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- 电子书积分:23 积分如何计算积分?
- 作 者:(美)罗伯特·诺顿(Robert L.Norton)著
- 出 版 社:北京:机械工业出版社
- 出版年份:2016
- ISBN:9787111533245
- 页数:887 页
第1篇 基础篇 3
第1章 设计介绍 3
1.1 设计 3
机械设计 3
迭代 4
1.2 典型设计过程 5
1.3 问题的提出与计算 6
定义阶段 6
初步设计阶段 7
详细设计阶段 7
归档阶段 7
1.4 工程模型 7
估计与一阶分析 7
工程草图 8
1.5 计算机辅助设计与工程 8
计算机辅助设计(CAD) 8
计算机辅助工程(CAE) 11
计算精度 12
1.6 工程报告 12
1.7 安全系数和设计规范 12
安全系数 12
选择安全系数 13
设计与安全规范 14
1.8 统计考虑 15
1.9 单位 15
1.10 小结 19
本章使用的重要公式 20
1.11 参考文献 20
1.12 网上资料 20
1.13 参考书目 21
1.14 习题 21
第2章 材料和工艺 23
2.0 引言 23
2.1 材料性能定义 24
拉伸试验 25
延伸性和脆性 26
压缩试验 27
弯曲试验 28
扭转试验 28
疲劳强度和耐力的极限 29
耐冲击 30
断裂韧度 31
蠕变和温度的影响 32
2.2 材料性能的统计性质 32
2.3 均匀性和各向同性 33
2.4 硬度 33
热处理 35
表面(壳)硬化 35
有色金属材料热处理 36
机械成形和硬化 36
2.5 涂层和表面处理 38
原电池作用 38
电镀 39
化学镀 39
阳极氧化 40
等离子喷涂涂层 40
化学涂层 40
2.6 常用金属材料的特性 40
铸铁 40
铸钢 41
锻钢 41
钢的编号系统 42
铝 44
钛 46
镁 46
铜合金 46
2.7 常用非金属材料的特性 47
高分子聚合物 47
陶瓷 48
复合材料 48
2.8 材料的选择 49
2.9 小结 51
本章使用的重要公式 52
2.10 参考文献 53
2.11 网上资料 53
2.12 参考书目 54
2.13 习题 55
第3章 运动与受力分析 59
3.0 简介 59
3.1 自由度 59
3.2 机构 60
3.3 自由度(运动能力)的计算 61
3.4 常见单自由度机构 62
平面四杆机构和Grashof准则 62
六杆机构 63
曲柄滑块及滑块曲柄四杆机构 64
凸轮机构 65
3.5 连杆机构运动分析 65
运动分类 65
矢量复数 66
矢量闭环方程 66
3.6 平面四杆机构分析 67
求解四杆机构位置 67
求解平面四杆机构速度 69
角速度比和机械效益 70
求解四杆机的加速度 71
3.7 曲柄滑块机构分析 73
求解四杆曲柄滑块机构位置 73
求解四杆曲柄滑块机构速度 74
求解四杆曲柄滑块机构加速度 74
其他连杆机构 75
3.8 凸轮机构设计和分析 75
时序图 76
svaj图 77
双休止凸轮机构多项式函数 77
单休止凸轮机构多项式函数 79
压力角 81
曲率半径 82
3.9 力分析的载荷分类 83
3.10 自由体图 84
3.11 载荷分析 84
三维分析 85
二维分析 86
静态载荷分析 86
3.12 二维静态载荷案例研究 86
3.13 三维静态载荷案例研究 100
3.14 动载案例研究 104
3.15 振动加载 107
固有频率 108
动载 109
3.16 冲击载荷 111
能量计算方法 111
3.17 梁载荷分析 115
剪切和力矩 115
奇异函数 116
叠加 124
3.18 小结 125
本章使用的重要公式 125
3.19 参考文献 127
3.20 网上资料 127
3.21 参考书目 128
3.22 习题 129
第4章 应力、应变与挠度 142
4.0 引言 142
4.1 应力 143
4.2 应变 145
4.3 主应力 145
4.4 平面应力和平面应变 148
平面应力 148
平面应变 148
4.5 莫尔圆 148
4.6 作用应力与主应力对比 152
4.7 轴向拉伸 152
4.8 直接剪应力、直接挤压应力与撕裂 153
直接剪切 153
直接挤压 154
撕裂失效 155
4.9 梁与弯曲应力 155
梁纯弯曲 155
横向载荷引起的剪切 158
4.10 梁挠度 161
用奇异函数求挠度 163
静不定梁 169
4.11 卡氏法 172
卡氏法求挠度 173
利用卡氏法求解冗余约束力 173
4.12 扭转 174
4.13 组合应力 180
4.14 弹簧系数 182
4.15 应力集中 183
静态载荷作用下的应力集中 184
动态载荷作用下的应力集中 185
确定几何应力——应力集中系数 185
避免应力集中的设计 187
4.16 轴向压缩——压杆 189
长细比 189
短压杆 190
长压杆 190
端部条件 191
中等压杆 192
偏心压杆 196
4.17 圆筒的应力 198
厚壁圆筒 198
薄壁圆筒 199
4.18 静态应力和变形分析的案例研究 199
4.19 小结 213
本章使用的重要公式 215
4.20 参考文献 218
4.21 参考书目 218
4.22 习题 220
第5章 静态失效理论 234
5.0 引言 234
5.1 静加载下韧性材料的失效 236
von Mises-Hencky理论(畸变能理论) 236
最大剪应力理论 241
最大正应力理论 243
试验数据与失效理论比较 243
5.2 脆性材料在静载下的失效 246
双向和单向材料 246
Coulomb-Mohr理论 247
Mohr修正理论 248
5.3 断裂力学 252
断裂力学理论 254
断裂韧度因子Kc 256
5.4 使用静态载荷失效的理论 259
5.5 静态失效案例研究分析 260
5.6 小结 268
本章用到的重要公式 269
5.7 参考文献 271
5.8 参考书目 271
5.9 习题 272
第6章 疲劳失效理论 285
6.0 引言 285
疲劳失效历史 286
6.1 疲劳失效机理 288
裂纹萌生阶段 288
裂纹扩展阶段 289
断裂 290
6.2 疲劳失效模型 291
疲劳区域 291
应力-寿命法 292
应变-寿命法 292
线弹性断裂力学法 292
6.3 机械设计的考虑 292
6.4 疲劳载荷 293
旋转机械加载 293
服务设备加载 294
6.5 测量疲劳失效准则 295
对称循环应力 295
复合应力均值和幅值 300
断裂力学准则 301
实际组件测试 304
6.6 估算疲劳失效准则 306
估计理论疲劳强度Sf′或持久极限Se’ 306
理论疲劳强度和持久极限修正系数 306
计算修正疲劳强度Sf或修正持久极限Se 312
创建估计S-N图 313
6.7 缺口与应力集中 317
缺口敏感度 317
6.8 残余应力 321
6.9 高周疲劳设计 325
6.10 单向对称应力设计 325
单向对称应力设计步骤 326
6.11 单向波动应力设计 331
创建修正Goodman图 332
波动应力中的应力集中效应 334
确定波动应力的安全系数 335
波动应力设计步骤 337
6.12 多向应力疲劳设计 343
频率和相位的关系 343
简单多向对称应力 344
简单多向波动应力 344
复杂多向应力 345
6.13 高周疲劳设计的一般方法 346
6.14 疲劳设计案例研究 350
6.15 小结 360
本章使用的重要公式 361
6.16 参考文献 363
6.17 参考书目 365
6.18 习题 366
第7章 表面失效 379
7.0 引言 379
7.1 表面结构 381
7.2 表面配副 383
7.3 摩擦 383
表面粗糙度对摩擦的影响 384
速度对摩擦的影响 384
滚动摩擦 384
润滑剂对摩擦的影响 385
7.4 粘着磨损 385
粘着磨损系数 387
7.5 磨粒磨损 388
磨粒磨损材料 390
抗磨损材料 390
7.6 腐蚀磨损 391
腐蚀疲劳 391
微动腐蚀 391
7.7 表面疲劳 392
7.8 球面接触 394
球面接触压力和接触区 395
球面接触的静态应力分布 395
7.9 圆柱面接触 398
平行柱面接触的接触压力和接触区域 398
平行柱面接触上的静态应力分布 399
7.10 一般接触 401
一般接触中的接触压力和接触区域 401
一般接触下的应力分布 402
7.11 动态接触应力 405
滑移对接触应力的影响 405
7.12 表面疲劳失效模型——动态接触 411
7.13 表面疲劳强度 413
7.14 小结 419
避免表面失效的设计 419
本章使用的重要公式 420
7.15 参考文献 422
7.16 习题 423
第8章 有限元分析 429
8.0 引言 429
应力和应变计算 430
8.1 有限元方法 431
8.2 单元类型 432
单元维数与自由度(DOF) 432
单元的阶 433
h元与p元 434
单元纵横比 434
8.3 网格划分 434
网格密度 435
网格细化 435
收敛性 436
8.4 边界条件 439
8.5 施加载荷 446
8.6 测试模型(验证) 447
8.7 模态分析 450
8.8 案例研究 451
8.9 小结 460
8.10 参考文献 460
8.11 参考书目 461
8.12 网上资料 461
8.13 习题 461
第2篇 机械设计篇 465
第9章 设计案例研究 465
9.0 引言 465
9.1 案例8 便携式空气压缩机 466
9.2 案例9 干草捆卷扬机 469
9.3 案例10 凸轮试验机 472
9.4 小结 477
9.5 参考文献 477
9.6 设计项目 477
第10章 轴、键与联轴器 486
10.0 引言 486
10.1 轴上载荷 487
10.2 轴上零件与应力集中 488
10.3 轴的材料 489
10.4 轴的功率 490
10.5 轴的载荷 490
10.6 轴的应力 491
10.7 组合载荷作用下轴的失效 491
10.8 轴的设计 492
总体考虑 492
受对称循环弯曲和恒定扭矩作用的轴设计 493
受波动循环弯曲应力和波动循环转矩的轴设计 494
10.9 轴的变形 502
梁 502
扭杆 502
10.10 键和键槽 505
平键 505
楔键 506
半圆键 506
键应力 507
键材料 507
键设计 507
键的应力集中 508
10.11 花键 511
10.12 过盈配合 512
过盈配合的应力 513
微动腐蚀 515
10.13 飞轮设计 516
转动系统中的能量变化 517
确定飞轮惯量 519
飞轮中的应力 520
失效准则 521
10.14 轴的临界转速 523
轴和梁的横向振动的Rayleigh法 525
轴的谐振 526
扭转振动 527
两个圆盘安装在同一根轴上的情况 528
多个圆盘安装在同一根轴上的情况 529
扭转振动的控制 529
10.15 联轴器 531
刚性联轴器 531
挠性联轴器 532
10.16 案例研究 535
便携式空气压缩机传动轴的设计 535
10.17 小结 538
本章使用的重要公式 539
10.18 参考文献 540
10.19 习题 541
第11章 轴承与润滑 548
11.0 引言 548
附加说明 549
11.1 润滑剂 550
11.2 黏度 551
11.3 润滑的类型 552
全膜润滑 553
边界润滑 554
11.4 滑动轴承材料组合 555
11.5 流体动压润滑理论 556
无载荷Petroff转矩方程 556
偏心径向滑动轴承的Reynolds方程 557
径向滑动轴承中的转矩和功率损失 561
11.6 流体动压轴承的设计 562
载荷系数设计——Ocvirk数 562
设计流程 564
11.7 高副接触 567
11.8 滚动轴承 572
滚动轴承与滑动轴承的对比 572
滚动轴承分类 573
11.9 滚动轴承的失效 577
11.10 滚动轴承选型 578
基本额定动载荷C 578
轴承额定寿命修订 578
基本额定静载荷C0 580
径向与轴向载荷组合作用 580
计算流程 581
11.11 轴承安装细节 582
11.12 特殊轴承 584
11.13 案例研究 585
11.14 小结 586
本章使用的重要公式 587
11.15 参考文献 589
11.16 习题 591
第12章 直齿圆柱齿轮 596
12.0 引言 596
12.1 齿轮啮合理论 598
啮合基本定律 598
渐开线齿形 599
压力角 600
齿轮啮合的几何形状 600
齿轮与齿条 601
改变中心距 601
齿侧间隙 602
相对啮合运动 603
12.2 轮齿的参数命名 603
12.3 干涉与根切 606
变位齿轮 606
12.4 重合度 607
12.5 轮系 609
简单轮系 609
复杂轮系 609
同轴式复杂轮系 610
周转轮系或行星轮系 611
12.6 齿轮制造 613
成形法加工齿轮 613
切削加工 614
粗加工过程 614
精加工过程 615
齿轮质量 615
12.7 直齿圆柱齿轮的载荷 616
12.8 直齿圆柱齿轮的应力 618
弯曲应力 619
接触应力 626
12.9 齿轮材料 629
材料强度 630
AGMA齿轮材料的弯曲疲劳强度 630
AGMA齿轮材料的接触疲劳强度 632
12.10 齿轮传动润滑 637
12.11 直齿圆柱齿轮设计 637
12.12 案例研究 638
12.13 小结 643
本章使用的重要公式 643
12.14 参考文献 644
12.15 习题 645
第13章 斜齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆 650
13.0 引言 650
13.1 斜齿轮 652
斜齿轮几何尺寸 652
斜齿轮受力分析 653
当量齿数 653
重合度 654
斜齿轮上的应力 654
13.2 锥齿轮 660
锥齿轮的几何尺寸和名称 661
锥齿轮安装 661
锥齿轮受力分析 662
锥齿轮应力 663
13.3 蜗杆机构 668
蜗轮蜗杆材料 669
蜗杆机构润滑 669
蜗杆机构受力分析 669
蜗杆机构的几何尺寸 669
标定方法 670
蜗杆机构设计 671
13.4 案例研究 672
13.5 小结 674
本章使用的重要公式 675
13.6 参考文献 677
13.7 习题 678
第14章 弹簧设计 682
14.0 引言 682
14.1 弹簧刚度 684
14.2 弹簧类型 685
14.3 弹簧材料 687
弹簧钢丝 687
板簧材料 690
14.4 螺旋压缩弹簧 692
弹簧长度 693
端部结构 693
有效圈数 694
弹簧指数 694
弹簧变形 694
弹簧刚度 694
螺旋压缩弹簧线圈应力 694
非圆簧丝螺旋弹簧 696
残余应力 697
压缩弹簧屈曲 698
压缩弹簧颤振 699
压缩弹簧许用强度 699
弹簧钢丝扭转剪切S-N图 700
修正后的簧丝Goodman图 702
14.5 静载荷作用下螺旋压缩弹簧的设计 703
14.6 疲劳载荷作用下螺旋压缩弹簧的设计 707
14.7 螺旋拉伸弹簧 713
拉伸弹簧有效圈数 713
拉伸弹簧弹簧刚度 714
拉伸弹簧弹簧指数 714
拉伸弹簧预载荷 714
拉伸弹簧变形 715
拉伸弹簧线圈应力 715
拉伸弹簧端部应力 715
拉伸弹簧颤振 716
拉伸弹簧的材料强度 716
螺旋拉伸弹簧设计 716
14.8 圆柱螺旋扭转弹簧 722
扭转弹簧参数 723
扭转弹簧圈数 723
扭转弹簧变形 723
扭转弹簧弹簧刚度 724
簧圈闭合 724
扭转弹簧簧圈应力 724
扭转弹簧材料参数 725
扭转弹簧安全系数 725
螺旋扭转弹簧设计 726
14.9 碟形弹簧垫圈 728
碟形弹簧垫圈负载挠度函数 730
碟形弹簧垫圈应力 730
碟形弹簧垫圈静载荷 731
动载荷 732
叠簧 732
碟形弹簧设计 732
14.10 案例分析 734
设计一个用于凸轮试验机的回位弹簧 734
14.11 小结 738
本章使用的重要公式 739
14.12 参考文献 741
14.13 习题 742
第15章 螺纹与紧固件 747
15.0 引言 747
15.1 标准螺纹形式 750
拉应力区 751
标准螺纹尺寸 751
15.2 传动螺旋 753
矩形、梯形和锯齿形螺纹 753
螺旋传动应用 754
传动螺纹的力和转矩分析 755
摩擦系数 757
传动螺旋的自锁和反向驱动 757
螺旋效率 757
滚动螺旋 758
15.3 螺纹上的应力 760
轴向应力 761
剪应力 761
最小螺母长度 761
最小螺纹孔配合 762
扭转应力 762
15.4 螺纹紧固件的类型 762
根据用途分类 762
根据螺纹类型分类 763
根据头部样式分类 763
螺母和垫圈 764
15.5 螺纹紧固件的制造 766
螺纹切削 766
螺纹滚压 766
头部成形 766
15.6 标准螺栓和机用螺钉强度 767
15.7 拉伸下紧固件的预紧力 768
静载下的预紧螺栓 770
动载下的预紧螺栓 774
15.8 连接刚度系数确定 779
两同材质板材连接 780
两不同材质板材连接 781
垫圈连接 782
15.9 预紧力控制 786
旋转螺母法 787
定力矩紧固件 787
载荷指示垫片 787
螺栓转矩引起的扭转应力 788
15.10 紧固件的剪切 789
定位销 790
紧固件组质心 791
紧固件剪切载荷的确定 791
15.11 设计案例 设计空气压缩机的头螺栓 793
15.12 小结 797
本章使用的重要公式 797
15.13 参考文献 799
15.14 参考书目 800
15.15 习题 801
第16章 焊接 806
16.0 引言 806
16.1 焊接过程 808
常用焊接类型 809
为什么设计师应该关注焊接过程? 810
16.2 焊接接头和焊缝类型 810
接头坡口准备 811
焊接规范 812
16.3 焊接接头设计原则 813
16.4 焊缝的静载荷 815
16.5 焊缝的静强度 815
焊缝的残余应力 815
加载方向 816
角焊缝和PJP焊缝在静载荷下的许用剪切应力 816
16.6 焊缝的动载荷 818
平均应力对焊件疲劳强度的影响 819
焊件疲劳强度需要修正系数吗? 820
疲劳强度对焊接结构的影响 820
焊件是否存在持久极限? 823
受压时会疲劳失效吗? 823
16.7 焊缝线处理 825
16.8 偏心受载的焊接模式 830
16.9 机器中焊件设计注意事项 831
16.10 小结 832
本章使用的重要公式 832
16.11 参考文献 833
16.12 习题 833
第17章 离合器与制动器 836
17.0 引言 836
17.1 制动器和离合器分类 837
17.2 离合器/制动器的选择和规格 842
17.3 离合器与制动器的材料 843
17.4 圆盘摩擦离合器 843
均匀压力 844
均匀磨损 844
17.5 盘式制动器 846
17.6 鼓式制动器 847
短瓦外鼓式制动器 847
长瓦外鼓式制动器 849
长瓦内鼓式制动器 852
17.7 小结 852
本章使用的重要公式 853
17.8 参考文献 854
17.9 参考书目 854
17.10 习题 855
附录A 材料性能 859
附录B 梁的表格 867
附录C 应力集中系数 871
附录D 部分习题参考答案 879
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 七年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《设计十六日 国内外美术院校报考攻略》沈海泯著 2018
- 《计算机辅助平面设计》吴轶博主编 2019
- 《高校转型发展系列教材 素描基础与设计》施猛责任编辑;(中国)魏伏一,徐红 2019
- 《景观艺术设计》林春水,马俊 2019
- 《高等教育双机械基础课程系列教材 高等学校教材 机械设计课程设计手册 第5版》吴宗泽,罗圣国,高志,李威 2018
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 九年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《Cinema 4D电商美工与视觉设计案例教程》樊斌 2019
- 《通信电子电路原理及仿真设计》叶建芳 2019
- 《高等学校“十三五”规划教材 C语言程序设计》翟玉峰责任编辑;(中国)李聪,曾志华,江伟 2019
- 《SQL与关系数据库理论》(美)戴特(C.J.Date) 2019
- 《魔法销售台词》(美)埃尔默·惠勒著 2019
- 《看漫画学钢琴 技巧 3》高宁译;(日)川崎美雪 2019
- 《优势谈判 15周年经典版》(美)罗杰·道森 2018
- 《社会学与人类生活 社会问题解析 第11版》(美)James M. Henslin(詹姆斯·M. 汉斯林) 2019
- 《海明威书信集:1917-1961 下》(美)海明威(Ernest Hemingway)著;潘小松译 2019
- 《迁徙 默温自选诗集 上》(美)W.S.默温著;伽禾译 2020
- 《BBC人体如何工作》(英)爱丽丝.罗伯茨 2019
- 《上帝的孤独者 下 托马斯·沃尔夫短篇小说集》(美)托马斯·沃尔夫著;刘积源译 2017
- 《巴黎永远没个完》(美)海明威著 2017
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 七年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《北京生态环境保护》《北京环境保护丛书》编委会编著 2018
- 《高等教育双机械基础课程系列教材 高等学校教材 机械设计课程设计手册 第5版》吴宗泽,罗圣国,高志,李威 2018
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 九年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《高等院校旅游专业系列教材 旅游企业岗位培训系列教材 新编北京导游英语》杨昆,鄢莉,谭明华 2019
- 《中国十大出版家》王震,贺越明著 1991
- 《近代民营出版机构的英语函授教育 以“商务、中华、开明”函授学校为个案 1915年-1946年版》丁伟 2017
- 《新工业时代 世界级工业家张毓强和他的“新石头记”》秦朔 2019
- 《智能制造高技能人才培养规划丛书 ABB工业机器人虚拟仿真教程》(中国)工控帮教研组 2019
- 《AutoCAD机械设计实例精解 2019中文版》北京兆迪科技有限公司编著 2019