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第1章 绪论 1

机械及机械设计 1

本课程的研究对象及其地位 2

本课程的教学目标与学习方法 3

第2章 机械设计总论 5

机械设计的基本要求 5

机械设计的主要内容和一般步骤 6

机械设计的主要内容 6

机械设计的一般步骤 7

机械零件设计的一般步骤 9

机械零件的工作能力和计算准则 10

机械零件的设计方法 12

机械零件的材料及其选用原则 13

机械零件的材料 13

机械零件材料的选用原则 14

机械零件的结构工艺性 15

机械零件设计中的标准化 16

机械零件的强度及其设计准则 16

机械零件的载荷 16

机械零件的应力 18

静应力作用下的强度计算 19

变应力作用下的强度计算 20

机械产品现代设计思想和方法简介 31

传统机械设计方法的局限性 31

机械产品的现代设计思想 32

机械产品的现代设计方法 32

思考题 34

习题 34

参考文献 35

主要符号说明 35

第3章 螺纹连接与螺旋传动 37

概述 37

螺纹连接的基本知识 38

螺纹的形成 38

螺纹的主要参数 38

常用螺纹的类型、特点和应用 39

螺纹连接的类型 41

螺纹连接的防松 43

螺栓组连接的结构设计和受力分析 45

螺栓组连接的结构设计 45

螺栓组连接中单个螺栓的总载荷 46

单个螺栓连接的强度设计 52

普通螺栓连接的强度设计 53

铰制孔用螺栓的强度设计 55

螺纹连接件的材料及许用应力 56

提高螺纹连接强度的措施 61

减小螺栓的应力幅 61

改善螺纹牙间载荷分配不均的现象 62

减小应力集中 63

避免附加应力 63

采用合理的工艺措施 64

螺旋传动简介 64

滑动螺旋传动 65

滚动螺旋传动 69

思考题 70

习题 70

参考文献 73

主要符号说明 73

第4章键、销、铆钉及其他连接 75

概述 75

键连接 75

平键连接 75

半圆键连接 78

楔键连接 78

切向键连接 79

平键的选择和平键连接的强度校核 80

花键连接 81

花键连接的类型特点和应用 81

花键连接的强度计算 82

销连接 83

铆钉连接 84

铆钉连接和铆钉 84

铆钉连接的强度条件 85

焊接 86

熔融焊 86

钎焊 88

过盈连接 89

过盈连接的特点及应用 89

过盈连接的设计计算 89

型面连接 93

思考题 94

习题 94

参考文献 95

主要符号说明 95

第5章 齿轮传动 97

概述 97

齿轮传动的特点和类型 98

齿轮传动的主要参数 98

精度等级及其选择 100

齿轮传动的失效形式和设计准则 101

齿轮传动的失效形式 101

设计准则 103

齿轮的材料及其选择 104

齿轮材料 104

齿轮材料的选择 107

渐开线直齿圆柱齿轮传动的载荷计算 108

名义工作载荷 108

计算载荷 110

渐开线直齿圆柱齿轮的强度计算 114

齿面接触疲劳强度计算 114

齿根弯曲疲劳强度计算 118

主要参数选择 120

渐开线斜齿圆柱齿轮的强度计算 129

受力分析 129

齿面接触疲劳强度计算 131

齿根弯曲疲劳强度计算 131

渐开线直齿锥齿轮的强度计算 134

几何尺寸计算 135

受力分析 136

齿面接触疲劳强度计算 137

齿根弯曲疲劳强度 137

渐开线齿轮结构设计与零件工作图 141

齿轮传动的润滑 144

思考题 147

习题 147

阅读材料：其他齿轮传动简介 148

参考文献 152

主要符号说明 152

第6章 蜗杆传动 154

概述 154

普通圆柱蜗杆传动的主要参数与几何尺寸 158

圆柱蜗杆传动的主要参数 158

圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 161

蜗杆传动的失效形式、材料和结构 162

蜗杆传动的失效形式及材料选择 162

蜗杆和蜗轮的结构 163

圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择 163

圆柱蜗杆传动的受力分析 164

普通圆柱蜗杆传动的强度计算 165

普通圆柱蜗杆传动的接触强度计算 165

蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 167

蜗轮的许用应力 168

圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 169

蜗杆传动的效率 169

蜗杆传动的润滑 170

蜗杆传动的热平衡计算 170

思考题 173

习题 174

阅读材料 174

参考文献 175

主要符号说明 175

第7章 带传动 177

概述 177

带传动的类型和特点 178

V带的类型、结构和标准 178

带传动的工作情况分析 181

带传动的受力分析 181

带的应力分析 184

带的弹性滑动和打滑 185

V带传动的设计计算 186

带传动的设计准则与许用功率 186

V带传动的设计步骤 191

V带轮的结构设计 198

V带传动的张紧装置 200

思考题 201

习题 202

阅读材料：其他带传动介绍 202

参考文献 203

主要符号说明 204

第8章 链传动 206

概述 206

传动链的结构特点 207

滚子链 207

齿形链 209

滚子链链轮的结构和材料 209

链轮的基本参数及主要尺寸 209

链轮齿形 211

链轮的结构 213

链轮的材料 213

链传动的运动分析 214

链传动的受力分析 215

滚子链传动的设计计算 216

链传动的失效形式 216

滚子链传动的额定功率 216

滚子链传动的设计方法和步骤 218

链传动的静强度计算 220

链传动的布置、张紧和润滑 220

链传动的布置 220

链传动的张紧 221

链传动的润滑 222

思考题 226

习题 226

参考文献 226

主要符号说明 226

第9章轴 228

概述 228

轴的功用和类型 228

轴的材料 230

轴设计的主要内容 231

轴的结构设计 231

轴上零件的布置与装配 232

轴上零件的定位与固定 233

轴的结构工艺性 235

改善轴的受力状况，提高轴的疲劳强度 235

轴的各段直径及长度的确定 236

轴的强度计算 237

按扭转强度条件计算 237

按弯扭合成强度条件计算 238

按疲劳强度条件进行精确校核 242

轴的刚度计算 245

轴的扭转变形计算 245

轴的弯曲变形计算 246

轴的动力学设计 246

刚性支承的单圆盘转子的临界转速 247

实际转轴的临界转速计算 249

思考题 250

习题 250

参考文献 253

本章附录 254

主要符号说明 258

第10章 滚动轴承 259

概述 259

滚动轴承的结构类型和代号 260

滚动轴承的基本类型和特点 260

滚动轴承的代号 264

滚动轴承的类型选择 267

滚动轴承的尺寸选择 268

滚动轴承的失效形式和计算准则 268

滚动轴承的寿命计算 269

滚动轴承的静强度计算 276

滚动轴承的组合结构设计 278

滚动轴承的轴向固定 278

滚动轴承的配置 280

轴承游隙及轴上零件位置的调整 282

滚动轴承的配合 283

滚动轴承的装拆 284

保证支承部分的刚性和同轴度 285

滚动轴承自身的组装 285

滚动轴承的润滑和密封 285

滚动轴承的润滑 285

滚动轴承的密封 286

滚动轴承的极限转速计算 287

思考题 288

习题 289

阅读材料：陶瓷轴承简介 291

参考文献 293

本章附录 293

主要符号说明 295

第11章 滑动轴承 296

概述 296

干摩擦 297

流体摩擦 297

非流体摩擦 297

滑动轴承的结构形式及材料 298

向心滑动轴承 299

推力滑动轴承 300

轴瓦结构 300

滑动轴承材料 302

非液体润滑滑动轴承 304

非液体润滑向心滑动轴承的设计 305

非液体润滑推力滑动轴承的设计 305

液体动力润滑滑动轴承 307

概述 307

产生动力润滑的必要条件 308

液体润滑滑动轴承的主要形式及参数 309

液体润滑滑动轴承的工作状态简述 310

液体动力滑动轴承的承载原理 311

设计高速滑动轴承应注意的问题 320

滑动轴承的润滑 320

润滑剂 320

润滑剂的主要性能指标 320

润滑剂的选择 321

润滑方式及装置 322

其他滑动轴承简介 323

可倾瓦轴承 323

液体静压轴承 324

气体滑动轴承 325

思考题 325

习题 325

阅读材料：转子－轴承系统的动力稳定性 326

参考文献 328

主要符号说明 328

第12章 联轴器和离合器 330

概述 330

联轴器 332

联轴器的分类及其应用 332

联轴器的选择 336

离合器 339

牙嵌离合器 339

圆盘摩擦离合器 340

离合器的选择 343

自动离合器 343

安全离合器 343

离心式离合器 344

超越离合器 344

思考题 346

习题 346

阅读材料：金属膜盘挠性联轴器 346

参考文献 346

主要符号说明 347

第13章 机电一体化机械设计 348

概述 348

磁悬浮轴承的工作原理及其组成 348

磁悬浮轴承的结构与材料 349

径向磁悬浮轴承的结构与材料 349

轴向磁悬浮轴承的结构与材料 351

一套完整磁悬浮轴承系统的组成 351

磁悬浮技术发展的简要回顾 352

磁悬浮轴承的特点 353

磁悬浮轴承在工业上的应用实例 353

磁悬浮轴承的基本设计 354

磁悬浮轴承的几何参数 354

磁悬浮力的计算 355

电磁力的线性化 357

转子的运动方程 357

磁悬浮轴承控制系统框图 358

位移传感器 358

控制器 359

功率放大器 360

阅读材料：隧道真空磁悬浮列车的设想 361

参考文献 362

主要符号说明 362

第14章 弹簧 363

概述 363

弹簧的功用 363

弹簧的主要类型和特点 364

圆柱螺旋弹簧的设计 365

圆柱螺旋弹簧的结构 365

圆柱螺旋弹簧的几何尺寸 367

圆柱螺旋弹簧的特性曲线 369

圆柱螺旋弹簧的材料和许用应力 370

圆柱螺旋弹簧的设计 373

弹簧的制造 377

其他类型的弹簧 378

板弹簧 378

碟形弹簧 378

橡胶弹簧 379

空气弹簧 379

习题 380

参考文献 380

主要符号说明 381