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第1章 绪论 1

1.1本课程的研究对象 2

1.2本课程的内容、性质与任务 3

1.2.1本课程的内容、性质与任务 3

1.2.2本课程的特点和学习方法 4

第2章 机械设计概论 6

2.1机器的组成 7

2.2机器的主要要求 8

2.3设计机器的一般程序 10

2.4设计机械零件时应满足的基本要求 12

2.5机械零件的主要失效形式 14

2.6机械零件的设计准则 15

2.7机械零件的设计方法 17

2.8机械零件设计的一般步骤 18

2.9机械零件的材料及其选用 18

2.9.1机械零件的材料 18

2.9.2机械零件材料选择原则 20

2.10机械零件设计中的标准化 21

2.11机械现代设计方法 22

第3章 机械零件的强度 26

3.1材料的疲劳特性 27

3.1.1变应力 27

3.1.2材料的疲劳特性 29

3.2机械零件的疲劳强度计算 32

3.2.1影响机械零件疲劳强度的主要因素 32

3.2.2机械零件的疲劳强度计算 36

3.3机械零件的抗断裂强度 42

3.4机械零件的接触强度 43

习题 45

第4章 摩擦、磨损及润滑概述 46

4.1摩擦 48

4.2磨损 52

4.2.1磨损过程分析 52

4.2.2磨损的分类 53

4.3润滑剂、添加剂和润滑方法 55

4.3.1润滑剂 55

4.3.2添加剂 60

4.3.3润滑方法 60

4.4流体润滑原理简介 63

4.4.1流体动压润滑 63

4.4.2弹性流体动压润滑 63

4.4.3流体静压润滑 64

习题 65

第5章 螺纹连接和螺旋传动 66

5.1螺纹与螺纹连接 67

5.1.1螺纹的主要参数和常用类型 67

5.1.2螺纹连接的类型和标准螺纹连接件 70

5.2螺纹连接的预紧 72

5.3螺纹连接的防松 74

5.4螺栓组连接的设计 75

5.4.1螺栓组连接的布置形式 76

5.4.2螺栓组连接的受力分析 77

5.5螺栓连接的强度计算 81

5.5.1松螺栓连接的强度计算 81

5.5.2紧螺栓连接的强度计算 82

5.6螺纹连接件的材料及许用应力 86

5.6.1螺栓连接的材料及性能等级 86

5.6.2螺栓连接件的许用应力 87

5.7提高螺纹连接强度的措施 93

5.8螺旋传动 97

5.8.1螺旋传动的类型和应用 97

5.8.2滑动螺旋传动的设计与计算 98

5.8.3滚动螺旋副-滚珠丝杠 101

习题 105

模拟试题 107

第6章键、花键、无键连接和销连接 110

6.1键连接 111

6.1.1键连接的类型、特点及应用 111

6.1.2键的选择 113

6.1.3键连接的强度计算 114

6.2花键连接 117

6.2.1花键连接的类型、特点和应用 117

6.2.2花键的选择和花键连接强度计算 118

6.3无键连接 119

6.3.1过盈配合连接 119

6.3.2型面连接 126

6.3.3胀紧连接 127

6.4销连接 128

6.4.1销连接的类型 128

6.4.2销的结构类型、特点及应用 129

习题 130

模拟试题 131

第7章 带传动 133

7.1概述 134

7.1.1带传动的类型、特点及应用 135

7.1.2 V带的类型与结构 136

7.2带传动工作情况的分析 138

7.2.1带传动的受力分析 138

7.2.2带传动的应力分析 141

7.2.3带的弹性滑动和打滑 142

7.3普通V带传动的设计计算 143

7.3.1带传动的失效形式、设计准则和单根V带的基本额定功率 143

7.3.2单根V带的额定功率 145

7.3.3 V带传动的设计步骤和参数选择 146

7.4 V带轮的设计 153

7.5 V带传动的张紧、安装与防护 155

7.6同步齿形带简介 157

习题 159

模拟试题 159

第8章 链传动 162

8.1链传动的特点及应用 163

8.2滚子链与链轮的结构与尺寸 164

8.2.1滚子链的结构与尺寸 164

8.2.2链轮的结构与尺寸 166

8.3链传动的工作情况分析 169

8.3.1链传动的运动不均匀性 169

8.3.2链传动的动载荷 170

8.4滚子链传动的设计计算 171

8.4.1链传动的主要失效形式 171

8.4.2链传动的设计准则和链的额定功率曲线 172

8.4.3链传动的设计步骤参数选择 173

8.4.4低速链的静强度计算 175

8.5链传动的布置、张紧、润滑与防护 178

习题 180

模拟试题 181

第9章 齿轮传动 182

9.1概述 183

9.1.1齿轮传动的特点 184

9.1.2齿轮传动的类型 184

9.2齿轮传动的失效形式及设计准则 184

9.2.1齿轮传动的失效形式 184

9.2.2齿轮传动的计算准则 187

9.3齿轮的材料及其选择原则 188

9.3.1齿轮的常用材料及其热处理 188

9.3.2对齿轮材料的基本要求及其选择原则 190

9.4齿轮传动的计算载荷 191

9.5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 194

9.5.1直齿圆柱齿轮传动的受力分析 194

9.5.2直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算 194

9.5.3直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算 196

9.6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 198

9.6.1参数选择 198

9.6.2齿轮材料的许用应力 199

9.6.3齿轮传动精度 203

9.6.4直齿圆柱齿轮传动的设计计算实例 203

9.7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 206

9.7.1斜齿轮传动的受力分析 206

9.7.2斜齿轮传动的强度计算 207

9.7.3斜齿圆柱齿轮传动的设计计算实例 208

9.8标准锥齿轮传动的强度计算 210

9.8.1直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算 211

9.8.2直齿圆锥齿轮传动的受力分析 211

9.8.3直齿圆锥齿轮传动的强度计算 212

9.9变位齿轮传动强度计算概述 212

9.10齿轮的结构设计 213

9.10.1齿轮结构的类型 213

9.10.2结构设计的内容 215

9.11齿轮传动的润滑 216

9.11.1齿轮传动的润滑 216

9.11.2齿轮传动的效率 218

9.12圆弧齿圆柱齿轮传动简介 218

习题 219

模拟试题 221

第10章 蜗杆传动 226

10.1蜗杆传动的特点与类型 227

10.1.1蜗杆传动的特点 228

10.1.2蜗杆传动的类型 228

10.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 232

10.2.1普通圆柱蜗杆传动的主要参数 232

10.2.2变位蜗杆传动 235

10.2.3普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 236

10.2.4蜗杆、蜗轮及其传动的尺寸规格的标记方法 237

10.3普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 238

10.3.1蜗杆传动的失效形式和设计计算准则 238

10.3.2蜗杆传动的常用材料 238

10.3.3蜗杆传动的受力分析 239

10.3.4蜗杆传动的强度计算 240

10.3.5蜗杆的刚度校核 243

10.4圆弧圆柱蜗杆传动的设计计算 243

10.4.1圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 243

10.4.2圆弧圆柱蜗杆传动的主要设计内容 245

10.5普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 249

10.5.1蜗杆传动的相对滑动速度 249

10.5.2蜗杆传动的效率 250

10.5.3蜗杆传动的润滑 251

10.5.4蜗杆传动的热平衡计算 252

10.5.5提高圆柱蜗杆传动承载能力和传动效率的措施 253

10.6圆柱传动的精度等级和蜗杆、蜗轮结构设计 254

10.6.1蜗杆传动的精度等级及其选择 254

10.6.2蜗杆传动的结构 255

习题 261

模拟试题 262

第11章 滑动轴承 264

11.1概述 265

11.2滑动轴承的主要结构形式 266

11.3滑动轴承的失效形式及常用材料 267

11.3.1滑动轴承的失效形式 267

11.3.2轴承材料 268

11.4轴瓦结构 271

11.5滑动轴承润滑剂的选用 274

11.6不完全液体润滑滑动轴承设计计算 276

11.6.1不完全液体润滑滑动轴承的失效形式和计算准则 276

11.6.2径向滑动轴承的计算 277

11.6.3止推滑动轴承的计算 278

11.7液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 279

11.7.1液体动力润滑的形成原理 279

11.7.2径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程 280

11.7.3流体动压润滑的基本方程 280

11.7.4径向滑动轴承的主要几何关系 282

11.7.5径向滑动轴承工作能力计算 283

11.7.6参数选择 288

11.8其他形式滑动轴承简介 291

习题 296

模拟试题 297

第12章 滚动轴承 298

12.1概述 299

12.2滚动轴承的主要类型及其代号 301

12.2.1滚动轴承的类型 301

12.2.2滚动轴承的代号 305

12.3滚动轴承类型的选择 309

12.4滚动轴承的工作情况 310

12.4.1滚动轴承的工作情况分析 310

12.4.2滚动轴承的失效形式和计算准则 312

12.5滚动轴承尺寸的选择 313

12.5.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 313

12.5.2滚动轴承的当量动载荷 314

12.5.3滚动轴承的寿命计算 316

12.5.4角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷与轴向载荷计算 317

12.5.5滚动轴承的静强度计算 320

12.6轴承装置的设计 322

12.6.1滚动轴承的轴向定位与紧固 322

12.6.2滚动轴承的配置 323

12.6.3轴承游隙和轴系位置的调整 325

12.6.4滚动轴承的刚度和预紧 326

12.6.5滚动轴承轴系刚度和精度 327

12.6.6滚动轴承的配合和装拆 327

12.6.7滚动轴承的润滑与密封 330

12.7其他 335

12.7.1滚动轴承的极限转速 335

12.7.2滚动轴承的修正额定寿命计算 336

12.7.3特殊滚动轴承简介 336

习题 338

模拟试题 339

第13章 联轴器、离合器和制动器 343

13.1联轴器 344

13.1.1刚性联轴器 344

13.1.2挠性联轴器 346

13.1.3联轴器的选择 351

13.2离合器 352

13.2.1牙嵌式离合器 352

13.2.2摩擦式离合器 353

13.3制动器 356

习题 359

模拟试题 359

第14章轴 361

14.1概述 362

14.2轴的材料及选择 364

14.2.1轴的材料与热处理 364

14.2.2轴的材料选择 365

14.3轴的结构设计 366

14.3.1轴各部分的组成 367

14.3.2轴上零件的周向定位和固定 367

14.3.3轴上零件的轴向定位和固定 367

14.3.4轴的结构工艺性 369

14.3.5轴的概略计算 370

14.3.6各轴段道径和长度确定 371

14.3.7提高轴的强度和刚度的措施 373

14.3.8轴的结构设计实例 375

14.4轴的强度计算 378

14.4.1轴的弯扭合成强度计算 379

14.4.2轴的疲劳强度安全系数校核计算 383

14.4.3轴的静强度安全系数校核计算 384

14.5轴的刚度计算和轴的振动稳定性 388

14.5.1轴的刚度计算 388

14.5.2轴的振动稳定性概念 389

习题 392

模拟试题 393

第15章 弹簧 395

15.1概述 396

15.2圆柱螺旋弹簧的类型与特性线、制造及许用应力 397

15.2.1弹簧的类型与特性线 397

15.2.2圆柱螺旋弹簧的结构 399

15.2.3弹簧的制造 400

15.2.4弹簧的材料及许用应力 401

15.3圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 403

15.3.1弹簧应力分析与强度计算 403

15.3.2弹簧的变形计算 404

15.3.3弹簧的疲劳强度计算 405

15.3.4圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性计算 406

15.3.5圆柱螺旋弹簧的典型工作图 407

15.4圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 411

15.4.1圆柱螺旋扭转弹簧的结构及几何参数 411

15.4.2弹簧的特性曲线 412

15.4.3扭转弹簧的设计步骤 412

习题 415

模拟试题 416

参考文献 417