中国机械设计大典 第2卷 机械设计基础PDF电子书下载

第12篇 常用公式和数表 3

第1章 量和单位 3

1 国际单位制与法定计量单位 3

1．1 国际单位制 3

1．2 法定计量单位 3

1．3 法定计量单位使用方法 5

2 常用物理量符号及其法定单位 7

3 常见非法定计量单位的换算 10

第2章 常用资料和数据 14

1 优先数系和标准尺寸 14

2 常用材料弹性模量及泊松比 17

3 常用材料的线膨胀系数及密度 17

4 松散物料的堆密度和安息角 18

7 各种硬度值对照表 19

6 常用材料极限强度的近似关系 19

5 常用金属材料的熔点、比热容和导热系数 19

8 机械传动效率 20

9 摩擦系数 21

10 机械防护安全距离 23

11 常用物理量常数 26

第3章 常用数学公式 28

1 代数 28

1．1 因式分解、二项式公式与多项式公式 28

1．2 行列式 28

1．3 指数与根式 29

1．4 对数 29

1．5 级数 29

2．1 三角函数的基本公式 30

2 三角函数 30

1．7 代数方程 30

1．6 不等式 30

2．2 任意三角形常用公式 31

2．3 反三角函数间的关系 32

3 微积分 32

3．1 微分常用公式 32

3．2 不定积分常用公式 33

3．3 定积分常用公式 35

3．4 微分方程 37

4 常用几何的体积、面积及几何重心的计算公式 37

第4章 力学公式 40

1 静力学 40

2 运动学 44

3 动力学 49

4 点的应力、应变状态分析和强度理论 55

5 平面图形的几何性质 61

6 杆件的强度和刚度 67

7 杆系结构的内力、应力和位移计算 91

8 薄板 97

9 薄壳 104

10 厚壳 112

11 旋转圆筒和旋转圆盘 114

12 接触应力 114

13 构件的稳定性 120

第5章 实验应力分析常用公式和技术数据 129

1 电阻应变测量 129

1．1 电阻应变计类型、特点和选择 129

1．2 静态应变测量计算公式 132

1 冲击疲劳强度 135

2．1 光弹性材料的性能、配比及模型固化工艺 137

2 光弹性法测量 137

2．2 光弹性法测量平面应力的基本计算公式 138

参考文献 139

第1章 技术制图 143

1 基本规定 143

1．1 图框格式和图幅尺寸 143

第13篇 通用基础标准 143

1．2 标题栏和明细表 144

1．3 比例 144

1．4 图线 145

1．5 剖面符号 147

2 图样画法 150

2．1 投影法 150

2．2 视图 151

2．3 剖视图和断面图 152

2．4 简化画法 158

3．1 尺寸注法 163

3 注法 163

3．2 尺寸公差与配合注法 166

3．3 圆锥的尺寸和公差注法 169

3．4 简化注法 173

4 常用结构要素和常用件的表示法 177

4．1 螺纹及螺纹紧固件表示法 177

4．2 齿轮画法 181

4．3 花键画法 182

4．4 弹簧画法 183

4．5 中心孔表示法 185

4．6 动密封圈表示法 187

4．7 滚动轴承表示法 191

1 尺寸极限（公差）与配合 197

第2章 极限与配合 197

1．1 术语及定义 197

1．2 公差、偏差和配合的基本规定 200

1．3 标准公差和基本偏差 203

1．4 孔、轴的极限偏差 203

1．5 孔、轴公差带 255

1．6 基孔制与基轴制优先和常用配合 256

1．7 配制配合 257

1．8 公差与配合的选择和应用 264

2未注公差的线性和角度尺寸的一般公差 276

2．1 一般公差的公差等级和极限偏差 276

3．1 统计尺寸公差的含义 277

3 统计尺寸公差 277

2．2 适用的尺寸和图样表示法 277

3．2 规定实际尺寸概率分布特性的方案及标注 278

3．3 统计尺寸公差在孔、轴配合中的应用 279

4 圆锥的锥度与锥角、棱体的角度与斜度系列 287

4．1 锥度与锥角系列 287

4．2 棱体的角度与斜度系列 288

5 圆锥公差与配合 290

5．1 圆锥公差 290

5．2 圆锥配合 295

第3章 形状和位置公差 301

1 术语、定义和符号 301

1．1 术语及定义 301

1．2 形位公差的符号 303

1．3 形位公差带的定义 304

2 形位公差数值及应用 311

3．1 图样上是否注出形位公差的条件 319

3 形位公差的选择与应用 319

3．2 注出公差值的选用 319

3．3 未注公差值的应用 328

3．4 形位公差综合应用实例 330

4 公差原则的应用 332

4．1 独立原则的应用 333

4．2 包容要求的应用 335

4．3 最大实体要求的应用 336

4．4 最小实体要求的应用 339

5 形位公差在图样上的标注方法 341

第4章 表面结构 346

1 术语、定义、符号和代号 346

1．1 表面粗糙度术语及定义 346

1．2 表面粗糙度常用符号与代号 350

2．1 评定表面粗糙度的参数及其数值系列 351

2 表面粗糙度参数及其数值 351

2．2 取样长度的数值和选用 352

3 表面粗糙度的选择 353

3．1 表面粗糙度对零件功能的影响 353

3．2 规定表面粗糙度要求的一般规则 354

3．3 表面粗糙度参数值的选择 354

3．4 表面粗糙度参数值应用实例 365

4 表面光洁度级别与表面粗糙度参数值对照 365

5 主要工业国家表面粗糙度参数值及其对照 371

6表面粗糙度在图样上的标注方法 375

第5章 螺纹 378

1 螺纹的种类、特点和应用 378

2 紧固螺纹 379

2．1 普通螺纹 379

2．2 热镀锌螺纹 386

2．3 过渡配合螺纹 388

2．4 过盈配合螺纹 392

2．5 统一螺纹 395

3 管螺纹 400

3．1 非螺纹密封的管螺纹 400

3．2 用螺纹密封的管螺纹 401

3．3 60°圆锥管螺纹 402

3．4 米制锥螺纹 402

4 传动螺纹 404

4．1 梯形螺纹 404

4．2 锯齿形螺纹 407

1．1 普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角 411

1螺纹件设计要素 411

第6章 设计要素 411

1．2 紧固件用沉孔 413

1．3 普通螺纹内、外螺纹余留长度、钻孔余留深度、螺栓突出螺母末端长度 415

1．4 轴上固定螺钉用孔 416

1．5 底座地脚螺栓孔尺寸 416

1．6 扳手空间 416

2 金属切削加工件设计要素 418

2．1 球面半径 418

2．2 润滑槽 419

2．3 滚花 420

2．4 零件倒圆与倒角 420

2．5 砂轮越程槽 421

2．6 燕尾槽 422

2．7 退刀槽 423

2．8 T形槽 425

2．9 中心孔 428

2．10 锯缝尺寸 430

3 轴端 431

3．1 机器轴高 431

3．2 圆柱形轴伸 431

3．3 圆锥形轴伸 432

参考文献 435

第14篇 机械工程材料 439

第1章 概述 439

1 金属材料分类 439

1．1 黑色金属材料分类 439

1．2 有色金属材料分类 444

2．1 铸铁件热处理状态名称及代号 446

2 金属材料热处理状态及代号 446

2．2 铸钢件热处理状态名称及代号 447

第2章 铸铁 448

1 灰铸铁 448

2 可锻铸铁 450

3 球墨铸铁 452

4 高硅耐蚀铸铁 453

5 耐热铸铁 454

6 蠕墨铸铁 455

7 耐磨铸铁 455

8 冷硬铸铁 456

9 活塞环用耐磨铸铁 456

10 气缸套用耐磨铸铁 457

2 一般工程用铸造碳钢件 458

1 焊接结构用碳素钢铸件 458

第3章 铸钢 458

3 一般工程与结构用低合金铸钢件 459

4 大型低合金钢铸件 460

5 高锰钢铸件 461

6 铸造锚链钢 461

7 不锈耐酸钢铸件 462

8 工程结构用中、高强度不锈钢铸件 464

9 大型不锈钢铸件 465

10耐热钢铸件 466

11 铸钢轧辊 467

第4章 变形钢 468

1 优质碳素结构钢 468

2 碳素结构钢 473

3 低合金高强度结构钢 474

4 非调质机械结构钢 475

5 保证淬透性结构钢 476

6 合金结构钢 477

7 弹簧钢 491

9 焊接结构用耐候钢 492

8 高耐候性结构钢 492

10 易切削结构钢 493

11 耐热钢 494

12 不锈钢 506

第5章 钢材 521

1 型钢 521

1．1热轧圆钢和方钢 521

1．2 热轧六角钢和八角钢 522

1．3 热轧扁钢 523

1．4 热轧等边角钢 525

1．5 热轧不等边角钢 529

1．6 热轧工字钢 532

1．7 热轧槽钢 534

1．8 热轧H型钢和剖分T型钢 536

1．9 冷拉圆钢、方钢和六角钢 542

1．10 银亮钢 545

1．11 结构用冷弯空心型钢 546

1．12 锻制圆钢和方钢 550

1．13 锻制扁钢 550

2 钢板和钢带 552

2．1 冷轧钢板和钢带 552

2．2 热轧钢板和钢带 560

3 钢管 570

3．1 无缝钢管 570

3．2 电焊钢管 587

4 钢丝 593

4．1 冷拉圆钢丝、方钢丝和六角钢丝 593

4．3 碳素弹簧钢丝 596

4．2 一般用途低碳钢丝 596

4．4 合金结构钢丝 597

第6章 高温合金和耐蚀合金 600

1 高温合金 600

1．1 铸造高温合金 600

1．2 变形高温合金 605

1．3 高温合金材料 609

2 耐蚀合金 620

2．1 变形耐蚀合金 620

2．2 耐蚀合金材料 622

2 粉末冶金减摩材料 629

第7章 粉末冶金材料 629

1 粉末治金材料分类、特性及应用 629

3．2 粉末冶金铜基湿式摩擦材料 630

3 粉末冶金摩擦材料 630

3．1 粉末治金铁基和铜基干式摩擦材料 630

4．1 粉末冶金铁基结构材料 634

4 粉末冶金结构材料 634

4．2 热处理状态粉末治金铁基结构材料 636

4．3 烧结奥氏体不锈钢结构零件材料 637

5 粉末治金多孔材料 637

5．1 烧结钛过滤元件 637

5．2 烧结镍过滤元件 640

5．3 烧结镍铜合金过滤元件 643

5．4 烧结锡青铜过滤元件 645

1．1 变形铝及铝合金 646

1 铝及铝合金 646

第8章 有色金属及其合金 646

1．2 铸造铝合金 653

2 铜及铜合金 661

2．1 加工铜及铜合金 661

2．2 铸造铜合金 668

2．3 铸造轴承合金 675

第9章 有色金属型材 678

1 棒材 678

1．1 铜及铜合金拉制棒 678

1．2 铜及铜合金挤制棒 680

1．3 铜及铜合金矩形棒 682

1．4 铝及铝合金挤压棒材 683

2 管材 686

2．1 一般用途加工铜及铜合金无缝圆管 686

2．2 铜及铜合金拉制管 687

2．3 铜及铜合金挤制管 688

2．4 热交换器用铜合金无缝管 689

2．5 铜及铜合金毛细管 690

2．6 铝及铝合金管材 692

3 板材 694

3．1 黄铜板 694

3．2 铝青铜板 695

3．3 锡青铜板 696

3．4 铝白铜板 696

3．5 锌白铜板 697

3．6 铝及铝合金板、带材 697

3．7 铝及铝合金轧制板材 703

2 金属基复合材料 717

2．1 层压金属复合材料 717

1 复合材料分类 717

第10章 复合材料 717

2．2 纤维增强金属基复合材料 724

3 塑料基复合材料 726

3．1 玻璃纤维增强塑料 726

3．2 碳纤维增强塑料 732

3．3 石棉纤维增强塑料 735

3．4 混杂纤维增强塑料 736

4 塑料-金属基多层复合材料 737

第11章 非金属材料 739

1 塑料及塑料制品 739

1．1 常用塑料种类、性能及应用 739

1．2 塑料棒材 748

1．3 塑料板材 749

1．4 塑料管材 755

2 橡胶及橡胶制品 760

2．1 橡胶的种类、特性及应用 760

2．2 橡胶管 762

2．3 工业用橡胶板 767

3 石棉制品 768

3．1石棉性能及应用 768

3．2 石棉板 768

3．3 石棉橡胶板 769

3．4 耐酸石棉橡胶板 769

3．5 耐油石棉橡胶板 770

3．6 工业机械用石棉摩擦片 771

4 云母制品 773

4．1 云母制品分类、特点及应用 773

4．2 云母板 774

4．3 云母带 774

5 先进陶瓷 775

5．1 先进陶瓷分类 775

5．2 结构陶瓷 776

5．3 功能陶瓷 786

6 玻璃制品 788

6．1 普通平板玻璃 788

6．2 浮法玻璃 788

6．3 钢化玻璃 789

6．4 防火玻璃 789

6．5 中空玻璃 790

6．6 夹层玻璃 790

参考文献 791

1．2 结构设计实例 795

1．1 结构设计内容 795

第15篇 机械零部件结构设计 795

第1章 概论 795

1 机械零部件结构设计内容和实例 795

2 机械零部件结构设计基本要求 797

3．2 评价举例 798

3 机械零部件结构方案的评价 798

3．1 技术性和经济方法 798

1利用功能面的结构设计 800

1．1 功能面 800

1．2 功能面参数变换 800

第2章 满足功能要求的结构设计 800

2 利用自由度分析法的零件结构设计 805

2．1 零件自由度 805

2．2 应用举例 806

1．1降低零件载荷或应力的最大值 808

1提高强度的结构设计 808

第3章 满足工作能力要求的结构设计 808

1．2 力流最短 811

1．3 减小应力集中 811

1．4载荷均匀分布 814

1．5 载荷分担 817

1．6 等强度 818

2 提高刚度的结构设计 818

3 提高耐磨性的结构设计 823

4 防腐独的结构设计 829

第4篇 满足工艺要求的结构设计 831

1 铸件结构设计 831

1．1 简化铸造工艺 831

1．2 提高铸造性能 835

1．3 受力合理 840

1．4 便于切削加工 841

1．5 不同铸造方法对铸造结构元素的具体尺寸要求 843

1．6组合铸件结构 852

2．1 便于焊接实施 853

2 焊接件结构设计 853

2．2 减少内应力和热变形 855

2．3 焊缝受力合理 856

2．4 避免不合理的模仿结构 858

2．5 便于切削加工 859

3 切削件结构设计 860

3．1 保证加工质量 860

3．2 便于加工 862

3．3 提高加工效率 866

3．4 切削件结构设计中的常用标准 868

4 压力加工件结构设计 869

4．1 自由锻造件结构设计 869

4．2 模锻件结构设计 878

4．3 冷冲压件结构设计 883

5 便于装配和维修的机械结构设计 893

6 热处理件结构设计 900

第5章 满足材料要求的结构设计 903

1 塑料件结构设计 903

2陶瓷件结构设计 907

3 粉末冶金件结构设计 909

第6章 满足人机学要求的结构设计 913

1 造型设计 913

1．1 比例 913

1．2 均衡 914

1．3 稳定 915

1．4 统一与变化 916

2 色彩设计 917

2．1 色彩设计应考虑人的心理感受 917

2．2 色彩设计应考虑不同民族、地区的爱好 918

2．3 色彩设计应考虑产品功能和形态的要求 921

2．4 色彩设计应考虑产品使用环境的要求 921

2．5 色彩设计应考虑对比色的要求 921

2．6 色彩设计应考虑色彩数量的要求 921

3 宜人性设计 922

3．1 宜人性原则 922

2．9 色彩设计应考虑时代的要求 922

2．8 色彩设计应考虑色质并重的要求 922

2．7 色彩设计应考虑颜色分界的要求 922

3．2 人体数据 923

3．3 仪表显示结构设计 931

3．4 操纵装置结构设计 934

参考文献 942

第16篇 机械零部件失效分析 947

第1章 机械零部件失效分析的步骤和方法 947

1失效分析与机械设计的关系 947

2 机械产品失效的分类 947

3 失效分析的步骤 947

3．1 收集背景资料和侦查失效现场 947

4．1 裂纹观察 948

3．5 完成失效分析报告 948

4 失效分析的试验方法 948

3．4 确定失效类型和失效原因 948

3．3 实验室试验工作 948

3．2 失效零部件的初步检查 948

4．2 宏观断口观察 949

4．3 微观断口观察和分析 952

第2章 机械零部件各种失效类型的特征 953

1 变形失效 953

2 塑性断裂和脆性断裂 953

2．1 塑性断裂的基本特征 953

2．2 韧性脆性转变 955

2．3 脆性断裂的基本特征和分类 957

2．4 材料脆化 958

2．5 环境促进脆性 959

3．1 疲劳裂纹形成和扩展的规律 961

3 疲劳断裂 961

3．2 疲劳失效分析的目标和方法 964

3．3 设计、制造工艺和材质对疲劳失效的影响 966

3．4 特种疲劳的特征和判断 967

4 腐蚀失效和应力腐蚀判断 968

4．1 腐蚀失效 968

4．2 应力腐蚀断裂 971

5 磨损失效 973

5．1 粘着磨损 973

5．2 磨料磨损 974

5．3 侵蚀磨损 974

5．4 微动磨损和微动磨蚀疲劳 974

5．5 磨损失效分析的方法 975

3 轴的失效形式 977

2 轴上的应力和断裂特征 977

第3章 轴的失效分析 977

1 概述 977

4 疲劳失效中的局部应力作用 982

5轴的失效分析实例 983

第4章 齿轮的失效分析 985

1 齿轮的损伤和失效形式 985

2 轮齿损伤和失效的形貌 985

3 诱发轮齿损伤和失效的主要原因 988

4 齿轮失效分析实例 989

第5章 滚动轴承的失效分析 993

1 滚动轴承的失效和失效形式 993

2 滚动轴承失效分析的方法 995

3 滚动轴承失效分析实例 997

第6章 机械紧固件的失效分析 1000

1 螺纹紧固件的疲劳失效 1000

3 螺纹紧固件的应力腐蚀和氢脆断裂 1002

2 螺纹紧固件的腐蚀 1002

参考文献 1004

第17篇 可靠性设计 1007

第1章 可靠性设计基础 1007

1 可靠性的概念 1007

2 可靠性中常用的概率分布 1007

3 可靠性特征量 1023

3．1 可靠度 1023

3．2 累积失效概率 1023

3．3 平均寿命 1023

3．4 可靠寿命和中位寿命 1023

3．5 失效率和失效率曲线 1024

3．6 可靠性特征量之间的关系 1025

第2章 可靠性试验数据的处理方法 1026

1 分布类型的假设检验 1026

1．1 χ2检验法 1026

1．2 K-S检验法 1027

2 指数分布的分析法 1028

2．1 指数分布的拟合性检验 1028

2．2 指数分布的参数估计和可靠度估计 1029

3 正态及对数正态分布的分析法 1030

3．1 正态及对数正态分布的拟合性检验 1030

3．2 正态及对数正态分布完全样本的参数估计 1032

3．3 正态及对数正态分布截尾寿命试验的参数估计 1032

3．4 正态及对数正态分布可靠寿命和可靠度的估计 1035

4 威布尔分布的分析法 1045

4．1 威布尔分布的拟合性检验 1045

4．2 威布尔分布的参数估计 1046

4．3 威布尔分布的可靠度和可靠寿命估计 1047

1．2 应力-强度模型求可靠度的一般公式 1063

第3章 概率机械设计 1063

1 应力-强度模型求可靠度的方法 1063

1．1 应力-强度模型 1063

1．3 数值积分法求可靠度 1064

1．4 极限状态法求可靠度 1065

2 可靠度的近似计算法 1068

2．1 可靠安全系数 1068

2．2 随机变量函数的均值和标准差的近似计算 1068

3 概率机械设计所需的部分数据和资料 1069

3．1 几何尺寸 1069

3．2 材料的强度特性 1069

4 静强度的概率设计 1073

4．2 正态分布的设计法 1074

4．1 计算系数 1074

5 疲劳强度的概率设计 1075

5．1 变应力和变载荷的类型 1075

5．2 零件的疲劳强度 1076

5．3 按P-S-N线图验算疲劳强度可靠度 1077

5．4 按3s-S-N线图验算疲劳强度可靠度 1079

5．5 按3s-σm-σa线图验算疲劳强度可靠度 1080

5．6 按等效应力验算疲劳强度可靠度 1081

5．7 受复合应力时疲劳强度可靠度的验算 1081

5．8 疲劳强度可靠度计算的应用举例 1081

5．9 疲劳寿命的可靠性预计 1082

6 断裂韧性的概率设计 1084

6．1 静载抗断裂的可靠度 1084

6．2 变载抗断裂的可靠度 1085

参考文献 1086

第18篇 疲劳强度设计 1089

第1章 概论 1089

1 疲劳的分类 1089

2 抗疲劳设计方法 1090

2．1 名义应力法 1090

2．2 局部应力应变法 1090

2．3 损伤容限设计法 1090

2．4 概率疲劳设计法 1090

第2章 疲劳载荷 1091

1概述 1091

2 循环应力和循环应变 1091

2．1 循环应力 1091

2．2 循环应变 1092

3 循环计数法 1092

4 载荷谱编制 1093

4．1 累积频数曲线 1094

4．2 载荷谱编制 1095

第3章 金属材料的疲劳极限和疲劳图 1096

1 金属材料疲劳极限数据 1096

1．1 基本概念 1096

1．2 金属材料疲劳极限 1096

1．3 疲劳极限的经验公式 1119

2 金属材料的S-N曲线 1119

2．1 S-N曲线 1119

2．2 P-S-N曲线 1129

第4章 影响疲劳强度的因素 1134

1 应力集中影响 1134

1．1 理论应力集中系数 1134

1．2 有效应力集中系数 1148

2 尺寸的影响 1157

3．1 表面加工状况 1159

3 表面状况影响 1159

3．2 表面腐蚀状况 1160

3．3 表面强化状况 1160

4 载荷状况 1163

4．1 载荷类型影响 1163

4．2 载荷频率影响 1163

4．3 载荷峰值影响 1163

4．4 平均应力影响 1164

第5章 常规疲劳强度设计 1166

1 概述 1166

2 安全系数 1166

3．2 线性疲劳累积损伤理论 1171

3 疲劳累积损伤理论 1171

3．1 基本概念 1171

3．3 相对迈因纳（Miner）法则 1172

4无限寿命设计 1173

4．1 单向应力时无限寿命设计 1173

4．2 多向应力时无限寿命设计 1174

5 有限寿命设计 1174

5．1 安全系数计算公式 1174

5．2 寿命估算 1174

5．3 随机疲劳寿命估算 1175

5．4 算例 1175

2．1 低周疲劳曲线（ε-N曲线） 1177

2．2 循环应力-应变曲线 1177

2 低周疲劳 1177

1 概述 1177

第6章 现代疲劳强度设计 1177

2．3 应变-寿命曲线的获得 1183

2．4 低周疲劳寿命估算 1185

3 局部应力应变法 1187

3．1 预备知识 1187

3．2 局部应力-应变分析 1188

3．3 裂纹形成寿命的估算 1189

3．4 算例 1190

4 裂纹扩展寿命估算 1192

4．1 应力强度因子 1193

4．2 疲劳裂纹扩展速率 1196

4．3 疲劳裂纹扩展寿命估算 1200

4．4 算例 1201

1．3 影响腐蚀疲劳的因素 1203

1．2 腐蚀疲劳极限 1203

1 腐蚀疲劳强度 1203

1．1 腐蚀疲劳的S-N曲线 1203

第7章 环境疲劳强度 1203

1．4 腐蚀疲劳的寿命估算 1216

2 热疲劳强度 1216

2．1 热应力与热疲劳 1216

2．2 热疲劳强度与寿命估算 1217

2．3 热疲劳强度设计要考虑的主要问题 1219

3 低温疲劳强度 1219

3．1 低温下金属的特性 1219

3．2 低温下材料的疲劳数据和图线 1219

3．3 低温对应力集中的影响 1221

4．2 高温时材料S-N曲线 1222

4．1 高温对材料力学性能的影响 1222

4 高温疲劳强度 1222

3．4 低温疲劳强度计算 1222

4．3 影响金属高温疲劳性能的主要因素 1227

4．4 高温下疲劳强度计算 1231

第8章 冲击与接触疲劳强度 1235

1．1 多次冲击能量-寿命（A-N）曲线 1235

1．2 影响多次冲击强度因素 1235

1．3 冲击疲劳强度计算 1238

2 接触疲劳强度 1238

2．1 接触疲劳失效机理 1238

2．2 接触应力 1239

2．3 影响接触疲劳强度的因素 1240

2．4 接触疲劳强度计算 1242

参考文献 1244

第19篇 机械振动的控制与利用 1247

第1章 消减振源 1247

1 回转体的平衡 1247

1．1 刚性回转体的平衡 1247

1．2 柔性回转体的平衡 1250

1．3 回转体的分类及其平衡方法 1252

1．4 柔性回转体不平衡状态的评定 1255

2 往复机械惯性力的平衡 1256

2．1 曲柄滑块机构的惯性力 1257

2．2 多缸发动机的惯性力系 1257

2．3 曲柄滑块机构的平衡 1258

3 常用机械零部件的振动控制 1260

3．1 齿轮振动的控制 1260

3．2 滚动轴承振动的控制 1261

3．3 滑动轴承振动的控制 1262

3．4 叶片振动的控制 1263

3．5 液压系统振动的控制 1264

4 机床切削振动的控制 1264

4．1 交变切削力的种类 1264

4．2 控制交变切削力的措施 1265

第2章 阻尼减振 1266

1 机械中的阻尼 1266

1．1 材料阻尼 1266

1．2 相对运动阻尼 1267

1．3 结构阻尼 1267

2 附加阻尼 1268

2．1 附加阻尼的种类 1268

2．2 附加阻尼层的设计与计算 1269

3 常用阻振装置 1271

3．1 阻振器 1271

3．2 固体摩擦减振器 1272

3．3 液体摩擦减振器 1272

第3章 动力与冲击减振 1274

1 动力减振 1274

1．1 动力调谐减振条件 1274

1．2 无阻尼动力减振器 1275

1．3 有阻尼动力减振器 1275

1．4 模态截断法在弹性体动力减振的应用 1277

1．5 随机振动的动力减振 1278

2 摆式减振 1278

2．1 摆式减振的原理 1278

2．2 摆式减振器的设计步骤 1279

2．3 常用的摆式减振器 1280

3 冲击减振 1280

3．1 碰撞周期运动的稳定性 1280

3．2 冲击减振的应用 1281

3．3 提高冲击减振效果的其他措施 1282

第4章 振动与冲击的隔离 1283

1 简谐振动的隔离 1283

1．1 单自由度隔振系统 1283

1．2 双层隔振系统 1286

1．3 多自由度隔振系统 1286

2 随机振动的隔离 1288

2．1 评价随机隔振效果的指标 1288

2．2 单自由度随机隔振系统 1289

3．2 冲击的被动隔离 1290

3．1 冲击隔离原理 1290

2．3 双层随机隔振系统 1290

3 冲击隔离 1290

3．3 冲击的主动隔离 1292

3．4 阻尼对冲击隔离的影响 1293

4 隔振设计及常用隔振器 1293

4．1 隔振设计步骤 1293

4．2 常用隔振器及隔振材料 1294

4．3 隔振器的选择与布置 1297

1．1 主动控制的原理 1298

1．2 振动主动控制的类型 1298

1．3 主动控制系统的组成 1298

1 概述 1298

第5章 振动的主动控制 1298

2 振动主动控制模型的建立 1299

2．1 建模的意义 1299

2．2 结构系统的动力学模型 1300

2．3 连续控制系统的数学模型 1300

2．4 离散控制系统的数学模型 1301

2．5 闭环控制系统的状态空间数学模型 1301

2．6 建模的准则与方法 1302

3 控制律的设计 1302

3．1 振动主动控制律设计方法的种类 1302

3．2 控制律设计的几个重要问题 1303

3．3 最优控制法 1304

3．4 次最优控制法 1307

3．5 特征结构配置法 1308

2．4 凸轮机构的弹性流体动力润滑计算 1309

3．6 模态控制法 1310

4 振动主动控制在工程上的应用 1311

4．1 主动消减振源 1311

4．2 主动阻振 1312

4．3 主动吸振 1313

4．4 主动隔振 1315

第6章 振动的利用 1318

1 振动利用的工艺特性及应用范围 1318

2 常用振动机械的运动学参数 1318

2．1 振动强度 1318

2．2 滑行指数 1319

2．3 抛掷指数 1319

2．4 振动方向角 1319

2．5 安装倾角 1319

2．6 输送速度 1319

2．7 生产率 1321

3 弹性连杆式振动机的动力特性 1322

3．1 单质体弹性连杆式振动水平输送机 1322

3．2 弹性连杆式垂直螺旋振动输送机 1322

3．3 双质体弹性连杆式振动机 1323

3．4 非线性弹性连杆式振动机 1324

4 惯性振动机的动力特性 1324

4．1 单轴惯性振动机 1325

4．2 双轴惯性振动机 1326

4．3 双质体惯性振动机 1328

4．4 非线性惯性振动机 1328

5 其他类型振动机 1329

5．1 电磁式振动机 1329

5．2 电动式振动机 1330

5．3 液压式振动机 1330

5．4 强声响式激振器 1330

参考文献 1331

5．5 气动式振动式 1331

第20篇 摩擦学设计 1335

第1章 摩擦力与摩擦因数 1335

1固体摩擦的摩擦力及其计算 1335

1．1 摩擦力的性质 1335

1．2 摩擦因数 1335

2 固体摩擦定律 1336

2．1 古典摩擦定律 1336

2．2 固体摩擦的现代理论 1336

3 滑动摩擦因数 1339

3．1 室温及大气中的摩擦因数 1339

3．2 高温下的摩擦因数 1344

3．3 真空中的摩擦因数 1344

3．4 低温下的摩擦因数 1345

4 滚动摩擦 1346

5．1 静摩擦角 1347

5．2 静摩擦锥 1347

5．3 动摩擦角与动摩擦锥 1347

5 摩擦角和摩擦锥 1347

6 摩擦传动 1348

6．1 摩擦轮传动 1348

6．2 带传动 1348

6．3 绳与卷筒 1349

7 摩擦装置 1349

7．1 基本特性 1350

7．2 摩擦副的主要参数 1351

7．3 摩擦材料的选取 1352

7．4 摩擦热力学计算 1354

7．5 摩擦离合器与制动器摩擦副的计算数据 1355

8．3 螺纹副 1357

8 自锁机构 1357

8．2 楔 1357

8．1 斜面机构 1357

9 机械零件中的摩擦阻力 1358

9．1 （非流体润滑）滑动轴承的摩擦转矩 1358

9．2 滚动轴承的摩擦转矩 1360

9．3 齿轮传动的摩擦功耗 1362

9．4 车轮在钢轨（路面）上的摩擦力 1363

1 摩损过程 1364

1．1 磨合 1364

第2章 摩损及其控制 1364

1．2 磨损类型 1365

1．3 磨损的度量与耐磨性的评价 1366

1．4 影响磨损的参数 1368

2．1 材料选择 1370

2 有效控制磨损的设计方法 1370

2．2 表面加工（表面粗糙度） 1371

2．3 润滑 1371

2．5 环境、过滤与密封 1371

2．6 表面温度和冷却能力 1371

2．7 控制运动 1371

2．4 表面结构形状 1371

3 磨损的预测 1372

4 机械零件的磨损寿命预测 1374

4．1 轴瓦（套）的磨损寿命预测 1374

4．2 滚动轴承的磨损寿命预测 1375

4．3 导轨的磨损寿命预测 1378

4．4 齿轮传动的磨损控制 1379

4．5 传动链的磨损寿命预测 1380

4．6 汽缸套与活塞环的磨损寿命预测 1382

4．7 机械密封的磨损预测 1383

4．8 刀具磨损寿命的预测 1385

4．9 机动车辆轮胎踏面的磨损预测 1386

4．10 联接的磨损 1387

4．11 各种机械零件的典型线磨损度（率） 1388

5 磨损零件的修复 1389

5．1 修复工艺的选择 1389

5．2 电镀 1389

5．3 金属喷涂 1390

5．4 焊接 1390

5．5 粘接 1391

1．1 固体润滑 1393

1 润滑状态与润滑机理 1393

第3章 润滑与润滑设计 1393

1．2 流体润滑 1394

1．3 复（混）合润滑 1408

2 机械零件的流体膜润滑计算 1408

2．1 滑动轴承的润滑计算 1408

2．2 滚动轴承弹性流体动力润滑计算 1408

2．3 齿轮传动的弹性流体动力润滑计算 1408

3 机械零件的润滑设计 1410

3．1 滑动轴承的润滑设计 1410

3．2 滑动导轨（普通导轨）的润滑设计 1413

3．3 滚动轴承的润滑设计 1414

3．4 齿轮、蜗杆传动的润滑设计 1417

3．5 链传动的润滑设计 1422

3．6 联轴器的润滑设计 1423

3．7 离合器的润滑设计 1424

3．8 钢丝绳的润滑设计 1424

第4章 润滑材料 1427

1 润滑材料的基本类型 1427

2 润滑油和脂的流变学特性 1427

2．1 黏度 1427

2．2 黏度与温度的关系 1428

2．3 黏度与压力的关系 1428

2．4 黏度与压力和温度的综合关系 1431

2．5 黏度与切应变率的关系（非牛顿特性） 1431

2．6 黏弹性 1431

3 润滑油 1431

3．2 主要质量指标 1432

3．1 黏度分类 1432

3．3 常用润滑油的组成、性质和用途 1433

3．4 润滑油黏度的掺配 1440

4 润滑脂 1440

4．1 润滑脂的组成 1440

4．2 润滑脂的主要性能 1440

4．3 润滑脂的表观黏度 1441

4．4 润滑脂的分类 1441

4．5 常用润滑脂的性质与用途 1442

5 添加剂 1443

5．1 添加剂的作用与性能要求 1443

5．2 类型与功能 1443

6 固体润滑剂和覆盖层 1444

6．1 固体润滑剂的类型 1444

6．2 固体润滑剂的性能 1444

8 润滑剂的选择 1447

7 气体润滑剂 1447

9 润滑油、脂的更换周期 1448

9．1 换油周期 1448

9．2 换油步骤 1450

9．3 润滑油污染度 1450

10 润滑管理 1451

10．1 润滑管理的经济效益 1452

10．2 润滑管理系统 1452

10．3 润滑剂的购买、贮存、发放与防火 1452

第5章 润滑方法与润滑系统设计 1454

1 润滑方法及其选择 1454

1．1 固体润滑方法 1454

1．2 油、 脂润滑方法与润滑系统 1457

2 润滑脂润滑及其装置 1458

2．1 手加脂润滑与装置 1458

1．4 润滑方法的选择 1458

1．3 气体润滑方法 1458

2．2 集中供脂系统 1461

3 全损耗润滑润滑系统 1465

3．1 手加油润滑与装置 1465

3．2 滴油润滑及其装置 1465

3．3 油绳和油垫润滑及其装置 1467

3．4 油雾润滑及其系统 1467

3．5油气润滑及其系统 1470

4 润滑油循环润滑 1470

4．1 油浴和飞溅润滑及其系统 1470

4．2 油环、油盘润滑及其系统 1472

4．3 压力循环润滑及其系统 1472

5．1 参数与尺寸 1481

5 稀油润滑装置 1481

5．2 装置的型号与标记 1484

第6章 摩擦副材料和表面技术 1487

1 减摩材料 1487

1．1 减摩材料的选择 1487

1．2 金属减摩材料 1489

1．3 粉末治金减摩材料 1490

1．4 聚合物减摩材料 1491

1．5 金属塑料减摩材料 1493

1．6 木基减摩材料 1493

1．7 碳石墨 1494

2 摩擦材料 1494

2．1 对摩擦材料性能的要求 1494

2．2 摩擦材料的类型与应用 1495

3．1 耐磨材料的选用 1498

3 耐磨材料 1498

3．2 耐磨材料 1500

4 表面处理技术和覆盖层 1504

4．1 表面处理技术 1505

4．2 表面覆盖层 1506

第7章 状态监测系统 1513

1 状态监测系统的作用 1513

2 状态监测方法 1513

2．1 直观监测法 1513

2．2 功能监测法 1513

2．3 磨屑监测法 1514

2．4 振动监测法 1516

3 设备故障诊断 1516

参考文献 1517