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前言 1

第1章 常用资料、数据和一般标准 1

1 标准代号 1

2 计量单位和单位换算关系 2

2.1 法定计量单位 2

2.2 常用法定计量单位及换算关系 3

3 常用数据 5

3.1 常用材料弹性模量及泊松比 5

3.2 金属材料熔点、热导率及比热容 6

3.3 常用材料的密度和线膨胀系数 6

3.4 常用材料极限强度的近似关系 7

3.5 各种硬度值对照表 7

3.6 材料和物体的摩擦系数 8

3.7 滚动摩擦力臂 9

3.8 机械传动和轴承的效率 10

4 常用几何体的体积、面积及重心位置 11

5 常用力学公式 13

5.1 常用截面的力学特性 13

5.2 受静载荷梁的支点反力、弯矩和变形计算公式 19

5.3 常用零件的接触应力和接触变形计算公式 28

6 一般标准和规范 33

6.1 标准尺寸 33

6.2 锥度与锥角系列 34

6.3 棱体的角度与斜度 35

6.4 机器轴高 36

6.5 机器轴伸 37

6.6 中心孔 41

6.7 零件倒圆与倒角 42

6.8 圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合联接轴用倒角 42

6.9 砂轮越程槽 43

6.10 插齿、滚齿退刀槽 44

6.11 刨切、插切越程槽 44

6.12 齿轮滚刀外径尺寸 45

6.13 弧形槽端部半径 45

6.14 球面半径 45

6.15 T形槽和相应螺栓 46

6.16 燕尾槽 48

6.17 滚花 48

6.18 分度盘和标尺刻度 48

7 铸件设计一般规范 49

7.1 铸件最小壁厚和最小铸孔尺寸 49

7.2 铸造斜度 50

7.3 铸造圆角半径 50

7.4 铸件壁厚的过渡与壁的连接形式及其尺寸 51

7.5 铸件加强肋的尺寸 53

7.6 压铸件设计的基本参数 53

8 锻件设计一般规范 54

8.1 模锻件的锻造斜度和最小内外圆角半径 54

8.2 模锻件肋的高宽比和最小距离 54

8.3 模锻件的凹腔和冲孔连皮尺寸 55

8.4 锻件腹板上冲孔的限制 55

9 冲压件设计一般规范 56

9.1 冲裁件 56

9.2 弯曲件 58

9.3 拉延伸件 59

9.4 成形件 60

10 塑料件设计一般规范 62

第2章 机械制图 65

1 基本标准 65

1.1 图纸幅面和格式 65

1.2 图样比例 65

1.3 标题栏和明细栏 66

1.4 图线 67

1.5 剖面符号 68

2 常用零件的规定画法 68

2.1 螺纹及螺纹紧固件的画法与标注 68

2.2 花键画法及其尺寸注法 70

2.3 齿轮画法 71

2.4 滚动轴承画法 72

2.5 弹簧画法 74

3 尺寸注法 76

4 机构运动简图符号 79

第3章 极限与配合、形状与位置公差和表面粗糙度 88

1 极限与配合 88

1.1 基本尺寸、尺寸公差及偏差 88

1.2 基本偏差与标准公差 88

1.3 基准制与配合 89

1.4 轴、孔的极限偏差 89

1.5 线性尺寸的一般公差 108

1.6 极限与配合的选择 108

1.6.1 基准制的选择 108

1.6.2 公差等级的选择 108

1.6.3 配合的选择 110

2 圆锥公差与配合 113

2.1 圆锥公差 113

2.1.1 术语及定义 113

2.1.2 圆锥公差的项目和给定方法 114

2.1.3 圆锥公差值 114

2.1.4 未注公差角度的极限偏差 115

2.2 圆锥配合 116

2.2.1 圆锥配合的形成 116

2.2.2 术语及定义 116

2.2.3 圆锥配合的一般规定 117

2.2.4 内、外圆锥的圆锥轴向极限偏差的计算 117

2.2.5 配合圆锥基准平面间极限初始位置和极限终止位置的计算 120

3 形状与位置公差 121

3.1 公差特征项目的符号及公差框格 121

3.2 形状与位置公差符号和图样表示法 122

3.3 形状与位置公差值 126

3.3.1 图样上注出公差值的规定 126

3.3.2 未注公差值 131

3.3.3 位置度公差值的计算 131

4 表面粗糙度 132

4.1 表面粗糙度主要评定参数的定义 132

4.2 表面粗糙度评定参数的数值系列 132

4.3 选用表面粗糙度评定参数值的参考图表 133

4.4 表面粗糙度符号、代号及其注法 136

第4章 机械工程常用材料 138

1 黑色金属 138

1.1 铸铁牌号和性能 138

1.1.1 灰铸铁 138

1.1.2 可锻铸铁 139

1.1.3 球墨铸铁 140

1.1.4 耐热铸铁 141

1.1.5 耐磨铸铁 141

1.2 铸钢牌号和性能 142

1.2.1 一般工程用铸钢 142

1.2.2 焊接结构用碳素铸钢 142

1.2.3 铸造高锰钢 142

1.2.4 合金铸钢 143

1.2.5 不锈耐酸铸钢 144

1.2.6 不锈铸钢 147

1.3 碳素结构钢和低合金结构钢牌号和性能 147

1.3.1 碳素结构钢 147

1.3.2 优质碳素结构钢 148

1.3.3 低合金高强度结构钢 150

1.3.4 耐候结构钢 151

1.3.5 桥梁用结构钢 151

1.4 合金钢 152

1.5 特殊用途钢 163

1.5.1 弹簧钢 163

1.5.2 滚动轴承钢 164

1.5.3 工具钢 164

1.5.4 耐热、不锈、耐酸钢 167

1.6 钢的型材、板材、管材和线材 173

1.6.1 圆钢、方钢及六角钢 173

1.6.2 钢管 173

1.6.3 钢板和钢带 178

1.6.4 型钢 188

1.6.5 钢丝 217

1.6.6 P3型镀锌金属软管 219

2 有色金属 219

2.1 铜和铜合金 219

2.1.1 铸造铜合金 219

2.1.2 加工用纯铜 224

2.1.3 加工用铜合金 224

2.2 铝和铝合金 230

2.2.1 铸造铝合金 230

2.2.2 铝及铝合金的牌号表示 232

2.2.3 铝和铝合金的尺寸规格和性能 232

2.2.4 压铸铝合金 237

2.3 镁合金 238

2.3.1 铸造镁合金 238

2.3.2 压铸镁合金 238

2.3.3 加工镁合金的力学性能、主要特性和应用 238

2.4 钛及钛合金型材 239

3 非金属材料 242

3.1 橡胶 242

3.1.1 常用橡胶的品种性能和用途 242

3.1.2 工业用橡胶板 244

3.1.3 石棉橡胶板 245

3.1.4 橡胶管 246

3.2 塑料 250

3.2.1 概述 250

3.2.2 塑料的分类、名称、特性和应用 250

3.2.3 常用塑料的性能数据 254

3.2.4 塑料型材的规格 261

3.3 木材 265

3.3.1 常用国产木材的物理力学性能 265

3.3.2 木材的选择 269

4 复合材料 269

4.1 概述 269

4.1.1 复合材料分类 269

4.1.2 复合材料的特点和应用 270

4.2 树脂基复合材料 271

4.3 复合钢板 276

4.3.1 钛-钢复合钢板 276

4.3.2 不锈钢复合钢板 277

4.3.3 铜-钢复合钢板 278

参考文献 278

第5章 常用机构选择和设计 280

1 机构的基本概念 280

1.1 基本定义 280

1.2 运动副的种类 281

2 机构简图 283

2.1 定义 283

2.2 规定的简图符号 283

2.3 绘制机构简图的方法和步骤 283

3 常用机构分析 284

3.1 机构自由度 284

3.1.1 机构自由度的计算公式 284

3.1.2 计算机构自由度时注意三个问题 284

3.1.3 平面机构自由度计算举例 285

3.2 平面机构的分类 286

3.2.1 按结构分类 286

3.2.2 按机构形态分类 288

3.2.3 按机构功能分类 290

3.3 典型机构的主要特性 293

3.3.1 平面连杆机构 293

3.3.2 凸轮机构 296

3.3.3 齿轮及轮系机构 300

3.3.4 间歇运动机构 304

3.3.5 定位装置 312

4 常用机构的运动设计 313

4.1 平面连杆机构的设计 313

4.1.1 实现位置要求和运动规律要求的设计 313

4.1.2 实现轨迹要求的四杆机构设计 321

4.2 平面凸轮机构的设计 322

4.2.1 从动件的常用运动规律 322

4.2.2 图解法设计盘形凸轮轮廓 330

4.2.3 解析法设计凸轮轮廓 334

4.2.4 凸轮设计中基本尺寸确定 337

4.2.5 圆弧凸轮 339

4.3 周转轮系的设计 345

4.3.1 行星轮系的传动效率及类型 345

4.3.2 行星轮系中各轮齿数的确定 345

4.4 三种常用间歇机构的设计 347

4.4.1 棘轮机构设计 347

4.4.2 槽轮机构设计 348

4.4.3 不完全齿轮机构设计 352

5 机构参考实例 359

5.1 实现运动转换的常用基本机构 359

5.2 实现各种功能的机构实例 360

5.2.1 实现匀速转动的机构 360

5.2.2 实现非匀速转动的机构 361

5.2.3 实现往复移动的机构 364

5.2.4 实现往复摆动的机构 366

5.2.5 平行和定问运动的机构 368

5.2.6 行程放大（或缩小）机构 369

5.2.7 可调行程的机构 371

5.2.8 实现直线轨迹的机构 373

5.2.9 实现各种特殊形状曲线轨迹的机构 374

5.2.10 增力和夹持机构 377

5.2.11 机构中的消除间隙装置 378

参考文献 379

第6章 机械结构设计 380

1 概述 380

1.1 机械结构设计的内容 380

1.2 机械结构设计应满足的要求 380

1.3 机械结构设计应掌握的基本条件 380

1.4 机械结构方案设计的技巧 380

1.4.1 拟定结构方案 380

1.4.2 结构方案的选择和评价 380

2 机械零件的结构应符合自由度原理 384

2.1 机械零件的自由度 384

2.2 联接件设计的自由度分析 385

2.3 轴系设计的自由度分析 386

2.4 导轨设计的自由度分析 386

2.5 用自由度分析方法设计有综合运动的组合机构 387

3 提高强度和刚度的设计 387

3.1 提高静应力下的强度和刚度 387

3.1.1 改善零件的受力情况 387

3.1.2 降低零件的最大应力 389

3.1.3 用肋或隔板提高刚度和强度 390

3.1.4 弹性强化和塑性强化 391

3.1.5 提高接触强度和刚度的措施 392

3.2 提高疲劳强度的设计 394

3.2.1 降低应力集中程度 394

3.2.2 合理选择联接件和被联接件的刚度 395

3.2.3 减小应力 396

3.2.4 把零件所受的对称循环变应力化为脉动应力或静应力 396

4 提高耐磨性的设计 396

5 提高精度的设计 398

5.1 误差的分类 398

5.1.1 按误差产生的原因分类 398

5.1.2 按误差性质分类 398

5.2 机构精度 398

5.2.1 机构精度的含义 398

5.2.2 机构误差的综合与分配 399

5.2.3 机构精度计算方法 399

5.2.4 误差的合成 399

5.2.5 精度分配方法 399

5.3 提高精度的结构设计 400

5.3.1 减小误差源或误差值 400

5.3.2 用补偿的方法减小或消除误差 402

6 提高结构工艺性的设计 406

6.1 结构工艺性设计的原则 406

6.2 铸件的工艺性 406

6.3 锻件的工艺性 407

6.4 冲压件的工艺性 408

6.5 热处理件的工艺性 409

6.6 金属切削加工件的工艺性 410

6.7 装配和维修的工艺性 410

参考文献 410

第7章 联接总论 411

1 设计机械联接应考虑的问题 411

2 联接的类型和选择 411

2.1 可拆卸与不可拆卸联接 411

2.2 按锁合分类 411

3 联接设计的几个问题 414

3.1 被联接件接合面设计 414

3.2 注意紧固件中的应力集中问题 415

3.3 考虑环境和工作条件的要求 416

3.4 使联接件受力情况合理 416

4 紧固件的标准和检验 416

4.1 紧固件的有关标准 416

4.2 紧固件的检验项目 416

参考文献 419

第8章 螺纹和螺纹联接 420

1 螺纹 420

1.1 螺纹分类 420

1.1.1 概述 420

1.1.2 分类示例 420

1.2 螺纹术语 420

1.2.1 概述 420

1.2.2 常用术语 420

1.3 普通螺纹 422

1.3.1 概述 422

1.3.2 牙型 422

1.3.3 直径与螺距系列 422

1.3.4 基本尺寸 427

1.3.5 公差 427

1.3.6 标记 435

1.3.7 量规 440

1.4 统一螺纹 443

1.4.1 概述 443

1.4.2 牙型 443

1.4.3 直径与螺距系列 443

1.4.4 基本尺寸 443

1.4.5 公差 443

1.4.6 标记 443

1.5 小螺纹 474

1.5.1 概述 474

1.5.2 牙型 474

1.5.3 直径与螺距系列 474

1.5.4 基本尺寸 475

1.5.5 公差 475

1.5.6 标记 477

1.6 过渡配合螺纹 477

1.6.1 概述 477

1.6.2 牙型 477

1.6.3 直径与螺距系列 477

1.6.4 基本尺寸 477

1.6.5 公差 477

1.6.6 标记 480

1.6.7 辅助锁紧结构 480

1.7 过盈配合螺纹 481

1.7.1 概述 481

1.7.2 牙型 481

1.7.3 直径与螺距系列 481

1.7.4 基本尺寸 481

1.7.5 公差 481

1.7.6 装配力矩 483

1.7.7 标记 485

1.8 热镀锌大间隙螺纹 485

1.8.1 概述 485

1.8.2 牙型 485

1.8.3 直径与螺距系列 485

1.8.4 基本尺寸 486

1.8.5 公差 486

1.8.6 极限尺寸 486

1.8.7 标记 489

1.9 梯形螺纹 489

1.9.1 概述 489

1.9.2 牙型 490

1.9.3 直径与螺距系列 490

1.9.4 基本尺寸 492

1.9.5 公差 492

1.9.6 标记 499

1.10 锯齿形（3°，30°）螺纹 499

1.10.1 概述 499

1.10.2 牙型 499

1.10.3 直径与螺距系列 500

1.10.4 基本尺寸 500

1.10.5 公差 502

1.10.6 标记 507

1.11 55°密封管螺纹 507

1.11.1 概述 507

1.11.2 牙型 507

1.11.3 基准平面的位置 508

1.11.4 基本尺寸 508

1.11.5 连接形式 508

1.11.6 公差 508

1.11.7 有效螺纹长度 508

1.11.8 标记 508

1.12 60°密封管螺纹 510

1.12.1 概述 510

1.12.2 牙型 510

1.12.3 基准平面的位置 511

1.12.4 基本尺寸 511

1.12.5 连接形式 512

1.12.6 公差 512

1.12.7 有效螺纹长度 512

1.12.8 标记 512

1.13 55°非密封管螺纹 512

1.13.1 概述 512

1.13.2 牙型 512

1.13.3 基本尺寸 513

1.13.4 公差 513

1.13.5 标记 513

1.14 用于管路的普通螺纹系列 514

1.14.1 概述 514

1.14.2 系列 514

1.15 常用螺纹的识别 515

1.15.1 概述 515

1.15.2 常用螺纹识别表 515

2 螺纹紧固件基础 525

2.1 紧固件分类和标记 525

2.1.1 紧固件分类 525

2.1.2 紧固件标记方法 525

2.2 紧固件结构要素 526

2.2.1 紧固件专用螺纹 526

2.2.2 紧固件扳拧部分结构及尺寸 529

2.2.3 紧固件用通孔和沉孔 533

2.2.4 螺纹紧固件的应力截面积和承载面积 537

2.3 公差 542

2.3.1 螺栓、螺钉和螺母公差 542

2.3.2 平垫圈公差 550

2.3.3 耐热用螺纹连接副公差 550

2.4 力学和工作性能 555

2.4.1 螺栓、螺钉和螺柱 555

2.4.2 螺母 561

2.4.3 有效力矩型钢六角锁紧螺母 566

2.4.4 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母 567

2.4.5 紧定螺钉 570

2.4.6 自攻螺钉 571

2.4.7 自挤螺钉 571

2.4.8 自钻自攻螺钉 572

2.4.9 耐热用螺纹连接副 573

2.4.10 有色金属螺栓、螺钉、螺柱和螺母 573

3 紧固件产品 576

3.1 螺栓 576

3.1.1 六角头螺栓 576

3.1.2 方头螺栓 589

3.1.3 半圆头螺栓 589

3.1.4 沉头螺栓 597

3.1.5 T形槽用螺栓 598

3.1.6 活节螺栓 599

3.1.7 地脚螺栓 599

3.1.8 钢网架球节点用高强度螺栓 600

3.2 螺柱 601

3.2.1 双头螺柱 601

3.2.2 等长双头螺柱 601

3.2.3 焊接螺柱 601

3.2.4 螺杆 607

3.3 螺母 608

3.3.1 六角螺母 608

3.3.2 开槽螺母 615

3.3.3 锁紧螺母 619

3.3.4 方螺母 621

3.3.5 圆形螺母 623

3.3.6 焊接螺母 627

3.3.7 铆螺母 627

3.3.8 其他螺母 632

3.4 螺钉 639

3.4.1 机器螺钉 639

3.4.2 紧定螺钉 650

3.4.3 高强度圆柱头螺钉 650

3.4.4 定位和轴位螺钉 650

3.4.5 不脱出螺钉 659

3.4.6 吊环螺钉 662

3.4.7 滚花头螺钉 662

3.5 自攻螺钉和木螺钉 667

3.5.1 自攻螺钉 667

3.5.2 自攻锁紧螺钉 673

3.5.3 自钻自攻螺钉 675

3.5.4 木螺钉 677

3.6 垫圈 680

3.6.1 平垫圈 681

3.6.2 弹性垫圈 682

3.6.3 锁紧垫圈 686

3.6.4 止动垫圈 687

3.6.5 方斜垫圈 687

3.6.6 球面和锥面垫圈 687

3.6.7 开口垫圈 687

3.7 紧固件-组合件 693

3.7.1 螺钉组合件 693

3.7.2 螺栓组合件 696

3.7.3 自攻螺钉组合件 699

3.7.4 组合件用垫圈 700

第9章 轴毂联接和销联接 705

1 键联接 705

1.1 键和键联接的类型、特点和应用 705

1.2 键的选择和键联接的强度校核计算 706

1.3 键联接的尺寸系列、公差配合和表面粗糙度 707

1.3.1 平键 707

1.3.2 半圆键 711

1.3.3 楔键 712

1.3.4 键和键槽的形位公差、配合及尺寸标注 713

1.3.5 切向键 714

2 花键联接 716

2.1 花键联接的类型、特点和应用 716

2.2 花键联接的强度校核计算 717

2.3 矩形花键联接 717

2.3.1 矩形花键基本尺寸系列 717

2.3.2 矩形花键的公差与配合 719

2.4 渐开线花键联接 720

2.4.1 渐开线花键的模数和基本尺寸计算 720

2.4.2 渐开线花键的尺寸系列 722

2.4.3 渐开线花键公差与配合 723

2.4.4 渐开线花键参数标注与标记 730

3 无键联接 732

3.1 型面联接 732

3.2 胀紧联接 733

3.2.1 胀紧联接的类型、特点和应用 733

3.2.2 胀紧联接套的选用和设计 733

3.2.3 胀紧联接安装和拆卸的一般要求 734

3.3 胀紧联接套 736

3.3.1 Z1型胀紧联接套 736

3.3.2 Z2型胀紧联接套 739

3.3.3 Z3型胀紧联接套 739

3.3.4 Z5型胀紧联接套 739

3.3.5 外部夹紧式胀紧联接套 739

4 过盈联接 744

4.1 过盈联接的类型、特点、装配方法和应用 744

4.2 圆柱面过盈联接 745

4.2.1 圆柱面过盈联接计算 745

4.2.2 圆柱面过盈联接结构合理设计和提高其承载能力的措施 747

4.3 圆锥面过盈联接 749

4.3.1 液压装拆的圆锥面过盈联接 749

4.3.2 螺母压紧的圆锥面过盈联接 751

5 销联接 751

5.1 销的类型、特点和应用 752

5.2 销的选择和销联接的强度校核计算 753

5.3 销联接的标准元件 754

5.3.1 圆柱销 754

5.3.2 圆锥销 758

5.3.3 开口销和销轴 760

参考文献 762

第10章 焊、粘、铆联接 763

1 焊接概述 763

1.1 焊接方法 763

1.1.1 焊接方法介绍 763

1.1.2 焊接方法的选择 765

1.2 焊接材料 768

1.2.1 焊条 768

1.2.2 熔化焊用钢丝 769

1.2.3 气体保护焊用焊丝 770

1.2.4 药芯焊丝 770

1.2.5 埋弧焊焊剂及其与焊丝的组合 771

1.2.6 焊接材料的选择 772

2 焊接结构设计 772

2.1 焊接结构的特点 772

2.2 采用焊接结构时应注意的问题 773

2.2.1 焊接接头性能的不均匀 773

2.2.2 母材（被焊的材料）的焊接性 773

2.2.3 焊接应力和变形 773

2.2.4 应力集中 773

2.2.5 结构的刚度和吸振能力 773

2.2.6 焊接缺陷 773

2.3 焊接结构的设计原则 773

2.3.1 合理选择和利用材料 773

2.3.2 合理设计结构的形式 774

2.3.3 减少焊接量 774

2.3.4 合理布置焊缝 774

2.3.5 施工方便 776

2.3.6 有利于生产组织与管理 776

2.4 焊接接头的形式及工作特性 776

2.4.1 电弧焊接头 776

2.4.2 电阻焊接头 779

2.5 焊接接头的静载强度计算 781

2.5.1 许用应力设计法 781

2.5.2 极限状态设计法 786

2.6 焊接接头的疲劳强度 787

2.6.1 焊接接头的疲劳强度计算 787

2.6.2 提高焊接接头疲劳强度的措施 793

3 典型焊接结构 794

3.1 减速器箱体的焊接结构 794

3.1.1 整体式箱体 794

3.1.2 剖分式箱体 795

3.2 旋转体的焊接结构 796

3.2.1 轮式旋转体 796

3.2.2 筒式旋转体 800

3.2.3 转子 802

3.2.4 水轮机转轮 805

4 焊接及其有关的标准目录 806

5 粘接 808

5.1 概述 808

5.1.1 粘接原理 808

5.1.2 粘接的特点 808

5.1.3 粘接的应用范围 808

5.2 胶粘剂的选择 809

5.2.1 胶粘剂的分类 809

5.2.2 胶粘剂的选择原则 809

5.3 粘接接头的设计 813

5.3.1 粘接接头的设计原则 813

5.3.2 常用粘接接头形式 813

5.3.3 粘接接头的尺寸确定 815

5.3.4 粘接结构的强化措施 815

5.4 粘接技术应用举例 818

5.4.1 机械零件裂纹、破裂的修补 818

5.4.2 零件磨损、划伤的粘接修复 818

5.4.3 零件加工超差的修复 819

5.4.4 “跑、冒、滴、漏、渗”紧急修复 819

6 铆接 820

6.1 概述 820

6.2 铆缝的设计 821

6.2.1 确定钢结构铆缝的结构参数 821

6.2.2 受拉（压）构件的铆缝 821

6.2.3 构件受力矩的铆缝 821

6.2.4 铆钉材料和联接的许用应力 823

6.3 铆接结构设计中应注意的几个问题 823

6.4 铆钉 823

参考文献 828

第11章 传动总论 829

1 概论 829

1.1 机械传动的作用 829

1.2 机械传动的工作情况 829

1.3 对机械传动设计的要求 829

2 机械传动的分类和选择 829

2.1 啮合传动 829

2.1.1 齿轮传动 829

2.1.2 蜗杆传动 830

2.1.3 摆线针轮传动 830

2.1.4 谐波传动 830

2.1.5 链传动 830

2.1.6 同步带传动 830

2.1.7 螺旋传动 830

2.2 摩擦传动 830

2.2.1 带传动 830

2.2.2 摩擦轮传动 830

3 传动系统的组成及传动件的选择 831

3.1 传动比 831

3.1.1 传动比固定的传动 831

3.1.2 传动比可变的传动 831

3.2 速度 831

3.3 轴的位置 833

3.4 功率 833

3.5 效率 834

3.6 价格和单位功率的重量 834

3.7 噪声、抗冲击能力和寿命 835

3.8 传动的特殊要求 835

3.8.1 起动 835

3.8.2 制动 835

3.8.3 反向 835

3.8.4 过载 835

3.8.5 空挡和空载 835

4 机电一体化传动装置设计要点 835

4.1 伺服系统的分类 835

4.2 机电一体化对机械传动的要求 835

参考文献 836

第12章 带传动 837

1 传动带的种类及其选择 837

1.1 带和带传动的形式 837

1.2 带传动设计的一般内容 840

1.3 带传动的效率 841

2 V带传动 841

2.1 尺寸规格 841

2.2 V带传动的设计 845

2.2.1 主要失效形式 845

2.2.2 设计计算 845

2.3 带轮 864

2.3.1 带轮设计的要求 864

2.3.2 带轮材料 864

2.3.3 带轮的结构 864

2.3.4 带轮的技术要求 869

2.4 V带传动设计中应注意的问题 869

2.5 设计实例 869

3 联组窄V带（有效宽度制）传动及其设计特点 871

3.1 尺寸规格 871

3.2 设计计算 872

3.3 带轮 872

4 平带传动 872

4.1 胶帆布平带 872

4.1.1 规格 872

4.1.2 设计计算 873

4.2 锦纶片复合平带 876

4.2.1 规格 876

4.2.2 设计计算 876

4.3 高速带传动 877

4.3.1 规格 877

4.3.2 设计计算 877

4.4 带轮 879

5 同步带传动 880

5.1 规格 881

5.2 设计计算 885

5.3 带轮 887

5.4 设计实例 895

6 多楔带传动 896

6.1 规格 896

6.2 设计计算 896

7 塔轮传动 904

8 半交叉传动 904

9 多从动轮带传动 905

10 带传动的张紧 908

10.1 张紧方法 908

10.2 张紧力的控制 908

10.2.1 V带的预紧力 909

10.2.2 平带的预紧力 909

10.2.3 同步带的预紧力 910

10.2.4 多楔带的预紧力 910

第13章 链传动 911

1 链条的主要类型和应用特点 911

2 滚子链 912

2.1 滚子链的结构尺寸和主要参数 912

2.2 滚子链传动设计 914

2.2.1 滚子链的主要失效形式 914

2.2.2 滚子链传动的额定功率 914

2.2.3 链速υ≥0.6m/s滚子链传动设计计算 914

2.2.4 链速υ＜0.6m/s低速滚子链传动设计计算 914

2.2.5 滚子链的使用寿命计算 919

2.2.6 滚子链耐磨性计算 919

2.2.7 胶合工作能力计算 920

2.3 滚子链链轮 920

2.3.1 链轮材料和热处理 920

2.3.2 链轮结构 920

2.3.3 基本参数和主要尺寸 920

2.3.4 链轮公差 926

2.4 滚子链传动设计计算示例 926

3 齿形链 928

3.1 齿形链的结构和主要参数 928

3.2 齿形链传动的设计计算 928

3.3 齿形链链轮 932

3.3.1 齿形链链轮的齿形与基本参数 932

3.3.2 链轮公差 932

4 链传动的布置、张紧与润滑 935

4.1 链传动的布置 935

4.2 链传动的张紧 936

4.3 链传动的润滑 939

4.3.1 润滑剂的选择 939

4.3.2 润滑方式的选择 939

参考文献 940

第14章 圆柱齿轮传动 941

1 渐开线圆柱齿轮传动 941

1.1 基本齿廓与模数系列 941

1.1.1 基本齿廓 941

1.1.2 模数系列 941

1.2 渐开线圆柱齿轮的几何尺寸 941

1.2.1 外啮合标准圆柱齿轮传动几何尺寸计算 941

1.2.2 外啮合变位圆柱齿轮传动几何尺寸计算 942

1.2.3 内啮合标准圆柱齿轮传动几何尺寸计算 944

1.2.4 内啮合变位圆柱齿轮传动几何尺寸计算 945

1.2.5 齿轮齿条传动的几何尺寸计算 947

1.3 渐开线圆柱齿轮的测量尺寸 947

1.3.1 公法线长度 947

1.3.2 分度圆弦齿厚 948

1.3.3 固定弦齿厚 949

1.3.4 量柱（球）测量距 950

1.4 渐开线圆柱齿轮传动的重合度和齿轮齿条传动的重合度 951

1.5 变位齿轮的应用和变位系数的选择 951

1.5.1 变位齿轮的功用和限制条件 951

1.5.2 变位齿轮的类型、比较与主要应用 951

1.5.3 变位系数的选择 952

1.6 齿轮几何计算用表及用图 954

1.6.1 几何计算用表 954

1.6.2 几何计算用图 971

1.7 齿轮的材料 974

1.8 渐开线圆柱齿轮承载能力计算 979

1.8.1 轮齿受力计算 979

1.8.2 轮齿主要失效形式和相应的承载能力计算标准 979

1.8.3 齿轮主要参数的选择 979

1.8.4 主要尺寸参数的初步确定 982

1.8.5 渐开线圆柱齿轮抗疲劳承载能力校核计算 982

1.8.6 在不稳定载荷下工作的齿轮强度核算 997

1.8.7 齿轮静强度校核计算 997

1.8.8 齿面胶合承载能力校核计算 999

1.8.9 开式齿轮传动强度计算和设计的特点 1002

1.8.10 高速齿轮传动强度计算和设计的特点 1003

1.9 圆柱齿轮的结构 1004

1.9.1 齿轮轮坯结构形式的选择 1004

1.9.2 齿轮结构通用数据 1004

1.9.3 锻造齿轮结构 1005

1.9.4 铸造齿轮结构 1006

1.9.5 焊接齿轮结构 1007

1.9.6 过盈压配齿轮结构 1009

1.9.7 螺栓联接齿轮结构 1009

1.10 齿轮传动的润滑 1009

1.10.1 润滑剂种类和润滑方式的选择 1009

1.10.2 润滑油种类和黏度的选择 1010

1.10.3 其他经验数据 1012

1.11 渐开线圆柱齿轮的精度 1012

1.11.1 适用范围 1012

1.11.2 齿轮、齿轮副误差和侧隙的定义和代号 1012

1.11.3 精度等级及其选择 1018

1.11.4 齿坯要求 1019

1.11.5 齿轮检验与公差 1020

1.11.6 齿轮副的检验与公差 1024

1.11.7 齿轮副的侧隙 1024

1.11.8 齿厚极限偏差 1025

1.11.9 精度等级的图样标注 1027

1.11.10 图样上应注明的尺寸数据 1028

1.12 渐开线圆柱齿轮设计实例及零件工作图 1028

2 圆弧圆柱齿轮传动 1033

2.1 圆弧圆柱齿轮的特点 1033

2.2 圆弧齿轮的基本齿廓和模数系列 1035

2.2.1 单圆弧齿轮的基本齿廓 1035

2.2.2 双圆弧齿轮的基本齿廓 1036

2.2.3 圆弧齿轮的模数系列 1037

2.3 圆弧齿轮传动的几何尺寸计算 1037

2.4 圆弧齿轮测量尺寸计算 1039

2.5 圆弧齿轮传动主要参数的选择 1040

2.6 圆弧齿轮承载能力计算 1041

2.6.1 圆弧齿轮承载能力计算公式 1041

2.6.2 计算公式中各参数和系数的确定 1043

2.7 圆弧圆柱齿轮的精度 1051

2.7.1 适用范围 1051

2.7.2 定义和代号 1051

2.7.3 精度等级及其选择 1055

2.7.4 齿坯要求 1055

2.7.5 齿轮与齿轮副的检验与公差 1057

2.7.6 齿轮副的侧隙 1061

2.7.7 图样标注及图样上应注明的尺寸数据 1061

2.8 圆弧圆柱齿轮设计实例及零件工作图 1061

3 附录——ISO1328圆柱齿轮ISO精度制简介 1066

3.1 参数项目、术语和代号 1066

3.2 定义和作用 1068

3.3 精度等级 1071

3.4 相同精度等级的Fa、Fβ、±fpt允许值的比较 1071

3.5 ISO1328中强制性检验项目偏差允许值 1071

参考文献 1077

第15章 锥齿轮传动 1079

1 概述 1079

1.1 锥齿轮副的特点 1079

1.2 锥齿轮的类型 1079

2 锥齿轮的基准齿制和模数系列 1081

2.1 锥齿轮的变位 1081

2.1.1 切向变位 1081

2.1.2 径向变位 1081

2.2 渐开线锥齿轮的基本齿廓 1081

2.3 标准模数系列 1082

2.4 锥齿轮设计计算 1082

3 锥齿轮传动的几何尺寸计算 1082

3.1 直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 1082

3.2 正交斜齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 1085

3.3 弧齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 1086

3.4 零度锥齿轮传动的几何尺寸计算 1090

4 锥齿轮传动的设计 1090

4.1 轮齿受力分析 1090

4.2 初步设计 1091

4.3 齿面接触疲劳强度校核 1091

4.4 齿根弯曲疲劳强度校核 1093

4.5 直齿锥齿轮传动设计实例 1094

5 锥齿轮结构 1097

6 锥齿轮精度 1098

6.1 术语和定义 1098

6.2 精度等级 1100

6.3 齿坯的要求 1101

6.4 齿轮的检验组与公差 1101

6.4.1 齿轮的检验组 1101

6.4.2 齿轮的公差 1101

6.5 齿轮副的检验与公差 1101

6.5.1 齿轮副的检验内容 1101

6.5.2 齿轮副的检验组 1101

6.5.3 齿轮副的公差 1102

6.6 齿轮副侧隙 1102

6.7 图样标注 1102

6.8 应用示例 1103

6.9 锥齿轮精度数值表 1104

6.10 锥齿轮极限偏差及公差与齿轮几何参数的关系式 1115

第16章 蜗杆传动 1116

1 概述 1116

1.1 蜗杆传动的特点 1116

1.2 蜗杆传动的分类 1116

1.2.1 刀具铲形线 1116

1.2.2 常用的蜗杆类型 1117

1.3 蜗杆与蜗轮材料的选择 1118

1.3.1 蜗杆材料、毛坯及热处理 1118

1.3.2 蜗轮材料、蜗轮毛坯 1118

1.3.3 蜗杆与蜗轮材料的匹配 1118

1.4 蜗杆传动的润滑方法和润滑油选择 1119

1.4.1 润滑方法的选择 1119

1.4.2 润滑油的选择 1119

1.4.3 润滑油使用中应注意的事项 1120

2 圆柱蜗杆传动 1120

2.1 正确啮合条件 1120

2.2 蜗杆的导程和导程角 1120

2.3 蜗杆传动的参考平面 1121

2.4 蜗杆传动的径向变位 1121

2.5 蜗杆传动的相对运动速度 1122

2.6 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 1123

2.6.1 普通圆柱蜗杆传动的类型和特点 1123

2.6.2 基本齿廓 1125

2.6.3 模数和分度圆直径 1125

2.6.4 中心距和传动比 1127

2.6.5 基本尺寸与参数值及其匹配 1127

2.6.6 基本几何关系式及标记方法 1135

2.7 圆弧圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 1137

2.7.1 圆弧圆柱蜗杆传动的分类及主要特点 1138

2.7.2 ZC蜗杆传动的几个重要特性 1139

2.7.3 圆弧圆柱蜗杆传动的齿廓参数及参数匹配 1141

2.8 圆柱蜗杆传动的设计计算 1153

2.8.1 圆柱蜗杆传动的传动效率 1154

2.8.2 圆柱蜗杆传动的受力分析 1154

2.8.3 蜗轮齿面强度计算 1155

2.8.4 蜗轮弯曲强度校核计算 1161

2.8.5 蜗杆的刚度校核计算 1161

2.9 提高圆柱蜗杆传动质量的途径和方法 1162

2.9.1 最佳啮合图 1162

2.9.2 实现最佳啮合图的方法 1163

2.9.3 切制“人工油涵”改善润滑条件 1165

2.9.4 消除或减小“危险区”和弱区 1165

2.9.5 利用良好的啮合场 1166

2.9.6 合理选择几何参数和新型蜗杆传动 1166

2.10 圆柱蜗杆传动的参数选择和非标设计 1167

2.10.1 参数选择 1167

2.10.2 非标设计中的参数选择 1168

2.11 非对偶展成法加工蜗轮时，蜗杆副的设计与计算 1169

2.11.1 非对偶参数的类别 1169

2.11.2 蜗杆副的正确啮合条件 1169

2.11.3 蜗轮与蜗杆的法向齿距相等 1169

2.11.4 蜗杆与蜗轮的法向齿形角相等 1169

2.11.5 蜗杆导程角与蜗轮螺旋角相等 1169

2.11.6 机床啮合的轴交角 1169

2.11.7 机床中心距 1169

2.11.8 变位量与变位系数 1169

2.11.9 齿顶高系数与顶隙系数 1169

2.11.10 ZC蜗杆传动的辅助条件 1169

2.12 圆柱蜗杆与蜗轮的结构 1170

2.12.1 圆柱蜗杆的结构 1170

2.12.2 蜗轮结构 1170

2.13 圆柱蜗杆传动的精度 1170

2.13.1 精度等级及选择 1171

2.13.2 各种误差及公差的定义和代号 1171

2.13.3 公差组的规定与选择 1177

2.13.4 齿坯的要求 1177

2.13.5 蜗杆、蜗轮公差值 1177

2.13.6 蜗杆传动的检验与公差 1184

2.14 算例及功率表的应用 1192

2.14.1 算例 1192

2.14.2 功率表的应用 1197

3 环面蜗杆传动 1202

3.1 环面蜗杆 1202

3.2 环面蜗杆传动 1202

3.2.1 环面蜗杆传动的类型 1202

3.2.2 环面蜗杆传动的主要啮合特点 1203

3.3 直廓环面蜗杆传动 1203

3.3.1 “原始型”直廓环面蜗杆传动 1203

3.3.2 直廓环面蜗杆传动的修形 1204

3.3.3 直廓环面蜗杆传动的几何尺寸计算 1205

3.4 包络环面蜗杆传动 1210

3.4.1 平面一次包络环面蜗杆传动 1211

3.4.2 平面二次包络环面蜗杆传动 1212

3.4.3 平面包络环面蜗杆传动的几何尺寸计算 1212

3.4.5 渐开线包络环面蜗杆传动 1215

3.5 环面蜗杆传动的强度计算 1217

3.6 环面蜗杆传动精度及其选择 1220

3.6.1 定义和符号 1220

3.6.2 环面蜗杆传动的检查项目和公差 1223

3.7 蜗杆和蜗轮的结构 1225

3.7.1 蜗杆结构 1225

3.7.2 蜗轮结构 1225

4 偏置蜗杆传动 1229

4.1 偏置蜗杆传动的类别及啮合特性 1229

4.1.1 蜗杆和蜗轮齿面的形成 1229

4.1.2 偏置蜗杆传动的主要啮合特性 1229

4.2 偏置蜗杆传动的两个基本方程式 1230

4.3 偏置蜗杆传动几何参数选择 1230

4.3.1 节点角和节锥角 1230

4.3.2 蜗杆分度锥母线模数m8及轴向模数mx 1231

4.3.3 直径系数q值 1231

4.3.4 齿形参数 1231

4.3.5 传动比和齿数选择 1233

4.3.6 锥蜗杆的平均直径 1233

4.4 偏置蜗杆传动的几何尺寸计算 1234

4.4.1 偏置锥蜗杆传动几何尺寸计算 1234

4.4.2 偏置圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 1235

4.5 偏置蜗杆传动的强度计算 1236

4.5.1 偏置锥蜗杆传动的效率 1236

4.5.2 偏置圆柱蜗杆传动的效率 1237

4.5.3 偏置蜗杆传动的最佳啮合位置 1237

4.5.4 偏置蜗杆传动的受力分析 1237

4.5.5 强度计算 1237

4.6 偏置蜗杆传动的精度 1239

4.6.1 基本定义和代号 1239

4.6.2 偏置蜗杆传动精度值选择 1239

4.7 偏置锥蜗杆传动形式及结构 1242

4.7.1 锥蜗杆和蜗轮的啮合形式 1242

4.7.2 偏置蜗杆的支承结构形式 1242

4.7.3 偏置蜗杆传动的侧隙调整 1242

5 蜗杆传动的热平衡计算 1243

5.1 热平衡计算式 1243

5.2 降低油温升，提高承载能力应采用的措施 1243

5.2.1 提高传动效率 1243

5.2.2 增大散热面积S 1243

5.2.3 增大散热系数 1243

参考文献 1244

第17章 摩擦轮传动 1245

1 概论 1245

1.1 摩擦轮传动的优缺点 1245

1.2 摩擦轮传动的分类 1245

2 摩擦轮的滑动和失效 1246

2.1 摩擦轮的滑动 1246

2.2 摩擦轮传动的失效和对策 1247

3 摩擦轮的表面强度计算 1247

3.1 接触应力计算 1247

3.2 线压力q的计算 1248

3.3 Stribeck压力k计算 1248

4 摩擦力计算 1250

4.1 计算轮压力Fn 1250

4.2 摩擦系数 1250

5 摩擦轮传动计算公式 1251

6 摩擦轮传动结构设计 1252

6.1 摩擦轮的压紧装置 1252

6.2 摩擦轮的结构 1252

参考文献 1253

第18章 螺旋传动 1254

1 螺旋传动的构成与功能 1254

2 螺旋传动的分类 1254

3 各类螺旋的特点与应用场合 1254

4 螺旋机构的传动简图、载荷图和运动方式 1255

5 滑动螺旋 1258

5.1 滑动螺旋的结构设计 1258

5.1.1 螺杆的结构 1258

5.1.2 螺母的结构 1259

5.2 螺杆与螺母材料 1261

5.2.1 螺旋副的失效与对材料的要求 1261

5.2.2 螺杆常用材料及热处理 1261

5.2.3 精密传动螺杆材料允许的冶金缺陷和硬度不均匀性 1262

5.2.4 螺母常用材料与选择 1262

5.2.5 滑动螺旋副材料的许用比压和许用应力 1262

5.3 滑动螺旋传动的计算 1264

5.3.1 校核计算 1264

5.3.2 设计计算 1265

5.4 螺旋的尺寸系列、精度与公差 1267

5.4.1 梯形、锯齿形螺纹的尺寸系列与有关尺寸 1267

5.4.2 梯形螺纹的精度与公差 1267

5.4.3 锯齿形螺纹的精度与公差 1269

5.4.4 旋合长度 1276

5.4.5 精度与公差带的选用 1276

5.4.6 多线螺旋公差 1276

5.5 预拉伸螺旋设计的有关问题 1276

6 滚动螺旋 1277

6.1 滚珠丝杠副的结构选择 1277

6.1.1 滚珠丝杠副的结构类型 1277

6.1.2 滚珠丝杠副的参数 1279

6.1.3 滚珠丝杠副的型号标注 1280

6.1.4 滚珠丝杠副的承载能力与联接尺寸 1281

6.1.5 滚珠丝杠副的丝杠轴端形式及尺寸 1291

6.1.6 滚珠丝杠的支承和支承方式 1296

6.2 滚珠丝杠型号的选择 1296

6.2.1 型号选择 1296

6.2.2 稳定性校核 1297

6.2.3 极限速度校核 1297

6.2.4 温度变形计算 1297

6.2.5 丝杠副刚度与变形计算 1297

6.2.6 预紧转矩计算 1298

6.3 滚珠丝杠的精度与选择 1298

6.3.1 滚珠丝杠的精度 1298

6.3.2 滚珠丝杠精度的选择 1298

6.4 滚珠丝杠选择设计的注意事项 1298

6.4.1 防逆转措施 1298

6.4.2 防护、密封与润滑 1299

6.4.3 其他注意事项 1299

参考文献 1299

第19章 减速器 1309

1 渐开线圆柱齿轮减速器 1309

1.1 普通圆柱齿轮减速器 1309

1.1.1 特点 1309

1.1.2 代号和标记 1309

1.1.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1309

1.1.4 选用方法 1309

1.2 同轴式圆柱齿轮减速器 1326

1.2.1 特点 1326

1.2.2 代号和标记 1326

1.2.3 外形尺寸和承载能力 1327

1.2.4 选用方法 1327

1.3 轴装式减速器 1339

1.3.1 特点 1339

1.3.2 代号和标记 1339

1.3.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1340

1.3.4 选用方法 1340

2 圆锥圆柱齿轮减速器 1341

2.1 特点 1341

2.2 代号和标记 1341

2.2.1 代号 1341

2.2.2 标记示例 1342

2.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1342

2.4 选用方法 1342

3 蜗杆减速器 1347

3.1 圆弧圆柱蜗杆减速器 1347

3.1.1 特点 1347

3.1.2 代号和标记 1347

3.1.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1348

3.1.4 选用方法 1348

3.2 锥面包络圆柱蜗杆减速器 1359

3.2.1 特点 1359

3.2.2 代号和标记 1359

3.2.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1359

3.2.4 选用方法 1359

3.3 直廓环面蜗杆减速器 1367

3.3.1 特点 1367

3.3.2 代号和标记 1368

3.3.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1368

3.3.4 选用方法 1368

3.4 平面包络环面蜗杆减速器 1373

3.4.1 特点 1373

3.4.2 代号和标记 1373

3.4.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1373

3.4.4 选用方法 1373

3.5 平面二次包络环面蜗杆减速器 1377

3.5.1 特点 1377

3.5.2 代号和标记 1377

3.5.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1377

3.5.4 选用方法 1377

4 行星齿轮减速器 1387

4.1 NGW行星齿轮减速器 1387

4.1.1 特点 1387

4.1.2 代号和标记 1387

4.1.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1387

4.1.4 选用方法 1388

4.2 混合少齿差星轮变速器 1413

4.2.1 特点 1413

4.2.2 代号和标记 1413

4.2.3 装配型式、外形尺寸和承载能力 1413

4.2.4 选用方法 1429

4.3 谐波传动减速器 1430

4.3.1 特点 1430

4.3.2 代号和标记 1430

4.3.3 外形尺寸，主要参数和承载能力 1430

4.3.4 传动精度 1430

4.4 摆线针轮减速器 1435

4.4.1 特点 1435

4.4.2 代号和标记 1435

4.4.3 外形尺寸和承载能力 1435

4.4.4 选用方法 1444

参考文献 1445

第20章 机械无级变速器 1446

1 概述 1446

1.1 机械无级变速器的特征和应用 1446

1.2 机械无级变速器的性能参数 1446

2 摩擦式无级变速器 1447

2.1 行星锥盘（DISCO型）无级变速器 1448

2.2 行星环锥（RX型）无级变速器 1453

2.3 锥盘环盘式无级变速器 1457

2.3.1 锥盘环盘式无级变速器（干式） 1457

2.3.2 锥盘环盘式无级变速器（湿式） 1461

2.4 多盘式（Beier型）无级变速器 1465

2.5 钢球无级变速器 1471

2.6 其他型式无级变速器简介 1476

3 链式无级变速器 1479

3.1 P型齿链式（PIV型）无级变速器 1479

3.2 精密调速扩大功率XP型和扩大调速范围PX型无级变速器 1484

3.3 PS系列齿链式无级变速器 1484

3.4 PSR型滚柱式无级变速器 1486

3.5 PU系列张力自动调整无级变速器 1487

4 带式无级变速器 1487

4.1 普通宽V带无级变速器 1488

4.2 非对称宽V带无级变速器 1491

5 脉动式无级变速器 1492

5.1 三相并列连杆脉动式（GUSA型）无级变速器 1492

5.2 四相并列连杆脉动式（Zero-Max型）无级变速器 1495

参考文献 1496

第21章 轴 1497

1 概述 1497

1.1 轴的类型、特点和用途 1497

1.2 轴的材料、毛坯、处理 1497

1.2.1 选用轴材料应考虑的因素 1497

1.2.2 毛坯 1497

1.2.3 处理 1497

2 直轴 1499

2.1 直轴的结构设计 1499

2.1.1 轴上零件的布置方案 1499

2.1.2 轴上零件的定位和固定 1499

2.1.3 轴上零件的装拆及调整 1502

2.1.4 提高轴的疲劳强度的措施 1502

2.1.5 轴的结构工艺性 1502

2.1.6 直轴的工作图 1502

2.1.7 轴的典型结构和轴系零件的紧固件 1509

2.2 轴的强度计算 1526

2.2.1 按扭转强度条件计算 1526

2.2.2 按弯扭合成强度条件计算 1526

2.2.3 按安全系数校核计算 1527

2.3 轴的刚度计算 1533

2.3.1 轴的弯曲变形计算 1533

2.3.2 轴的扭转变形计算 1535

2.4 轴的设计计算举例及设计计算程序 1536

2.5 轴的临界转速计算 1540

2.6 轴的计算机辅助设计计算 1542

3 软轴 1542

3.1 软轴的类型、特点和用途 1542

3.2 软轴的结构型式和规格 1542

3.2.1 钢丝软轴 1542

3.2.2 软管 1543

3.2.3 软轴接头 1544

3.2.4 软管接头 1544

3.2.5 防逆转装置 1544

3.3 钢丝软轴的选择与使用 1545

4 曲轴 1546

4.1 曲轴的结构设计 1546

4.1.1 曲轴的结构类型和设计要求 1546

4.1.2 曲轴的组成及设计 1548

4.1.3 提高曲轴疲劳强度的措施 1550

4.2 曲轴的强度计算 1551

4.2.1 曲轴的失效形式 1551

4.2.2 曲轴的受力分析 1552

4.2.3 曲轴的强度计算 1553

4.3 曲轴的计算机辅助设计计算 1555

参考文献 1555

第22章 滚动轴承 1556

1 滚动轴承的类型和代号 1556

1.1 滚动轴承的类型 1556

1.2 滚动轴承的代号 1558

1.2.1 基本代号 1558

1.2.2 前置代号 1562

1.2.3 后置代号 1562

1.2.4 滚动轴承代号示例 1563

2 滚动轴承的选择 1564

2.1 滚动轴承的使用性能 1564

2.1.1 承载能力 1564

2.1.2 寿命与可靠性 1564

2.1.3 速度特性 1565

2.1.4 摩擦力矩 1565

2.1.5 运转精度 1565

2.1.6 振动和噪声 1565

2.1.7 调心性能 1565

2.2 滚动轴承的类型选择 1566

2.2.1 工作条件 1566

2.2.2 安装性能 1566

2.2.3 经济性 1566

2.3 滚动轴承的精度选择 1567

2.3.1 滚动轴承的公差等级选择 1567

2.3.2 滚动轴承的游隙选择 1567

3 滚动轴承的尺寸选择和性能计算 1568

3.1 滚动轴承的寿命计算 1568

3.1.1 滚动轴承寿命计算公式 1568

3.1.2 当量动载荷 1568

3.1.3 角接触轴承的载荷计算 1568

3.1.4 非稳定载荷下轴承的寿命计算 1572

3.1.5 寿命计算的修正 1572

3.2 滚动轴承的静载荷计算 1574

3.2.1 基本额定静载荷 1574

3.2.2 当量静载荷 1574

3.2.3 静载荷计算 1574

3.3 极限转速 1575

3.4 静不定支承结构的承载计算 1575

4 滚动轴承装置的设计 1576

4.1 轴承的配置与固定 1576

4.1.1 两固定端配置 1576

4.1.2 固定-游动配置 1576

4.1.3 两端游动配置 1577

4.2 滚动轴承的轴向固定 1578

4.3 轴承的配合 1579

4.3.1 滚动轴承公差 1579

4.3.2 滚动轴承的配合选择 1579

4.4 轴承的预紧 1582

4.4.1 轴向预紧与径向预紧 1582

4.4.2 定位预紧与定压预紧 1582

4.5 轴承的润滑 1583

4.5.1 脂润滑 1583

4.5.2 油润滑 1585

4.5.3 固体润滑 1585

4.6 滚动轴承的密封 1586

5 滚动轴承主要尺寸和性能表 1589

参考文献 1662

第23章 滑动轴承 1663

1 滑动轴承类型、特性与选用 1663

1.1 滑动轴承类型、特性与适用场合 1663

1.2 滑动轴承类型主要选择因素比较 1664

1.3 各类连续运转滑动轴承承载能力与转速特性曲线 1665

1.4 各种机器的滑动轴承设计参数 1667

2 滑动轴承材料 1669

2.1 对滑动轴承材料的要求 1669

2.2 滑动轴承材料的性能 1669

3 混合润滑轴承 1676

3.1 滑动轴承结构 1676

3.1.1 滑动轴承座 1676

3.1.2 金属轴套与轴瓦 1680

3.2 混合润滑轴承选用与验算 1699

3.2.1 径向滑动轴承选用与验算 1699

3.2.2 平面推力滑动轴承选用与验算 1699

3.3 润滑方式和润滑剂的选择 1700

4 固体自润滑轴承 1701

4.1 轴承材料与性能 1701

4.2 设计参数 1705

4.3 覆有减摩塑料层的双金属轴套与尺寸验算 1708

4.3.1 覆有减摩塑料层的双金属轴套 1708

4.3.2 DU轴套尺寸设计与验算 1708

5 关节轴承 1711

5.1 关节轴承的类型、结构型式与代号 1711

5.1.1 关节轴承的类型和结构型式 1711

5.1.2 关节轴承的代号 1715

5.2 各类关节轴承的规格 1716

5.3 关节轴承的公差配合与游隙 1729

6 含油轴承 1731

6.1 多孔质粉末冶金含油轴承 1731

6.1.1 材料与性能 1731

6.1.2 型式与尺寸 1733

6.1.3 设计 1738

6.1.4 润滑 1738

6.1.5 使用安装 1738

6.2 塑料含油轴承的特性 1739

7 水润滑热固性塑料轴承 1740

7.1 应用场合 1740

7.2 轴承规格 1740

7.3 设计要点 1744

8 液体动压润滑径向轴承 1744

8.1 几何关系 1744

8.2 轴承主要参数选择 1745

8.2.1 宽径比L/D 1745

8.2.2 相对间隙φ和有效相对间隙φeff 1745

8.2.3 润滑油的粘度η 1746

8.3 工作特性参数与许用值 1746

8.3.1 雷诺数与层流条件 1746

8.3.2 轴承比压p 1746

8.3.3 承载能力 1746

8.3.4 摩擦功耗 1746

8.3.5 流量 1755

8.3.6 轴承热平衡与润滑剂有效温度 1757

8.3.7 最小油膜厚度 1758

8.4 计算框图 1759

8.5 算例 1759

参考文献 1762

第24章 润滑与润滑装置 1763

1 润滑剂 1763

1.1 液体润滑剂 1763

1.1.1 润滑油的主要质量指标 1763

1.1.2 常用润滑油主要质量指标和用途 1764

1.1.3 其他油品和合成油的主要质量指标和用途 1764

1.2 润滑脂 1772

1.2.1 润滑脂的主要质量指标 1772

1.2.2 常用润滑脂的主要质量指标及用途 1772

1.3 固体润滑剂 1775

1.4 气体润滑剂 1777

2 润滑方式 1777

2.1 手工加油（或脂）润滑 1777

2.2 滴油润滑 1777

2.3 飞溅润滑 1777

2.4 油环与油链润滑 1778

2.5 油绳与油垫润滑 1778

2.6 油雾润滑 1778

2.6.1 工作原理 1778

2.6.2 油雾润滑系统的有关计算步骤 1778

2.6.3 凝缩嘴的类型及主要参数确定 1778

2.7 集中润滑 1782

2.8 压力循环润滑 1782

3 润滑装置 1783

3.1 油杯 1783

3.2 油标 1786

3.3 油枪 1789

3.4 润滑泵 1789

3.5 阀门 1792

3.6 其他 1794

4 润滑剂的更换 1796

4.1 全损耗系统用油换油指标 1796

4.2 车用汽油机油换油指标 1796

4.3 汽车柴油机润滑油换油指标 1796

4.4 拖拉机柴油机润滑油换油指标 1796

4.5 普通车用齿轮油换油指标 1797

4.6 L-HL液压油换油指标 1797

第25章 密封 1798

1 概述 1798

1.1 密封机理 1798

1.2 密封的分类 1798

1.3 密封的选型 1798

2 静密封 1799

2.1 垫片密封 1800

2.1.1 垫片的种类及特点 1800

2.1.2 垫片的选型 1802

2.1.3 法兰连接密封 1804

2.1.4 管道连接密封 1804

2.1.5 高压设备密封 1804

2.1.6 超高压设备密封 1813

2.1.7 真空密封 1818

2.1.8 高温、低温条件下的密封 1818

2.2 胶密封 1821

2.2.1 聚硫橡胶密封胶 1821

2.2.2 硅橡胶密封胶 1821

2.2.3 非硫化型密封胶 1821

2.2.4 液态密封胶 1824

2.2.5 厌氧胶 1826

3 弹塑性体接触动密封 1828

3.1 软填料密封 1828

3.1.1 软填料的类型及应用 1829

3.1.2 软填料密封机理与泄漏的计算 1831

3.1.3 软填料的选用 1832

3.1.4 填料腔结构设计 1834

3.1.5 填料密封的摩擦、磨损与润滑 1835

3.2 成型填料 1837

3.2.1 橡胶O形圈 1837

3.2.2 唇形密封圈 1847

3.2.3 鼓形和山形密封圈 1851

3.2.4 防尘密封圈 1851

3.3 油封 1852

3.3.1 油封的分类 1852

3.3.2 油封的性能与结构参数 1856

3.3.3 油封的安装 1858

3.3.4 动压型油封 1859

3.4 防尘密封 1860

4 非弹性体接触动密封 1862

4.1 硬填料 1862

4.2 活塞环 1864

4.2.1 金属活塞环 1865

4.2.2 无油润滑活塞环 1866

4.2.3 涨圈旋转密封 1866

5 机械密封 1867

5.1 机械密封分类 1868

5.2 机械密封设计计算 1869

5.2.1 主要零部件的轴向和径向尺寸的计算 1869

5.2.2 主要工作参数的计算 1873

5.2.3 密封端面机械变形的计算 1875

5.3 动环的传动和静环的支承方式 1876

5.3.1 动环的传动 1876

5.3.2 静环的支承方式 1876

5.4 润滑、冲洗和冷却 1878

5.4.1 润滑 1878

5.4.2 冲洗 1879

5.4.3 冷却 1880

5.5 特殊工况下的机械密封 1882

5.6 材料选用 1884

5.6.1 摩擦副材料 1884

5.6.2 辅助密封圈材料 1885

5.6.3 弹性元件材料 1885

6 流阻型非接触动密封 1887

6.1 迷宫密封 1887

6.1.1 迷宫的气体密封 1887

6.1.2 迷宫油封 1890

6.2 铁磁流体密封 1891

6.2.1 铁磁流体密封机理 1891

6.2.2 铁磁流体密封的基本结构类型 1892

6.2.3 铁磁流体密封特性 1892

6.3 浮环密封 1895

6.3.1 浮环密封装置的结构型式 1895

6.3.2 浮环密封的设计计算 1895

7 动力型非接触密封 1897

7.1 螺旋密封 1897

7.1.1 螺旋密封的结构分类 1897

7.1.2 螺旋密封设计计算 1898

7.2 螺旋迷宫密封 1899

7.3 离心密封 1899

7.3.1 离心式密封的承压能力 1900

7.3.2 功率消耗 1900

7.4 停车密封 1900

参考文献 1902

第26章 联轴器离合器 1903

1 联轴器 1903

1.1 概述 1903

1.1.1 联轴器分类、常用联轴器性能 1903

1.1.2 常用联轴器术语 1907

1.1.3 挠性联轴器平衡分类 1908

1.1.4 联轴器选用计算 1911

1.2 刚性联轴器 1917

1.2.1 凸缘联轴器 1917

1.2.2 径向键凸缘联轴器 1920

1.2.3 平行轴联轴器 1920

1.2.4 夹壳联轴器 1925

1.3 无弹性元件挠性联轴器 1927

1.3.1 链条联轴器 1927

1.3.2 滑块联轴器 1927

1.3.3 齿式联轴器 1927

1.3.4 万向联轴器 1937

1.3.5 球面滚子联轴器 1957

1.4 金属弹性元件挠性联轴器 1962

1.4.1 膜片联轴器 1962

1.4.2 蛇形弹簧联轴器 1975

1.4.3 簧片联轴器 1981

1.4.4 挠性杆联轴器 1992

1.4.5 波纹管联轴器 1998

1.5 非金属弹性元件挠性联轴器 1999

1.5.1 弹性套柱销联轴器 1999

1.5.2 梅花形弹性联轴器 2002

1.5.3 弹性柱销联轴器 2009

1.5.4 弹性柱销齿式联轴器 2012

1.5.5 弹性活销联轴器 2021

1.5.6 扇形块弹性联轴器 2021

1.5.7 弹性块联轴器 2024

1.5.8 H形弹性块联轴器 2024

1.5.9 多角形橡胶联轴器 2034

1.5.10 轮胎式联轴器 2036

1.5.11 芯型弹性联轴器 2039

1.5.12 径向弹性柱销联轴器 2042

1.5.13 鞍形块弹性联轴器 2049

1.5.14 整圈橡胶弹性联轴器 2052

2 离合器 2054

2.1 概述 2054

2.1.1 离合器分类、常用离合器性能 2054

2.1.2 常用离合器术语 2056

2.2 离合器选用 2058

2.2.1 离合器的基本要求 2058

2.2.2 离合器型式与结构选择 2058

2.3 机械离合器 2059

2.3.1 摩擦离合器 2059

2.3.2 牙嵌离合器 2062

2.3.3 齿形离合器 2063

2.4 电磁离合器 2064

2.4.1 湿式多片电磁离合器 2064

2.4.2 摩擦片式（磁通二次过片）电磁离合器设计程序 2065

2.4.3 磁粉离合器 2066

2.5 气动离合器 2070

2.5.1 气胎离合器 2070

2.5.2 气动双锥体离合器 2073

2.5.3 气动盘式离合器 2075

2.6 超越离合器 2076

2.7 离心离合器 2078

2.7.1 钢砂式离心离合器 2078

2.7.2 钢球式离心离合器 2080

2.8 安全离合器 2094

2.9 离合器标准 2095

第27章 弹簧 2097

1 弹簧的分类 2097

2 弹簧材料 2099

3 圆柱螺旋弹簧 2102

3.1 圆柱螺旋弹簧尺寸系列 2102

3.2 圆柱螺旋压缩弹簧 2103

3.2.1 圆柱螺旋压缩弹簧的结构型式 2103

3.2.2 圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算 2103

3.2.3 圆柱螺旋压缩弹簧的校核计算 2109

3.2.4 典型工作图 2111

3.2.5 圆柱螺旋压缩弹簧的技术要求及检验 2111

3.2.6 圆柱螺旋压缩弹簧（两端圈并紧磨平或锻平型）尺寸及参数标准 2113

3.2.7 组合螺旋压缩弹簧 2114

3.2.8 设计举例 2123

3.3 圆柱螺旋拉伸弹簧 2126

3.3.1 圆柱螺旋拉伸弹簧的结构型式 2126

3.3.2 圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算 2128

3.3.3 圆柱螺旋拉伸弹簧的强度校核 2129

3.3.4 典型工作图 2129

3.3.5 尺寸及负荷公差 2130

3.3.7 设计举例 2143

3.4 圆柱螺旋扭转弹簧 2145

3.4.1 圆柱螺旋扭转弹簧的结构型式 2145

3.4.2 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 2145

3.4.3 圆柱螺旋扭转弹簧的疲劳强度校核 2148

3.4.4 典型工作图 2149

3.4.5 尺寸及负荷公差 2149

3.4.6 设计举例 2150

3.5 多股圆柱螺旋弹簧 2152

3.5.1 多股圆柱螺旋弹簧的类型和结构 2153

3.5.2 多股螺旋弹簧的材料和许用应力 2153

3.5.3 多股圆柱螺旋弹簧的设计计算 2154

3.5.4 典型工作图 2155

3.5.5 多股圆柱螺旋弹簧的尺寸和负荷极限偏差 2156

3.5.6 设计举例 2157

4 平面涡卷弹簧 2159

4.1 平面涡卷弹簧的类型、结构和特性 2159

4.2 平面涡卷弹簧的材料和许用应力 2160

4.3 非接触型平面涡卷弹簧（A型）的设计计算 2161

4.4 接触型平面涡卷弹簧（B型）的设计计算 2162

4.5 平面涡卷弹簧的技术要求 2163

4.6 设计举例 2163

5 碟形弹簧 2165

5.1 碟形弹簧的类型和结构 2165

5.2 碟形弹簧的尺寸系列 2166

5.3 碟形弹簧的设计计算 2169

5.3.1 单个碟簧的计算 2169

5.3.2 组合碟簧的计算 2171

5.3.3 碟形弹簧的载荷分类和许用应力 2172

5.4 碟形弹簧的技术要求 2173

5.5 碟形弹簧的典型工作图 2174

5.6 设计举例 2175

6 弹簧减振器 2177

6.1 弹簧减振器的形式和结构 2177

6.2 弹簧减振器的主要参数尺寸 2178

6.3 弹簧减振器的行程载荷系列 2179

6.4 弹簧减振器的选用方法和选用举例 2179

6.5 弹簧减振器的安装与调整 2180

第28章 机架 2182

1 机架设计概述 2182

1.1 机架的分类及特点 2182

1.1.1 按照机架的制造方法及所用材料分类 2182

1.1.2 按照结构型式分类 2182

1.1.3 按照力学性能分类 2182

1.2 机架设计的一般要求 2182

1.3 机架的常用材料及热处理方法 2182

1.3.1 机架的常用材料 2183

1.3.2 机架的热处理 2183

1.4 机架设计的方法和步骤 2184

1.4.1 机架设计的一般方法 2184

1.4.2 机架设计的一般步骤 2185

2 机架的结构设计 2185

2.1 机架结构设计的基本要求 2185

2.2 铸造机架 2186

2.2.1 铸铁机架