机械零部件结构设计及计算实例PDF电子书下载

上篇 机械零部件结构工艺性设计 1

第1章 机械结构设计的基本要求和主要内容 1

1.1 机械结构设计的基本要求 1

1.1.1 机械结构设计基本准则 1

1.1.2 机械零件结构设计基本要求 1

1.2 机械零件结构设计的主要内容 2

1.2.1 满足功能要求的结构设计 2

1.2.2 满足工作能力要求的结构设计 8

第2章 铸件结构设计工艺性 15

2.1 常用铸造金属材料和铸造方法 15

2.1.1 常用的铸造金属材料 15

2.1.2 常用的铸造方法 16

2.2 铸件结构设计工艺性的要求 18

2.2.1 简化铸造工艺 18

2.2.2 提高铸造性能 24

2.2.3 受力合理 33

2.2.4 便于切削加工 33

2.2.5 采用组合铸件 35

2.3 特种铸造对铸件结构设计工艺性的要求 36

2.3.1 压力铸件的结构工艺性 36

2.3.2 熔模铸件的结构工艺性 37

2.3.3 金属型铸件的结构工艺性 38

2.4 组合铸件对结构工艺性的要求 38

第3章 锻压件结构设计工艺性 41

3.1 锻造办法与金属的可锻性 41

3.1.1 各种锻造方法及其特点 41

3.1.2 金属材料的可锻性 41

3.2 锻造方法对锻件结构设计工艺性的要求 42

3.2.1 自由锻件的结构设计工艺性 42

3.2.2 模锻件的结构设计工艺性 42

第4章 冲压件结构设计工艺性 51

4.1 冲压工序和冲压件对材料的要求 51

4.1.1 冲压工序 51

4.1.2 冲压件对材料的要求 53

4.2 冲压件的基本参数 53

4.2.1 冲裁件的基本参数 53

4.2.2 弯曲件的基本参数 55

4.2.3 拉深件的基本参数 56

4.2.4 加强筋的基本参数 57

4.3 冲压件的结构设计 58

4.3.1 冲裁件的结构设计 58

4.3.2 弯曲件的结构设计 59

4.3.3 拉深件的结构设计 59

4.3.4 其他应注意的结构设计问题 59

第5章 切削件的结构设计工艺性 62

5.1 零件结构应利于保证加工质量 62

5.2 零件结构应利于减少切削加工量和提高加工效率 65

5.3 零件结构应利于减少生产准备和辅助工时 67

5.4 零件结构的精度设计及尺寸标注应符合加工能力和工艺性要求 70

第6章 热处理零件的结构设计工艺性 74

6.1 零件热处理方法的选择 74

6.1.1 退火 74

6.1.2 正火 75

6.1.3 淬火 75

6.1.4 回火 75

6.1.5 表面淬火 76

6.1.6 钢的化学热处理 76

6.2 影响热处理零件结构设计工艺性的因素 77

6.2.1 零件材料的热处理性能 77

6.2.2 零件的几何形状、尺寸大小和表面质量 78

6.3 热处理零件结构设计的注意事项 78

6.3.1 防止热处理零件开裂的注意事项 79

6.3.2 防止热处理零件变形的注意事项 81

6.3.3 防止热处理零件硬度不均的注意事项 82

6.4 典型零件的热处理实例 83

6.4.1 齿轮的热处理 83

6.4.2 轴类零件的热处理 84

6.4.3 弹簧的热处理 85

6.4.4 丝杠的热处理 85

6.5 在工作图上应标明的热处理要求 86

第7章 其他材料零件及焊接件的结构设计工艺性 87

7.1 粉末冶金件的结构设计工艺性 87

7.1.1 粉末冶金材料的分类和选用 87

7.1.2 可以压制成形的粉末冶金零件结构 87

7.1.3 需要机械加工辅助成形的粉末冶金零件结构 88

7.1.4 粉末冶金零件结构设计的基本参数 88

7.1.5 粉末冶金零件的结构设计 88

7.2 工程塑料件的结构设计工艺性 91

7.2.1 工程塑料的选用 91

7.2.2 工程塑料件的制造方法 91

7.2.3 工程塑料零件设计的基本参数 91

7.2.4 工程塑料零件的结构设计 92

7.3 橡胶件结构设计的结构工艺性 93

7.3.1 橡胶材料的选用 93

7.3.2 橡胶件的结构与参数 93

7.4 焊接件结构设计工艺性 95

7.4.1 焊接方法及适用范围 95

7.4.2 焊接件的几何尺寸 96

7.4.3 焊接件的结构设计 96

第8章 零部件设计的装配与维修工艺性 99

8.1 一般装配对零部件结构设计的工艺性要求 99

8.1.1 零部件结构应能组成单独的部件或装配单元 99

8.1.2 零部件结构应结合工艺特点进行设计 100

8.1.3 零部件结构应便于装配操作 100

8.1.4 便于拆卸和维修 101

8.2 自动装配对零部件结构设计的工艺性要求 103

8.3 过盈配合结构的装配工艺性 106

8.4 零部件的维修工艺性要求 108

下篇 典型零部件的结构设计及计算实例 110

第9章 常用连接件 110

9.1 螺纹连接的类型及设计计算 110

9.1.1 螺纹连接的类型及标准连接件 110

9.1.2 螺纹连接的预紧和防松 112

9.1.3 螺纹连接的设计计算 113

9.1.4 螺栓组连接的结构设计 116

9.1.5 螺纹连接的设计计算实例 116

9.2 键连接的类型及设计计算 118

9.2.1 键和键连接的类型、特点及应用 118

9.2.2 键连接的强度校核计算 119

9.2.3 平键连接的设计计算实例 120

9.3 销连接的类型及设计计算 121

9.3.1 销连接的类型、特点和应用 121

9.3.2 销连接的强度计算 122

9.3.3 销连接的设计计算实例 123

第10章 带传动 125

10.1 带传动概述 125

10.1.1 带传动的工作原理 125

10.1.2 带传动的类型 125

10.2 带和带轮的结构设计 125

10.2.1 V带的分类 125

10.2.2 V带剖面结构 126

10.2.3 普通V带基本参数 126

10.2.4 带轮结构及技术要求 128

10.3 带传动的设计及计算实例 130

10.3.1 普通V带设计参数 130

10.3.2 普通V带传动的设计计算 134

10.3.3 带传动的设计计算实例 136

10.4 V带传动的安装、防护及张紧 138

10.4.1 V带传动的安装 138

10.4.2 V带传动的防护 138

10.4.3 V带传动的张紧 138

第11章 链传动 140

11.1 链传动的类型及运动特性 140

11.1.1 链传动的类型及特点 140

11.1.2 链传动的运动特性 141

11.1.3 链传动的受力分析 143

11.2 链传动的结构设计 143

11.2.1 滚子链的结构及尺寸 143

11.2.2 链轮的结构及尺寸 144

11.3 链传动的设计及计算实例 147

11.3.1 滚子链传动的设计计算 147

11.3.2 滚子链传动的设计计算实例 151

11.4 链传动的安装、使用和维护 152

11.4.1 链传动的合理布置 152

11.4.2 链传动的张紧装置 153

11.4.3 链传动的润滑 155

第12章 齿轮传动 157

12.1 齿轮传动概述 157

12.1.1 齿轮传动的类型 157

12.1.2 轮齿的失效形式 157

12.1.3 齿轮的材料选择 159

12.1.4 齿轮的热处理方法 159

12.1.5 齿轮传动的精度 160

12.2 圆柱齿轮传动的设计计算 160

12.2.1 渐开线直齿圆柱齿轮的设计计算 160

12.2.2 渐开线直齿圆柱齿轮的设计计算实例 164

12.2.3 渐开线斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 168

12.2.4 渐开线斜齿圆柱齿轮传动的设计计算实例 170

12.2.5 圆柱齿轮的结构 172

12.3 直齿圆锥齿轮传动的设计计算 175

12.3.1 直齿圆锥齿轮尺寸计算 175

12.3.2 圆锥齿轮传动的强度计算 177

12.3.3 直齿圆锥齿轮传动的计算实例 178

12.3.4 圆锥齿轮的结构 180

第13章 螺旋传动 183

13.1 螺旋传动的工作原理及类型 183

13.1.1 螺旋机构的工作原理 183

13.1.2 螺旋传动的类型和应用 183

13.1.3 螺旋机构的特点 184

13.2 滑动螺旋传动的设计及计算 185

13.2.1 滑动螺旋的结构和材料 185

13.2.2 滑动螺旋传动的设计计算 185

第14章 轴 188

14.1 轴的类型及材料 188

14.1.1 轴的类型 188

14.1.2 轴的材料 188

14.2 轴的设计 189

14.2.1 轴的结构设计 189

14.2.2 轴的强度计算 194

14.3 轴的设计计算实例 196

第15章 轴承 202

15.1 滚动轴承的类型及设计计算 202

15.1.1 滚动轴承的基本类型 202

15.1.2 滚动轴承类型的选择 203

15.1.3 滚动轴承的选择计算 204

15.1.4 滚动轴承的设计计算实例 206

15.2 滚动轴承轴系结构设计 207

15.2.1 轴承的组合结构设计 207

15.2.2 轴承的轴向固定 209

15.2.3 轴承组合的调整 209

15.2.4 轴承的配合 211

15.2.5 轴承的装拆 211

15.3 滑动轴承的类型及设计计算 212

15.3.1 滑动轴承的类型及结构形式 212

15.3.2 滑动轴承的失效形式及常用材料 214

15.3.3 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 216

15.3.4 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算实例 217

第16章 联轴器、离合器和制动器 219

16.1 联轴器的类型及设计计算 219

16.1.1 联轴器的分类及类型选择 219

16.1.2 几种常用的联轴器 220

16.1.3 联轴器的选择和设计计算 221

16.1.4 联轴器的选择和设计计算实例 222

16.2 离合器的结构和类型 223

16.2.1 离合器的分类 223

16.2.2 常用离合器 224

16.3 制动器的类型和设计计算 227

16.3.1 制动器的组成及分类 227

16.3.2 制动力矩的计算 227

16.3.3 常用制动器 228

第17章 减速器 231

17.1 减速器的结构和类型 231

17.1.1 减速器的类型 231

17.1.2 常用减速器的特点及应用 231

17.2 减速器的结构设计 233

17.2.1 减速器结构设计的一般步骤 233

17.2.2 减速器箱体的结构方案选择 234

17.2.3 减速器箱体的结构设计尺寸 236

17.2.4 箱体结构设计的基本要求 238

17.3 减速器的设计计算实例 240

17.3.1 传动装置的总体设计 240

17.3.2 减速器传动零件的设计计算 243

17.3.3 减速器轴系零件的设计计算 244

17.3.4 减速器机体结构尺寸的确定 244

17.3.5 减速器装配图的绘制 248

参考文献 249