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目 录 1

第1篇总 论 1

1机械设计的层次 1

（1）机械设计层次与机械设计阶段 1

（2）零部件设计与整机设计在各设计阶段的配合 2

（3）零部件设计的重要性 2

2机械设计的分类 3

（1）继承设计 3

（2）新型设计 4

3零部件的设计要求 5

（3）新型零部件设计的采用和问题 5

4机械设计学 6

（1）零部件设计过程的阶段化 7

（2）设计构思的逻辑化 8

（3）零部件设计的技术功能比值、经济比值和综合比值的评分举例 9

第1章机械设计基础 11

1.1机械设计的强度和刚度设计 11

1.1.1强度设计的目的和考虑的问题 11

1.1.2机械的载荷 11

1.1.3机械结构的力学模型 13

1.1.5静强度 14

1.1.4体积强度计算 14

1.1.6疲劳强度 15

1.1.7蠕变计算和应力松弛 18

1.1.8稳定性计算 19

1.1.9提高体积强度的措施 20

1.1.10表面强度计算 20

1.1.1 1提高表面强度的措施 22

1.1.12许用应力与安全系数的选择 22

1.1.13刚度计算 23

1.2.1 振动稳定性计算 27

1.2动载荷计算 27

1.1.14改变刚度的措施 27

1.2.2减振与隔振 28

1.2.3冲击强度计算 28

1.2.4材料的冲击强度及其提高措施 29

1.3耐热与耐腐蚀设计 29

1.3.1 耐热设计 29

1.3.2热变形问题 30

1.3.3耐腐蚀问题 30

1.4.1 设计方法学 31

1.4现代设计技术在机械设计中的应用 31

1.4.3计算机辅助设计（CAD） 32

1.4.2可靠性设计 32

1.4.4人机工程学设计 33

1.4.5价值工程 33

1.5机械结构设计 34

1.5.1 机械结构设计的基本概念和原则 34

1.5.2机械零件常用材料的特性及其选择 34

1.5.3机械零件的结构工艺性 35

1.5.4机械的参数设计 40

1.5.6机械设计中差错的预防和补救 41

1.5.5对图样的要求 41

1.6机械设计实验方法 42

参考文献 42

第2章机械中的摩擦与磨损 44

2.1磨损的类型 44

2.1.1磨料磨损 44

2.1.2.粘着磨损 45

2.1.3腐蚀磨损 45

2.1.8电火花冲蚀（spark erosion） 46

2.1.7流体冲蚀 46

2.1.9氢磨损 46

2.1.5微动磨损 46

2.1.4表面疲劳磨损 46

2.1.6气穴冲蚀 46

2.2摩擦副的摩擦状态及其可能出现的磨损类型 47

2.2.1 摩擦副在有润滑时的摩擦 47

2.2.2摩擦副在无润滑时的摩擦 51

2.3边界膜 52

2.3.1 吸附膜 53

2.3.2化学反应膜 54

2.3.5选择性迁移膜 55

2.3.3吸附膜与化学反应膜的综合作用 55

2.3.4聚合膜 55

2.4外摩擦力的形成及减小或增大外摩擦力的措施 56

2.4.1滑动摩擦 56

2.4.2滚动摩擦 57

2.5由摩擦引起的振动 58

2.6提高零部件耐磨性的措施 58

2.6.1提高零部件耐磨性的结构措施 58

2.6.1.1选择合适的材料 58

2.6.1.3用弹性元件的内摩擦代替外摩擦 60

2.6.1.2用滚动摩擦副代替滑动摩擦副 60

2.6.1.4刚性与柔性合理搭配 61

2.6.1.5采用浮动零件 61

2.6.1.6考虑零件的热变形 61

2.6.1.7消除在安装与运行中产生的附加载荷 61

2.6.1.8防止摩擦副的工作表面受污染 62

2.6.1.9防止在零件上通过寄生电流 62

2.6.2提高零部件耐磨性的工艺措施 62

2.6.2.1 提高抗磨料磨损、表面疲劳磨损、冲蚀磨损能力的工艺措施 62

2.6.3提高零部件耐磨性的运行措施 66

2.6.2.2提高抗粘着磨损能力的工艺措施 66

2.6.2.3提高抗腐蚀磨损能力的工艺措施 66

2.6.3.1对机器进行跑合 67

2.6.3.2机器的运行条件与工作制对零件磨损的影响 67

2.6.3.3零件的极限磨损量与寿命 69

2.7磨损形式的鉴别与摩擦和磨损的试验 70

2.7.1磨损形式的鉴别 70

2.7.2摩擦和磨损的试验 71

2.7.2.1润滑剂的抗胶合能力试验机 71

2.7.2.3磨损量的测量 75

2.7.2.2材料副的磨损试验 75

参考文献 77

第3章润 滑 78

3.1润滑剂的种类与特点 78

3.1.1液体润滑剂 78

3.1.1.1润滑油 78

3.1.1.2乳化液 87

3.1.1.3水 89

3.1.2润滑脂 89

3.1.2.1 润滑脂的主要质量指标及其在使用上的意义 89

3.1.2.2常用润滑脂简介 90

3.1 .3固体润滑剂 91

3.1 .4气体润滑剂 93

3.1.5抗咬死剂 93

3.2润滑剂的选择 93

3.2.1润滑油的选择 95

3.2.2润滑脂的选择 96

3.3润滑方式 97

3.3.1润滑油的润滑方式 97

3.3.2润滑脂的润滑方式 100

3.4润滑剂的补充与更换 100

3.4.1润滑脂的补充与更换 100

3.4.2润滑油的补充与更换 101

3.5注意润滑剂性能在运行中的变化 102

参考文献 103

第4章密 封 104

4.1 概论 104

4.2静密封 105

4.2.1 概论 105

4.2.2垫片密封的类型及选择 106

4.2.3垫片设计的最小有效压紧压力 109

值Y和垫片系数m 109

4.2.4法兰连接密封 112

4.2.5管道联接密封 113

4.2.6高压设备密封 115

4.2.7特殊工况下的静密封 116

4.2.8金属空心O形圈密封 117

4.2.9密封胶 118

4.3填料密封 118

4.3.1软填料密封 119

4.3.2成型填料 125

4.3.3油封 133

4.3.4防尘密封 137

4.3.5硬填料密封 138

4.4机械密封 139

4.4.1机械密封的工作原理 140

4.4.2机械密封与填料密封的比较 140

4.4.3机械密封的分类与结构 141

4.4.4机械密封设计计算 143

4.4.5机械密封主要零件的设计 146

4.4.6机械密封的材料 148

4.4.7机械密封的润滑、冲洗和冷却 151

4.4.8特殊工况下的机械密封 154

4.4.9全液膜（受控膜）润滑密封 156

4.5.1迷宫密封 159

4.4.10机械密封标准和技术条件 159

4.5非接触型密封 159

4.5.2螺旋密封 161

4.5.2.1螺旋密封的类型和工作原理 161

4.5.2.2单螺旋密封的计算 161

4.5.2.3紊流工况及封液选择 162

4.5.2.4粘滞密封的应用和优缺点 162

4.5.3迷宫螺旋密封 162

4.5.4间隙密封 164

参考文献 167

4.5.5磁流体密封 167

第5章传动方式的比较与选择 169

5.1机械传动与其他传动的特点、性能及适用场合 169

5.1.1机械传动 169

5.1.1.1啮合传动 169

第2篇传 动 169

5.1.1.2摩擦传动 172

5.1.2流体传动 172

5.1.2.1流体静力传动 172

5.1.2.2流体动力传动 172

5.2.1传动比 173

5.2.1.2传动比固定的传动 173

5.2.1.1传动比可变的传动 173

5.1.2.3气压传动 173

5.2传动的选择 173

5.1.3电力传动 173

5.2.1.3 生直线运动的传动机构 175

5.2.1.4产生间歇运动的传动机构 175

5.2.2轴的位置 176

5.2.3功率 176

5.2.4速度 177

5.2.6尺寸、价格和单位功率的重量 178

5.2.7噪声、抗冲击能力和寿命 178

5.2.5效率 178

5.3传动系统的匹配 179

5.3.1与工作机的匹配 179

5.3.2与原动机的匹配 180

5.3.3与联轴器或离合器的匹配 181

5.3.5与操纵装置、控制装置和辅助装置的匹配 182

5.3.6机械传动与其他传动的组合 182

5.3.4与制动器的匹配 182

5.4齿轮传动选用举例 183

5.4.1机床齿轮 183

5.4.2汽车齿轮 183

5.4.3运输车辆齿轮 183

5.4.4工业齿轮 184

5.4.5船舶齿轮 184

5.4.6石油和天然气工业用齿轮 184

5.4.7航空航天齿轮 184

5.4.9控制机构的齿轮 185

5.4.10家用器械齿轮 185

5.4.8磨机齿轮 185

5.4.1 1玩具、小装置及机构的小型廉价齿轮 186

参考文献 186

第6章圆柱齿轮传动 186

6.1 渐开线圆柱齿轮传动的特点及类型选择 186

6.1.1渐开线圆柱齿轮传动的特点 186

6.1.2渐开线圆柱齿轮传动分类及其选择 187

6.1.3渐开线圆柱齿轮传动设计程序要点 187

6.2渐开线圆柱齿轮失效分析及相应的设计措施 187

6.2.1.1齿轮系统的可能失效原因 188

6.2.1齿轮系统的失效分析 188

6.2.1.2齿轮系统的检查分析 189

6.2.2齿轮损伤与失效的类型 190

6.2.3齿轮损伤和失效原因分析 192

6.2.4避免圆柱齿轮常见损伤与失效的设计措施 193

6.3渐开线圆柱齿轮的制造方法及其对齿轮结构设计的要求 196

6.3.1 概述 196

6.3.2滚齿 199

6.3.3插齿 202

6.3.4磨齿 204

6.3.5铣齿（成形铣） 205

6.3.6剃齿 206

6.3.7珩齿 206

6.3.8滚轧 206

6.3.9拉齿 207

6.3.10研齿 207

6.4齿轮材料、热处理和极限应力 207

6.4.1齿轮材料的选择原则 207

6.4.2齿轮材料的经济性分析 209

6.4.3齿轮疲劳极限及其选取 209

6.4.4对齿轮材料和热处理质量的要求 215

6.4.5有关材料及热处理要求的一些意见 222

6.5渐开线圆柱齿轮的强度设计 224

6.5.1 设计条件的确定与设计任务书 224

6.5.2强度计算方法和计算内容的选择 226

6.5.3润滑状态的判别与油膜厚度的计算 227

6.5.3.1润滑状态的判别 227

6.5.3.2油膜厚度的计算 228

6.5.4初步计算 228

6.5.4.1接触强度计算 228

6.5.4.2弯曲强度计算 229

6.5.4.3主要参数的合理选择 233

6.5.5.1接触应力计算公式 236

6.5.5齿面接触强度和齿根弯曲强度验算 236

6.5.5.2弯曲应力计算公式 244

6.5.5.3名义载荷F1的确定 252

6.5.5.4计算实例 253

6.5.5.5基本齿廓特殊时的计算 253

6.5.6胶合计算 253

6.5.7磨损计算 253

6.5.8热平衡计算 254

6.6渐开线圆柱齿轮的几何计算 254

6.7渐开线圆柱齿轮的精度与公差的选择 256

6.7.1齿轮精度等级的确定 260

6.7.2精度选择的依据 261

6.7.3齿轮精度指标的分组及精度的合理选择 261

6.7.4齿侧间隙与齿厚公差 262

6.7.5齿坯公差 264

6.7.6箱体误差与支承误差 264

6.7.7接触斑点 265

6.8圆柱齿轮的结构设计 265

6.8.1 选择轮坯结构形式的一般意见 265

6.8.2强度对结构的要求 267

6.8.3其他结构要求 270

6.8.4渐开线圆柱齿轮的工作图 274

6.9齿轮传动的润滑设计 276

6.9.1润滑油的选择 276

6.9.2开式齿轮油与润滑脂的选择 280

6.9.3齿轮的润滑方式 281

6.9.3.1 用润滑油的润滑 281

6.9.3.2开式齿轮的润滑 282

6.10圆弧圆柱齿轮传动设计 283

6.10.1圆弧圆柱齿轮传动的特点和适用范围 283

6.1 1交错轴斜齿轮传动 284

6.10.2圆弧圆柱齿轮传动的基本参数选择 284

6.10.3 圆弧圆柱齿轮传动的强度计算和精度 284

6.11.1几何关系 285

6.11.2滑动速度、效率与作用力 286

6.11.3承载能力计算 287

6.1 1.4材料、加工及润滑 288

6.1 2塑料齿轮 288

6.1 2.1材料与制造方法 288

6.12.2承载能力计算 289

6.1 3摆线啮合 289

6.14销齿传动 290

附录有关齿轮材料热处理及性能试验的标准 291

参考文献 292

第7章圆锥齿轮传动 293

7.1圆锥齿轮设计总论及类型的选择 293

7.1.1圆锥齿轮副的特点 293

7.1.2圆锥齿轮设计的常用术语及其代号 297

7.1.3圆锥齿轮技术的发展趋势和设计方法 303

7.1.4圆锥齿轮设计工作的类型及其程序 304

7.1.5圆锥齿轮分类及其选择 305

7.2圆锥齿轮的初步设计 306

7.2.1 初步设计公式 308

7.2.2模数m与齿数z1的选择 313

7.2.3齿形角α0的选择 314

7.2.4螺旋角的选择 315

7.2.5齿数比u与齿宽系数φR的确定 315

7.2.6变位系数 316

7.2.7轴交角∑ 316

7.2.8制造精度、齿坯精度和安装精度的选择 316

7.2.9支承结构的优化设计 324

7.2.10润滑装置和润滑油的选择 329

7.3.1 各国（包括著名厂家）圆锥齿轮的强度验算标准简述 330

7.3圆锥齿轮承载能力的验算 330

7.3.2美国Gleason工厂锥齿轮弯曲强度1978年版本简介 333

7.3.3美国国标/美国齿协（ANSI/AGMA）锥齿轮强度计算标准1 988年修正版简介 342

7.3.4锥齿轮强度统一计算公式提案T84简介 350

7.3.5锥齿轮的抗胶合能力验算 351

7.3.6齿轮材料的选择和疲劳极限应力值σlim的确定 352

7.4锥齿轮的齿形制及几何计算 357

7.4.1各国锥齿轮齿形制简介 357

7.4.2美国锥齿轮国标齿形制及其几何计算 361

7.4.3德国Klingelnberg齿形制及其几何计算 364

7.4.4“非零”分度锥综合变位锥齿轮齿形制及其几何计算 366

7.5锥齿轮的测绘和改进 371

7.5.1分析锥齿轮传动的品质和性能 371

7.5.2强化设计 372

7.5.3柔化设计 374

7.5.4小型化设计 375

附录1 ANSI/AGMA2005—B88与GB1 1365—89锥齿轮精度等级对照 380

附录2弧齿锥齿轮切齿方法 381

附录3常见锥齿轮加工机床的加工范围 382

参考文献 383

8.1.1蜗杆传动的分类 385

8.1.2各种蜗杆传动的特点及应用范围 385

8.1蜗杆传动的分类及其特点和应用范围 385

第8章蜗杆传动 385

8.2蜗杆传动的常见损伤形式 389

8.2.1蜗轮齿面的点蚀 389

8.2.2蜗轮齿面的磨损 390

8.2.3齿面胶合 390

8.2.4蜗轮轮齿塑性变形或折断 390

8.2.5蜗杆的齿面损伤与刚度不足 390

8.3.1蜗杆传动的几何尺寸计算 391

8.3蜗杆传动的承载能力计算与验算 391

8.3.2蜗杆传动的承载能力计算 393

8.3.2.1 蜗杆传动的啮合效率与功率损耗 393

8.3.2.2初步设计 394

8.3.2.3承载能力验算 396

8.4材料选择原则及常用材料 399

8.5各种类型蜗轮和蜗杆的加工 400

8.5.1 普通圆柱蜗杆和蜗轮的加工 400

8.5.2圆弧圆柱蜗杆和蜗轮的加工 404

8.5.3直廓环面蜗杆和蜗轮的加工 404

8.6.2蜗轮的结构 406

8.6.1蜗杆的结构 406

8.5.4平面包络环面蜗杆副的加工 406

8.6蜗杆蜗轮的结构设计 406

8.6.3箱体及支承结构 407

8.7蜗杆传动的润滑 409

8.7.1 润滑方式的选择 409

8.7.2润滑剂的选择 409

8.7.3蜗杆传动的跑合 409

8.8蜗杆传动的精度及技术要求 410

8.8.1 圆柱蜗杆传动精度与公差 410

8.8.2蜗杆传动的技术条件与工作图 413

8.9精密控制机构或分度机构的蜗杆副 416

参考文献 416

第9章带传动 416

9.1 带传动的类型及其选择 416

9.1.1带传动的类型 416

9.1.2传动带的类型、特点和应用 416

9.1.3带传动类型的选定 417

9.3.1 尺寸规格 426

9.3.2 V带的主要失效形式 426

9.3 一般工业用V带传动 426

9.2带传动的效率 426

9.3.3 V带传动的工作能力 428

9.3.4传动参数对工作能力的影响及其选择 429

9.3.5 V带传动的设计计算 429

9.3.6 V带轮 435

9.3.7 V带传动设计中应注意的问题 441

9.3.8 V带传动的维护 441

9.3.9 V带传动设计计算实例 441

9.4 2传动设计的要点 444

9.4 1 尺寸规格 444

9.4窄V带、联组窄V带（有效宽度制）传动及设计要点 444

9.4.3 窄V带轮 446

9.5平带传动 447

9.5.1平带传动的失效 447

9.5.2胶帆布带 447

9.5.3锦纶（尼龙）片复合平带 450

9.5.4高速带传动及其设计要点 453

9.5.5平带轮 453

9.6同步带传动 455

9.6.1梯形齿同步带的尺寸规格 455

9.6.3传动的设计计算 459

9.6.2 同步带传动的主要失效形式 459

9.6.4同步带轮 461

9.6.5 同步带传动设计中应注意的问题 463

9.6.6同步带传动设计计算实例 464

9.6.7弧齿同步带（HTD带）简介 465

9.7多楔带传动 467

9.7.1尺寸规格 467

9.7.2多楔带传动设计的要点 468

9.8半交叉传动、交叉传动和角度传动 471

9.8.1半交叉传动的设计要点 471

9.7.3多楔带轮 471

9.8.2交叉传动的设计要点 472

9.8.3 角度传动的设计要点 472

9.9塔轮传动 473

9.10多从动轮带传动 473

9.11带传动的张紧 474

9.11.1 预紧力对传动的影响 474

9.11.2预紧力的控制 475

9.11.3张紧方法 477

参考文献 479

10.1.2链传动与其他机械传动的比较 480

10.1.1链条及链传动 480

10.1链传动的选用 480

第10章链传动 480

10.1.3链条的分类 481

10.2传动滚子链 486

10.2.1 滚子链的结构，标准，质量要求 486

10.2.2滚子链的材料 488

10.2.3 滚子链条的静力学特征及失效 489

10.2.4滚子链的动力学特征及失效 490

10.2.5滚子链传动的选择计算方法 493

10.2.6链传动的润滑 495

10.2.7链传动装置的布置和调节 496

10.3齿形链 499

10.3.1传统齿形链 500

10.3.2新式齿形链 500

10.4链轮 502

10.4.1 概述 502

10.4.2链轮齿廓形状的基本要求及设计 502

10.4.3链轮材料的选择 504

10.4.4链轮的结构设计 504

10.4.5用标准渐开线齿轮滚刀或插齿刀加工滚子链轮 506

10.5链传动设计中应当注意的问题 507

10.5.1关于链条标准的应用 508

10.5.2如何按照工况要求选用链条 508

10.5.3非标准滚子链的设计 510

10.5.4双节距滚子链和链轮 510

10.5.5滚子链传动的噪声控制 511

10.6多从动轴链传动的设计 514

10.6.1 几何计算 514

10.6.2工作能力计算 516

10.7.2标准输送链 519

10.7.1 输送机及输送链条概述 519

10.7输送链 519

10.7.3输送链的附件 521

10.7.4弯道输送链 521

10.7.5平顶输送链 525

10.7.6工程塑料输送链 526

10.7.7增速输送链的设计及应用 527

10.8保护拖链 531

10.9特殊的链传动 535

10.9.1 实现直线驱动的链传动机构 536

10.9.2链条扇形驱动站 536

10.9.4将转动转变为往复直线运动 537

10.9.3代替齿条机构 537

10.9.5养鸡用的链条 538

附录1 链条的国家、部（专业）、专业内部标准一览表 540

附录2滚子链相对价格 541

参考文献 542

第11章摩擦轮传动与机械无级变速器 542

11.1 常用摩擦轮传动机构型式及其特征 542

11.1.1概述 542

11.1.2常用摩擦轮传动形式及应用范围 543

11.2.2预防失效的对策 552

11.2摩擦轮传动的失效与对策 552

11.2.1 失效形式及其原因 552

11.3摩擦轮传动的材料副及润滑剂 553

11.3.1 材料副及其特性 553

11.3.2摩擦轮的润滑剂 555

11.4摩擦轮传动的摩擦力、滑动率与11.4.1摩擦力与滑动率 557

11.4.2摩擦系数 557

11.5摩擦轮传动的加压装置 558

11.5.1 加压装置的特性、分类及布置 558

11.5.2压紧力计算要点 562

11.6.1 摩擦轮传动的表面强度计算 563

11.6摩擦轮传动的承载能力及寿命 563

11.6.2摩擦轮传动的弹性流体动力润滑计算 565

11.6.3发热计算 565

11.6.4磨损计算 566

11.7机械无级变速器的选用 566

11.8带式无级变速器的结构与设计计算要点 571

11.8.1 平带无级变速器 571

11.8.2 V带无级变速器 572

参考文献 576

第12章行星齿轮传动 576

12.1 概述 576

12.2.1 基本结构类型和性能 577

12.2渐开线行星齿轮传动 577

12.2.2传动比和效率计算 580

12.2.3 设计特点 581

12.3渐开线少齿差行星齿轮传动 589

12.3.1 传动原理 589

12.3.2主要结构类型和传动比计算 589

12.3.3国内外生产概况 594

12.3.4几何设计与参数选择 594

12.3.5锥齿少齿差传动 599

12.4摆线少齿差行星传动 601

12.4.1 基本结构形式和特性 601

12.4.2国内外生产概况 602

12.4.3其他结构类型简述 603

12.4.4圆弧少齿差行星传动 607

12.5活齿少齿差行星传动 608

12.5.1基本结构形式和传动原理 608

12.5.2主要结构类型及其特性 609

参考文献 611

13.1.1 谐波齿轮传动的工作原理及主要特点 612

13.1.1.2主要特点 612

13.1.1.1工作原理 612

13.1 概述 612

第13章谐波齿轮传动 612

13.1.2谐波齿轮传动的运动简图和传动比计算 613

13.1.2.1单级谐波齿轮传动的运动简图和传动比计算 613

13.1.2.2双级谐波齿轮传动的运动简图和传动比计算 613

13.1.3谐波齿轮传动的研究现状和主要问题 616

13.2谐波齿轮传动的结构设计 616

13.2.1 柔轮和刚轮的结构设计 616

13.2.1.1柔轮的结构设计 616

13.2.2几种典型波发生器的结构设计 619

13.2.2.1 滚轮型波发生器 619

13.2.1.2刚轮的结构设计 619

13.2.2.2圆盘型波发生器 620

13.2.2.3 凸轮型波发生器 621

13.3谐波齿轮传动的几何学设计 624

13.3.1原始曲线 624

13.3.1.1 由凸轮廓线求原始曲线 624

13.3.1.2四力作用型的原始曲线 625

13.3.2谐波齿轮传动的啮合参数选择和几何计算 625

13.3.2.1谐波齿轮传动的齿形 625

13.3.2.2渐开线谐波齿轮传动的啮合参数选择 626

13.3.3.1 不发生齿廓重迭干涉的条件 627

13.3.2.3谐波齿轮传动的几何计算 627

13.3.3防止齿廓重迭干涉的条件和侧隙计算 627

13.3.3.2空载和承载状态下的齿侧间隙计算 628

13.3.4保证传动正常工作性能的条件 629

13.3.5 谐波齿轮传动几何学设计的大致步骤 629

13.4谐波齿轮传动的工作能力计算 629

13.4.1 谐波齿轮传动的工作能力准则 629

13.4.2谐波齿轮传动主要元件的材料选择 629

13.4.2.1柔轮的材料 629

13.4.3轮齿工作面耐磨计算 630

13.4.2.4波发生器圆盘和凸轮的材料 630

13.4.2.3刚轮的材料 630

13.4.2.2中间环的材料 630

13.4.4柔轮的疲劳强度计算 631

13.4.5波发生器轴承的工作能力计算 632

13.4.5.1 波发生器轴承上的载荷 632

13.4.5.2滚轮型和圆盘型波发生器的寿命计算 632

13.4.5.3柔性球轴承的工作能力计算 633

13.4.6谐波齿轮传动的动态特性 633

13.4.6.1 谐波齿轮传动的简化动力学模型及固有频率的估算 633

13.5.1.1 单级谐波齿轮减速器的效率计算 634

13.5.1 谐波齿轮减速器的效率 634

13.5谐波齿轮减速器的效率、润滑和散热计算 634

13.4.6.2谐波齿轮传动的扭转刚度计算 634

13.5.1.2复式谐波齿轮减速器的效率 635

13.5.2谐波齿轮减速器的散热计算 635

13.5.3谐波齿轮减速器的润滑 635

13.6谐波齿轮传动装置的制造和装配 636

13.6.1 谐波齿轮传动主要零件的加工特点 636

13.6.1.1 主要零件的加工特点 636

13.6.1.2主要零件的精度和表面粗糙度 636

13.6.2谐波齿轮传动装置的装配特点 636

13.7.1.1 国外谐波齿轮减速器的系列标准 638

13.7谐波齿轮传动的系列标准及选择要点 638

13.7.1 国内外谐波齿轮减速器的系列标准简介 638

13.7.1.2我国通用谐波齿轮减速器的标准 639

13.7.1.3国内外通用谐波齿轮减速器的主要参数和主要性能比较 641

13.7.2谐波齿轮减速器的类型和机型选择要点 642

13.7.2.1类型选择 642

13.7.2.2机型选择 642

14.3.1.1螺纹类型选择 643

14.3.1 滑动螺旋的结构设计 643

14.3滑动螺旋 643

14.2螺旋机构的传动型式与性能 643

14.1各种螺旋传动的特点、性能与适用场合 643

第14章螺旋传动 643

参考文献 643

14.3.1.2螺杆的结构 648

14.3.1.3螺母的结构 650

14.3.1.4螺杆、螺母的公差与精度 652

14.3.2螺杆与螺母材料 653

14.3.3滑动螺旋传动的设计计算 655

14.3.3.1耐磨性与强度计算 655

14.3.3.2刚度计算 656

14.3.4预拉伸螺旋设计中的几个问题 658

14.3.5精密螺杆及螺母的结构 659

14.4静压螺旋传动 659

14.4.1 静压螺母的结构设计 659

14.4.2静压螺杆、螺母的主要参数选择与计算 662

14.4.3静压螺杆、螺母材料及热处理 662

14.4.4节流器的选择 664

14.4.5静压螺旋的供油系统与润滑油 664

14.5滚动螺旋传动 664

14.5.1 滚动螺旋的结构类型及选择 664

14.5.2滚动螺旋的精度等级 668

14.5.3滚动螺旋的支承与支承方式 669

14.5.4滚动螺旋副主要尺寸参数的选择 669

14.5.5选择计算的程序框图及有关计算公式 669

14.5.6设计时的注意事项 672

参考文献 673

第15章齿轮箱与齿轮变速箱 674

15.1 齿轮箱的发展趋向 674

15.2通用齿轮箱 677

15.2.1 通用齿轮箱的选用 677

15.2.1.1方案的选择 677

15.2.1.2选用型号规格时应注意的问题 679

15.2.2齿轮箱的设计 681

15.2.2.1 设计时要处理好的几个关系 681

15.2.2.2设计程序 681

15.2.2.3设计中容易发生的错误 695

15.3高速齿轮箱 698

15.3.1 概述 698

15.3.1.1高速齿轮的特点 698

15.3.1.2高速齿轮在国内外发展的水平 701

15.3.2高速齿轮的设计要点 701

15.3.2.1结构布局 701

15.3.2.2齿形的选择 703

15.3.2.3齿轮参数的选择 704

15.3.2.4齿廓修形和齿向修形 705

15.3.2.5高速齿轮箱的润滑 708

15.3.3高速齿轮的工艺特点 710

15.3.3.1精度等级 710

15.3.3.2环境条件 711

15.3.3.3去除毛刺 711

15.3.3.4齿面涂镀 711

15.3.3.5齿根处理 711

15.3.4.2技术条件 712

15.3.4制造与验收的技术条件 712

15.3.4.1 概述 712

15.3.5 高速齿轮箱的选用 716

15.4齿轮变速箱 718

15.4.1 概述 718

15.4.2变速箱传动系统的设计 719

15.4.3计算条件的确定 733

15.4.4变速箱的结构设计 735

15.4.5操纵机构设计 751

15.4.6变速箱体和变速箱的装配 759

参考文献 763

16.1概述 766

16.2轴的材料 766

第3篇轴、轴承和轴的联接 766

第16章轴 766

16.3轴的结构设计 771

16.3.1轴上零件的定位与固定 771

16.3.1.1定位 771

16.3.1.2固定 774

16.3.2轴的支承部分 774

16.3.3传递转矩的部分 776

16.3.6轴的工艺性 777

16.3.4密封部分 777

16.3.5过渡部分 777

16.4轴的估算和强度校核 779

16.4.1 轴的估算 779

16.4.2轴的强度校核 780

16.5轴的刚度校核 783

16.5.1轴的弯曲刚度校核 783

16.5.2轴的扭转变形计算 788

16.6轴的振动 789

16.6.1 由不平衡引起的振动 789

16.7.1轴的损伤分析 792

16.6.2轴系的临界转速 792

16.7轴的损伤（失效）和补救措施 792

16.7.2减少疲劳破坏的措施 793

16.7.3疲劳数据的选择 799

16.8软轴 800

16.8.1软轴的结构型式和规格 801

16.8.2软轴的选择与使用 804

参考文献 805

17.2联轴器的分类 806

17.2.1联轴器分类体系 806

第17章联轴器 806

17.1联轴器在传动轴系中的作用 806

17.2.2联轴器的型号 807

17.2.3联轴器的命名原则 807

17.3联轴器的标记 807

17.3.1 联轴器主、从动端联接型式及尺寸标记方法 807

17.3.2联轴器的标记说明 810

17.4.1 动力机系数Kw 811

17.4.2联轴器载荷类别 811

17.4选用联轴器的有关系数 811

17.4.3工况系数K 812

17.4.4起动系数Kz 815

17.4.5温度系数K1 815

17.5联轴器的选用计算 815

17.5.1联轴器的转矩 815

17.5.2联轴器的理论转矩 816

17.5.3联轴器的计算转矩 816

17.5.4挠性或弹性联轴器计算 816

17.6联轴器选用指南 818

17.6.1选用联轴器时应考虑的因素 818

17.6.2刚性联轴器的选用 819

17.6.3挠性联轴器的选用 820

17.6.3.1 无弹性元件挠性联轴器的选用 820

17.6.3.2非金属弹性元件挠性联轴器的选用 827

17.6.3.3金属弹性元件挠性联轴器的选用 835

17.6.4安全联轴器的选用 838

17.7各种标准联轴器的特点、性能及应用场合的比较 859

17.8新型联轴器 859

17.8.1球铰柱塞式万向联轴器 859

17.8.2弹性活销联轴器 859

17.8.3扇形块弹性联轴器 861

17.8.4永磁联轴器 864

17.8.5浮动盘簧片联轴器 865

17.8.6滚珠联轴器 865

17.9联轴器标准 866

第18章离合器 871

18.1各种离合器的特点对比与选型 871

18.1.1离合器选型的一般原则 872

18.1.1.1型式与结构选择 872

18.1.1.2容量选择与工作寿命 872

18.1.1.3成品离合器举例 873

18.1.2.2其他刚性离合器 875

18.1.2.1牙嵌离合器 875

18.1.2机械刚性离合器的类型与特点 875

18.1.3机械摩擦离合器 877

18.1.3.1摩擦离合器的类型、特点、典型用途 877

18.1.3.2干式和湿式离合器的比较 879

18.1.4离心离合器的类型与特点 879

18.1.5.2滚柱式超越离合器 881

18.1.5.3楔块超越离合器 881

18.1.5.4模块型与滚柱型两种超越离合器的比较 881

18.1.5.1棘轮超越离合器 881

18.1.5超越离合器的类型与特点 881

18.1.5.5 SSS离合器 884

18.1.6安全离合器的类型与特点 886

18.1.7气动离合器的类型与特点 889

18.1.7.1气胎离合器 889

18.1.7.2活塞缸气动摩擦离合器 889

18.1.7.3隔膜气缸摩擦离合器 889

18.1.8液压离合器的类型与特点 893

18.1.9电磁离合器的类型与特点 894

18.2.1 牙嵌离合器的材料与许用应力 897

18.2.2牙嵌离合器的参数确定 897

18.2牙嵌离合器 897

18.2.3牙嵌离合器的强度校核 901

18.2.4离合器的结合力与脱开力 901

18.2.5 牙嵌离合器尺寸的正确标注 902

18.2.6齿轮离合器的计算及结构设计 902

18.2.7转键离合器的设计计算 903

18.3摩擦离合器 906

18.3.1 离合器的摩擦材料与摩擦元件的结构形式 907

18.3.1.1 离合器衬面材料种类和适用条件 907

18.3.1.2摩擦元件的结构形式 910

18.3.2.1 离合器传递转矩的计算 913

18.3.2摩擦离合器的力矩计算和发热计算 913

18.3.2.2摩擦离合器接合过程的摩滑功计算 917

18.3.2.3摩擦元件发热和磨损验算的常用评价指标 918

18.3.3离合器结构设计要点 919

18.3.3.1 机械操纵的摩擦离合器的接合平稳和分离彻底问题 919

18.3.3.2离合器主、从动部分的连接形式与支承 919

18.3.3.3离合器轴的轴向定位与轴承润滑 920

18.3.3.4运动零件的限位与离合器调整 920

18.3.4主要零件的设计要点 920

18.3.4.1从动盘 920

18.3.4.5操纵机构 921

18.3.4.4弹簧压紧机构 921

18.3.4.2压盘 921

18.3.4.3离合器盖 921

18.4气胎、活塞、隔膜式气动离合器 934

18.4.1 气动离合器的结构简述 934

18.4.2气动离合器的计算 936

18.5柱塞、活塞、隔膜式液压离合器 941

18.5.1 液压离合器的结构简述 941

18.5.2液压离合器计算 943

18.5.3液压离合器的接合平稳性与分离彻底性 943

18.6.1牙嵌电磁离合器 945

18.6电磁离合器 945

18.6.2扭簧式电磁离合器 946

18.6.3摩擦片式电磁离合器及其容量选择 946

18.6.4湿式电磁离合器的润滑 950

18.7超越离合器 960

18.7.1 超越离合器主要零件的材料和热处理 960

18.7.2超越离合器的制造精度、材料的许用接触应力的选择 960

18.7.3超越离合器的计算 960

18.8离心离合器的计算 969

18.8.1 带弹簧闸块的离心离合器 969

18.8.2带弹簧楔块的离心离合器 969

18.8.3无弹簧闸块的离心离合器 970

18.8.4钢珠离心离合器 971

18.8.5径向弹簧离心离合器 971

18.9安全离合器的计算 973

18.9.1 牙嵌式安全离合器 973

18.9.2钢珠式安全离合器 975

18.9.3 圆盘式摩擦安全离合器 978

18.9.4圆锥式安全离合器 981

18.9.5圆周摩擦安全离合器 981

18.9.6剪销安全离合器 982

参考文献 983

第19章制动器 984

19.1概述 984

19.1.1 制动技术的作用及其发展 984

19.1.2制动方式及制动器的组成 984

19.1.3制动器的类型及其应用范围 985

19.2制动器的设计及选用 987

19.2.1 制动器设计的基本思路 987

19.2.2制动器选择的一般依据和原则 988

19.3.1 瓦块制动器的结构形式及其使用范围 990

19.3瓦块制动器 990

19.2.3.2性能参数可靠性 990

19.2.3制动器可靠性设计的基本知识 990

19.2.3.1寿命可靠性 990

19.3.2制动轮的结构、制造工艺及设计选型 998

19.3.2.1制动轮标准 998

19.3.2.2制动轮的制造工艺、设计选型 999

19.3.3瓦块制动器的结构设计及其选型 1001

19.3.3.1松闸装置 1001

19.3.3.2制动架 1001

19.3.3.3紧闸装置 1007

19.3.3.4松闸间隙调整与制动衬片磨损后的自动补偿装置 1007

19.3.4.1制动瓦块上的比压分析与制动力矩的计算 1009

19.3.4瓦块制动器的设计计算 1009

19.3.4.2制动臂的受力分析 1012

19.3.4.3瓦块制动器的计算 1012

19.3.5制动衬片材料 1017

19.3.6制动器的发热验算 1018

19.4内张蹄式制动器 1023

19.4.1 概述 1023

19.4.2内张蹄式制动器的基本类型、特点及其使用范围 1024

19.4.2.1领从蹄式制动器 1025

19.4.2.4单向增力式和双向增力式制动器 1026

19.4.2.2双领蹄式及双从蹄式制动器 1026

19.4.2.3双向双领蹄式制动器 1026

19.4.2.5非平衡（固定支点）凸轮式张开的双蹄制动器 1027

19.4.2.6软管多蹄式制动器 1027

19.4.3 内张蹄式制动器的典型结构及其制动效能的分析 1027

19.4.3.1结构 1027

19.4.3.2制动效能分析 1033

19.4.4内张蹄式制动器的设计计算 1035

19.4.4.1内张蹄式制动器主参数的初选 1036

19.4.4.2内张蹄式制动器制动力矩的计算 1036

19.4.4.3内张蹄式制动器的主要元件 1040

19.4.4.4磨损和温升验算 1043

19.5带式制动器 1044

19.5.1 带式制动器的结构型式、优缺点及用途 1044

19.5.2带式制动器的类型及特点 1046

19.5.3带式制动器设计计算 1048

19.6盘式制动器 1050

19.6.1 概述 1050

19.6.2盘式制动器的型式及其使用范围 1051

19.6.3.1单制动盘 1058

19.6.3制动盘的结构、工艺设计及其选型 1058

19.6.3.2多制动盘 1060

19.6.4盘式制动器的结构设计及其选型 1061

19.6.4.1制动钳盘式制动器的结构设计及选型 1061

19.6.4.2制动臂盘式制动器的结构设计及选型 1070

19.6.4.3多盘制动器的结构及选型 1075

19.6.5盘式制动器的设计计算 1078

19.6.5.1制动盘的设计计算 1078

19.6.5.2盘式制动器的设计计算 1079

19.7 电磁制动器 1082

19.7.1概述 1082

19.7.2.2磁粉制动器的结构型式 1084

19.7.2磁粉制动器 1084

19.7.2.1磁粉制动器的工作原理、特性及用途 1084

19.7.2.3磁粉制动器的选用 1086

19.7.3磁滞制动器 1087

19.7.3.1概述 1087

19.7.3.2磁滞制动器的特点 1088

19.7.4涡流制动器 1088

19.7.4.1涡流制动器的构造、工作原理及特性 1088

19.7.4.2涡流制动器的用途和优缺点 1089

19.8.1 电制动 1090

19.8其他类型制动装置 1090

19.8.2液体制动装置 1091

19.8.2.1概述 1091

19.8.2.2液压制动装置的工作原理及应用 1092

19.8.2.3液力制动装置的工作原理及应用 1096

参考文献 1097

第20章滑动轴承 1098

20.1轴承的选择 1098

20.1.1滑动轴承的类型 1098

20.1.3选择步骤 1099

20.1.2轴承的比较 1099

20.2滑动轴承的润滑 1104

20.2.1 滑动轴承的润滑设计 1104

20.2.2非压力供油润滑 1107

20.2.3压力供油润滑 1115

20.2.4边界润滑 1117

20.2.5固体润滑 1118

20.2.6油孔和油槽设计 1119

20.3轴承材料 1122

20.3.1 滑动轴承材料应具有的主要性能 1122

20.3.2滑动轴承材料的选择和应用 1122

20.3.3用于滑动轴承的复合材料 1126

20.4流体动力润滑轴承 1129

20.4.1结构形式和应用 1129

20.4.1.1径向轴承 1129

20.3.4轴承及轴颈摩擦副的选择 1129

20.4.1.2推力轴承 1132

20.4.2流体动力润滑轴承计算的基本方程及其应用条件 1135

20.4.2.1雷诺方程 1135

20.4.2.2能量方程和粘温方程 1136

20.4.2.3弹性变形方程 1136

20.4.4.1径向轴承 1137

20.4.3压力分布计算 1137

20.4.4性能计算及参数选择 1137

20.4.4.2推力轴承 1154

20.4.5高速及高速重载滑动轴承设计特点 1161

20.4.5.1紊流轴承计算 1161

20.4.5.2转子轴承系统的稳定性 1162

20.5流体静压轴承 1167

20.5.1 概述 1167

20.5.1.1静压轴承的分类 1167

20.5.1.2基本理论和公式 1168

20.5.1.3节流器的分类 1170

20.5.1.4液体静压轴承的应用 1177

20.5.2流体静压推力轴承 1178

20.5.2.1推力轴承常用油垫的形状、尺寸参数及性能系数 1178

20.5.2.2推力轴承的参数选择及优化 1178

20.5.2.3设计步骤及示例 1183

20.5.2.4静压导轨油垫的组合布置 1184

20.5.3液体静压径向轴承 1187

20.5.3.1圆柱面轴承油垫的承载能力和流量 1187

20.5.3.2参数选择 1190

20.5.3.3设计步骤及示例 1193

20.5.3.4静压顶起 1195

20.5.4气体静压轴承 1196

20.5.4.1概述 1196

20.5.4.2气体静压轴承静态特性的计算 1198

20.5.4.3设计步骤及参数选择 1200

20.5.5液体动静压轴承 1204

20.5.5.1动静压轴承的结构 1204

20.5.5.2设计计算 1206

20.5.5.3设计参数选择 1207

20.5.6.2支承数及支承的布置 1210

20.5.6.1总体设计的内容及设计步骤 1210

20.5.6静压轴承的总体设计 1210

20.5.5.4设计步骤 1210

20.5.6.3主轴及传动轴的系统刚度 1211

20.5.6.4供油系统和供气系统 1213

20.5.7静压轴承的制造、调整和故障排除 1214

20.5.7.1 静压轴承材料副的选择 1214

20.5.7.2静压轴承和静压导轨的技术要求 1215

20.5.7.3静压轴承的制造 1216

20.5.7.4静压轴承的总装配、试运转和调整 1217

20.5.7.5静压轴承的故障分析 1218

20.6.1.1原理及特性 1219

20.6特殊滑动轴承 1219

20.6.1电磁轴承 1219

20.6.1.2电磁轴承的工业应用 1221

20.6.2磁流体动力润滑（MHD）轴承 1221

参考文献 1222

第21章滚动轴承 1225

21.1 概述 1225

21.2滚动轴承类型选择及代号表示方法 1227

21.2.1滚动轴承的分类 1227

21.2.2各类轴承的基本特性及选用 1228

21.2.3滚动轴承的代号表示方法 1239

21.3滚动轴承的选型计算 1246

21.3.1滚动轴承的动承载能力计算 1246

21.3.2滚动轴承的静承载能力计算 1259

21.3.3滚动轴承的磨损寿命 1261

21.4滚动轴承的使用性能 1263

21.4.1滚动轴承的精度 1263

21.4.2滚动轴承的极限转速 1265

21.4.3滚动轴承的摩擦 1266

21.4.4滚动轴承的配合与游隙 1268

21.4.5滚动轴承的预紧 1304

21.4.6推力和推力向心轴承的最小轴向负荷 1312

21.4.7滚动轴承的润滑与密封 1313

21.5滚动轴承的应用设计 1324

21.5.1滚动轴承的支承结构 1324

21.5.2滚动轴承的轴向紧固 1330

21.6滚动轴承的破坏形式 1340

21.7特殊工况下的轴承 1341

21.8滚动支承设计计算举例 1344

参考文献 1349

22.2.1 可拆卸与不可拆卸联接 1350

22.2联接的类型和选择 1350

22.2.2力锁合、形锁合与材料锁合联接 1350

第22章联接总论 1350

22.1联接设计应考虑的问题 1350

第4篇联 接 1350

22.2.3考虑两个零件接合面的联接结构设计 1353

22.2.4有紧固件的联接与不用紧固件的联接 1354

22.3联接的力分布 1355

22.4联接件受力及其简化 1356

22.5紧固件标准与检验 1356

参考文献 1359

22.6.2联接的发展情况 1359

22.6.1 对机械联接提出的新要求 1359

22.6机械联接发展趋势 1359

第23章焊接结构设计 1360

23.1焊接结构及其设计特点 1360

23.1.1焊接结构及其应用 1360

23.1.2焊接结构的特点 1360

23.1.3焊接结构设计应注意的问题 1361

23.2焊接方法及其选择 1361

23.2.1 焊接方法的分类 1361

23.2.2常用焊接方法的特点及其适用范围 1362

23.2.3焊接方法的选择原则 1367

23.3.1焊接接头的基本类型 1369

23.3焊接接头的基本类型及其选择 1369

23.3.2熔焊接头的坡口形式和尺寸 1375

23.3.3焊接接头的选择原则 1378

23.4焊接结构用材料的选择 1378

23.4.1焊接结构用材料 1378

23.4.2焊接结构用母材的选择原则 1381

23.4.3焊接结构常用母材的焊接性 1384

23.4.4焊接材料的选用原则和选用举例 1389

23.5.1 焊接变形与应力的分类 1394

23.5焊接变形与残余应力的影响和控制 1394

23.5.2焊接变形与残余应力的有害影响 1395

23.5.3焊接变形的估算与残余应力分布 1396

23.5.4焊接变形的防止和矫正 1401

23.5.5焊接残余应力的调节和消除 1403

23.6焊接接头的失效形式与设计计算 1405

23.6.1焊接接头的失效形式 1405

23.6.2焊接接头的延性断裂强度 1406

23.6.3焊接接头的脆性断裂 1411

23.6.4焊接接头的疲劳强度 1414

23.6.5焊接接头的高温强度 1416

23.6.6焊接接头的腐蚀开裂 1419

23.7焊接接头的许用应力和有效系数 1420

23.7.1 焊接接头的许用应力 1420

23.7.2焊接接头的有效系数 1421

23.8焊接接头在图样上的表示方法 1421

23.8.1 焊缝符号与焊接方法代号 1421

23.8.2焊接接头在图样上的表示方法 1425

23.9.1 大型焊接齿轮 1427

23.9焊接结构设计举例 1427

23.9.2大型焊接减速箱体 1428

23.9.3大型焊接机身 1429

参考文献 1432

第24章铆钉联接 1433

24.1铆钉的形状和材料 1433

24.2铆接的接头形式和布置 1433

24.3铆钉联接强度计算 1438

24.4铆接接头设计注意事项 1438

24.5几种新型铆钉介绍 1443

24.5.2 空心铆钉 1444

24.5.1 环槽铆钉 1444

24.5.3管状铆钉 1445

24.5.4抽心铆钉 1445

24.5.5干涉配合铆钉 1447

参考文献 1447

第25章螺纹联接 1448

25.1螺纹联接的基本类型及其应用 1448

25.2螺纹联接的预紧与控制 1451

25.2.1 概述 1451

25.2.2预紧应力的确定 1451

25.2.3力矩系数与拧紧力矩 1452

25.2.4预紧的控制 1453

25.3螺纹紧固件联接常用的防松方法 1454

25.4螺纹联接的设计 1458

25.4.1螺栓组联接的受力分析和计算 1458

25.4.2螺栓联接的受力分析和强度计算 1460

25.4.2.1典型螺栓联接的受力分析和强度计算 1460

25.4.2.2螺栓联接的许用应力 1460

25.4.2.3紧固件的力学性能与材料 1464

25.4.3提高螺栓联接副强度的措施 1467

25.4.4吊环螺钉的力学性能及起吊重量 1469

25.4.5钢结构用高强度螺栓联接 1470

25.5可预测螺纹失效形式的分析和计算 1471

25.6螺栓联接的可靠性设计 1472

25.6.1 受拉螺栓联接——有预紧力 1472

25.6.2受剪螺检联接 1472

25.7标准螺纹紧固件的选用方法 1473

25.7.1 优先选用商品紧固件 1473

25.7.2粗牙螺纹与细牙螺纹的比较 1473

25.7.3扳拧形式的选择 1474

25.7.4螺杆形式 1478

25.7.5通孔及垫圈内径 1480

25.7.6末端 1480

25.7.7 自攻螺钉的选用 1483

参考文献 1485

第26章轴毂联接 1486

26.1轴毂联接的类型与选择 1486

26.1.1轴毂联接的类型 1486

26.1.2轴毂联接的选择 1490

26.2轴毂联接对轴疲劳强度的影响 1491

26.3键联接 1493

26.3.1 平键与半圆键联接 1493

26.3.2楔键与切向键联接 1496

26.4.1普通花键联接 1499

26.4花键联接 1499

26.4.2普通花键联接的设计与计算 1503

26.4.3滚珠花键联接 1507

26.5成形轴联接 1509

26.5.1 工作表面的挤压应力计算 1511

26.5.2毂的弯曲应力与径向变形 1511

26.6弹性环联接 1513

26.6.1 弹性环联接的类型与应用 1514

26.6.2传递的载荷与轴向压紧力的关系 1519

26.6.3弹性环联接的设计与计算 1522

26.7.1容差环的型式与应用 1525

26.7容差环联接 1525

26.7.2容差环联接的结构设计 1526

26.8星盘联接 1526

26.9压套联接 1527

26.10液压胀套联接 1529

26.10.1 液压胀套的结构型式与应用 1529

26.10.2液压胀套设计的主要问题 1530

26.1 1轮毂结构设计 1531

26.1 1.1 轮毂尺寸 1531

26.1 1.2轮毂或联接部位的构形 1532

26.1 1.3轮毂强度计算 1533

参考文献 1534

第27章过盈配合联接 1535

27.1概述 1535

27.2圆柱面过盈配合联接的设计与计算 1536

27.2.1 计算依据及基本公式 1536

27.2.2关于配合种类的选择 1539

27.2.3按概率过盈量选择配合种类 1540

27.2.4过盈联接非配合面的变形计算 1542

27.3弹塑性过盈配合联接的计算 1542

27.3.1计算原理 1542

27.3.2计算步骤 1543

27.4高速转动中过盈配合联接的计算 1544

27.4.1 基本公式 1544

27.4.2过盈量及松脱转速 1544

27.4.3联接件强度校核的特点 1545

27.4.4联接件的超速强化 1545

27.5过盈配合联接的合理结构及提高联接轴疲劳强度的措施 1546

27.6圆柱面过盈配合的装拆 1547

27.7圆锥面过盈配合联接 1549

27.7.1计算特点 1550

27.7.2结构设计要点 1551

参考文献 1553

27.7.3圆锥过盈配合联接的油压装配与拆卸 1553

28.1 销联接 1554

28.1.1销联接的用途 1554

第28章销联接与楔联接 1554

28.1.2销的类型 1557

28.1.3销与销轴的应用设计 1559

28.1.4销与销轴联接的强度计算 1561

28.2楔联接 1564

28.2.1 楔联接的类型与应用 1564

28.2.2楔联接的强度计算 1565

29.1概述 1566

29.1.1粘接的特点 1566

参考文献 1566

第29章粘 接 1566

29.1.2粘接的应用范围 1567

29.2胶粘剂的选择 1567

29.2.1 胶粘剂的分类 1567

29.2.2胶接原理 1568

29.2.3胶粘剂选择原则 1568

29.3.3平板搭接接头的设计 1574

29.3.2平板对接接头的设计 1574

29.3.1 接头设计基本原则 1574

29.3胶接接头的设计 1574

29.3.4管材对接接头的设计 1575

29.3.5角接和“T”形胶接接头设计 1576

29.3.6棒接接头设计 1576

29.3.7平面胶接接头的设计 1576

29.3.8胶接与螺栓联接、点焊和铆接等混合联接形式 1576

29.4接头的受力分析及计算 1577

29.4.1接头的应力分布 1577

29.4.1.1单搭接头受拉伸剪力作用时的应力分布 1577

29.4.1.2胶接接头“线受力”时应力分布 1579

29.4.2接头的应力计算 1580

29.4.3胶接接头强度试验 1581

29.4.4粘接强度的简便验算 1583

29.5胶接工艺流程 1583

29.5.1胶接工艺 1583

29.5.2胶接件表面处理 1583

29.5.2.1常用的处理方法 1583

29.5.2.2表面处理方法的选择 1584

29.5.2.3不同处理方法对胶接强度的影响 1585

29.6.1全胶接修复方法 1586

29.6胶接修复方法 1586

29.5.4晾置和陈放 1586

29.5.5 固化 1586

29.5.3涂胶 1586

29.6.2增强胶接修复方法 1589

29.6.3不停车粘堵修复的方法 1590

29.7胶接的应用举例 1590

29.7.1 大受力结构件的胶接 1590

29.7.2金属切削刀具的胶接 1591

29.7.3磨损件的尺寸恢复 1591

29.7.4断轴的粘接结构及轴的接长粘接 1591

参考文献 1593

第5篇其他零件 1594

第30章弹 簧 1594

30.1概述 1594

30.1.1弹簧的功能 1594

30.1.2弹簧的类型和特点 1594

30.1.3弹簧类型的选择 1600

30.1.4弹簧标准 1602

30.1.5弹簧的设计 1603

30.2.2常用弹簧材料 1604

30.2弹簧材料 1604

30.2.1 对弹簧材料的一般要求 1604

30.2.3选择弹簧材料应注意的问题 1607

30.3螺旋弹簧 1607

30.3.1 圆柱螺旋压缩弹簧设计 1607

30.3.2非线性特性螺旋压缩弹簧 1617

30.3.2.1不等节距弹簧 1617

30.3.2.2圆锥形螺旋压缩弹簧 1618

30.3.2.3 中凹和中凸形螺旋弹簧 1620

30.3.2.4变截面螺旋弹簧 1622

30.3.3组合弹簧 1622

30.3.4圆柱螺旋拉伸弹簧 1624

30.3.5圆柱螺旋扭转弹簧 1628

30.4其他金属弹簧 1635

30.4.1板弹簧设计方法 1635

30.4.2碟形弹簧设计方法 1642

30.4.3扭杆弹簧设计方法 1646

参考文献 1649

第31章飞轮及飞轮效应 1649

31.1飞轮的作用及工作原理 1649

31.1.1飞轮的作用 1649

31.2.1等效力矩 1650

31.1.2飞轮的工作原理及设计原则 1650

31.2等效力矩和等效转动惯量 1650

31.2.2等效转动惯量 1651

31.2.3常用构件的转动惯量 1651

31.3驱动力矩与阻力矩 1652

31.4最大盈亏功 1652

31.5飞轮不均匀系数 1653

31.5.1要求速度平稳的工作机械的飞轮不均匀系数 1653

31.5.2要求降低工作机械驱动功率的飞轮不均匀系数 1654

31.6飞轮转动惯量计算 1654

31.7.1飞轮的基本结构形式及材料选择 1655

31.7飞轮结构设计 1655

31.7.2飞轮主要尺寸的确定 1656

31.8飞轮参数校核 1657

31.8.1 飞轮轮缘线速度的校核 1657

31.8.2飞轮起动时间的校核 1658

31.8.3飞轮转动惯量的校核 1659

31.9飞轮的安装位置与平衡 1660

31.9.1飞轮的安装位置 1660

31.9.2飞轮的振摆与静平衡 1660

31.10过载保护装置 1661

31.1 1飞轮的新材料与新型结构 1663

31.12飞轮效应 1663

参考文献 1665

第32章导 轨 1666

32.1 概述 1666

32.1.1 导轨的功用 1666

32.1.2导轨设计的任务 1666

32.1.3设计导轨的初始条件 1666

32.2.2.1滑动导轨 1667

32.2.2按摩擦性质分类 1667

32.2.1按运动形式分类 1667

32.2导轨的分类 1667

32.1.4对导轨的基本要求 1667

32.2.2.2滚动导轨 1669

32.2.2.3滑动－滚动组合导轨 1670

32.2.3按导轨截面形状分类 1670

32.2.4按用途分类 1674

32.2.5按支承导轨面形状分类 1674

32.2.6按承受双向载荷能力分类 1674

32.3.2直线运动导轨的跨距 1675

32.3.1导轨的数量 1675

32.2.8按导轨与运动部件和支承部件的关系分类 1675

32.2.7按安装的位置分类 1675

32.3导轨的数量和尺寸 1675

32.3.3回转运动导轨的直径 1676

32.3.4导轨截面尺寸 1676

32.3.5导轨的长度 1683

32.4导轨的材料 1683

32.4.1对导轨材料的要求 1683

32.4.2导轨副材料的匹配 1684

32.4.3导轨常用材料 1684

32.5.1镶装导轨 1686

32.5各种导轨的结构 1686

32.5.2滑动导轨的间隙调整 1687

32.5.3减小导轨间隙影响的措施 1690

32.5.4滚动导轨的预加负荷 1690

32.5.5导轨的卸载装置 1691

32.5.6滑动导轨的油槽和油腔 1692

32.5.7滚动导轨的保持架和滚动组件 1696

32.6导轨计算 1698

32.6.1滑动导轨计算 1698

32.6.2静压导轨计算 1701

32.6.3滚动导轨计算 1702

32.7导轨的润滑 1705

32.7.1导轨润滑的目的 1705

32.7.2对润滑的要求 1706

32.7.3润滑方式 1706

32.7.4润滑油的选择 1708

32.8导轨的防护 1708

32.8.1对防护装置的要求 1708

32.8.2防护装置的类型 1708

32.9.1滑动导轨 1713

32.9导轨的技术要求 1713

32.9.2滚动导轨 1715

第33章机 架 1717

33.1用途及分类 1717

33.1.1概述 1717

33.1.2机架的分类 1717

33.1.3机床机架的结构与特点 1717

33.1.4锻压设备机架的结构与特点 1718

33.1.5轧钢设备机架的结构与特点 1720

33.2对机架的要求 1721

33.2.1强度 1721

33.2.2刚度 1722

33.2.3热变形 1726

33.2.4其他 1727

33.3结构设计 1727

33.3.1总体结构设计 1727

33.3.2断面形状和尺寸选择 1728

33.3.3肋板和加强肋的布置 1730

33.3.4肋板及外壁上的窗孔设计 1735

33.3.5提高结构动刚度（抗振性）的措施 1738

33.4.1 受力分析 1741

33.4受力分析与强度、刚度计算 1741

33.3.6减少热变形的措施 1741

33.4.2强度与刚度计算的结构力学方法 1744

33.4.3强度与刚度计算的有限元分析方法 1757

33.4.4机架的疲劳设计 1765

33.4.5机架结构优化设计 1766

33.5机架的材料及制造方法 1767

33.5.1 铸造机架 1767

33.5.2焊接机架 1767

33.5.3钢筋混凝土机架 1767

33.5.4预应力机架 1769

参考文献 1772

34.1配管设计的基本知识 1773

34.1.1配管设计的任务和工作 1773

34.1.2配管设计原则 1773

第34章配管设计 1773

34.1.3配管设计的基础资料 1774

34.1.4配管设计的表现形式 1774

34.1.5配管设计的质量标准 1775

34.1.6配管制图 1775

34.2.1单相流体管道内径和压力降的通用计算 1795

34.2.1.1管径 1795

34.2管径和管道压力降计算 1795

34.2.1.2单相流体管线压力降 1797

34.2.2常用单相流体管道计算 1799

34.2.2.1 油管 1799

34.2.2.2水及其他液体管 1803

34.3器材选用 1805

34.3.1 一般要求 1805

34.3.2选用条件 1806

34.3.2.1介质类别 1806

34.3.2.2管道分级 1806

34.3.3.1钢管的尺寸系列 1807

34.3.3钢管及其选用 1807

34.3.2.3设计压力 1807

34.3.2.4设计温度 1807

34.3.2.5其他条件 1807

34.3.3.2钢管壁厚计算 1810

34.3.3.3钢管选用 1810

34.3.4管件及其选用 1814

34.3.4.1管件种类 1814

34.3.4.2管件选用 1815

34.3.5.1钢制管法兰类型 1817

34.3.5.2法兰选用 1817

34.3.5钢制管法兰及其选用 1817

34.3.6法兰用垫片及其选用 1818

34.3.6.1垫片的种类 1818

34.3.6.2垫片系数m和预紧比压y 1818

34.3.6.3垫片选用 1819

34.3.7法兰紧固件及其选用 1822

34.3.8阀门及其选用 1823

34.3.8.1阀门类型 1823

34.3.8.2阀门选用 1823

参考文献 1824