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1　机械设计总论 1

1.1　机械设计的基本要求及设计程序 1

1.1.1　机械设计的基本要求 1

1.1.2　机械设计的程序 1

1.2　机械零件的主要失效形式和计算准则 3

1.2.1　机械零件的主要失效形式 3

1.2.2　机械零件的计算准则 3

1.3　摩擦、磨损及润滑 4

1.3.1　摩擦 4

1.3.2　磨损 7

1.3.3　润滑 8

1.4.1 可靠性设计 12

1.4　现代机械设计方法简介 12

1.4.2　动态分析设计 13

1.4.3　最优化设计 13

1.4.4　虚拟设计 13

1.4.5　并行设计 14

1.4.6　绿色设计 14

2　螺纹联接和螺旋传动 15

2.1　螺纹 15

2.1.1 螺纹的类型与应用 15

2.1.2 圆柱螺纹的基本参数 16

2.2　螺纹联接的类型及螺纹联接件 16

2.3　螺纹联接的预紧和防松 18

2.4.2　螺栓组联接的受力分析 20

2.4.1 螺栓组联接的结构设计 20

2.4　螺栓组联接的结构设计与受力分析 20

2.5　单个螺栓联接的强度计算 23

2.5.1　配合螺栓联接 23

2.5.2　普通螺栓联接 24

2.5.3 螺纹联接的材料、许用应力与许用安全系数 27

2.6　提高螺栓联接强度的措施 29

2.7　螺旋传动 31

2.7.1 螺旋传动的类型与应用 31

2.7.2　滑动螺旋传动的设计 32

习题2 35

3.1　键联接 39

3.1.1　键联接的类型及应用 39

3　轴毂联接 39

3.1.2　平键联接的选择计算 40

3.2　花键联接 41

3.2.1　花键联接的类型及应用 41

3.2.2　花键联接的强度计算 42

3.3　销联接 42

习题3 44

4　带传动 46

4.1　概述 46

4.1.1 带传动类型及应用 46

4.1.2　普通Ⅴ带的规格 47

4.2　带传动的工作情况分析 47

4.2.1　带传动受力分析 47

4.2.2　带传动运动分析 49

4.2.3　带传动工作应力分析 50

4.3 Ⅴ带传动的设计计算 51

4.3.1 带传动承载能力 51

4.3.2 Ⅴ带传动的设计计算 54

4.4　带传动的张紧 58

习题4 58

5　链传动 60

5.1　概述 60

5.2　传动链的结构特点 60

5.2.1　套筒滚子链结构 60

5.2.2　滚子链链轮齿形、材料 62

5.3　链传动的运动特性 63

5.3.1　链传动不均匀性 63

5.3.2　链传动的动载荷 64

5.4　滚子链的选择与计算 65

5.4.1 失效形式和功率曲线图 65

5.4.2　链传动的选择计算 65

5.5　链传动的润滑、布置和张紧 69

5.5.1　链传动的润滑 69

5.5.2　链传动的布置 70

5.5.3　链传动的张紧 71

习题5 71

6　齿轮传动 73

6.1　概述 73

6.2　齿轮传动的失效形式与设计准则 73

6.2.1　失效形式 73

6.3　齿轮材料及其热处理 74

6.2.2　设计准则 74

6.4　齿轮传动的计算载荷 76

6.5　标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 77

6.5.1　直齿圆柱齿轮受力分析 77

6.5.2　齿面接触疲劳强度计算 77

6.5.3　齿根弯曲疲劳强度计算 80

6.6　设计参数选择 84

6.7　标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 89

6.7.1　斜齿轮轮齿受力分析 89

6.7.2　斜齿轮传动的强度计算 90

6.8　标准直齿锥齿轮传动的强度计算 92

6.8.1　几何尺寸计算 92

6.8.2　标准锥齿轮轮齿受力分析 93

6.8.3　标准锥齿轮传动的强度计算 94

6.9　齿轮传动的效率及润滑 96

习题6 98

7　蜗杆传动 101

7.1　蜗杆传动的类型 101

7.2　ZA蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 102

7.2.1　ZA蜗杆传动的主要参数 102

7.2.2　蜗杆传动的几何尺寸计算 104

7.3　ZA蜗杆传动承载能力计算 105

7.3.1　蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料 105

7.3.2　蜗杆传动的受力分析及计算载荷 106

7.3.3　蜗轮齿面接触疲劳强度计算 107

7.4.1　蜗杆传动的效率 108

7.4　蜗杆传动的效率、润滑、热平衡计算 108

7.3.4　蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 108

7.4.2　蜗杆传动的润滑 109

7.4.3　蜗杆传动的热平衡计算 110

习题7 113

8　轴 114

8.1　轴的类型、应用和常用材料 114

8.1.1 轴的类型、特点和应用 114

8.1.2　轴的材料 115

8.1.3 轴设计中应解决的主要问题 116

8.2　轴的结构设计 116

8.2.1　拟定轴上零件的布置方案 116

8.2.2　轴上零件的定位 117

8.3.1　按扭转强度条件计算 118

8.3　轴的工作能力计算 118

8.3.2　按弯扭合成强度条件计算 119

8.3.3　按疲劳强度条件进行精确校核 120

8.3.4　按静强度条件进行校核 123

8.3.5　轴的刚度校核计算 124

8.3.6　轴的振动及振动稳定性的概念 125

8.4　提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施 125

习题8 131

9　滑动轴承 133

9.1　滑动轴承类型、结构和材料 133

9.1.1 滑动轴承的类型 133

9.1.2 径向滑动轴承的结构形式 133

9.1.3　推力滑动轴承的结构形式 134

9.1.4　轴承材料 135

9.1.5　轴瓦构造 137

9.2　非液体摩擦滑动轴承的计算 138

9.2.1 失效形式和设计准则 138

9.2.2　设计方法与步骤 138

9.2.3 润滑剂和润滑装置选择 140

9.3　液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 142

9.3.1　理论基础 142

9.3.2　单油楔径向滑动轴承 143

9.3.3　设计参数选择 148

9.4.3　气体静压轴承 150

9.4.2　液体静压轴承 150

9.4.1 多油楔轴承 150

9.4　其他型式滑动轴承简介 150

习题9 151

10　滚动轴承 152

10.1　滚动轴承类型与选择 152

10.1.1　滚动轴承的构造和材料 152

10.1.2　滚动轴承的主要类型与特点 152

10.1.3　滚动轴承类型选择 154

10.1.4　滚动轴承代号 155

10.2　滚动轴承的载荷分析和失效形式 156

10.2.1　滚动轴承载荷分析 156

10.2.2　滚动轴承常见失效形式及计算准则 157

10.3.1　基本额定寿命和基本额定动载荷 158

10.3.2　滚动轴承疲劳寿命计算的基本公式 158

10.3　滚动轴承疲劳寿命计算 158

10.3.3　滚动轴承的当量动载荷 159

10.3.4 角接触球轴承与圆锥滚子轴承的轴向载荷 161

10.4　滚动轴承静强度校核 162

10.5　滚动轴承的润滑和密封 165

10.5.1　滚动轴承的润滑 165

10.5.2　滚动轴承的密封 166

习题10 168

11　联轴器、离合器和制动器 170

11.1　联轴器 170

11.1.1　联轴器类型 170

11.1.2　联轴器的选择 172

11.2.1 离合器的类型及应用 174

11.2　离合器 174

11.2.2 牙嵌离合器 175

11.2.3 圆盘摩擦离合器 176

11.3　制动器 177

11.3.1　制动器的类型 177

11.3.2　制动器的选择 178

习题11 180

12　弹簧 181

12.1　弹簧的功用、类型及其特性 181

12.1.1 弹簧的功用 181

12.1.2　弹簧的类型和特性 181

12.2　弹簧的材料及制造 183

12.2.1　弹簧的材料 183

12.3.1 圆柱螺旋弹簧的参数和几何计算 186

12.2.2　弹簧的制造 186

12.3　圆柱螺旋拉伸（压缩）弹簧的设计计算 186

12.3.2 圆柱螺旋拉伸（压缩）弹簧的特性曲线 188

12.3.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧受载时的应力及变形 189

12.3.4　压缩弹簧的稳定性 190

12.3.5　承受变载荷的圆柱螺旋弹簧的疲劳强度 190

12.3.6 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计 191

习题12 193

13　典型零部件的结构设计 194

13.1　机械结构设计的基本原则 194

13.1.1　明确 194

13.1.2　简单 195

13.1.3　安全 195

13.2.2　链轮的结构设计 196

13.2　带轮、链轮的结构设计 196

13.2.1　带轮的结构设计 196

13.3　齿轮类零件的结构设计 198

13.3.1　齿轮的结构设计 198

13.3.2　蜗杆和蜗轮的结构设计 200

13.4　滚动轴承的结构设计 201

13.4.1　滚动轴承支承结构形式 201

13.4.2　滚动轴承的轴向固定 203

13.4.3　轴承座孔支承刚度和同心度 204

13.4.4　滚动轴承游隙调整 204

13.4.5　滚动轴承的预紧和装拆 205

习题13 205

主要参考文献 207