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第1篇 总论 3

第1章 绪论 3

1.1 机器的组成与发展 3

1．机器的组成 3

2．机械的发展 4

1.2 关于机械设计 5

1．机械设计的要求与内容 5

2．机械设计的过程与方法 6

第2章 机械零件设计基础 7

2.1 机械零件的强度计算准则 7

1．载荷与应力 7

2．静强度 9

3．疲劳强度 11

2.2 机械零件的其他计算准则 19

1．刚度准则 19

2．稳定性准则 20

3．耐热性准则 20

4．可靠性准则 21

2.3 摩擦学设计基础 21

1．摩擦学设计的目标和主要内容 22

2．摩擦的类型和状态 22

3．摩擦力 23

4．磨损及其控制 25

5．润滑与润滑设计 30

6．润滑剂及其特性 33

2.4 机械设计中的材料 40

1．机械零件常用材料 40

2．机械零件的材料选用原则 43

3．塑料的选用 44

4．摩擦副材料的选用 44

2.5 机械零部件的标准化 46

1．通用化 46

2．系列化 47

3．组合化（模块化） 47

习题 47

第2篇 机械传动——运动与动力的传递 55

第3章 齿轮传动 55

3.1 齿轮传动的主要参数与公差（精度）等级 56

1．齿轮传动设计的主要参数 56

2．齿轮的公差（精度）等级及其选择 57

3.2 轮齿的失效形式与计算准则 57

1．轮齿的失效形式 57

2．传动的设计准则 59

3.3 齿轮材料及其选择 60

1．齿轮常用铜及其热处理 60

2．齿轮常用铸铁 60

3．齿轮材料的选择 60

3.4 圆柱齿轮传动的受力分析与计算载荷 62

1．轮齿的受力分析 62

2．齿轮的计算载荷 63

3.5 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 68

1．齿面接触疲劳强度计算 68

2．齿根弯曲疲劳强度计算 74

3．齿轮基本参数的选择 79

4．轮齿静强度和非恒定载荷下的强度计算 80

3.6 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 82

1．齿面接触疲劳强度计算 82

2．齿根弯曲疲劳强度计算 84

3.7 直齿锥齿轮传动 89

1．锥齿轮的设计参数 90

2．轮齿的受力分析 91

3．齿面接触疲劳强度计算 91

4．齿根弯曲疲劳强度计算 92

3.8 齿轮传动的效率与润滑 93

习题 94

第4章 蜗杆传动 96

4.1 蜗杆传动的特点与类型 96

1．蜗杆传动的特点 96

2．蜗杆传动的类型 96

3．圆柱蜗杆传动的公差（精度）等级及其选择 98

4.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数与几何尺寸 98

1．普通圆柱蜗杆传动的主要参数 98

2．普通圆柱蜗杆传动的几何计算 103

4.3 普通蜗杆传动的设计计算 104

1．蜗杆传动的失效形式、计算准则及材料选用 104

2．蜗杆传动的受力分析 105

3．蜗杆传动的承载能力计算 106

4．蜗杆传动的效率 109

5．蜗杆传动的润滑与热平衡计算 110

习题 113

第5章 带传动 116

5.1 带传动的特点、应用与类型 116

1．带传动的特点及应用 116

2．摩擦型带传动的类型 117

5.2 V带的类型与标准尺寸 118

5.3 带传动的工作原理 120

1．带传动的受力分析 120

2．传动带的应力分析 122

3．带传动的弹性滑动和传动比 123

5.4 普通V带传动的设计 125

1．单根V带的基本额定功率 125

2．V带传动的设计计算 126

3．带传动的张紧装置 131

5.5 同步带传动简介 133

5.6 高速带传动简介 134

习题 134

第6章 链传动 136

6.1 概述 136

1．链传动的特点与类型 136

2．滚子链与链轮的结构与尺寸 137

3．链轮的材料 141

6.2 链传动的工作情况分析 142

1．链传动的运动不均匀性 142

2．链传动的动载荷 143

3．链传动的受力分析 144

6.3 滚子链传动的设计计算 145

1．滚子链传动的失效形式 145

2．额定功率曲线 145

3．链传动的设计功率 147

4．链传动的静强度计算 148

5．链传动主要参数的选择 149

6.4 链传动的正确使用和维护 151

1．链传动的润滑 151

2．链传动的布置 151

3．链传动的张紧 152

习题 153

第7章 螺旋传动 154

7.1 螺旋传动的应用和类型 154

7.2 滑动螺旋传动 155

1．滑动螺旋用螺纹 155

2．滑动螺旋传动的设计计算 155

7.3 滚动螺旋副——滚珠丝杠 159

1．滚动螺旋副的结构类型和特点 159

2．滚动螺旋副的主要参数和标注方法 161

3．滚动螺旋副的选用计算 162

7.4 静压螺旋传动简介 163

习题 164

第8章 传动链的设计 165

8.1 设计机械传动装置的基本数据 165

8.2 机械传动类型的选择 165

8.3 传动链设计的基本原则 167

8.4 传动链动力机的匹配 168

8.5 传动链传动比的分配 168

第9章 轮类零件的结构设计 170

9.1 轮类零件结构设计的基本要求 171

1．轮缘的设计 171

2．轮毂的设计 172

3．轮辐的设计 174

4．轮缘与轮毂的相对位置 175

9.2 常用轮类零件的结构尺寸 175

1．齿轮的结构尺寸设计 175

2．V带轮的结构尺寸设计 177

3．蜗杆与蜗轮的结构尺寸设计 178

4．链轮的结构尺寸设计 180

习题 181

第3篇 运动零件的支承 185

第10章 轴 185

10.1 轴的分类与材料 185

1．轴的分类 185

2．轴的常用材料 187

10.2 轴的结构设计 189

1．轴上零件在轴上的定位与固定 189

2．考虑工艺性的结构设计 191

3．考虑疲劳强度的结构设计 192

10.3 轴的强度计算 194

1．轴的力学计算模型 194

2．轴的强度计算方法 195

10.4 轴的刚度计算 204

1．扭转刚度校核计算 204

2．弯曲刚度校核计算 205

10.5 转子的临界转速 205

习题 206

第11章 滚动轴承 209

11.1 滚动轴承的主要类型与代号 209

1．滚动轴承的基本结构 209

2．滚动轴承的分类与主要类型 210

3．滚动轴承的代号 212

11.2 滚动轴承的选用 213

1．滚动轴承类型的选用 213

2．滚动轴承尺寸的选用——寿命计算 214

11.3 滚动轴承的性能校核 221

1．滚动轴承的静强度校核 221

2．滚动轴承的极限转速校核 223

11.4 直线运动球轴承 226

1．直线运动球轴承的结构与型式 227

2．直线运动球轴承的选用计算 228

11.5 滚动轴承的润滑与密封 230

1．滚动轴承的润滑 230

2．滚动轴承的密封 232

习题 235

第12章 滑动轴承 237

12.1 滑动轴承的类型与结构 238

1．滑动轴承的类型与应用 238

2．滑动轴承的结构 240

3．轴瓦 242

12.2 滑动轴承材料 245

1．对轴瓦材料性能的要求 245

2．轴瓦材料的种类 246

3．轴瓦表面涂覆层材料 248

4．各种轴瓦材料的性能比较 248

12.3 滑动轴承润滑剂与润滑方法的选用 249

1．滑动轴承用润滑剂及其选用 249

2．滑动轴承润滑方法的选用 250

12.4 普通滑动轴承的设计计算 251

1．滑动轴承的参数 251

2．无润滑轴承的设计计算 252

3．固体润滑和混合润滑滑动轴承的设计计算 255

12.5 流体（膜）润滑滑动轴承的润滑机理 257

1．流体动力润滑滑动轴承的承载机理 257

2．流体静力润滑滑动轴承的承载机理 260

习题 262

第13章 轴的支承结构 265

13.1 轴的支承形式 265

1．两支点均单向轴向限位结构 265

2．一支点双向轴向限位、一支点轴向不限位结构 269

3．两游动支点结构 271

13.2 滚动轴承的支点结构 272

1．滚动轴承套圈的配合、定位与紧固 272

2．轴向定位和紧固面的直径 273

3．一个支点上向心角接触轴承的配置方式 274

13.3 轴承的调整 275

1．游（间）隙的调整 275

2．轴的轴向位置的调整 276

第14章 导轨的结构设计 278

14.1 导轨及其设计的基本要求与内容 278

1．常用导轨的类型、特点及应用 278

2．导轨设计的基本要求 279

3．导轨设计的主要内容 280

14.2 滚动导轨 281

1．滚动导轨（非循环式） 281

2．直线运动滚动支承 282

14.3 滑动导轨 286

1．滑动导轨的结构形式 287

2．普通滑动导轨 290

习题 292

第4篇 机械零件的联结 295

第15章 螺纹紧固件联结 295

15.1 紧固螺纹与螺纹紧固件 295

1．紧固螺纹及其主要参数 295

2．螺纹紧固件 296

15.2 螺纹紧固件联结的类型 298

15.3 螺纹紧固件上的载荷 300

1．预紧力与拧紧力矩 300

2．工作载荷 301

3．总拉力 305

4．预紧力值的确定 307

15.4 螺栓的强度计算 308

1．螺栓强度计算 309

2．螺纹紧固件的许用应力 310

15.5 螺纹紧固件联结的结构设计 311

1．螺栓的布置 311

2．结合面的尺寸 313

3．螺纹紧固件的支承面 314

15.6 螺纹紧固件联结的装配 318

1．预紧力的控制（拧紧方法） 318

2．拧紧的顺序 321

3．防松与防松装置 321

4．通孔直径 323

15.7 提高紧固螺纹联结强度的措施 323

1．改善旋合螺纹牙间的载荷分配 323

2．减小螺栓系统的刚度和增大被联结件系统的刚度 325

3．减小附加弯曲应力 326

4．采用横向载荷的减载措施 326

15.8 高强度螺栓联结 327

习题 328

第16章 轴毂联结——轴与轮毂的联结 331

16.1 键联结 331

1．键联结的类型 332

2．键联结的选择及其强度校核 335

16.2 花键联结 337

1．花键联结的特点与类型 337

2．花键联结的强度校核计算 339

16.3 过盈联结 340

1．过盈联结的装配方法 340

2．圆柱面过盈联结的设计计算 341

3．圆柱面过盈联结的装拆压力和装配温度 345

4．提高过盈联结固持力的措施 347

习题 348

第17章 轴与轴的联结 350

17.1 联轴器 350

1．联轴器的类型与选择 351

2．几种常用联轴器 354

17.2 离合器 360

1．离合器的分类与选用 360

2．几种常用离合器 362

习题 367

第5篇 其他机械零件 371

第18章 制动器 371

18.1 制动器的类型与应用 371

18.2 制动转矩的计算 374

1．负载转矩Tt的计算 374

2．计算制动转矩Tc 375

3．标准制动器的选用计算 375

18.3 制动摩擦材料 376

1．制动器用摩擦材料品种 376

2．摩擦副计算用数据 376

18.4 常用制动器 377

1．块式制动器 377

2．蹄式制动器 378

3．盘式制动器 379

4．带式制动器 380

第19章 弹簧 382

19.1 弹簧的类型及基本特性 382

1．弹簧的类型 382

2．弹簧的基本特性 384

19.2 弹簧的材料与制造 385

1．弹簧材料 385

2．弹簧制造 389

19.3 圆柱螺旋拉伸和压缩弹簧的设计计算 389

1．圆柱螺旋弹簧的结构和几何参数 389

2．圆柱螺旋弹簧的载荷分析与特性线 392

3．圆柱螺旋弹簧的强度计算 394

4．圆柱螺旋弹簧的变形计算 396

5．循环载荷下的强度校核 397

6．圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性 397

7．圆柱螺旋弹簧的典型图样 398

习题 401

第20章 机架与箱体的结构设计 402

20.1 截面形状的选择 403

20.2 壁厚 404

20.3 加强肋 406

20.4 联结结构设计 407

参考文献 409