机械设计 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 机器的组成及本课程研究的对象 1

1.1.1 机器的组成 1

1.1.2 本课程研究的对象 1

1.2 本课程的性质、地位和任务 2

1.2.1 本课程的性质和地位 2

1.2.2 本课程的任务 2

1.3 本课程的特点和学习方法 2

1.4 机械设计的一般进程和方法 3

1.4.1 机械设计的主要工作阶段 3

1.4.2 设计机械零件时应满足的基本要求 3

1 4.3 机械零件设计的一般步骤 4

1.5 机械零件的失效形式和设计准则 4

1.5.1 机械零件的常见失效形式 4

1.5.2 机械零件的设计准则 5

1.6 机械设计方法简介及机械设计的最新进展 7

1.6.1 机械设计方法简介 7

1.6.2 机械设计的最新进展 8

第2章 连接 9

2.1 螺纹 9

2.1.1 螺纹的分类 9

2.1.2 螺纹的主要参数 11

2.2 螺纹连接的基本类型和标准螺纹连接件 11

2.2.1 螺纹连接的主要类型 11

2.2.2 标准螺纹连接件简介 13

2.2.3 螺纹紧固件的常用材料和力学性能等级 14

2.2.4 螺纹公差及精度的选用 15

2.3 螺纹连接的拧紧 16

2.3.1 拧紧目的、实质及预紧力F' 16

2.3.2 拧紧力矩T1的计算 17

2.4 螺纹连接的防松 19

2.5 螺栓组连接的结构设计和受力分析 20

2.5.1 螺栓组连接的结构设计 20

2.5.2 螺栓组连接的受力分析 21

2.6 单个螺栓连接的强度计算 24

2.6.1 受拉螺栓连接的强度计算 24

2.6.2 受剪螺栓连接的强度计算 29

2.7 提高螺栓连接强度的措施 29

2.7.1 改善螺纹牙间载荷分布不均匀状况 30

2.7.2 减小应力幅σa 31

2.7.3 减小应力集中 31

2.7.4 减小附加应力 31

2.7.5 采用合理的制造工艺 32

2.8 螺旋传动 32

2.8.1 螺旋传动的类型与应用 32

2.8.2 滑动螺旋的设计计算 34

2.9 键连接 37

2.9.1 键连接的类型与构造 37

2.9.2 平键连接的设计计算 40

2.10 花键连接 42

2.10.1 花键连接的特点和类型 42

2.10.2 花键连接的强度计算 44

2.11 销连接 45

2.12 无键连接 46

2.12.1 成形连接 46

2.12.2 弹性环连接 46

2.12.3 过盈连接 47

2.13 其他形式的连接 48

2.13.1 铆接 48

2.13.2 焊接 50

2.13.3 胶接 51

2.14 连接设计禁忌示例 52

2.14.1 螺纹连接设计禁忌示例 52

2.14.2 螺旋千斤顶设计禁忌示例 57

2.14.3 键连接设计禁忌示例 58

2.14.4 销连接设计禁忌示例 61

2.14.5 过盈连接设计禁忌示例 62

2.14.6 焊、粘、铆连接设计禁忌示例 63

第3章 带传动 67

3.1 概述 67

3.1.1 带传动的优缺点 67

3.1.2 带传动的类型 67

3.1.3 带传动的形式 68

3.1.4 带传动的适用范围 68

3.1.5 注意问题与禁忌 69

3.2 V带与V带轮 70

3.2.1 普通V带的构造和标准 70

3.2.2 开口V带传动的几何参数及计算 71

3.2.3 V带轮 73

3.2.4 注意问题与禁忌 74

3.3 V带传动的工作情况分析 75

3.3.1 V带传动的受力分析 75

3.3.2 V带的弹性滑动和传动比 76

3.3.3 V带传动的应力分析 77

3.3.4 注意问题与禁忌 78

3.4 V 带传动的设计计算 80

3.4.1 V带传动的失效形式和设计准则 80

3.4.2 V带传动的设计计算 80

3.4.3 注意问题与禁忌 83

3.5 V 带传动的张紧与维护 89

3.5.1 V带传动的张紧 89

3.5.2 V带传动的维护 90

3.5.3 注意问题与禁忌 91

3.6 V带轮三维设计 92

第4章 链传动 95

4.1 概述 95

4.1.1 链传动的优缺点 95

4.1.2 链传动的适用范围 95

4.1.3 链传动的种类 96

4.1.4 传动链的类型 96

4.1.5 注意问题与禁忌 96

4.2 滚子链和链轮 97

4.2.1 滚子链 97

4.2.2 滚子链链轮 99

4.2.3 注意问题与禁忌 100

4.3 链传动的运动特性 101

4.3.1 链传动的运动特性 101

4.3.2 注意问题与禁忌 103

4.4 链传动的设计计算 104

4.4.1 链传动的主要失效形式及额定功率 104

4.4.2 中、高速滚子链传动的设计计算及主要参数的选择 106

4.4.3 低速滚子链传动的静强度计算 108

4.4.4 注意问题与禁忌 108

4.5 链传动的布置、张紧和润滑 110

4.5.1 链传动的布置原则 110

4.5.2 链传动的张紧 111

4.5.3 链传动的润滑 111

4.5.4 注意问题与禁忌 112

第5章 齿轮传动 116

5.1 概述 116

5.1.1 齿轮机构的类型 116

5.1.2 齿轮传动的主要几何计算 117

5.1.3 齿轮传动的优缺点 119

5.1.4 注意问题与禁忌 119

5.2 齿轮传动的分类及失效形式 122

5.2.1 齿轮传动的分类 122

5.2.2 传动对齿轮的基本要求 122

5.2.3 齿轮的失效形式 123

5.2.4 齿轮传动的设计准则 123

5.2.5 注意问题与禁忌 124

5.3 齿轮常用材料 125

5.3.1 齿轮传动对材料的基本要求 125

5.3.2 齿轮常用材料 125

5.4 齿轮传动的精度及其选择 126

5.4.1 精度等级 127

5.4.2 齿侧间隙 128

5.5 齿轮传动的作用力及计算载荷 128

5.5.1 直齿圆柱传动的受力分析 128

5.5.2 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 129

5.5.3 直齿圆锥齿轮传动的受力分析 130

5.5.4 计算载荷 130

5.5.5 注意问题与禁忌 133

5.6 标准齿轮传动的强度计算 136

5.6.1 标准直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算 136

5.6.2 标准直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算 141

5.6.3 标准斜齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算 144

5.6.4 标准斜齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算 145

5.6.5 标准直齿圆锥齿轮传动的弯曲疲劳强度计算 146

5.6.6 标准直齿圆锥齿轮传动的接触疲劳强度计算 149

5.6.7 齿轮设计时模数或分度圆直径的估算及修正 149

5.6.8 静强度校核计算 149

5.6.9 注意问题与禁忌 150

5.7 齿轮结构 152

5.7.1 齿轮的结构形式 152

5.7.2 注意问题与禁忌 155

5.8 齿轮传动的效率和润滑 156

5.8.1 齿轮传动的效率 156

5.8.2 齿轮传动的润滑 156

5.8.3 注意问题与禁忌 157

5.9 齿轮的三维设计 165

第6章 蜗杆传动 167

6.1 概述 167

6.1.1 蜗杆传动的类型 167

6.1.2 蜗杆传动的适用范围 168

6.1.3 蜗杆传动的优缺点 168

6.1.4 注意问题与禁忌 169

6.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 171

6.2.1 主要参数 171

6.2.2 几何尺寸计算 175

6.2.3 蜗杆传动变位的特点 176

6.2.4 注意问题与禁忌 178

6.3 普通圆柱蜗杆传动的失效形式、设计准则及蜗杆和蜗轮的材料、结构 179

6.3.1 蜗杆传动的失效形式及设计准则 179

6.3.2 蜗杆传动的材料 180

6.3.3 蜗杆和蜗轮的结构 180

6.3.4 注意问题与禁忌 182

6.4 普通圆柱蜗杆传动承载能力及热平衡计算 183

6.4.1 蜗杆传动的受力分析 183

6.4.2 蜗杆传动的强度计算 184

6.4.3 蜗杆的刚度计算 187

6.4.4 蜗杆传动的热平衡计算 187

6.4.5 注意问题与禁忌 190

第7章 轴 195

7.1 轴的功用、分类及设计要求 195

7.1.1 轴的功用 195

7.1.2 轴的分类 195

7.1.3 轴的设计要求和设计步骤 195

7.2 轴的材料 196

7.2.1 碳素钢 197

7.2.2 合金钢 197

7.2.3 球墨铸铁 197

7.3 轴的结构设计 197

7.3.1 满足使用的要求 198

7.3.2 轴的结构工艺性 199

7.3.3 提高轴的疲劳强度 201

7.4 轴的强度计算 202

7.4.1 按许用切应力计算 202

7.4.2 按许用弯曲应力计算 202

7.4.3 按许用安全系数校核轴的疲劳强度 204

7.5 轴的刚度计算 210

7.5.1 弯曲变形的计算 211

7.5.2 扭转变形的计算 212

7.6 轴的振动稳定性概念 213

7.7 轴设计禁忌 213

7.7.1 轴强度计算禁忌 213

7.7.2 轴结构设计禁忌 216

7.7.3 轴刚度计算禁忌 220

第8章 摩擦、磨损及滑动轴承 221

8.1 概述 221

8.2 摩擦 221

8.2.1 摩擦状态 221

8.2.2 干摩擦理论 222

8.2.3 摩擦系数 223

8.2.4 摩擦特性曲线 224

8.3 磨损 224

8.3.1 磨损过程及曲线 224

8.3.2 磨损分类及其影响因素 225

8.4 润滑 226

8.4.1 润滑剂的分类及其特点 226

8.4.2 润滑剂的性能指标 227

8.4.3 润滑剂的选择 230

8.5 滑动轴承的主要结构形式 231

8.5.1 径向滑动轴承 231

8.5.2 推力轴承 232

8.6 滑动轴承的失效形式和常用材料 232

8.6.1 滑动轴承的失效形式 232

8.6.2 滑动轴承轴瓦和轴承衬的常用材料 233

8.7 滑动轴承的轴瓦结构 235

8.7.1 向心滑动轴承的轴瓦结构 235

8.7.2 推力轴承的轴瓦结构 237

8.8 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 237

8.8.1 不完全液体润滑径向滑动轴承的计算 237

8.8.2 推力滑动轴承的计算 238

8.9 液体动压润滑的基本方程 239

8.9.1 液体动压润滑的形成 239

8.9.2 液体动压润滑的基本方程——雷诺方程 240

8.10 液体动力润滑径向轴承的计算 243

8.10.1 几何计算 243

8.10.2 判断润滑的流动状态 244

8.10.3 承载能力和索氏数So 244

8.10.4 流量计算 245

8.10.5 功耗计算 245

8.10.6 热平衡计算 246

8.10.7 向心滑动轴承获得液体动压润滑的条件 249

8.10.8 参数选择 249

8.11 滑动轴承的润滑方式 251

8.11.1 油润滑 251

8.11.2 脂润滑 252

8.12 液体动压润滑推力轴承的设计计算 255

8.13 其他轴承简介 257

8.13.1 多油楔滑动轴承 257

8.13.2 液体静压轴承 257

第9章 滚动轴承 259

9.1 概述 259

9.1.1 基本构造及材料 259

9.1.2 滚动轴承的优缺点 259

9.2 滚动轴承的类型及选择 260

9.2.1 滚动轴承的类型 260

9.2.2 滚动轴承类型的选择 262

9.3 滚动轴承的代号 262

9.4 滚动轴承的受力分析、失效形式和计算准则 265

9.4.1 向心轴承的载荷分布 265

9.4.2 滚动轴承的失效形式 265

9.4.3 滚动轴承的计算准则 265

9.5 滚动轴承的寿命计算 266

9.5.1 基本额定寿命计算和基本额定动载荷 266

9.5.2 当量动载荷 266

9.5.3 基本额定寿命的计算 267

9.5.4 角接触轴承的载荷计算 269

9.6 滚动轴承的静强度计算 271

9.6.1 基本额定静载荷 271

9.6.2 当量静载荷 271

9.6.3 静载荷的校核计算 271

9.7 滚动轴承的组合设计、润滑与密封 272

9.7.1 滚动轴承的配置 272

9.7.2 轴承组合的调整 273

9.7.3 轴承的预紧 274

9.7.4 滚动轴承的配合 275

9.7.5 轴承的装拆 276

9.7.6 滚动轴承的润滑和密封 276

第10章 联轴器、离合器和制动器 280

10.1 概述 280

10.2 联轴器 281

10.2.1 刚性联轴器 281

10.2.2 挠性联轴器 282

10.2.3 联轴器类型的选择 288

10.2.4 联轴器设计禁忌 288

10.3 离合器 292

10.3.1 操纵式离合器 292

10.3.2 自动离合器 296

10.3.3 离合器有关禁忌 296

10.4 制动器 298

10.4.1 短行程电磁铁双瓦块式制动器 299

10.4.2 带式制动器 299

10.4.3 内张蹄式制动器 300

第11章 弹簧 303

11.1 概述 303

11.1.1 弹簧的功能 303

11.1.2 弹簧的类型 303

11.2 弹簧的材料、许用应力及制造 305

11.2.1 弹簧的材料 305

11.2.2 弹簧材料的许用应力 307

11.2.3 弹簧的制造 309

11.3 圆柱压缩（拉伸）螺旋弹簧的结构及设计计算 309

11.3.1 圆柱压缩（拉伸）螺旋弹簧的结构 309

11.3.2 圆柱压缩（拉伸）螺旋弹簧的设计计算 312

11.4 圆柱螺旋扭转弹簧 317

11.4.1 圆柱螺旋扭转弹簧的结构 317

11.4.2 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 318

11.5 其他弹簧简介 319

11.5.1 板弹簧 319

11.5.2 碟形弹簧 319

11.5.3 环形弹簧 320

11.5.4 平面涡卷弹簧 320

11.5.5 空气弹簧 321

11.5.6 橡胶弹簧 322

参考文献 323

附录 324

机械设计常用中英文词汇表 329