第1章 绪论 1
1.1本课程的研究对象 2
1.2本课程的内容、性质与任务 3
1.2.1本课程的内容、性质与任务 3
1.2.2本课程的特点和学习方法 4
第2章 机械设计概论 6
2.1机器的组成 7
2.2机器的主要要求 8
2.3设计机器的一般程序 10
2.4设计机械零件时应满足的基本要求 12
2.5机械零件的主要失效形式 14
2.6机械零件的设计准则 15
2.7机械零件的设计方法 17
2.8机械零件设计的一般步骤 18
2.9机械零件的材料及其选用 18
2.9.1机械零件的材料 18
2.9.2机械零件材料选择原则 20
2.10机械零件设计中的标准化 21
2.11机械现代设计方法 22
第3章 机械零件的强度 26
3.1材料的疲劳特性 27
3.1.1变应力 27
3.1.2材料的疲劳特性 29
3.2机械零件的疲劳强度计算 32
3.2.1影响机械零件疲劳强度的主要因素 32
3.2.2机械零件的疲劳强度计算 36
3.3机械零件的抗断裂强度 42
3.4机械零件的接触强度 43
习题 45
第4章 摩擦、磨损及润滑概述 46
4.1摩擦 48
4.2磨损 52
4.2.1磨损过程分析 52
4.2.2磨损的分类 53
4.3润滑剂、添加剂和润滑方法 55
4.3.1润滑剂 55
4.3.2添加剂 60
4.3.3润滑方法 60
4.4流体润滑原理简介 63
4.4.1流体动压润滑 63
4.4.2弹性流体动压润滑 63
4.4.3流体静压润滑 64
习题 65
第5章 螺纹连接和螺旋传动 66
5.1螺纹与螺纹连接 67
5.1.1螺纹的主要参数和常用类型 67
5.1.2螺纹连接的类型和标准螺纹连接件 70
5.2螺纹连接的预紧 72
5.3螺纹连接的防松 74
5.4螺栓组连接的设计 75
5.4.1螺栓组连接的布置形式 76
5.4.2螺栓组连接的受力分析 77
5.5螺栓连接的强度计算 81
5.5.1松螺栓连接的强度计算 81
5.5.2紧螺栓连接的强度计算 82
5.6螺纹连接件的材料及许用应力 86
5.6.1螺栓连接的材料及性能等级 86
5.6.2螺栓连接件的许用应力 87
5.7提高螺纹连接强度的措施 93
5.8螺旋传动 97
5.8.1螺旋传动的类型和应用 97
5.8.2滑动螺旋传动的设计与计算 98
5.8.3滚动螺旋副-滚珠丝杠 101
习题 105
模拟试题 107
第6章键、花键、无键连接和销连接 110
6.1键连接 111
6.1.1键连接的类型、特点及应用 111
6.1.2键的选择 113
6.1.3键连接的强度计算 114
6.2花键连接 117
6.2.1花键连接的类型、特点和应用 117
6.2.2花键的选择和花键连接强度计算 118
6.3无键连接 119
6.3.1过盈配合连接 119
6.3.2型面连接 126
6.3.3胀紧连接 127
6.4销连接 128
6.4.1销连接的类型 128
6.4.2销的结构类型、特点及应用 129
习题 130
模拟试题 131
第7章 带传动 133
7.1概述 134
7.1.1带传动的类型、特点及应用 135
7.1.2 V带的类型与结构 136
7.2带传动工作情况的分析 138
7.2.1带传动的受力分析 138
7.2.2带传动的应力分析 141
7.2.3带的弹性滑动和打滑 142
7.3普通V带传动的设计计算 143
7.3.1带传动的失效形式、设计准则和单根V带的基本额定功率 143
7.3.2单根V带的额定功率 145
7.3.3 V带传动的设计步骤和参数选择 146
7.4 V带轮的设计 153
7.5 V带传动的张紧、安装与防护 155
7.6同步齿形带简介 157
习题 159
模拟试题 159
第8章 链传动 162
8.1链传动的特点及应用 163
8.2滚子链与链轮的结构与尺寸 164
8.2.1滚子链的结构与尺寸 164
8.2.2链轮的结构与尺寸 166
8.3链传动的工作情况分析 169
8.3.1链传动的运动不均匀性 169
8.3.2链传动的动载荷 170
8.4滚子链传动的设计计算 171
8.4.1链传动的主要失效形式 171
8.4.2链传动的设计准则和链的额定功率曲线 172
8.4.3链传动的设计步骤参数选择 173
8.4.4低速链的静强度计算 175
8.5链传动的布置、张紧、润滑与防护 178
习题 180
模拟试题 181
第9章 齿轮传动 182
9.1概述 183
9.1.1齿轮传动的特点 184
9.1.2齿轮传动的类型 184
9.2齿轮传动的失效形式及设计准则 184
9.2.1齿轮传动的失效形式 184
9.2.2齿轮传动的计算准则 187
9.3齿轮的材料及其选择原则 188
9.3.1齿轮的常用材料及其热处理 188
9.3.2对齿轮材料的基本要求及其选择原则 190
9.4齿轮传动的计算载荷 191
9.5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 194
9.5.1直齿圆柱齿轮传动的受力分析 194
9.5.2直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算 194
9.5.3直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算 196
9.6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择 198
9.6.1参数选择 198
9.6.2齿轮材料的许用应力 199
9.6.3齿轮传动精度 203
9.6.4直齿圆柱齿轮传动的设计计算实例 203
9.7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 206
9.7.1斜齿轮传动的受力分析 206
9.7.2斜齿轮传动的强度计算 207
9.7.3斜齿圆柱齿轮传动的设计计算实例 208
9.8标准锥齿轮传动的强度计算 210
9.8.1直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算 211
9.8.2直齿圆锥齿轮传动的受力分析 211
9.8.3直齿圆锥齿轮传动的强度计算 212
9.9变位齿轮传动强度计算概述 212
9.10齿轮的结构设计 213
9.10.1齿轮结构的类型 213
9.10.2结构设计的内容 215
9.11齿轮传动的润滑 216
9.11.1齿轮传动的润滑 216
9.11.2齿轮传动的效率 218
9.12圆弧齿圆柱齿轮传动简介 218
习题 219
模拟试题 221
第10章 蜗杆传动 226
10.1蜗杆传动的特点与类型 227
10.1.1蜗杆传动的特点 228
10.1.2蜗杆传动的类型 228
10.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 232
10.2.1普通圆柱蜗杆传动的主要参数 232
10.2.2变位蜗杆传动 235
10.2.3普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 236
10.2.4蜗杆、蜗轮及其传动的尺寸规格的标记方法 237
10.3普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 238
10.3.1蜗杆传动的失效形式和设计计算准则 238
10.3.2蜗杆传动的常用材料 238
10.3.3蜗杆传动的受力分析 239
10.3.4蜗杆传动的强度计算 240
10.3.5蜗杆的刚度校核 243
10.4圆弧圆柱蜗杆传动的设计计算 243
10.4.1圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 243
10.4.2圆弧圆柱蜗杆传动的主要设计内容 245
10.5普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算 249
10.5.1蜗杆传动的相对滑动速度 249
10.5.2蜗杆传动的效率 250
10.5.3蜗杆传动的润滑 251
10.5.4蜗杆传动的热平衡计算 252
10.5.5提高圆柱蜗杆传动承载能力和传动效率的措施 253
10.6圆柱传动的精度等级和蜗杆、蜗轮结构设计 254
10.6.1蜗杆传动的精度等级及其选择 254
10.6.2蜗杆传动的结构 255
习题 261
模拟试题 262
第11章 滑动轴承 264
11.1概述 265
11.2滑动轴承的主要结构形式 266
11.3滑动轴承的失效形式及常用材料 267
11.3.1滑动轴承的失效形式 267
11.3.2轴承材料 268
11.4轴瓦结构 271
11.5滑动轴承润滑剂的选用 274
11.6不完全液体润滑滑动轴承设计计算 276
11.6.1不完全液体润滑滑动轴承的失效形式和计算准则 276
11.6.2径向滑动轴承的计算 277
11.6.3止推滑动轴承的计算 278
11.7液体动力润滑径向滑动轴承设计计算 279
11.7.1液体动力润滑的形成原理 279
11.7.2径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程 280
11.7.3流体动压润滑的基本方程 280
11.7.4径向滑动轴承的主要几何关系 282
11.7.5径向滑动轴承工作能力计算 283
11.7.6参数选择 288
11.8其他形式滑动轴承简介 291
习题 296
模拟试题 297
第12章 滚动轴承 298
12.1概述 299
12.2滚动轴承的主要类型及其代号 301
12.2.1滚动轴承的类型 301
12.2.2滚动轴承的代号 305
12.3滚动轴承类型的选择 309
12.4滚动轴承的工作情况 310
12.4.1滚动轴承的工作情况分析 310
12.4.2滚动轴承的失效形式和计算准则 312
12.5滚动轴承尺寸的选择 313
12.5.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 313
12.5.2滚动轴承的当量动载荷 314
12.5.3滚动轴承的寿命计算 316
12.5.4角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷与轴向载荷计算 317
12.5.5滚动轴承的静强度计算 320
12.6轴承装置的设计 322
12.6.1滚动轴承的轴向定位与紧固 322
12.6.2滚动轴承的配置 323
12.6.3轴承游隙和轴系位置的调整 325
12.6.4滚动轴承的刚度和预紧 326
12.6.5滚动轴承轴系刚度和精度 327
12.6.6滚动轴承的配合和装拆 327
12.6.7滚动轴承的润滑与密封 330
12.7其他 335
12.7.1滚动轴承的极限转速 335
12.7.2滚动轴承的修正额定寿命计算 336
12.7.3特殊滚动轴承简介 336
习题 338
模拟试题 339
第13章 联轴器、离合器和制动器 343
13.1联轴器 344
13.1.1刚性联轴器 344
13.1.2挠性联轴器 346
13.1.3联轴器的选择 351
13.2离合器 352
13.2.1牙嵌式离合器 352
13.2.2摩擦式离合器 353
13.3制动器 356
习题 359
模拟试题 359
第14章轴 361
14.1概述 362
14.2轴的材料及选择 364
14.2.1轴的材料与热处理 364
14.2.2轴的材料选择 365
14.3轴的结构设计 366
14.3.1轴各部分的组成 367
14.3.2轴上零件的周向定位和固定 367
14.3.3轴上零件的轴向定位和固定 367
14.3.4轴的结构工艺性 369
14.3.5轴的概略计算 370
14.3.6各轴段道径和长度确定 371
14.3.7提高轴的强度和刚度的措施 373
14.3.8轴的结构设计实例 375
14.4轴的强度计算 378
14.4.1轴的弯扭合成强度计算 379
14.4.2轴的疲劳强度安全系数校核计算 383
14.4.3轴的静强度安全系数校核计算 384
14.5轴的刚度计算和轴的振动稳定性 388
14.5.1轴的刚度计算 388
14.5.2轴的振动稳定性概念 389
习题 392
模拟试题 393
第15章 弹簧 395
15.1概述 396
15.2圆柱螺旋弹簧的类型与特性线、制造及许用应力 397
15.2.1弹簧的类型与特性线 397
15.2.2圆柱螺旋弹簧的结构 399
15.2.3弹簧的制造 400
15.2.4弹簧的材料及许用应力 401
15.3圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 403
15.3.1弹簧应力分析与强度计算 403
15.3.2弹簧的变形计算 404
15.3.3弹簧的疲劳强度计算 405
15.3.4圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性计算 406
15.3.5圆柱螺旋弹簧的典型工作图 407
15.4圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算 411
15.4.1圆柱螺旋扭转弹簧的结构及几何参数 411
15.4.2弹簧的特性曲线 412
15.4.3扭转弹簧的设计步骤 412
习题 415
模拟试题 416
参考文献 417