第1篇 现代机械设计方法简介 1
第1章 创造性设计方法 1
1.1 创新设计与TRIZ理论概述 1
1.2 设计冲突及消解（技术矛盾和冲突矩阵） 1
1.3 基于TRIZ的创新设计实例 2
第2章 优化设计 4
2.1 优化设计概述 4
2.2 无约束优化设计方法 4
2.3 有约束优化设计方法 4
2.4 多目标优化设计方法 4
第3章 可靠性设计 5
3.1 可靠性设计概述 5
3.2 机械零部件可靠性设计 6
3.3 系统可靠性设计 6
第4章 有限元法 7
4.1 有限元法概述 7
4.2 有限元的一般方法 7
4.3 有限元分析软件介绍 8
第5章 动态设计 9
5.1 动态设计概述 9
5.2 动态设计的有关概念和基本原则 9
第6章 计算机辅助设计（CAD） 10
6.1 CAD概述 10
6.2 曲面表示与曲面造型 10
6.3 实体造型方法 11
6.4 参数化特征造型技术 11
6.5 专用CAD系统的开发应用 12
第7章 模块化设计 13
7.1 模块化设计概述 13
7.2 模块化设计过程 13
7.3 模块化产品设计实例 13
第8章 反求设计 15
8.1 反求设计概述 15
8.2 实物反求设计概述 15
8.3 反求分析和设计举例 16
第9章 绿色设计 18
9.1 绿色设计概述 18
9.2 绿色设计流程 18
9.3 绿色设计的评价指标体系 18
第10章 虚拟设计 19
10.1 虚拟设计概述 19
10.2 虚拟现实技术的体系结构 19
10.3 虚拟现实硬件基础 19
10.4 虚拟设计制造系统的体系结构 20
10.5 虚拟设计建模基础 21
第2篇 机械零部件常用设计资料和一般标准 22
第1章 零部件设计常用资料 22
1 常用资料和数据 22
1.1 常用材料的密度 22
1.2 常用材料的弹性模量及泊松比 22
1.3 常用材料的线膨胀系数 23
1.4 常用金属材料的熔点、比热容和热导率 23
1.5 钢铁硬度值对照表 23
1.6 常用材料的摩擦因数 24
1.7 常用材料极限强度的近似关系 24
1.8 机械传动效率 24
1.9 国内部分标准代号 26
1.10 国外部分标准代号 26
2 量和单位 26
2.1 法定计量单位 26
2.1.1 用于构成十进倍数和分数单位的词头 26
2.1.2 常用物理量符号及法定计量单位 26
2.2 常用单位换算系数 28
2.2.1 长度单位换算系数 28
2.2.2 面积单位换算系数 28
2.2.3 体积、容积单位换算系数 28
2.2.4 质量单位换算系数 28
2.2.5 密度单位换算系数 29
2.2.6 速度单位换算系数 29
2.2.7 质量流量单位换算系数 29
2.2.8 体积流量单位换算系数 29
2.2.9 压力单位换算系数 30
2.2.10 力单位换算系数 30
2.2.11 功、能及热量单位换算系数 30
2.2.12 功率单位换算系数 31
2.2.13 黑色金属硬度及强度换算 31
第2章 常用零部件设计一般标准和规范 33
1 零部件冷加工设计工艺性与结构要素 33
1.1 优先数和优先数系 33
1.2 标准尺寸 33
1.3 中心孔 36
1.4 标准角度 37
1.5 零件的倒圆与倒角 37
1.6 球面半径 38
1.7 过渡配合、过盈配合嵌入倒角参考数据 38
1.8 砂轮越程槽 39
1.9 刨削、插削、珩磨越程槽 39
1.10 滚花 40
2 铸件设计的工艺性及结构要素 40
2.1 铸件最小壁厚 40
2.2 灰铸铁件外壁、内壁与加强筋的厚度 40
2.3 最小铸孔尺寸 41
2.4 壁厚过渡尺寸 41
2.5 铸造斜度 41
2.6 铸造外圆角 42
2.7 铸造内圆角及过渡尺寸 42
2.8 加强筋 43
2.9 孔边凸台 43
2.10 内腔尺寸 43
2.11 凸座 43
2.12 铸件尺寸公差 44
3 锻造和冲压设计的工艺性及结构要素 44
3.1 胎模锻和自由锻锤上固定模模锻的模锻斜度 44
3.2 胎模锻和自由锻锤上固定模模锻的圆角半径 45
3.3 圆钢锤扁尺寸 45
3.4 扁钢辗成圆柱形端尺寸 45
3.5 冲压件的结构要素 45
3.5.1 最小可冲孔眼尺寸 45
3.5.2 翻孔尺寸及其与边缘的最小距离 46
3.5.3 平冲压件和成形冲压件的尺寸公差 46
4 焊接的工艺性 47
4.1 常用金属的焊接性 47
4.1.1 钢的焊接性 47
4.1.2 铸铁的焊接性 47
4.1.3 有色金属的焊接性 49
4.2 焊条及选择 49
4.2.1 选择焊条的基本原则 49
4.2.2 国标焊条的类别及型号 50
4.3 焊接方法代号 52
5 热处理 52
5.1 常用材料的热处理 52
5.1.1 材料在热处理中的特性 52
5.1.2 合金元素及碳在钢中的影响和作用 53
5.2 热处理的方法、特点和应用 53
5.2.1 普通热处理的方法、特点和应用 53
5.2.2 表面热处理的方法、特点和应用 55
5.3 零件工作图应注明的热处理要求 58
5.4 典型零件的热处理实例 59
5.5 热处理对零件结构设计的要求 59
5.5.1 热处理对零件结构设计的一般要求 59
5.5.2 感应淬火的特殊要求 62
6 装配工艺注意事项 63
第3篇 常用机械基础标准 67
第1章 机械制图 67
1 基本规定 67
1.1 图框格式和图幅尺寸 67
1.2 标题栏和明细栏 67
1.3 比例 70
1.4 图线 70
1.5 剖面符号 71
2 图样画法 71
2.1 投影法 71
2.2 视图 72
2.3 剖视图 73
2.4 局部放大图 74
2.5 简化画法及其他规定画法 75
3 装配图中零、部件序号及其编排方法 75
4 尺寸标注 76
4.1 尺寸数字、尺寸线、尺寸界线和标注尺寸的符号 76
4.2 简化注法 80
4.3 其他标注 81
5 尺寸公差与配合的标注 82
6 常用结构要素和常用件的表示法 83
6.1 螺纹、螺纹连接的表示法及标记 83
6.2 齿轮表示法 87
6.3 花键表示法 88
6.4 装配图中弹簧的表示法 89
6.5 动密封圈表示法 90
6.6 滚动轴承的通用画法 91
6.7 展开图画法 91
第2章 公差与配合 95
1 极限与配合 95
1.1 术语、定义与标注 95
1.2 公差、偏差和配合的基本规定 98
1.3 标准公差和基本偏差 100
1.4 孔、轴的极限偏差 106
1.5 孔、轴的公差带 142
1.6 基孔制与基轴制优先和常用配合 144
1.7 配制配合 145
1.8 极限与配合的选择和应用 145
2 未注公差的线性和角度尺寸的一般公差 146
2.1 一般公差的公差等级和极限偏差 146
2.2 适用的尺寸和图样表示法 146
3 统计尺寸公差 147
3.1 统计尺寸公差的含义 147
3.2 规定实际尺寸概率分布特性的方案及标注 148
3.3 统计尺寸公差在孔、轴配合中的应用 148
4 圆锥的锥度与锥角、棱体的角度与斜度系列 155
4.1 圆锥的锥度和锥角系列 155
4.2 棱体的角度和斜度系列 157
5 圆锥公差和配合 159
5.1 圆锥公差 159
5.2 圆锥配合 163
第3章 几何公差 168
1 术语、定义和符号 168
1.1 术语及定义 168
1.2 几何公差的符号 170
1.3 几何公差的定义 171
2 几何公差数值及应用 185
2.1 几何公差注出公差值的规定 185
2.2 几何公差值的选用原则 187
3 几何公差的选择与应用 188
3.1 几何公差特征项目的选用 188
3.2 公差原则和公差要求的选用 189
3.3 基准要素的选用 189
3.4 几何公差原则选用示例 189
3.5 几何公差综合应用实例 192
4 几何公差在图样上的标注方法 194
5 未注几何公差 197
5.1 未注几何公差的公差值 197
5.2 未注公差值的应用 198
第4章 表面粗糙度 199
1 主要术语、定义、符号和代号 199
1.1 表面粗糙度的术语及定义 199
1.2 表面粗糙度常用的符号与代号 201
2 表面粗糙度的参数及其数值 202
2.1 评定表面粗糙度的参数及其数值系列 202
2.2 取样长度的数值和选用 203
3 表面粗糙度的选择 203
3.1 表面粗糙度对零件功能的影响 203
3.2 规定表面粗糙度要求的一般规则 204
3.3 表面粗糙度参数及参数值的选择 204
3.4 表面粗糙度参数值的应用实例 204
4 表面粗糙度在图样上的标注方法 204
第4篇 工程常用材料 208
第1章 黑色金属 208
1 铸铁牌号和性能 208
1.1 灰铸铁 208
1.1.1 灰铸铁的牌号 208
1.1.2 灰铸铁的性能 209
1.1.3 灰铸铁的应用 210
1.2 可锻铸铁 210
1.2.1 可锻铸铁的分类 210
1.2.2 可锻铸铁的牌号、力学性能及应用 210
1.3 球墨铸铁 211
1.3.1 球墨铸铁的牌号和力学性能 211
1.3.2 球墨铸铁的应用 213
1.4 耐热铸铁 213
1.4.1 耐热铸铁的牌号及化学成分 213
1.4.2 耐热铸铁的性能 213
1.4.3 耐热铸铁的应用 214
2 铸钢牌号和性能 214
2.1 一般工程用铸钢 214
2.1.1 一般工程用铸钢的牌号及力学性能 214
2.1.2 一般工程用铸钢的应用 214
2.2 焊接结构用铸钢 214
2.3 铸造高锰钢 215
2.4 合金铸钢 215
3 碳素结构钢和低合金结构钢的牌号及性能 216
3.1 碳素结构钢 216
3.1.1 碳素结构钢的牌号及性能 216
3.1.2 碳素结构钢的性能特点和应用 217
3.2 优质碳素结构钢 217
3.2.1 优质碳素结构钢的性能 217
3.2.2 优质碳素结构钢的性能特点及应用 218
3.3 低合金高强度结构钢 220
3.3.1 低合金高强度结构钢的牌号和性能 220
3.3.2 低合金高强度结构钢的应用 223
4 合金结构钢 223
4.1 合金结构钢的性能 223
4.2 常见合金结构钢的品种规格、性能及应用 225
5 特殊用途钢 228
5.1 弹簧钢 228
5.1.1 弹簧钢的性能 228
5.1.2 弹簧钢的性能特点和用途 228
5.2 滚动轴承钢 229
5.2.1 铬轴承钢 229
5.2.2 渗碳轴承钢 230
5.2.3 不锈轴承钢 230
5.3 工具钢 230
5.3.1 碳素工具钢 230
5.3.2 合金工具钢 231
5.4 不锈钢 234
6 钢的型材、板材、管材和线材 240
6.1 圆钢、方钢、六角钢及八角钢 240
6.1.1 圆钢和方钢 240
6.1.2 六角钢和八角钢 241
6.2 钢板和钢带 241
6.2.1 冷轧钢板和钢带 241
6.2.2 热轧钢板和钢带 241
6.3 型钢 244
6.3.1 热轧角钢 244
6.3.2 热轧工字钢 244
6.3.3 热轧槽钢 244
6.3.4 热轧L型钢 245
6.4 钢丝 246
第2章 有色金属 247
1 铜和铜合金 247
1.1 铸造铜合金 247
1.1.1 铸造铜合金的性能特点与用途 247
1.1.2 铸造铜合金的力学性能 249
1.2 加工用铜 250
1.3 加工用铜合金 251
1.3.1 加工用铜合金的化学成分和力学性能 251
1.3.2 加工用铜合金的特性和用途 253
2 铝和铝合金 257
2.1 铸造铝合金 257
2.1.1 合金铸造方法和变质处理代号 257
2.1.2 合金状态代号 257
2.1.3 铸造铝合金的力学性能 257
2.1.4 铸造铝合金的主要特征和应用举例 259
2.2 压铸铝合金 260
2.2.1 压铸铝合金牌号和代号的表示方法 260
2.2.2 压铸铝合金的特点及应用举例 260
2.3 变形铝合金 261
2.3.1 铝和铝合金加工产品的力学性能 261
2.3.2 加工铝材的牌号、特性及用途 265
3 镁合金 267
3.1 铸造镁合金 267
3.1.1 铸造镁合金的牌号和代号 267
3.1.2 铸造镁合金的力学性能 268
3.1.3 铸造镁合金的基本特征和应用举例 268
3.2 压铸镁合金 268
3.3 加工镁合金 269
3.3.1 加工镁合金的性能特点和应用 269
3.3.2 加工镁合金的力学性能 269
4 钛及钛合金型材 270
4.1 钛及钛合金型材的牌号、特性和用途 270
4.2 钛合金板 271
4.3 钛合金管 272
第3章 非金属材料 274
1 橡胶 274
1.1 常用橡胶的品种、性能和用途 274
1.2 工业用橡胶板 275
1.3 石棉橡胶板 275
2 塑料 276
2.1 塑料的分类、名称、特性和应用 276
2.1.1 塑料的分类 276
2.1.2 塑料的特性和应用 277
2.2 常用塑料的特性与用途 277
2.2.1 常用热固性塑料的特性与用途 277
2.2.2 常用热塑性塑料的特性与用途 277
2.3 常用工程塑料选用参考实例 279
第5篇 连接零部件 280
第1章 螺纹及螺纹连接 280
1 基本设计计算方法 280
1.1 螺纹 280
1.2 螺纹连接 281
1.2.1 螺纹连接的类型和标准螺纹连接件 281
1.2.2 螺纹连接的拧紧和防松 282
1.2.3 螺栓组连接的结构设计和受力分析 283
1.2.4 螺栓组连接的强度计算 284
1.2.5 提高螺纹连接强度的措施 288
1.2.6 受力分析和强度计算框图 289
1.3 设计计算实例 290
1.4 连接的可靠性设计 293
1.4.1 松螺栓连接的可靠性设计 293
1.4.2 紧螺栓连接的可靠性设计 294
1.4.3 受剪螺栓连接的可靠性设计 300
2 设计标准及规范 301
2.1 结构要素 301
2.1.1 外螺纹的末端 301
2.1.2 普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角 303
2.1.3 普通内、外螺纹余留长度及钻孔余留深度与螺栓突出螺母的末端长度 305
2.1.4 普通螺纹基本牙型 306
2.1.5 普通螺纹基本尺寸 306
2.1.6 直径与螺距系列 309
2.1.7 普通螺纹优选系列 312
2.1.8 普通螺纹公差 312
2.1.9 螺纹的旋合长度 317
2.1.10 普通螺纹的标记 318
2.1.11 普通螺纹的极限偏差 319
2.1.12 普通螺纹中等精度、优选系列的极限尺寸 328
2.1.13 普通内螺纹的极限尺寸 331
2.1.14 普通外螺纹的极限尺寸 346
2.1.15 紧固件通孔及沉孔尺寸 360
2.1.16 粗牙螺纹、螺钉的拧入深度、攻螺纹深度和钻孔深度 361
2.1.17 地脚螺栓孔和凸缘尺寸 361
2.1.18 扳手空间 362
2.2 常用螺纹连接件及其标准数据 363
2.2.1 螺栓、螺柱、螺钉 363
2.2.2 螺母 382
2.2.3 垫圈、挡圈 410
第2章 键连接 448
1 基本设计计算方法 448
1.1 键连接的类型、特点及应用 448
1.2 平键连接的设计计算 449
1.2.1 平键连接的强度计算 449
1.2.2 平键连接的设计 450
1.3 花键连接的设计计算 450
1.3.1 花键连接的特点和分类 450
1.3.2 花键连接的强度计算 450
1.4 键连接的设计计算实例 451
2 设计标准及规范 453
2.1 平键连接 453
2.1.1 平键键槽的剖面尺寸 453
2.1.2 普通型平键 454
2.1.3 薄型平键 457
2.1.4 导向型平键 458
2.1.5 楔键键槽的剖面尺寸 459
2.1.6 普通型楔键 460
2.1.7 半圆键键槽的剖面尺寸 462
2.1.8 普通型半圆键 463
2.1.9 切向键及其键槽 464
2.2 花键连接 467
2.2.1 矩形花键尺寸和公差 467
2.2.2 矩形内花键长度系列 469
2.2.3 圆柱直齿渐开线花键 470
第3章 销连接 515
1 基本设计计算方法 515
1.1 销连接的类型特点及应用 515
1.2 销连接的设计计算 516
1.2.1 设计计算原则 516
1.2.2 设计计算实例 516
2 设计标准及规范 516
2.1 圆柱销 516
2.1.1 不淬硬钢和奥氏体不锈钢圆柱销 516
2.1.2 淬硬钢和马氏体不锈钢圆柱销 518
2.1.3 不淬硬钢和奥氏体不锈钢内螺纹圆柱销 519
2.1.4 淬硬钢和马氏体不锈钢内螺纹圆柱销 521
2.1.5 直槽轻型弹性圆柱销 523
2.1.6 开口销 526
2.1.7 销轴 528
2.2 圆锥销 530
2.2.1 圆锥销 530
2.2.2 内螺纹圆锥销 532
2.2.3 开尾圆锥销 533
2.2.4 螺尾锥销 534
2.3 槽销 535
2.3.1 全长锥槽槽销 535
2.3.2 半长锥槽槽销 537
2.3.3 沉头槽销 538
第4章 过盈连接 540
1 基本设计计算方法 540
1.1 过盈连接的原理及特点 540
1.2 过盈连接的装配方法 540
1.3 过盈连接的设计计算 540
1.4 过盈连接的计算实例 542
1.5 过盈连接的结构设计 543
2 设计标准及规范 545
第5章 铆接 548
1 基本设计计算方法 548
1.1 铆接的特点与应用 548
1.2 铆缝和铆钉 548
1.3 铆接的原理与破坏形式 549
1.4 铆接铆缝的设计计算要点 550
1.5 铆接的设计计算实例 550
1.6 铆接的结构设计 552
2 设计标准及规范 553
2.1 铆钉的公称杆径 553
2.2 铆钉通孔直径 553
2.3 铆钉间的距离 553
2.4 铆钉的许用应力 554
2.5 铆钉的材料及热处理 554
2.6 常用铆钉标准 554
2.6.1 半圆头铆钉 554
2.6.2 小半圆头铆钉 555
2.6.3 半圆头铆钉长度的选择 555
2.6.4 平头铆钉 556
2.6.5 平锥头铆钉 557
2.6.6 扁平头、扁圆头半空心铆钉 557
2.6.7 90°沉头铆钉 558
2.6.8 120°沉头铆钉 560
2.6.9 沉头抽芯铆钉 562
2.6.10 开口型平圆头抽芯铆钉 563
2.6.11 封闭型平圆头抽芯铆钉 564
2.6.12 击芯铆钉 565
第6章 焊接 566
1 基本设计计算方法 566
1.1 焊接的类型与应用 566
1.2 常用焊接方法及其选择 566
1.2.1 常用焊接方法 566
1.2.2 常用焊接方法的选择 567
1.3 焊缝的受力及焊接件的设计要点 567
1.4 焊接设计计算实例 568
1.5 焊接的结构设计 570
2 设计标准及规范 572
2.1 不同材料焊接方法的优先选择 572
2.2 设计系数a、b的值 573
2.3 焊缝的静载许用应力 573
2.4 焊缝符号表示法 573
2.5 碳钢焊条 577
第7章 粘接 578
1 基本设计计算方法 578
1.1 粘接的特点与应用 578
1.2 常用粘合剂简介 578
1.3 粘接的结构设计要点 579
1.4 粘接的结构设计实例 579
2 设计标准及规范 580
2.1 粘合剂分类 580
2.2 几种常用粘合剂的性能 581
2.3 几种常用粘合剂粘接层剪切强度的比较 581
第6篇 传动零部件 582
第1章 螺旋传动 582
1 基本设计计算方法 582
1.1 螺旋传动概述 582
1.2 滑动螺旋传动的设计计算方法 584
1.2.1 设计方法概述 584
1.2.2 常用材料及热处理 585
1.2.3 精度 585
1.3 滑动螺旋传动的设计计算实例 585
1.4 滚动螺旋传动简介 589
1.5 静压螺旋传动简介 591
2 设计标准及规范 591
2.1 滑动螺旋传动 591
2.1.1 螺母材料及选用 591
2.1.2 螺杆常用材料及热处理 592
2.1.3 螺旋副的当量摩擦因数 592
2.1.4 螺杆的长度系数 592
2.1.5 滑动螺旋副的许用应力 592
2.1.6 螺母和螺杆材料的许用应力 592
2.1.7 矩形螺纹的基本尺寸 592
2.1.8 梯形螺纹的牙型 593
2.1.9 梯形螺纹的直径与螺距 593
2.1.10 梯形螺纹的基本尺寸 595
2.1.11 梯形螺纹的公差 599
2.1.12 锯齿形螺纹（3°、30°）的牙型 605
2.1.13 锯齿形螺纹的直径与螺距系列 605
2.1.14 锯齿形螺纹（3°、30°）的基本尺寸 607
2.1.15 锯齿形螺纹（3°、30°）的公差 610
2.2 滚动螺旋传动 616
2.2.1 滚动螺旋传动的公称直径和基本导程 616
2.2.2 滚动螺旋副的几何尺寸 617
2.2.3 滚动螺旋副的型号标注 617
2.2.4 常用内、外循环滚动螺旋副的尺寸系列及其承载能力 618
2.2.5 滚动螺旋副的材料及热处理 620
2.2.6 滚动螺旋副的计算 621
第2章 带传动 623
1 基本设计计算方法 623
1.1 带传动工作原理 623
1.2 带传动受力分析 623
1.3 带传动应力分析 623
1.4 带传动弹性滑动与打滑 624
1.5 V带传动的失效形式和设计准则 624
1.6 V带传动设计框图 625
1.7 V带传动设计实例 626
1.8 应用Pro/Engineer设计V带轮 627
1.9 平带传动设计实例 629
1.10 梯形齿同步带传动设计实例 631
1.11 多楔带传动设计实例 632
2 设计标准及规范 633
2.1 V带及窄V带选型图 633
2.2 V带的额定功率和单根普通V带功率增量 634
2.3 V带设计用系数 639
2.4 V带的截面尺寸及基准带长 640
2.5 V带轮的轮槽尺寸及基准直径系列 642
2.6 平带设计实用数据 642
2.7 同步带设计用数据速查 644
2.8 多楔带设计数据 652
2.9 带轮材料 657
2.10 带轮结构设计 658
2.11 带传动的张紧方式 658
2.12 传动带的类型及带传动形式 660
第3章 链传动 661
1 基本设计计算方法 661
1.1 概述 661
1.1.1 链传动的特点 661
1.1.2 链传动的分类 661
1.1.3 传动链的类型 661
1.2 滚子链传动的主要参数 661
1.3 链传动的运动特性 662
1.3.1 链传动的运动不均匀性 662
1.3.2 链传动的动载荷 663
1.4 滚子链传动设计框图 663
1.5 滚子链传动设计实例 664
1.6 应用Pro/Engineer设计滚子链轮 665
1.7 滚子链和链轮 665
1.8 链传动的布置 666
1.9 链传动的张紧 666
1.10 链传动的润滑方法 666
1.11 其他常用标准链传动 666
2 设计标准及规范 667
2.1 滚子链设计系数 667
2.2 齿形链传动系数 668
2.3 滚子链及齿形链的选型 669
2.4 齿形链的基本参数和尺寸 674
2.5 滚子链主要参数 679
2.6 链传动的布置 681
2.7 链传动的张紧 681
2.8 链传动的润滑方法 682
2.9 链轮的材料 683
2.10 链轮结构 684
2.11 滚子链链轮的技术数据 686
2.12 齿形链链轮轮槽尺寸 689
2.13 双节距链链轮的技术数据 694
2.14 弯板链链轮的技术数据 696
2.15 其他常用标准链的主要参数和尺寸 698
第4章 齿轮传动 700
1 基本设计计算方法 700
1.1 齿轮强度计算方法概述 700
1.1.1 发展概况 700
1.1.2 ISO法计算齿轮特点 700
1.2 齿轮传动失效形式及设计准则 700
1.2.1 失效形式 700
1.2.2 设计准则 700
1.3 圆柱齿轮传动受力分析 700
1.3.1 直齿圆柱齿轮传动的受力分析 700
1.3.2 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 701
1.4 直齿圆柱齿轮传动强度计算 701
1.4.1 轮齿弯曲疲劳强度的计算公式 701
1.4.2 轮齿接触疲劳强度的计算 702
1.5 斜齿圆柱齿轮传动强度计算 702
1.5.1 轮齿弯曲疲劳强度的计算 702
1.5.2 轮齿接触疲劳强度的计算 702
1.6 斜齿圆柱齿轮传动设计框图 702
1.7 斜齿圆柱齿轮传动设计实例 702
1.8 斜齿轮接触应力的有限元分析 705
1.9 齿轮传动的优化设计 707
1.10 应用Pro/Engineer设计齿轮实体 708
1.11 锥齿轮传动的计算概述 713
1.12 直齿锥齿轮传动的几何计算 713
1.13 直齿锥齿轮传动的受力分析 717
1.14 直齿锥齿轮传动的强度计算 717
1.14.1 锥齿轮初步设计 717
1.14.2 直齿锥齿轮传动的强度校核 718
1.15 直齿锥齿轮传动的设计实例 720
1.16 齿轮精度设计实例 725
1.16.1 斜齿圆柱齿轮精度设计实例 725
1.16.2 直齿锥齿轮精度等级设计实例 727
1.17 齿轮传动的效率和润滑 728
1.17.1 齿轮传动的效率 728
1.17.2 齿轮传动的润滑 728
2 设计标准及规范 728
2.1 齿轮传动设计系数 728
2.1.1 圆柱齿轮传动的设计系数 728
2.1.2 直齿锥齿轮传动的设计系数 734
2.2 精度等级及其选择 738
2.2.1 圆柱齿轮的精度等级及其选择 738
2.2.2 直齿锥齿轮的精度等级及其选择 739
2.3 圆柱齿轮精度数据 740
2.3.1 轮齿同侧齿面偏差 740
2.3.2 径向综合偏差与径向跳动 750
2.3.3 齿轮副 753
2.3.4 参考数据 754
2.3.5 齿轮坯的精度 755
2.4 锥齿轮精度数据 756
2.4.1 第Ⅰ公差组 756
2.4.2 第Ⅱ公差组 758
2.4.3 第Ⅲ公差组 763
2.4.4 其他 763
2.4.5 齿坯的公差 768
2.5 齿轮常用材料 769
2.6 齿轮结构 770
2.6.1 齿轮轮坯结构的选择 770
2.6.2 齿轮的结构形式 770
2.7 齿轮传动的效率及润滑 772
第5章 蜗杆传动 775
1 基本设计计算方法 775
1.1 蜗杆传动分类 775
1.2 主要参数及几何尺寸计算 776
1.2.1 主要参数 776
1.2.2 几何尺寸计算 779
1.3 受力分析 779
1.4 失效形式及强度计算 780
1.4.1 失效形式及设计准则 780
1.4.2 强度计算 780
1.5 蜗杆的刚度计算 781
1.6 效率和热平衡计算 781
1.7 蜗杆传动设计框图 782
1.8 普通蜗杆传动设计实例 782
1.9 应用Pro/Engineer设计蜗轮 785
1.10 应用Pro/Engineer设计蜗杆 787
1.11 圆弧圆柱蜗杆传动及直廓环面蜗杆传动强度计算 790
1.11.1 圆弧圆柱蜗杆传动强度计算 790
1.11.2 直廓环面蜗杆传动强度计算 791
1.12 圆弧圆柱蜗杆设计实例 791
1.13 直廓环面蜗杆设计实例 791
1.14 蜗杆传动精度设计实例 791
2 设计标准及规范 793
2.1 基本参数 793
2.2 蜗杆传动设计系数 799
2.3 蜗杆传动精度数据 800
2.3.1 精度等级及蜗杆检验组数据 800
2.3.2 蜗杆检验项目的公差及偏差 801
2.3.3 蜗轮的各项公差及偏差 802
2.3.4 蜗杆副的各项公差及偏差 804
2.3.5 齿坯公差及偏差 807
2.4 蜗杆及蜗轮材料 807
2.5 圆弧圆柱蜗杆传动技术数据 808
2.6 直廓环面蜗杆传动技术数据 811
2.7 直廓环面蜗杆传动的精度数据 818
2.8 润滑及润滑剂 820
第7篇 轴系零部件 822
第1章 轴 822
1 基本设计计算方法 822
1.1 概述 822
1.1.1 轴的分类 822
1.1.2 轴的材料及选择原则 822
1.2 轴的结构设计 822
1.2.1 轴上零件的固定 823
1.2.2 轴的加工工艺性和装配工艺性 825
1.3 轴的强度计算 827
1.3.1 按许用切应力计算 827
1.3.2 按许用弯曲应力计算 828
1.3.3 按许用安全系数校核轴的疲劳强度 828
1.4 轴的刚度计算 829
1.4.1 弯曲变形计算 830
1.4.2 扭转变形计算 830
1.5 轴的设计流程图 830
1.6 轴的设计计算实例 831
1.7 轴强度设计的有限元法 835
1.8 轴结构的优化设计 836
1.9 轴的可靠性设计 837
1.9.1 转轴的可靠性设计 837
1.9.2 心轴的可靠性设计 839
1.9.3 传动轴的可靠性设计 840
1.10 应用Pro/Engineer设计轴 841
1.11 轴类部件的动态分析和设计 841
1.11.1 轴类部件的动态分析 842
1.11.2 轴类部件的动态设计 843
2 设计标准及规范 845
2.1 轴的常用材料及其性能 845
2.2 各种强度计算系数 847
2.3 各种截面轴的抗弯与抗扭截面系数计算公式 850
2.4 轴的刚度计算数据 851
2.5 轴的结构设计数据 852
第2章 滚动轴承 859
1 基本设计计算方法 859
1.1 主要类型及其代号 859
1.1.1 主要类型及特性 859
1.1.2 滚动轴承的代号 860
1.2 寿命计算 863
1.3 寿命计算框图 864
1.4 滚动轴承静强度计算 864
1.5 滚动轴承极限转速计算 864
1.6 寿命计算实例 864
1.7 滚动轴承组合结构设计 866
2 设计标准及规范 869
2.1 寿命计算相关系数 869
2.2 滚动轴承当量动载荷的计算系数X、Y值 870
2.3 滚动轴承静载荷计算的相关系数 871
2.4 常用滚动轴承的尺寸和主要性能参数 871
2.4.1 深沟球轴承 871
2.4.2 角接触球轴承 873
2.4.3 圆柱滚子轴承 876
2.4.4 圆锥滚子轴承 878
2.5 成对安装的角接触轴承轴向支反力的计算 881
2.6 滚动轴承的润滑和密封 881
2.7 滚动轴承的公差与配合 882
第3章 滑动轴承 885
1 基本设计计算方法 885
1.1 概述 885
1.2 失效形式及常用材料 885
1.3 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算 886
1.4 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算实例 887
1.5 液体动压润滑形成原理及基本方程 887
1.6 液体动压径向滑动轴承承载能力的计算 889
1.6.1 设计计算 889
1.6.2 参数选择 889
1.7 液体动压径向滑动轴承的计算实例 890
1.8 其他形式滑动轴承简介 892
2 设计标准及规范 893
2.1 常用材料及其性能 893
2.2 常用设计参数 896
2.3 液体动压径向滑动轴承的S0-ε曲线图 897
2.4 液体动压径向滑动轴承的流量系数？v 898
2.5 液体动压径向滑动轴承的摩擦特性系数？ 898
2.6 滑动轴承座的结构尺寸 899
2.7 常用润滑参数及润滑装置 903
第4章 联轴器 908
1 基本设计计算方法 908
1.1 概述 908
1.2 联轴器的选择与计算 909
1.3 联轴器的选择计算实例 910
2 设计标准和规范 913
2.1 刚性联轴器 913
2.1.1 凸缘联轴器 913
2.1.2 套筒联轴器 915
2.1.3 夹壳联轴器 917
2.2 无弹性元件的挠性联轴器 919
2.2.1 滚子链联轴器 919
2.2.2 鼓形齿式联轴器 921
2.2.3 WS、WSD型十字轴万向联轴器 930
2.2.4 SWC型整体叉头十字轴式万向联轴器 932
2.3 非金属弹性元件的挠性联轴器 940
2.3.1 弹性套柱销联轴器 940
2.3.2 弹性柱销齿式联轴器 943
2.3.3 弹性柱销联轴器 950
2.3.4 LXZ型带制动轮弹性柱销联轴器 952
2.3.5 梅花形弹性联轴器 955
2.3.6 轮胎式联轴器 959
2.4 挠性杆联轴器 961
2.5 钢球式节能安全联轴器 966
2.6 联轴器轴孔和键槽形式 971
第5章 离合器 975
1 基本设计计算方法 975
1.1 概述 975
1.2 离合器的选择与计算 975
1.3 离合器的选择与计算实例 976
2 设计标准和规范 978
2.1 设计参数 978
2.1.1 设计选用系数 978
2.1.2 摩擦片、摩擦副及摩擦块相关数据 979
2.2 机械离合器 980
2.2.1 牙嵌离合器 980
2.2.2 摩擦式离合器 983
2.3 电磁离合器 985
2.3.1 牙嵌式电磁离合器 985
2.3.2 磁粉离合器 987
2.4 超越离合器 989
2.5 安全离合器 994
2.5.1 剪销式安全离合器 994
2.5.2 牙嵌式安全离合器 995
2.5.3 钢球式安全离合器 996
2.5.4 摩擦式安全离合器 998
2.5.5 ALY液压安全离合器（联轴器） 1000
2.6 离心离合器 1006
第8篇 其他零部件 1007
第1章 减速器 1007
1 基本设计计算方法 1007
1.1 常用减速器的类型、特性及应用 1007
1.2 常见的几种减速结构 1008
1.2.1 圆柱齿轮减速器 1008
1.2.2 锥齿轮减速器 1008
1.2.3 圆锥-圆柱齿轮减速器 1008
1.2.4 蜗杆减速器 1008
1.2.5 减速器附件 1008
1.3 传动装置的总体设计 1009
1.3.1 传动方案的确定 1009
1.3.2 选择电动机 1010
1.3.3 计算传动装置总传动比并分配各级传动比 1011
1.3.4 计算传动装置的运动参数和动力参数 1012
1.4 传动零件的设计计算 1013
1.4.1 减速器外传动零件设计计算要点 1013
1.4.2 减速器内传动零件设计计算要点 1014
1.5 减速器装配草图的设计 1014
1.5.1 初步绘制装配草图的准备工作 1014
1.5.2 初步绘制装配草图 1016
1.5.3 校核轴、轴承及键 1018
1.5.4 完成减速器的装配草图设计 1018
1.5.5 圆锥-圆柱齿轮减速器装配草图设计 1024
1.5.6 蜗杆减速器装配草图设计 1027
1.6 完成减速器装配图的设计 1028
1.6.1 标注尺寸 1028
1.6.2 编写技术条件和减速器特性 1028
1.6.3 零件编号、明细栏和标题栏 1029
1.7 零件工作图的设计 1030
1.7.1 零件工作图的设计要求 1030
1.7.2 轴零件工作图的设计 1030
1.7.3 齿轮零件工作图的设计 1032
1.7.4 箱体零件工作图的设计 1033
1.8 编写设计计算说明书 1034
1.8.1 设计说明书的内容 1034
1.8.2 设计说明书的要求及注意事项 1034
1.9 齿轮减速器模块化设计 1035
1.10 齿轮减速器系统可靠性优化设计 1036
1.11 减速器参考图例 1039
1.11.1 装配图及结构图示例 1039
1.11.2 零件工作图图例 1054
2 设计标准及规范 1064
2.1 圆柱齿轮减速器的标准中心距 1064
2.2 减速器主要零件的公差配合 1065
2.3 减速器的润滑与密封 1065
2.3.1 常用润滑剂 1065
2.3.2 常用密封装置 1066
2.4 减速器附件 1072
2.4.1 检查孔及检查孔盖 1072
2.4.2 通气装置 1072
2.4.3 轴承盖 1073
2.4.4 螺塞及封油垫 1074
2.4.5 吊耳、吊钩及吊环结构尺寸 1075
2.4.6 油标及油尺 1076
2.5 Y系列三相异步电动机的技术数据和安装尺寸 1077
2.5.1 Y系列三相异步电动机的技术数据 1077
2.5.2 Y系列三相异步电动机的安装尺寸 1079
第2章 弹簧 1086
1 基本设计计算方法 1086
1.1 弹簧的类型 1086
1.2 弹簧材料与性能 1088
1.2.1 弹簧材料 1088
1.2.2 弹簧的制造 1088
1.2.3 疲劳强度 1088
1.2.4 弹簧材料的性能 1089
1.3 圆柱螺旋弹簧的设计计算 1090
1.3.1 基本参数及设计计算方法 1090
1.3.2 弹簧设计实例 1103
1.4 圆柱螺旋压缩弹簧的优化设计 1108
1.5 圆柱螺旋压缩弹簧的检验 1110
1.6 其他类型的弹簧简介 1110
1.6.1 碟形弹簧 1110
1.6.2 空气弹簧 1112
1.6.3 片弹簧 1113
2 设计标准及规范 1113
2.1 一般用途圆截面圆柱螺旋弹簧尺寸系列 1113
2.2 弹簧材料及许用应力 1115
2.2.1 弹簧的材料 1115
2.2.2 弹簧的许用应力 1119
2.2.3 其他设计参考资料 1119
参考文献 1121