第1章 绪论 1
1.1 机械工业在现代化建设中的地位与作用 1
1.2 “机械设计”课程的研究对象及研究内容 2
1.3 “机械设计”课程的性质和任务 4
1.4 学习“机械设计”课程应注意的问题 4
本章小结 5
第2章 机械设计概论 6
2.1 机械设计与机械零件设计的基本要求 6
2.1.1 机械设计的基本要求 7
2.1.2 机械零件设计的基本要求 7
2.2 机械设计的一般程序 8
2.2.1 制订设计工作计划 9
2.2.2 方案设计 9
2.2.3 技术设计 9
2.2.4 施工设计 10
2.2.5 试制、试验、鉴定 10
2.2.6 定型产品设计 10
2.3 机械零件的主要失效形式与设计准则 10
2.3.1 机械零件的主要失效形式 10
2.3.2 机械零件的设计准则 11
2.4 机械零件的设计方法与基本原则 13
2.4.1 机械零件的设计方法 13
2.4.2 机械零件的设计步骤 14
2.4.3 机械零件设计的基本原则 15
本章小结 16
习题 16
第3章 机械零件设计中的强度与耐磨性 17
3.1 机械零件的载荷与应力 18
3.1.1 载荷与应力的分类 18
3.1.2 稳定循环变应力的基本参数 18
3.2 静应力时机械零件的强度计算 19
3.2.1 塑性材料零件的强度计算 19
3.2.2 脆性材料与低塑性材料 20
3.3 机械零件的疲劳强度 20
3.3.1 疲劳断裂特征 20
3.3.2 疲劳曲线和疲劳极限应力图 21
3.3.3 影响机械零件疲劳强度的主要因素和零件极限应力图 23
3.3.4 单向稳定变应力时的疲劳强度计算 24
3.3.5 提高机械零件疲劳强度的措施 27
3.4 机械零件的接触强度 27
3.5 摩擦、磨损与润滑概述 29
3.5.1 摩擦 29
3.5.2 磨损 30
3.5.3 润滑 32
本章小结 35
习题 35
第4章 螺纹连接与螺旋传动 36
4.1 概述 36
4.2 螺纹连接 37
4.2.1 螺纹 38
4.2.2 螺纹连接件及连接的主要类型 40
4.2.3 螺纹连接的预紧与防松 44
4.2.4 螺栓连接的类型 47
4.2.5 螺栓连接受力分析和强度计算 47
4.2.6 提高螺栓连接强度的措施 60
4.3 螺旋传动 63
4.3.1 螺旋传动的类型、特点及应用 63
4.3.2 螺旋传动的设计 64
4.3.3 其他螺旋传动简介 69
4.3.4 螺旋传动的工程应用 70
4.4 综合应用实例 70
本章小结 71
习题 71
第5章 键连接、销连接及无键连接 74
5.1 键连接 74
5.1.1 键连接的功用、分类和应用特点 74
5.1.2 键的选择和键连接的强度计算 77
5.2 花键连接 80
5.2.1 花键连接类型、特点和应用 80
5.2.2 花键连接的设计计算 82
5.3 销连接 83
5.3.1 销连接的功用、分类和应用特点 83
5.3.2 销连接设计计算 85
5.4 无键连接 85
5.4.1 型面连接 86
5.4.2 胀紧连接 86
5.4.3 过盈连接 87
5.5 综合应用实例 87
本章小结 88
习题 88
第6章 带传动 90
6.1 带传动的类型、特点及应用 91
6.1.1 带传动的类型 91
6.1.2 带传动的形式 92
6.1.3 带传动的特点及应用 93
6.2 普通V带和带轮的结构 93
6.2.1 普通V带的结构和规格 93
6.2.2 普通V带带轮的结构和材料 95
6.2.3 带传动的几何尺寸计算 97
6.3 带传动工作情况分析 98
6.3.1 带传动的受力分析 98
6.3.2 带传动的应力分析 100
6.3.3 带传动的运动分析 101
6.4 普通V带传动的设计 102
6.4.1 带传动的失效形式和设计准则 102
6.4.2 单根V带的基本额定功率和许用功率 102
6.4.3 V带传动的设计步骤和传动参数选择 104
6.5 带传动的张紧、安装与维护 107
6.5.1 带传动的张紧方法 107
6.5.2 带传动的安装与维护 108
6.6 综合应用实例 109
本章小结 110
习题 110
第7章 链传动 112
7.1 链传动的类型、特点及应用 113
7.1.1 链传动的组成与类型 113
7.1.2 链传动的特点及应用 113
7.2 滚子链及链轮 114
7.2.1 滚子链的结构和规格 114
7.2.2 滚子链链轮 116
7.3 链传动的运动特性 118
7.3.1 链传动的运动特性 118
7.3.2 链传动的受力分析 120
7.4 滚子链传动的失效形式及功率曲线 121
7.4.1 链传动的失效形式 121
7.4.2 功率曲线图 122
7.5 滚子链传动的设计 124
7.5.1 链传动设计内容 124
7.5.2 链传动主要参数的选择及设计步骤 124
7.6 链传动的布置、张紧与润滑 125
7.6.1 链传动的布置 125
7.6.2 链传动的张紧 125
7.6.3 链传动的润滑 126
7.7 综合应用实例 127
本章小结 128
习题 128
第8章 齿轮传动 129
8.1 概述 130
8.1.1 齿轮传动的特点 130
8.1.2 齿轮传动类型 130
8.1.3 齿轮传动要求 131
8.2 齿轮传动的失效形式及设计准则 131
8.2.1 齿轮的失效形式 131
8.2.2 设计准则 134
8.3 齿轮材料的选择及其许用应力 135
8.3.1 常用的齿轮材料 135
8.3.2 齿轮材料的选择原则 137
8.3.3 齿轮的许用应力 138
8.4 齿轮传动的计算载荷 142
8.5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 147
8.5.1 轮齿的受力分析 147
8.5.2 齿根弯曲疲劳强度计算 148
8.5.3 齿面接触疲劳强度计算 150
8.5.4 齿轮传动的强度计算说明 153
8.6 齿轮传动的设计参数与精度选择 154
8.6.1 齿轮传动设计参数的选择 154
8.6.2 齿轮精度的选择 155
8.7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 156
8.7.1 轮齿的受力分析 156
8.7.2 齿根弯曲疲劳强度计算 158
8.7.3 齿面接触疲劳强度计算 158
8.8 标准直齿锥齿轮传动的强度计算 161
8.8.1 直齿锥齿轮传动几何参数 161
8.8.2 轮齿的受力分析 162
8.8.3 齿根弯曲疲劳强度计算 163
8.8.4 齿面接触疲劳强度计算 163
8.9 齿轮的结构设计 164
8.10 齿轮传动的润滑 166
8.11 综合应用实例 168
本章小结 174
习题 174
第9章 蜗杆传动 177
9.1 蜗杆传动的类型、特点及应用 177
9.1.1 蜗杆传动的类型 178
9.1.2 蜗杆传动的特点及应用 179
9.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 180
9.2.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及选择 180
9.2.2 蜗杆传动的几何尺寸 183
9.3 蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构 184
9.3.1 失效形式和设计准则 184
9.3.2 蜗杆传动的材料和结构 184
9.3.3 蜗杆传动的精度等级 186
9.4 蜗杆传动的强度计算 187
9.4.1 蜗杆传动的受力分析 187
9.4.2 蜗轮齿面接触疲劳强度计算 188
9.4.3 蜗轮轮齿齿根弯曲疲劳强度计算 189
9.5 蜗杆传动相对滑动速度、效率、润滑和热平衡计算 190
9.5.1 齿面间相对滑动速度 190
9.5.2 蜗杆传动的效率 191
9.5.3 蜗杆传动的润滑 192
9.5.4 蜗杆传动的热平衡计算 193
9.6 综合应用实例 194
本章小结 195
习题 196
第10章 轴 198
10.1 概述 199
10.1.1 轴的分类 199
10.1.2 轴的材料 200
10.1.3 轴设计的内容和一般步骤 201
10.2 轴的结构设计 201
10.2.1 轴结构设计的要求 201
10.2.2 拟定轴上零件的装配方案 202
10.2.3 轴上零件的定位及固定 202
10.2.4 轴的结构工艺性 204
10.2.5 提高轴强度和刚度的措施 205
10.3 轴的强度计算 206
10.3.1 按扭转强度计算 206
10.3.2 按弯扭合成强度计算 207
10.4 轴的刚度计算简介 209
10.5 综合应用实例 209
本章小结 213
习题 214
第11章 滑动轴承 216
11.1 概述 217
11.2 滑动轴承的分类、结构形式及材料 217
11.2.1 滑动轴承的类型 217
11.2.2 滑动轴承的结构 218
11.2.3 轴承材料和轴瓦结构 220
11.2.4 滑动轴承润滑剂的选用及润滑装置 228
11.3 非液体摩擦滑动轴承的设计 232
11.3.1 径向滑动轴承的设计 232
11.3.2 止推滑动轴承的设计 233
11.4 液体动力润滑径向滑动轴承的设计 234
11.4.1 径向滑动轴承的工作过程 234
11.4.2 流体动力润滑的基本方程 235
11.4.3 径向滑动轴承的几何关系和承载量系数 238
11.4.4 最小油膜厚度hmin 240
11.4.5 轴承的热平衡计算 241
11.4.6 参数选择 242
11.5 综合应用实例 243
本章小结 246
习题 246
第12章 滚动轴承 248
12.1 概述 249
12.2 滚动轴承的组成及基本结构 251
12.2.1 滚动轴承基本组成 251
12.2.2 滚动轴承材料 251
12.3 滚动轴承的类型和代号 252
12.3.1 滚动轴承的类型 252
12.3.2 滚动轴承的性能和特点 254
12.3.3 滚动轴承的选择 256
12.3.4 滚动轴承的代号 258
12.4 滚动轴承的工作情况 266
12.4.1 滚动轴承的主要失效形式及计算准则 266
12.4.2 滚动轴承的受力分析 267
12.5 滚动轴承的寿命计算 270
12.5.1 滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷 270
12.5.2 滚动轴承疲劳寿命计算的基本公式 271
12.5.3 当量动载荷 274
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 276
12.6 滚动轴承的静强度计算 278
12.6.1 基本额定静载荷 278
12.6.2 静载荷计算 278
12.7 滚动轴承的极限转速 279
12.8 滚动轴承的组合设计 280
12.8.1 滚动轴承轴系支点固定的结构形式 281
12.8.2 轴承的配合与装拆 282
12.8.3 轴承的润滑与密封 283
12.8.4 滚动轴承部件的调整 286
12.8.5 轴承座的刚度与同轴度 286
12.9 综合应用实例 288
本章小结 289
习题 290
第13章 联轴器、离合器及制动器 292
13.1 联轴器的类型、特点和选择 292
13.1.1 联轴器的类型 293
13.1.2 联轴器的特点 303
13.1.3 联轴器的选择 305
13.2 离合器的类型、特点和选择 306
13.2.1 离合器类型及特点 307
13.2.2 离合器的选择 313
13.3 制动器的类型及特点 314
本章小结 314
习题 315
第14章 弹簧 316
14.1 概述 317
14.1.1 弹簧功用 317
14.1.2 弹簧的分类 317
14.2 弹簧材料和制造 317
14.2.1 弹簧的材料及选择 317
14.2.2 弹簧的制造 319
14.3 弹簧的工作原理 320
14.3.1 弹簧特性曲线 320
14.3.2 弹簧刚度 320
14.3.3 变形能 321
14.4 圆柱螺旋弹簧的结构与设计 322
14.4.1 圆柱螺旋压缩弹簧 322
14.4.2 圆柱螺旋拉伸弹簧 328
14.4.3 圆柱螺旋扭转弹簧 329
14.5 其他弹簧简介 331
14.5.1 蝶形弹簧 331
14.5.2 环形弹簧 332
14.6 综合应用实例 333
本章小结 335
习题 336
参考文献 337