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1 机械设计总论1

1.1 机械设计的基本要求及设计程序1

1.1.1 机械设计的基本要求1

1.1.2 机械设计的程序1

1.2 机械零件的主要失效形式和计算准则3

1.2.1 机械零件的主要失效形式3

1.2.2 机械零件的计算准则3

1.3 摩擦、磨损及润滑4

1.3.1 摩擦4

1.3.2 磨损7

1.3.3 润滑8

1.4.1 可靠性设计12

1.4 现代机械设计方法简介12

1.4.2 动态分析设计13

1.4.3 最优化设计13

1.4.4 虚拟设计13

1.4.5 并行设计14

1.4.6 绿色设计14

2 螺纹联接和螺旋传动15

2.1 螺纹15

2.1.1 螺纹的类型与应用15

2.1.2 圆柱螺纹的基本参数16

2.2 螺纹联接的类型及螺纹联接件16

2.3 螺纹联接的预紧和防松18

2.4.2 螺栓组联接的受力分析20

2.4.1 螺栓组联接的结构设计20

2.4 螺栓组联接的结构设计与受力分析20

2.5 单个螺栓联接的强度计算23

2.5.1 配合螺栓联接23

2.5.2 普通螺栓联接24

2.5.3 螺纹联接的材料、许用应力与许用安全系数27

2.6 提高螺栓联接强度的措施29

2.7 螺旋传动31

2.7.1 螺旋传动的类型与应用31

2.7.2 滑动螺旋传动的设计32

习题235

3.1 键联接39

3.1.1 键联接的类型及应用39

3 轴毂联接39

3.1.2 平键联接的选择计算40

3.2 花键联接41

3.2.1 花键联接的类型及应用41

3.2.2 花键联接的强度计算42

3.3 销联接42

习题344

4 带传动46

4.1 概述46

4.1.1 带传动类型及应用46

4.1.2 普通V带的规格47

4.2 带传动的工作情况分析47

4.2.1 带传动受力分析47

4.2.2 带传动运动分析49

4.2.3 带传动工作应力分析50

4.3 V带传动的设计计算51

4.3.1 带传动承载能力51

4.3.2 V带传动的设计计算54

4.4 带传动的张紧58

习题458

5 链传动60

5.1 概述60

5.2 传动链的结构特点60

5.2.1 套筒滚子链结构60

5.2.2 滚子链链轮齿形、材料62

5.3 链传动的运动特性63

5.3.1 链传动不均匀性63

5.3.2 链传动的动载荷64

5.4 滚子链的选择与计算65

5.4.1 失效形式和功率曲线图65

5.4.2 链传动的选择计算65

5.5 链传动的润滑、布置和张紧69

5.5.1 链传动的润滑69

5.5.2 链传动的布置70

5.5.3 链传动的张紧71

习题571

6 齿轮传动73

6.1 概述73

6.2 齿轮传动的失效形式与设计准则73

6.2.1 失效形式73

6.3 齿轮材料及其热处理74

6.2.2 设计准则74

6.4 齿轮传动的计算载荷76

6.5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算77

6.5.1 直齿圆柱齿轮受力分析77

6.5.2 齿面接触疲劳强度计算77

6.5.3 齿根弯曲疲劳强度计算80

6.6 设计参数选择84

6.7 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算89

6.7.1 斜齿轮轮齿受力分析89

6.7.2 斜齿轮传动的强度计算90

6.8 标准直齿锥齿轮传动的强度计算92

6.8.1 几何尺寸计算92

6.8.2 标准锥齿轮轮齿受力分析93

6.8.3 标准锥齿轮传动的强度计算94

6.9 齿轮传动的效率及润滑96

习题698

7 蜗杆传动101

7.1 蜗杆传动的类型101

7.2 ZA蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算102

7.2.1 ZA蜗杆传动的主要参数102

7.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算104

7.3 ZA蜗杆传动承载能力计算105

7.3.1 蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料105

7.3.2 蜗杆传动的受力分析及计算载荷106

7.3.3 蜗轮齿面接触疲劳强度计算107

7.4.1 蜗杆传动的效率108

7.4 蜗杆传动的效率、润滑、热平衡计算108

7.3.4 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算108

7.4.2 蜗杆传动的润滑109

7.4.3 蜗杆传动的热平衡计算110

习题7113

8 轴114

8.1 轴的类型、应用和常用材料114

8.1.1 轴的类型、特点和应用114

8.1.2 轴的材料115

8.1.3 轴设计中应解决的主要问题116

8.2 轴的结构设计116

8.2.1 拟定轴上零件的布置方案116

8.2.2 轴上零件的定位117

8.3.1 按扭转强度条件计算118

8.3 轴的工作能力计算118

8.3.2 按弯扭合成强度条件计算119

8.3.3 按疲劳强度条件进行精确校核120

8.3.4 按静强度条件进行校核123

8.3.5 轴的刚度校核计算124

8.3.6 轴的振动及振动稳定性的概念125

8.4 提高轴的强度、刚度和减轻重量的措施125

习题8131

9 滑动轴承133

9.1 滑动轴承类型、结构和材料133

9.1.1 滑动轴承的类型133

9.1.2 径向滑动轴承的结构形式133

9.1.3 推力滑动轴承的结构形式134

9.1.4 轴承材料135

9.1.5 轴瓦构造137

9.2 非液体摩擦滑动轴承的计算138

9.2.1 失效形式和设计准则138

9.2.2 设计方法与步骤138

9.2.3 润滑剂和润滑装置选择140

9.3 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算142

9.3.1 理论基础142

9.3.2 单油楔径向滑动轴承143

9.3.3 设计参数选择148

9.4.3 气体静压轴承150

9.4.2 液体静压轴承150

9.4.1 多油楔轴承150

9.4 其他型式滑动轴承简介150

习题9151

10 滚动轴承152

10.1 滚动轴承类型与选择152

10.1.1 滚动轴承的构造和材料152

10.1.2 滚动轴承的主要类型与特点152

10.1.3 滚动轴承类型选择154

10.1.4 滚动轴承代号155

10.2 滚动轴承的载荷分析和失效形式156

10.2.1 滚动轴承载荷分析156

10.2.2 滚动轴承常见失效形式及计算准则157

10.3.1 基本额定寿命和基本额定动载荷158

10.3.2 滚动轴承疲劳寿命计算的基本公式158

10.3 滚动轴承疲劳寿命计算158

10.3.3 滚动轴承的当量动载荷159

10.3.4 角接触球轴承与圆锥滚子轴承的轴向载荷161

10.4 滚动轴承静强度校核162

10.5 滚动轴承的润滑和密封165

10.5.1 滚动轴承的润滑165

10.5.2 滚动轴承的密封166

习题10168

11 联轴器、离合器和制动器170

11.1 联轴器170

11.1.1 联轴器类型170

11.1.2 联轴器的选择172

11.2.1 离合器的类型及应用174

11.2 离合器174

11.2.2 牙嵌离合器175

11.2.3 圆盘摩擦离合器176

11.3 制动器177

11.3.1 制动器的类型177

11.3.2 制动器的选择178

习题11180

12 弹簧181

12.1 弹簧的功用、类型及其特性181

12.1.1 弹簧的功用181

12.1.2 弹簧的类型和特性181

12.2 弹簧的材料及制造183

12.2.1 弹簧的材料183

12.3.1 圆柱螺旋弹簧的参数和几何计算186

12.2.2 弹簧的制造186

12.3 圆柱螺旋拉伸（压缩）弹簧的设计计算186

12.3.2 圆柱螺旋拉伸（压缩）弹簧的特性曲线188

12.3.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧受载时的应力及变形189

12.3.4 压缩弹簧的稳定性190

12.3.5 承受变载荷的圆柱螺旋弹簧的疲劳强度190

12.3.6 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计191

习题12193

13 典型零部件的结构设计194

13.1 机械结构设计的基本原则194

13.1.1 明确194

13.1.2 简单195

13.1.3 安全195

13.2.2 链轮的结构设计196

13.2 带轮、链轮的结构设计196

13.2.1 带轮的结构设计196

13.3 齿轮类零件的结构设计198

13.3.1 齿轮的结构设计198

13.3.2 蜗杆和蜗轮的结构设计200

13.4 滚动轴承的结构设计201

13.4.1 滚动轴承支承结构形式201

13.4.2 滚动轴承的轴向固定203

13.4.3 轴承座孔支承刚度和同心度204

13.4.4 滚动轴承游隙调整204

13.4.5 滚动轴承的预紧和装拆205

习题13205

主要参考文献207