機械設計

第0章緒論1
0.1課程研究對象1
0.2課程內容、性質和任務2
0.3課程特點和學習方法3
本章學習要點4
思考與練習題4
第1章機械設計概論6
1.1機器應滿足的主要要求6
1.2機器設計的一般程序及主要內容7
1.2.1計劃階段8
1.2.2方案設計階段8
1.2.3技術設計階段8
1.2.4編制技術文件階段9
1.3機械零件設計的基本要求及一般步驟9
1.3.1機械零件設計的基本要求9
1.3.2機械零件設計的一般步驟10
1.4機械零件的主要失效形式及計算準則11
1.4.1機械零件的主要失效形式11
1.4.2機械零件的計算準則12
1.5機械零件的材料選擇14
1.5.1機械零件的常用材料14
1.5.2機械零件材料的選用原則14
1.6機械零件的結構工藝性及標準化15
1.6.1機械零件的結構工藝性15
1.6.2機械零件的標準化16
1.7機械設計方法及其新發(fā)展17
1.7.1傳統(tǒng)設計方法17
1.7.2現(xiàn)代設計方法18
本章學習要點20
思考與練習題20
第2章機械零件的強度22
2.1載荷和應力的分類22
2.1.1載荷的分類22
2.1.2應力的分類23
2.2靜應力下機械零件的整體強度24
2.2.1靜應力下機械零件的強度條件24
2.2.2許用安全系數(shù)的選擇25
2.3穩(wěn)定變應力下機械零件的整體強度26
2.3.1材料的疲勞極限和疲勞曲線26
2.3.2材料的疲勞極限應力線圖28
2.3.3影響機械零件疲勞強度的主要因素29
2.3.4穩(wěn)定變應力下機械零件的疲勞強度計算34
2.3.5復合應力下機械零件的疲勞強度計算37
2.4機械零件的表面接觸疲勞強度39
本章學習要點40
思考與練習題40
第3章帶傳動設計42
3.1概述42
3.2V帶和V帶帶輪44
3.2.1V帶44
3.2.2V帶帶輪45
3.3帶傳動的工作情況分析48
3.3.1帶傳動的幾何關系與計算48
3.3.2帶傳動的受力分析49
3.3.3彈性滑動與打滑50
3.3.4極限有效拉力及其影響因素51
3.3.5帶的應力分析52
3.3.6帶傳動的失效形式和設計準則53
3.4普通V帶傳動的設計計算53
3.4.1單根普通V帶的基本額定功率53
3.4.2普通V帶傳動的設計步驟和參數(shù)選擇55
3.5帶傳動的張緊與維護63
3.5.1帶傳動的張緊63
3.5.2帶傳動的維護64
3.6其他帶傳動簡介*64
3.6.1窄V帶傳動64
3.6.2同步齒形帶傳動64
3.6.3高速帶傳動65
本章學習要點65
思考與練習題66
第4章鏈傳動設計68
4.1概述68
4.2滾子鏈和鏈輪69
4.2.1滾子鏈的結構69
4.2.2滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸70
4.2.3滾子鏈鏈輪71
4.3鏈傳動的工作情況分析73
4.3.1平均鏈速和平均傳動比73
4.3.2鏈傳動的速度不均勻性74
4.3.3滾子鏈傳動的主要失效形式和設計準則75
4.4滾子鏈傳動的設計計算*75
4.4.1鏈的額定功率曲線75
4.4.2鏈傳動的設計步驟和主要參數(shù)選擇76
4.5鏈傳動的布置、張緊和潤滑81
4.5.1鏈傳動的布置81
4.5.2鏈傳動的張緊82
4.5.3鏈傳動的潤滑82
本章學習要點84
思考與練習題84
第5章齒輪傳動設計86
5.1概述86
5.2齒輪傳動的失效形式和設計準則87
5.2.1齒輪傳動的失效形式87
5.2.2齒輪傳動的設計準則89
5.3齒輪常用材料和許用應力90
5.3.1齒輪常用材料90
5.3.2齒輪傳動的許用應力92
5.4齒輪傳動的計算載荷和載荷系數(shù)96
5.4.1計算載荷和載荷系數(shù)96
5.4.2載荷系數(shù)說明96
5.5標準直齒圓柱齒輪傳動的強度計算99
5.5.1齒輪的受力分析99
5.5.2齒面接觸疲勞強度計算100
5.5.3齒根彎曲疲勞程度計算103
5.5.4齒輪傳動的主要參數(shù)和傳動精度的選擇105
5.6標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算110
5.6.1輪齒的受力分析110
5.6.2齒面接觸疲勞強度計算111
5.6.3齒根彎曲疲勞強度計算112
5.7標準直齒圓錐齒輪傳動的強度計算116
5.7.1強度當量齒輪傳動及其幾何尺寸計算116
5.7.2受力分析和載荷系數(shù)117
5.7.3齒面接觸疲勞強度計算118
5.7.4齒根彎曲疲勞強度計算119
5.8齒輪的結構119
5.9齒輪傳動的潤滑121
本章學習要點123
思考與練習題123
第6章蝸桿傳動設計126
6.1概述126
6.1.1蝸桿傳動的特點126
6.1.2蝸桿傳動的分類及應用126
6.1.3蝸桿傳動的滑動速度128
6.1.4蝸桿傳動的傳動效率129
6.2蝸桿傳動的失效形式、設計準則和材料選擇130
6.2.1蝸桿傳動的失效形式和設計準則130
6.2.2蝸桿傳動的材料選擇131
6.3蝸桿傳動的精度選擇、側隙規(guī)定、蝸桿和蝸輪的結構131
6.3.1蝸桿傳動的精度選擇和側隙規(guī)定131
6.3.2蝸桿的結構132
6.3.3蝸輪的結構132
6.4蝸桿傳動的強度計算和蝸桿的剛度校核133
6.4.1蝸桿傳動的受力分析133
6.4.2蝸輪齒面接觸疲勞強度計算133
6.4.3蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算136
6.4.4蝸桿的剛度校核*137
6.5蝸桿傳動的熱平衡計算及潤滑138
6.5.1蝸桿傳動的熱平衡計算138
6.5.2蝸桿傳動的潤滑139
本章學習要點143
思考與練習題143
第7章螺紋連接設計145
7.1概述145
7.2螺紋連接的主要類型、特點及應用146
7.3螺紋連接的預緊與防松147
7.3.1螺紋連接的預緊147
7.3.2螺紋連接的防松148
7.4螺栓組連接的設計150
7.4.1螺栓組連接的結構設計150
7.4.2螺栓組連接的受力分析151
7.5螺紋連接的強度計算155
7.5.1螺紋連接的常用材料和許用應力156
7.5.2普通螺栓連接的強度計算158
7.5.3鉸制孔用螺栓連接的強度計算161
7.6提高螺紋連接強度的措施162
本章學習要點168
思考與練習題169
第8章鍵銷連接設計171
8.1鍵連接171
8.1.1鍵連接的類型、功用、結構及應用171
8.1.2鍵連接的選擇174
8.1.3鍵連接的強度計算174
8.2花鍵連接175
8.2.1花鍵連接的類型、結構和特點175
8.2.2花鍵連接的強度計算176
8.2.3滾珠花鍵連接177
8.3銷連接178
本章學習要點180
思考與練習題180
第9章滾動軸承183
9.1概述183
9.2滾動軸承的主要類型、特點和代號184
9.2.1滾動軸承的主要類型184
9.2.2滾動軸承的性能與特點184
9.2.3滾動軸承的代號188
9.3滾動軸承的類型選擇192
9.4滾動軸承的配合和游隙194
9.4.1滾動軸承的安裝配合194
9.4.2滾動軸承的游隙197
9.5滾動軸承的壽命計算199
9.5.1滾動軸承的壽命和基本額定壽命199
9.5.2滾動軸承的基本額定負荷200
9.5.3滾動軸承的壽命計算公式200
9.5.4滾動軸承的當量動載荷202
9.5.5角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷的計算203
9.6滾動軸承的靜強度計算208
9.7滾動軸承的組合結構設計209
9.7.1滾動軸承的軸向固定209
9.7.2滾動軸承的支承結構形式210
9.7.3滾動軸承的裝拆、預緊和剛度212
9.7.4滾動軸承的潤滑214
9.7.5滾動軸承的密封216
本章學習要點218
思考與練習題218
第10章滑動軸承221
10.1概述221
10.1.1滑動軸承的分類、特點和應用221
10.1.2滑動軸承的設計內容222
10.2滑動軸承的典型結構222
10.2.1徑向滑動軸承的典型結構222
10.2.2普通止推滑動軸承的典型結構223
10.3滑動軸承的材料和軸瓦結構224
10.3.1滑動軸承的材料224
10.3.2軸瓦結構228
10.4滑動軸承的潤滑231
10.4.1潤滑劑及其選擇231
10.4.2潤滑方式和潤滑裝置232
10.4.3潤滑方式的選擇234
10.5不完全油膜滑動軸承的設計計算235
10.5.1不完全油膜滑動軸承的失效形式和計算準則235
10.5.2徑向滑動軸承的設計計算235
10.5.3止推滑動軸承的設計計算236
本章學習要點238
思考與練習題238
第11章聯(lián)軸器與離合器240
11.1聯(lián)軸器240
11.1.1聯(lián)軸器的類型240
11.1.2聯(lián)軸器的選擇248
11.2離合器250
11.2.1離合器的功用、分類及其基本要求250
11.2.2操縱離合器251
11.2.3自控離合器253
本章學習要點255
思考與練習題255
第12章軸的設計256
12.1概述256
12.1.1軸的功用256
12.1.2軸的分類256
12.1.3軸的組成258
12.2軸的材料選擇和設計步驟258
12.2.1軸毛坯的選擇258
12.2.2軸的常用材料及選擇258
12.2.3軸的設計要求和步驟260
12.3軸的結構設計261
12.3.1軸上零件的布置和裝配261
12.3.2軸的最小直徑估算261
12.3.3軸上零件的軸向定位與固定263
12.3.4軸上零件的周向固定265
12.3.5各軸段直徑和長度的確定265
12.3.6軸的結構工藝性266
12.3.7提高軸的強度和剛度的措施267
12.4軸的強度計算273
12.4.1軸的受力分析及計算簡圖273
12.4.2軸的內力分析273
12.4.3軸的彎扭合成強度計算274
12.4.4軸的安全系數(shù)校核計算276
12.5軸的剛度計算和振動穩(wěn)定性概念*281
12.5.1軸的剛度計算281
12.5.2軸的振動穩(wěn)定性概念281
本章學習要點283
思考與練習題283
第13章導軌副286
13.1導軌副的結構要素與設計286
13.1.1導軌副的結構要素286
13.1.2導軌副的設計要求與內容288
13.2典型滑動導軌副288
13.2.1滑動導軌常用結構289
13.2.2滑動導軌常用材料290
13.2.3滑動導軌副失效及改善措施291
13.3典型滾動導軌副291
13.3.1滾動直線導軌副的結構292
13.3.2滾動直線導軌副的設計流程292
13.3.3滾動直線導軌副的性能參數(shù)292
本章學習要點293
思考與練習題293
參考文獻294
附錄296
附錄1齒輪傳動基本參數(shù)和幾何尺寸296
附錄2蝸桿傳動基本參數(shù)和幾何尺寸300