本書(shū)依據(jù)高等工科院校機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)基本要求以及機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)工程認(rèn)證需要,結(jié)合編者多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)精心編寫(xiě)而成。全書(shū)章節(jié)體系嚴(yán)密,邏輯清晰,深入探究連接、機(jī)械傳動(dòng)、軸系零部件和其他零部件等方面內(nèi)容。同時(shí),書(shū)中還融入了新技術(shù)和新成果,并附有知識(shí)導(dǎo)圖、學(xué)習(xí)目標(biāo)、拓展閱讀、配套課件和參考答案,力求使教材兼具先進(jìn)性與工程實(shí)用性,為讀者帶來(lái)啟發(fā)與幫助。
全書(shū)共12章,內(nèi)容包括緒論、機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論、連接、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、軸、聯(lián)軸器和離合器,以及其他常用零部件。
本書(shū)可作為高等院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)教材,也可供其他相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生及工程技術(shù)人員參考。
第1章 緒論 001
1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的研究對(duì)象及內(nèi)容 001
1.1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)研究對(duì)象 001
1.1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求 001
1.1.3 機(jī)械設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化 002
1.1.4 機(jī)械設(shè)計(jì)的方法 002
1.2 本課程的任務(wù)、目標(biāo)與學(xué)習(xí)方法 003
拓展閱讀 004
第2章 機(jī)械零件設(shè)計(jì)概論 006
2.1 機(jī)械零件應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求和設(shè)計(jì)的一般步驟 006
2.1.1 機(jī)械零件應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求 006
2.1.2 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟 007
2.2 機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 008
2.2.1 機(jī)械零件的失效形式 008
2.2.2 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 009
2.3 機(jī)械零件的強(qiáng)度 010
2.3.1 載荷與應(yīng)力的分類(lèi) 010
2.3.2 材料的疲勞特性 012
2.3.3 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 015
2.3.4 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度 020
2.4 摩擦、磨損及潤(rùn)滑 022
2.4.1 摩擦與磨損 022
2.4.2 潤(rùn)滑 025
本章小結(jié) 026
習(xí)題 026
拓展閱讀 027
第3章 連接 028
3.1 螺紋連接的類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)件 029
3.1.1 螺紋的主要參數(shù) 029
3.1.2 常用螺紋的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用 030
3.1.3 螺紋連接件 031
3.1.4 螺紋連接類(lèi)型 034
3.2 螺紋連接的預(yù)緊和防松 036
3.2.1 螺紋連接的預(yù)緊 036
3.2.2 螺紋連接的防松 037
3.3 螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 040
3.3.1 受軸向力作用的螺栓連接 040
3.3.2 受橫向力作用的螺栓連接 044
3.4 螺栓組連接的設(shè)計(jì)計(jì)算 046
3.4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 046
3.4.2 螺栓組連接的受力分析 048
3.4.3 螺紋連接件的材料和許用應(yīng)力 051
3.4.4 提高螺栓連接強(qiáng)度的措施 055
3.5 鍵連接 057
3.5.1 鍵連接的基本類(lèi)型 057
3.5.2 平鍵連接的類(lèi)型選擇和強(qiáng)度驗(yàn)算 061
本章小結(jié) 063
習(xí)題 064
拓展閱讀 066
第4章 帶傳動(dòng) 068
4.1 帶傳動(dòng)的類(lèi)型及結(jié)構(gòu) 069
4.1.1 帶傳動(dòng)的工作原理 069
4.1.2 帶傳動(dòng)的類(lèi)型 069
4.1.3 帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn) 071
4.2 普通V帶和V帶輪 071
4.2.1 普通V帶的構(gòu)造和標(biāo)準(zhǔn) 071
4.2.2 普通V帶輪 073
4.3 帶傳動(dòng)的工作能力分析 075
4.3.1 帶傳動(dòng)的受力分析 075
4.3.2 帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析 077
4.3.3 彈性滑動(dòng) 078
4.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 079
4.4.1 單根普通V帶的許用功率 079
4.4.2 普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 082
4.5 帶傳動(dòng)的張緊、安裝、使用與維護(hù) 087
4.5.1 V帶傳動(dòng)的張緊裝置 087
4.5.2 帶傳動(dòng)的安裝、使用與維護(hù) 088
本章小結(jié) 089
習(xí)題 089
拓展閱讀 090
第5章 鏈傳動(dòng) 092
5.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用 092
5.1.1 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 092
5.1.2 鏈傳動(dòng)的應(yīng)用 093
5.2 滾子鏈及其鏈輪 093
5.2.1 滾子鏈 094
5.2.2 齒形鏈 096
5.2.3 滾子鏈鏈輪 096
5.2.4 滾子鏈鏈輪主要尺寸計(jì)算公式 096
5.2.5 鏈輪的結(jié)構(gòu)與材料 097
5.3 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性及受力分析 098
5.3.1 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性 098
5.3.2 鏈傳動(dòng)的受力分析 099
5.4 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 100
5.4.1 鏈傳動(dòng)的失效形式 100
5.4.2 鏈傳動(dòng)的額定功率曲線圖 101
5.4.3 額定功率曲線 102
5.4.4 鏈傳動(dòng)主要參數(shù)的選擇 104
5.5 鏈傳動(dòng)的布置、張緊、使用和維護(hù) 106
5.5.1 鏈傳動(dòng)的布置 106
5.5.2 鏈傳動(dòng)的張緊 107
5.5.3 鏈傳動(dòng)的使用和維護(hù) 108
本章小結(jié) 108
習(xí)題 109
拓展閱讀 109
第6章 齒輪傳動(dòng) 111
6.1 概述 112
6.1.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 112
6.1.2 齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型 112
6.1.3 齒輪傳動(dòng)的基本要求 113
6.2 齒輪傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 113
6.2.1 齒輪傳動(dòng)的失效形式 113
6.2.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 115
6.3 齒輪材料及熱處理 116
6.3.1 齒輪材料的基本要求 116
6.3.2 齒輪的常用材料 116
6.3.3 齒輪的熱處理方式 117
6.3.4 齒輪材料的選擇原則 118
6.4 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 119
6.4.1 受力分析 119
6.4.2 計(jì)算載荷 120
6.4.3 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 121
6.4.4 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 124
6.5 齒輪主要參數(shù)的選擇 126
6.5.1 模數(shù)、齒數(shù)和壓力角 126
6.5.2 齒數(shù)比 126
6.5.3 齒寬系數(shù) 127
6.5.4 齒輪精度 127
6.6 標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 129
6.6.1 受力分析 129
6.6.2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 130
6.6.3 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 131
6.7 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 133
6.7.1 受力分析 133
6.7.2 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 134
6.7.3 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 135
6.8 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與潤(rùn)滑 135
6.8.1 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 135
6.8.2 齒輪的潤(rùn)滑 137
本章小結(jié) 139
習(xí)題 139
拓展閱讀 141
第7章 蝸桿傳動(dòng) 143
7.1 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類(lèi)型 144
7.2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 145
7.2.1 圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù) 145
7.2.2 圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算 148
7.3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料選擇和結(jié)構(gòu) 148
7.3.1 蝸桿傳動(dòng)的失效形式及材料選擇 148
7.3.2 蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu) 149
7.4 圓柱蝸桿傳動(dòng)的受力分析 150
7.5 圓柱蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 151
7.5.1 蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 151
7.5.2 蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 153
7.5.3 蝸桿的剛度計(jì)算 154
7.6 圓柱蝸桿傳動(dòng)的效率、潤(rùn)滑和熱平衡計(jì)算 154
7.6.1 蝸桿傳動(dòng)的效率 154
7.6.2 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 157
7.6.3 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 157
本章小結(jié) 158
習(xí)題 159
拓展閱讀 160
第8章 滑動(dòng)軸承 162
8.1 滑動(dòng)軸承類(lèi)型、失效形式及常用材料 163
8.1.1 滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)類(lèi)型 163
8.1.2 滑動(dòng)軸承的失效形式 165
8.1.3 軸承常用材料 167
8.2 軸瓦結(jié)構(gòu) 169
8.2.1 軸瓦的形式和構(gòu)造 169
8.2.2 軸瓦的定位 171
8.2.3 油孔及油槽 171
8.3 滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法選擇 172
8.3.1 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑及其選擇 172
8.3.2 潤(rùn)滑方法的選用 174
8.4 不完全流體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 176
8.4.1 徑向滑動(dòng)軸承的計(jì)算 176
8.4.2 止推滑動(dòng)軸承的計(jì)算 177
8.5 流體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介 179
本章小結(jié) 182
習(xí)題 182
拓展閱讀 182
第9章 滾動(dòng)軸承 184
9.1 滾動(dòng)軸承的基本知識(shí) 184
9.1.1 滾動(dòng)軸承的組成 185
9.1.2 滾動(dòng)軸承的類(lèi)型 186
9.2 滾動(dòng)軸承的代號(hào)和選擇 189
9.2.1 滾動(dòng)軸承的代號(hào) 189
9.2.2 滾動(dòng)軸承的選擇 192
9.3 滾動(dòng)軸承的計(jì)算 193
9.3.1 滾動(dòng)軸承的受力分析 193
9.3.2 滾動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則 194
9.3.3 滾動(dòng)軸承的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 195
9.3.4 滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算 201
9.3.5 滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速 201
9.4 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì) 202
9.4.1 軸承的軸向固定 202
9.4.2 軸系的軸向固定 202
9.4.3 軸系的軸向調(diào)整 204
9.4.4 滾動(dòng)軸承的配合與裝拆 205
9.4.5 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑與密封 205
本章小結(jié) 207
習(xí)題 207
拓展閱讀 209
第10章 軸 210
10.1 軸的分類(lèi)和材料 211
10.1.1 軸的用途及分類(lèi) 211
10.1.2 軸的材料及選擇 213
10.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 214
10.2.1 軸的結(jié)構(gòu) 214
10.2.2 影響軸結(jié)構(gòu)的因素和應(yīng)滿(mǎn)足的設(shè)計(jì)要求 215
10.2.3 軸上零件的定位 215
10.2.4 軸的結(jié)構(gòu)工藝性 218
10.2.5 提高軸強(qiáng)度的措施 219
10.2.6 最小軸徑的確定 221
10.2.7 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟 222
10.3 軸的計(jì)算 223
10.3.1 軸的強(qiáng)度計(jì)算 223
10.3.2 軸的剛度計(jì)算 229
10.3.3 軸的振動(dòng)穩(wěn)定性 229
本章小結(jié) 230
習(xí)題 230
拓展閱讀 231
第11章 聯(lián)軸器和離合器 233
11.1 聯(lián)軸器 233
11.1.1 剛性聯(lián)軸器 234
11.1.2 撓性聯(lián)軸器 235
11.1.3 安全聯(lián)軸器 238
11.1.4 聯(lián)軸器的選擇 239
11.2 離合器 241
本章小結(jié) 243
習(xí)題 243
拓展閱讀 244
第12章 其他常用零部件 245
12.1 彈簧 245
12.1.1 彈簧的功用和類(lèi)型 245
12.1.2 圓柱螺旋拉伸、壓縮彈簧的應(yīng)力與變形 246
12.1.3 彈簧的制造、材料和許用應(yīng)力 249
12.2 機(jī)座和箱體 252
12.2.1 機(jī)座和箱體的一般類(lèi)型與材料選擇 252
12.2.2 機(jī)座和箱體設(shè)計(jì) 254
12.2.3 機(jī)座和箱體的截面形狀及肋板布置 255
12.3 減速器 257
12.3.1 齒輪減速器類(lèi)型與特點(diǎn) 257
12.3.2 減速器應(yīng)用選擇 259
本章小結(jié) 260
習(xí)題 260
拓展閱讀 261
參考文獻(xiàn) 262