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机械设计
作者:黄秀琴
ISBN:978-7-111-57181-0
所属丛书:

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本书依据教育部制定的高等学校工科“机械设计课程”的教学要求编写,以“培养应用型人才”思想为指导,并结合应用型本科院校的人才培养目标及教学特点。主要内容包括:绪论,机械设计概论,机械零件的强度,摩擦、磨...
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ISBN:978-7-111-57181-0
装订:平装
责编:王晓洁
开本:16开
出版日期: 2018-04-11
字数:525 千字
定价:49.8
图书简介
本书依据教育部制定的高等学校工科“机械设计课程”的教学要求编写,以“培养应用型人才”思想为指导,并结合应用型本科院校的人才培养目标及教学特点。主要内容包括:绪论,机械设计概论,机械零件的强度,摩擦、磨损及润滑,螺纹联接和螺旋传动,键、花键、销、无键联接,带传动,链传动,齿轮传动,蜗杆传动,滑动轴承,滚动轴承,轴,联轴器和离合器等。
作者信息
章节目录
前 言
常用力学计算符号表
第1 章 绪论 1
 1. 1 本课程研究的对象 1
 1. 2 本课程研究的性质、内容和任务 2
 1. 3 本课程的特点及学习方法 2
 思考题 3
第2 章 机械设计概论 4
 2. 1 机器应满足的基本要求 4
 2. 2 机器设计的主要内容及一般程序 5
 2. 3 机械零件设计的基本要求及一般步骤 7
  2. 3. 1 机械零件设计的基本要求 7
  2. 3. 2 机械零件设计的一般步骤 8
 2. 4 机械零件的主要失效形式及计算准则 8
  2. 4. 1 机械零件的主要失效形式 8
  2. 4. 2 机械零件的计算准则 9
 2. 5 机械零件的材料选择 10
  2. 5. 1 机械零件的常用材料 10
  2. 5. 2 机械零件材料的选用原则 11
 2. 6 机械零件的工艺性及标准化 12
  2. 6. 1 机械零件的结构工艺性 12
  2. 6. 2 机械零件设计中的标准化 13
 2. 7 机械设计方法及其发展 13
  2. 7. 1 传统设计方法 13
  2. 7. 2 设计方法的新发展 14
  2. 7. 3 现代设计方法的特点 15
 思考题 16
第3 章 机械零件的强度 17
 3. 1 载荷和应力的分类 17
  3. 1. 1 载荷的分类 17
  3. 1. 2 应力的分类 17
 3. 2 静应力状态下机械零件的整体强度 18
  3.2.1 静应力状态下机械零件的强度计算 18
  3. 2. 2 许用安全系数的选择 20
 3. 3 变应力状态下机械零件的整体强度 20
  3. 3. 1 材料的疲劳曲线 20
  3. 3. 2 材料的疲劳极限应力图 21
  3. 3. 3 影响机械零件疲劳强度的主要
因素 22
 3. 4 机械零件的表面接触疲劳强度 25
 3. 5 机械零件的刚度 26
  3. 5. 1 刚度的影响 26
  3. 5. 2 刚度计算概述 26
  3. 5. 3 影响刚度的因素及其改进措施 26
 3. 6 机械零件的可靠性 27
  3. 6. 1 可靠性概念 27
  3. 6. 2 提高机械零件可靠性的措施 28
 思考题 28
第4 章 摩擦、磨损及润滑 29
 4. 1 摩擦的种类及其性质 29
  4. 1. 1 摩擦表面的形貌 29
  4. 1. 2 摩擦的种类及其基本性质 30
 4. 2 磨损 34
  4. 2. 1 典型磨损过程 34
  4. 2. 2 磨损的分类 35
 4. 3 润滑剂、添加剂 36
  4. 3. 1 润滑剂的作用 36
  4. 3. 2 润滑剂的种类及其性能指标 37
  4. 3. 3 添加剂 41
 4. 4 润滑状态 41
  4. 4. 1 边界润滑 42
  4. 4. 2 流体润滑 42
  4. 4. 3 混合润滑 43
  4. 4. 4 润滑状态的转化 43
 思考题 43
第5 章 螺纹联接和螺旋传动 44
 5. 1 螺纹联接的主要类型、材料和精度 44
  5. 1. 1 螺纹联接的主要类型 45
  5. 1. 2 螺纹联接件的材料和许用应力 46
 5. 2 螺纹联接的拧紧和防松 49
  5. 2. 1 螺纹联接的拧紧 49
  5. 2. 2 螺纹联接的防松 52
 5. 3 螺栓组联接的设计和受力分析 55
  5. 3. 1 螺栓组联接的结构设计 55
  5. 3. 2 螺栓组联接的受力分析 57
 5. 4 螺栓联接的强度计算 60
  5. 4. 1 螺纹联接的失效形式和设计准则 60
  5. 4. 2 普通螺栓联接的强度计算 60
机械设计
Ⅵ 
  5. 4. 3 铰制孔用螺栓联接的强度计算 64
 5. 5 提高螺栓联接强度的措施 65
  5. 5. 1 改善螺纹牙间的载荷分布 65
  5. 5. 2 减小螺栓的应力幅 66
  5. 5. 3 避免附加弯曲应力 67
  5. 5. 4 避免应力集中 68
  5. 5. 5 采用合理的制造工艺 68
 5. 6 螺旋传动 70
  5. 6. 1 常用的传动螺旋副 71
  5. 6. 2 螺旋传动的失效、结构和材料 72
  5. 6. 3 滑动螺旋传动的设计计算 73
 思考题 76
 习题 76
第6 章 键、花键、销、无键联接 79
 6. 1 键联接 79
  6. 1. 1 键联接的功能、分类、结构形式及
应用 79
  6. 1. 2 键的选择和键联接强度计算 81
 6. 2 花键联接 83
  6. 2. 1 花键联接的类型、结构和特点 83
  6. 2. 2 花键联接强度计算 84
 6. 3 销联接 85
 6. 4 无键联接 87
  6. 4. 1 过盈联接 87
  6. 4. 2 胀紧联接 88
  6. 4. 3 型面联接 88
 思考题 89
 习题 89
第7 章 带传动 91
 7. 1 概述 91
  7. 1. 1 带传动的类型 91
  7. 1. 2 带传动的特点 93
 7. 2 V 带和带轮 93
  7. 2. 1 V 带的构造和类型 93
  7. 2. 2 V 带轮的材料和结构 95
 7. 3 带传动的工作情况分析 97
  7. 3. 1 带传动的受力分析 97
  7. 3. 2 带的弹性滑动和打滑 97
  7. 3. 3 带的极限有效拉力Felim及其影响
因素 98
  7. 3. 4 带传动的应力分析 99
  7. 3. 5 带传动的主要失效形式 100
 7. 4 V 带传动的设计计算 100
  7. 4. 1 设计准则和单根V 带的额定
功率 100
  7. 4. 2 带传动的设计步骤和参数选择 103
 7. 5 带传动的张紧和维护 107
  7. 5. 1 带传动的张紧和调整 107
  7. 5. 2 带传动的安装和维护 109
 思考题 109
 习题 109
第8 章 链传动 111
 8. 1 概述 111
 8. 2 滚子链和链轮 112
  8. 2. 1 滚子链的结构 112
  8. 2. 2 滚子链的基本参数和尺寸 113
  8. 2. 3 滚子链链轮 113
 8. 3 滚子链传动的运动特性及受力分析 116
  8. 3. 1 传动比、链速和速度不均匀性 116
  8. 3. 2 链传动的受力分析 118
 8. 4 滚子链传动的设计计算 118
  8. 4. 1 链传动的失效形式 118
  8. 4. 2 额定功率曲线 119
  8. 4. 3 链传动的设计准则和链的额定功率
曲线 119
  8. 4. 4 链传动的设计计算及主要参数的
选择 120
 8. 5 链传动的布置、张紧和润滑 124
  8. 5. 1 链传动的布置 124
  8. 5. 2 链传动的张紧 125
  8. 5. 3 链传动的润滑 125
 思考题 126
 习题 126
第9 章 齿轮传动 128
 9. 1 概述 128
  9. 1. 1 齿轮传动的优缺点 128
  9. 1. 2 齿轮传动的分类 128
  9. 1. 3 齿轮传动的基本要求 128
 9. 2 齿轮的失效形式与设计准则 129
  9. 2. 1 齿轮的失效形式 129
  9. 2. 2 齿轮传动的设计准则 131
 9. 3 齿轮的材料、热处理及其许用应力 132
  9. 3. 1 齿轮的常用材料 132
  9. 3. 2 齿轮材料的选择原则 133
  9. 3. 3 齿轮材料的热处理 134
  9. 3. 4 齿轮的许用应力 134
目  录
Ⅶ 
 9. 4 圆柱齿轮传动的载荷计算 139
  9. 4. 1 计算载荷和载荷系数 139
  9. 4. 2 载荷系数说明 140
 9. 5 标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算 144
  9. 5. 1 标准直齿圆柱齿轮传动的受力
分析 144
  9. 5. 2 齿面接触疲劳强度计算 145
  9. 5. 3 齿根弯曲疲劳强度计算 146
  9. 5. 4 齿轮传动主要参数和传动精度的
选择 148
 9. 6 标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 151
  9. 6. 1 标准斜齿圆柱齿轮传动的受力
分析 151
  9. 6. 2 齿面接触疲劳强度计算 152
  9. 6. 3 齿根弯曲疲劳强度计算 153
 9. 7 标准直齿锥齿轮传动的强度计算 156
  9. 7. 1 标准直齿锥齿轮传动的受力
分析 156
  9. 7. 2 齿面接触疲劳强度计算 157
  9. 7. 3 齿根弯曲疲劳强度计算 158
 9. 8 齿轮的结构设计 160
 9. 9 齿轮传动的润滑 162
 思考题 163
 习题 164
第10 章 蜗杆传动 166
 10. 1 概述 166
  10. 1. 1 蜗杆传动的特点 166
  10. 1. 2 蜗杆传动的类型和应用 166
 10. 2 圆柱蜗杆传动的基本参数和几何尺寸
计算 169
  10. 2. 1 蜗轮与蜗杆的正确啮合条件 169
  10. 2. 2 普通圆柱蜗杆传动的基本参数 169
  10. 2. 3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸
计算 173
 10. 3 蜗杆传动的失效形式、设计准则和
材料选择 174
  10. 3. 1 蜗杆传动的失效形式和设计
准则 174
  10. 3. 2 蜗杆传动的材料选择 175
 10. 4 圆柱蜗杆传动的受力分析和强度
计算 176
  10. 4. 1 圆柱蜗杆传动的受力分析 176
  10. 4. 2 圆柱蜗杆传动的强度计算 177
 10. 5 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡
计算 180
  10. 5. 1 蜗杆传动的效率和自锁 180
  10. 5. 2 蜗杆传动的润滑 182
  10. 5. 3 蜗杆传动的热平衡计算 182
 10. 6 蜗杆、蜗轮的结构 183
  10. 6. 1 蜗杆的结构 183
  10. 6. 2 蜗轮的结构 183
 思考题 186
 习题 187
第11 章 滑动轴承 188
 11. 1 概述 188
 11. 2 径向滑动轴承的主要类型 188
  11. 2. 1 整体式轴承 188
  11. 2. 2 剖分式轴承 189
 11. 3 滑动轴承的材料和轴瓦结构 189
  11. 3. 1 轴承材料的要求 189
  11. 3. 2 常用轴承材料 190
  11. 3. 3 轴瓦结构 195
 11. 4 滑动轴承的润滑 197
 11. 5 不完全油膜滑动轴承的条件性计算 200
  11. 5. 1 不完全油膜滑动轴承的失效形式
和计算准则 200
  11. 5. 2 径向滑动轴承的设计计算 201
 11. 6 液体动压润滑的基本方程 202
  11. 6. 1 雷诺润滑方程式 202
  11. 6. 2 油楔承载机理 204
 11. 7 液体动压润滑径向滑动轴承的设计
计算 204
  11. 7. 1 几何关系 204
  11. 7. 2 动压润滑状态的建立 205
 思考题 212
 习题 213
第12 章 滚动轴承 214
 12. 1 概述 214
  12. 1. 1 滚动轴承的工作特点 214
  12. 1. 2 滚动轴承的构造和常用材料 214
 12. 2 滚动轴承的类型和选择 215
  12. 2. 1 滚动轴承的主要类型、性能与
特点 215
  12. 2. 2 滚动轴承的三个重要结构特性 218
  12. 2. 3 滚动轴承的类型选择 219
 12. 3 滚动轴承的代号 220
机械设计
Ⅷ 
 12. 4 滚动轴承的工作情况分析 222
  12. 4. 1 受力分析 222
  12. 4. 2 失效形式和计算准则 223
 12. 5 滚动轴承的寿命计算 224
  12. 5. 1 滚动轴承的基本额定寿命 224
  12. 5. 2 滚动轴承的基本额定动载荷 225
  12. 5. 3 滚动轴承的当量动载荷 225
  12. 5. 4 寿命计算公式 226
  12. 5. 5 角接触球轴承和圆锥滚子轴承的
径向载荷和轴向载荷计算 228
  12. 5. 6 同一支点成对安装同型号圆锥
滚子轴承的计算特点 229
  12. 5. 7 不同可靠度的轴承寿命计算 230
 12. 6 滚动轴承的静强度计算 232
 12. 7 滚动轴承的极限转速校核计算 234
 12. 8 滚动轴承的组合结构设计 234
  12. 8. 1 滚动轴承的定位和紧固 235
  12. 8. 2 滚动轴承的组合结构 236
  12. 8. 3 轴承游隙和轴承组合位置的
调整 238
  12. 8. 4 滚动轴承的预紧 239
  12. 8. 5 滚动轴承支座的刚性和同轴度 240
  12. 8. 6 滚动轴承的配合和装拆 240
 12. 9 滚动轴承的润滑和密封 243
  12. 9. 1 滚动轴承的润滑 243
  12. 9. 2 滚动轴承的密封 245
 思考题 246
 习题 247
第13 章 轴 249
 13. 1 概述 249
  13. 1. 1 轴的分类 249
  13. 1. 2 轴的材料 251
  13. 1. 3 轴的毛坯 252
  13. 1. 4 轴的组成 252
  13. 1. 5 轴设计过程中的主要问题 252
 13. 2 轴的结构设计 253
  13. 2. 1 拟订轴上零件的装配方案 253
  13. 2. 2 零件的轴向和周向定位 253
  13. 2. 3 轴最小直径的估算 255
  13. 2. 4 各轴段直径和长度的确定 256
  13. 2. 5 结构工艺性要求 257
  13. 2. 6 提高轴的强度、刚度和减轻重量
的措施 258
 13. 3 轴的计算 260
  13. 3. 1 轴的强度计算 260
  13. 3. 2 轴的安全系数校核计算 262
  13. 3. 3 轴的静强度校核计算 263
  13. 3. 4 轴的刚度计算 264
  13. 3. 5 轴的振动稳定性计算概念 265
 13. 4 轴的设计实例 265
 思考题 272
 习题 272
第14 章 联轴器和离合器 274
 14. 1 概述 274
 14. 2 联轴器 274
  14. 2. 1 联轴器的作用和要求 274
  14. 2. 2 常用联轴器的结构、特点及
应用 275
  14. 2. 3 联轴器的选择 283
  14. 2. 4 联轴器的使用与维护 285
 14. 3 离合器 285
  14. 3. 1 离合器的作用和要求 285
  14. 3. 2 常用离合器的结构和特点 285
  14. 3. 3 离合器的选择 290
  14. 3. 4 离合器的使用与维护 291
 思考题 291
 习题 292
附表 293
 附表1 抗弯、抗扭截面系数计算公式 293
 附表2 高频感应淬火的强化系数βq 294
 附表3 化学热处理的强化系数βq 294
 附表4 表面硬化加工的强化系数βq 294
 附表5 零件与轴过盈配合处的

εσ
值 294
 附表6 轴上环槽处的理论应力集中系数 295
 附表7 轴肩圆角处的理论应力集中系数 295
 附表8 轴上横向孔处的理论应力集中
系数 296
 附表9 轴上键槽处的有效应力集中系数
kσ、kτ 297
 附表10 外花键的有效应力集中系数
kσ、kτ 297
 附表11 螺纹尺寸系数ε 297
 附表12 螺纹的有效应力集中系数kσ 297
参考文献 298
前言/序言 展开  + 收缩 —
近年来, 我国高等教育发展迅速, 教学模式、教学方法不断创新。我们依据教育部制定的高等学校工科机械设计课程的教学基本要求, 以“培养应用型人才” 思想为指导, 结合应用型本科院校的人才培养目标及教学特点, 总结了编者十几年来的教学经验编成了本书。本书同时还吸收了其他应用型机械类专业的教学改革成果, 在内容组织和编排上力求科学合理, 便于阅读和教学。 本书的主要特点有:1) 遵循“以应用为目的” “够用” 的原则, 突出内容的实用性, 在内容的安排和取舍上, 删去了一些以学生自学为主的章节, 既缩减了篇幅, 又使教材内容更具有实用性。 2) 以高等学校机械类专业应用型人才培养目标为前提, 突出机械零部件的材料选择、失效形式、设计准则、结构设计及工作能力计算等最基本的内容; 减少有关公式的推导过程, 注重公式在设计中的灵活应用和相关参数的选择, 重点培养学生对图表、公式的应用能力和对通用零部件的设计能力。 3) 在突出重点、保证主要内容的同时, 依据“浅而广” 的原则增加知识点, 扩大知识面。 4) 全书力求概念准确, 在叙述上讲究深入浅出、详略得当、主次分明、通顺流畅, 体现“可教性” 和“可学性”。各章精选的例题、习题, 覆盖了各章的主要知识点, 体现了各章的重点、难点和要点。 参加本书编写的人员有: 黄秀琴( 编写了第1、2、6、7、9、12 章)、刘羽( 编写了第3、8章)、门艳忠(编写了第13 章), 石怀荣、吕明、王春艳(共同编写了第4、5、10、11、14 章),黄银江(编写了附表)。全书由黄秀琴负责统稿。 由于编者水平有限, 书中难免存在错误和缺点, 恳请广大读者批评指正。 编 者
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