《機械設計》包括四篇,共18章。第一篇為總論,有緒論,機械設計概論,機械零件的疲勞強度,摩擦、磨損及潤滑。第二篇連接,有螺紋聯接和螺旋傳動,軸轂連接,鉚接、焊接、膠接和過盈配合連接。第三篇機械傳動,有帶傳動,鏈傳動,齒輪傳動,蝸桿傳動。第四篇軸系零、部件及彈簧。有軸,滾動軸承,滑動軸承,聯軸器和離合器,彈簧。第五篇機械零部件的結構設計。有機械結構設計的方法和原則,機架、箱體和導軌的結構設計。
前言機械設計是工科院校中機械類各專業的一門主干技術基礎課。主要介紹機械中通用零部件的工作原理、結構特點、基本的設計理論和計算方法。它的任務是通過課堂教學、實驗和課程設計使學生具有:設計通用零部件和簡單機械系統的能力,對于機械工程問題建立模型、分析求解和論證的能力,在機械工程實踐中初步掌握并使用各種技術、技能和現代工程工具的能力。在編寫本書時,從機械設計的總體要求和培養學生機械設計基本素質和能力出發,在內容的取舍及闡述方面,注意取材的先進性、實用性,著重于講清有關基本概念、基本理論和基本方法,并使論述盡可能做到深入淺出,圖形簡捷、形象、直觀,符合學生的認知規律。在機械設計傳統內容的基礎上,增加了結構設計的內容,旨在培養學生的工程實踐和創新設計能力。書中盡可能增加一些典型例題和較詳細的解題步驟,并在各章首末輔以內容提示和學習要點,以最大限度地為教師執教和學生自學提供方便。書中的零件圖盡可能增加實物或三維圖片,增加學生的感性認識,有利于學生理解相關教學內容。
本書與機械工業出版社出版、河南科技大學田同海等編寫的《機械設計作業集》(第2版)配套使用。該作業集采用活頁形式,方便學生做,利于教師改,并使作業規范化。因此,為節省篇幅,書中各章未編入相關的習題。
本書分為十八章。參加本書編寫的有河南科技大學田同海(第一、二、四、五、七、十七、十八章),何曉玲(第三、十、十一章、附錄),陳科家(第六、八、九、十六章),王軍(第十二、十三、十四、十五章),由王軍、田同海擔任主編。
本書承教育部機械基礎課程教學指導委員會委員、山東省教學名師、青島大學師忠秀教授精心審閱,并提出寶貴意見,編者在此表示衷心感謝。
本書得到河南科技大學教材出版基金資助,并經河南省普通高等教育教材建設指導委員會審定。
由于編者水平所限,漏誤及不當之處在所難免,敬請各位從事機械設計教學的教師和廣大讀者不吝指正。來信請發電子郵件至kdjxyl@163.com。
編者
前言
第一篇總論
第一章緒論2
第一節本課程的性質和任務2
第二節本課程的內容和要求3
第三節本課程的特點及學習方法4
第二章機械設計概論6
第一節機械設計的基本要求6
第二節機械設計的類型和一般程序10
第三節機械零件的主要失效形式12
第四節機械零件設計應滿足的基本要求13
第五節機械零件的設計準則15
第六節機械零件的設計方法17
第七節機械零件設計的一般步驟18
第八節機械零件的材料及其選用18
第九節機械零部件設計中的標準化22
第十節現代機械設計方法簡介23
第三章機械零件的強度28
第一節概述28
第二節載荷和應力的分類29
第三節靜應力作用下機械零件的強度31
第四節變應力作用下機械零件的強度32
第五節機械零件的表面強度50
第四章摩擦、磨損及潤滑54
第一節概述54
第二節摩擦55
第三節磨損58
第四節潤滑劑、添加劑和常用潤滑方式63
第五節流體潤滑原理簡介69第二篇連接
第五章螺紋連接和螺旋傳動75
第一節螺紋75
第二節螺紋連接的類型和標準連接件77
第三節螺紋連接的預緊和防松81
第四節單個螺栓連接的受力分析和強度
計算86
第五節螺栓組連接的設計計算93
第六節提高螺紋連接強度的措施104
第七節螺旋傳動108
第六章軸轂連接118
第一節鍵連接118
第二節花鍵連接126
第三節無鍵連接129
第四節過盈連接131
第五節銷連接137
第七章焊接、鉚接和膠接140
第一節焊接140
第二節鉚接146
第三節膠接149第三篇機 械 傳 動
第八章帶傳動163
第一節概述163
第二節帶傳動的工作情況分析167
第三節V帶傳動的設計計算172
第四節V帶輪的設計181
第五節V帶傳動的張緊裝置183
第六節其他帶傳動簡介186
第九章鏈傳動188
第一節鏈傳動的特點及應用188
第二節傳動鏈的結構特點189
第三節滾子鏈鏈輪的結構和材料191
第四節鏈傳動的工作情況分析195
第五節滾子鏈傳動的設計計算199
第六節鏈傳動的布置、張緊和潤滑205
第十章齒輪傳動210
第一節概述210
第二節齒輪傳動的主要失效形式及設計
準則211
第三節齒輪的材料及其選擇215
第四節齒輪傳動的精度等級及其選擇216
第五節齒輪傳動的受力分析和計算
載荷217
第六節直齒圓柱齒輪傳動的強度計算224
第七節齒輪傳動的參數選擇和許用
應力231
第八節斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算243
第九節直齒錐齒輪傳動的強度計算252
第十節齒輪的結構設計258
第十一節齒輪傳動的效率和潤滑261
第十一章蝸桿傳動264
第一節概述264
第二節普通圓柱蝸桿傳動的主要參數和
幾何尺寸267
第三節蝸桿傳動的失效形式、設計準則
及常用材料273
第四節圓柱蝸桿傳動的設計計算274
第五節圓柱蝸桿和蝸輪的結構設計279
第六節蝸桿傳動的效率、潤滑及散熱
計算280第四篇軸系零、部件
第十二章軸288
第一節概述288
第二節軸的結構設計292
第三節軸的工作能力計算298
第十三章滾動軸承315
第一節概述315
第二節滾動軸承的類型、代號及選擇316
第三節滾動軸承的載荷分布、失效形式
及計算準則323
第四節滾動軸承的壽命計算326
第五節滾動軸承的組合結構設計335
第十四章滑動軸承348
第一節概述348
第二節滑動軸承的主要結構形式350
第三節軸瓦結構352
第四節滑動軸承的失效形式及常用
材料355
第五節滑動軸承的潤滑358
第六節不完全流體潤滑滑動軸承的設計
計算359
第七節流體動力潤滑徑向滑動軸承的
設計計算362
第八節其他形式滑動軸承簡介373
第十五章聯軸器和離合器376
第一節聯軸器的類型和特性376
第二節聯軸器的選擇384
第三節離合器386第五篇其他零、部件及機械結構設計
第十六章彈簧392
第一節概述392
第二節圓柱螺旋彈簧的結構、制造、
材料及許用應力393
第三節圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧的
設計計算398
第十七章機械結構設計的方法和
準則409
第一節概述409
第二節機械結構設計的典型步驟和方案
變異412
第三節機械結構設計的基本準則416
第十八章機座和箱體的結構設計
簡介430
第一節概述430
第二節機座、箱體及其結構設計431
附錄438
參考文獻444