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第1章 绪论1

机械及机械设计1

本课程的研究对象及其地位2

本课程的教学目标与学习方法3

第2章 机械设计总论5

机械设计的基本要求5

机械设计的主要内容和一般步骤6

机械设计的主要内容6

机械设计的一般步骤7

机械零件设计的一般步骤9

机械零件的工作能力和计算准则10

机械零件的设计方法12

机械零件的材料及其选用原则13

机械零件的材料13

机械零件材料的选用原则14

机械零件的结构工艺性15

机械零件设计中的标准化16

机械零件的强度及其设计准则16

机械零件的载荷16

机械零件的应力18

静应力作用下的强度计算19

变应力作用下的强度计算20

机械产品现代设计思想和方法简介31

传统机械设计方法的局限性31

机械产品的现代设计思想32

机械产品的现代设计方法32

思考题34

习题34

参考文献35

主要符号说明35

第3章 螺纹连接与螺旋传动37

概述37

螺纹连接的基本知识38

螺纹的形成38

螺纹的主要参数38

常用螺纹的类型、特点和应用39

螺纹连接的类型41

螺纹连接的防松43

螺栓组连接的结构设计和受力分析45

螺栓组连接的结构设计45

螺栓组连接中单个螺栓的总载荷46

单个螺栓连接的强度设计52

普通螺栓连接的强度设计53

铰制孔用螺栓的强度设计55

螺纹连接件的材料及许用应力56

提高螺纹连接强度的措施61

减小螺栓的应力幅61

改善螺纹牙间载荷分配不均的现象62

减小应力集中63

避免附加应力63

采用合理的工艺措施64

螺旋传动简介64

滑动螺旋传动65

滚动螺旋传动69

思考题70

习题70

参考文献73

主要符号说明73

第4章键、销、铆钉及其他连接75

概述75

键连接75

平键连接75

半圆键连接78

楔键连接78

切向键连接79

平键的选择和平键连接的强度校核80

花键连接81

花键连接的类型特点和应用81

花键连接的强度计算82

销连接83

铆钉连接84

铆钉连接和铆钉84

铆钉连接的强度条件85

焊接86

熔融焊86

钎焊88

过盈连接89

过盈连接的特点及应用89

过盈连接的设计计算89

型面连接93

思考题94

习题94

参考文献95

主要符号说明95

第5章 齿轮传动97

概述97

齿轮传动的特点和类型98

齿轮传动的主要参数98

精度等级及其选择100

齿轮传动的失效形式和设计准则101

齿轮传动的失效形式101

设计准则103

齿轮的材料及其选择104

齿轮材料104

齿轮材料的选择107

渐开线直齿圆柱齿轮传动的载荷计算108

名义工作载荷108

计算载荷110

渐开线直齿圆柱齿轮的强度计算114

齿面接触疲劳强度计算114

齿根弯曲疲劳强度计算118

主要参数选择120

渐开线斜齿圆柱齿轮的强度计算129

受力分析129

齿面接触疲劳强度计算131

齿根弯曲疲劳强度计算131

渐开线直齿锥齿轮的强度计算134

几何尺寸计算135

受力分析136

齿面接触疲劳强度计算137

齿根弯曲疲劳强度137

渐开线齿轮结构设计与零件工作图141

齿轮传动的润滑144

思考题147

习题147

阅读材料：其他齿轮传动简介148

参考文献152

主要符号说明152

第6章 蜗杆传动154

概述154

普通圆柱蜗杆传动的主要参数与几何尺寸158

圆柱蜗杆传动的主要参数158

圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算161

蜗杆传动的失效形式、材料和结构162

蜗杆传动的失效形式及材料选择162

蜗杆和蜗轮的结构163

圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择163

圆柱蜗杆传动的受力分析164

普通圆柱蜗杆传动的强度计算165

普通圆柱蜗杆传动的接触强度计算165

蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算167

蜗轮的许用应力168

圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算169

蜗杆传动的效率169

蜗杆传动的润滑170

蜗杆传动的热平衡计算170

思考题173

习题174

阅读材料174

参考文献175

主要符号说明175

第7章 带传动177

概述177

带传动的类型和特点178

V带的类型、结构和标准178

带传动的工作情况分析181

带传动的受力分析181

带的应力分析184

带的弹性滑动和打滑185

V带传动的设计计算186

带传动的设计准则与许用功率186

V带传动的设计步骤191

V带轮的结构设计198

V带传动的张紧装置200

思考题201

习题202

阅读材料：其他带传动介绍202

参考文献203

主要符号说明204

第8章 链传动206

概述206

传动链的结构特点207

滚子链207

齿形链209

滚子链链轮的结构和材料209

链轮的基本参数及主要尺寸209

链轮齿形211

链轮的结构213

链轮的材料213

链传动的运动分析214

链传动的受力分析215

滚子链传动的设计计算216

链传动的失效形式216

滚子链传动的额定功率216

滚子链传动的设计方法和步骤218

链传动的静强度计算220

链传动的布置、张紧和润滑220

链传动的布置220

链传动的张紧221

链传动的润滑222

思考题226

习题226

参考文献226

主要符号说明226

第9章轴228

概述228

轴的功用和类型228

轴的材料230

轴设计的主要内容231

轴的结构设计231

轴上零件的布置与装配232

轴上零件的定位与固定233

轴的结构工艺性235

改善轴的受力状况，提高轴的疲劳强度235

轴的各段直径及长度的确定236

轴的强度计算237

按扭转强度条件计算237

按弯扭合成强度条件计算238

按疲劳强度条件进行精确校核242

轴的刚度计算245

轴的扭转变形计算245

轴的弯曲变形计算246

轴的动力学设计246

刚性支承的单圆盘转子的临界转速247

实际转轴的临界转速计算249

思考题250

习题250

参考文献253

本章附录254

主要符号说明258

第10章 滚动轴承259

概述259

滚动轴承的结构类型和代号260

滚动轴承的基本类型和特点260

滚动轴承的代号264

滚动轴承的类型选择267

滚动轴承的尺寸选择268

滚动轴承的失效形式和计算准则268

滚动轴承的寿命计算269

滚动轴承的静强度计算276

滚动轴承的组合结构设计278

滚动轴承的轴向固定278

滚动轴承的配置280

轴承游隙及轴上零件位置的调整282

滚动轴承的配合283

滚动轴承的装拆284

保证支承部分的刚性和同轴度285

滚动轴承自身的组装285

滚动轴承的润滑和密封285

滚动轴承的润滑285

滚动轴承的密封286

滚动轴承的极限转速计算287

思考题288

习题289

阅读材料：陶瓷轴承简介291

参考文献293

本章附录293

主要符号说明295

第11章 滑动轴承296

概述296

干摩擦297

流体摩擦297

非流体摩擦297

滑动轴承的结构形式及材料298

向心滑动轴承299

推力滑动轴承300

轴瓦结构300

滑动轴承材料302

非液体润滑滑动轴承304

非液体润滑向心滑动轴承的设计305

非液体润滑推力滑动轴承的设计305

液体动力润滑滑动轴承307

概述307

产生动力润滑的必要条件308

液体润滑滑动轴承的主要形式及参数309

液体润滑滑动轴承的工作状态简述310

液体动力滑动轴承的承载原理311

设计高速滑动轴承应注意的问题320

滑动轴承的润滑320

润滑剂320

润滑剂的主要性能指标320

润滑剂的选择321

润滑方式及装置322

其他滑动轴承简介323

可倾瓦轴承323

液体静压轴承324

气体滑动轴承325

思考题325

习题325

阅读材料：转子－轴承系统的动力稳定性326

参考文献328

主要符号说明328

第12章 联轴器和离合器330

概述330

联轴器332

联轴器的分类及其应用332

联轴器的选择336

离合器339

牙嵌离合器339

圆盘摩擦离合器340

离合器的选择343

自动离合器343

安全离合器343

离心式离合器344

超越离合器344

思考题346

习题346

阅读材料：金属膜盘挠性联轴器346

参考文献346

主要符号说明347

第13章 机电一体化机械设计348

概述348

磁悬浮轴承的工作原理及其组成348

磁悬浮轴承的结构与材料349

径向磁悬浮轴承的结构与材料349

轴向磁悬浮轴承的结构与材料351

一套完整磁悬浮轴承系统的组成351

磁悬浮技术发展的简要回顾352

磁悬浮轴承的特点353

磁悬浮轴承在工业上的应用实例353

磁悬浮轴承的基本设计354

磁悬浮轴承的几何参数354

磁悬浮力的计算355

电磁力的线性化357

转子的运动方程357

磁悬浮轴承控制系统框图358

位移传感器358

控制器359

功率放大器360

阅读材料：隧道真空磁悬浮列车的设想361

参考文献362

主要符号说明362

第14章 弹簧363

概述363

弹簧的功用363

弹簧的主要类型和特点364

圆柱螺旋弹簧的设计365

圆柱螺旋弹簧的结构365

圆柱螺旋弹簧的几何尺寸367

圆柱螺旋弹簧的特性曲线369

圆柱螺旋弹簧的材料和许用应力370

圆柱螺旋弹簧的设计373

弹簧的制造377

其他类型的弹簧378

板弹簧378

碟形弹簧378

橡胶弹簧379

空气弹簧379

习题380

参考文献380

主要符号说明381