机械设计【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

机械设计PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

绪论1

思考题3

第1篇 机械设计总论7

第1章 机械设计概论7

1.1 概述7

1.1.1 机械设计的任务7

1.1.2 机械设计的类型和典型步骤7

1.1.3 机械创新设计8

1.2 机械零部件设计8

1.2.1 机械零部件设计的要求8

1.2.2 机械零件的失效分析和计算准则9

1.2.3 机械零件的设计计算10

1.2.4 机械结构设计10

1.3 机械零件的材料和热处理的选择原则10

1.4 机械零件的标准化12

1.5 机械设计技术的新发展12

习题113

第2章 机械零件的疲劳强度15

2.1 概述15

2.1.1 疲劳失效的特点15

2.1.2 变应力的种类16

2.1.3 变应力的特征参数16

2.2 疲劳强度的基本理论17

2.2.1 疲劳曲线17

2.2.2 疲劳极限应力图19

2.3 影响疲劳强度的主要因素21

2.3.1 应力集中的影响21

2.3.2 尺寸效应21

2.3.3 表面状态的影响22

2.4 稳定变应力机械零件的疲劳强度计算22

2.4.1 单向稳定变应力的安全系数23

2.4.2 复合稳定变应力的安全系数25

2.4.3 许用安全系数的选择26

2.5 非稳定循环变应力机械零件的疲劳强度计算27

2.5.1 疲劳损伤累积理论27

2.5.2 非稳定循环变应力疲劳强度计算27

2.6 提高疲劳强度的主要措施30

2.7 机械零件的接触疲劳强度31

附录 疲劳强度计算资料33

习题236

第3章 摩擦学设计39

3.1 概述39

3.2 摩擦39

3.2.1 摩擦的类型39

3.2.2 摩擦状态的判定41

3.3 磨损41

3.3.1 磨损的定义41

3.3.2 磨损的过程&.42

3.3.3 磨损的类型42

3.3.4 提高摩擦副耐磨性的措施43

3.4 润滑剂44

3.4.1 润滑剂的类型44

3.4.2 润滑剂的主要性能45

3.4.3 润滑剂的添加剂47

3.5 流体动压润滑原理——一维雷诺方程48

3.6 摩擦学设计应用简介50

3.6.1 弹流润滑理论在高副设计中的应用51

3.6.2 边界润滑或混合润滑在运动副设计中的应用53

习题354

第2篇 机械零部件工作能力设计59

第4章 传动总论及机械传动方案的设计59

4.1 概述59

4.1.1 传动装置的作用及分类59

4.1.2 机械传动装置设计的典型条件60

4.2 机械传动的运动和动力参数计算60

4.3 常用机械传动的特点和适用场合63

4.4 机械传动装置65

4.5 机械传动装置方案设计的一般原则70

4.6 机械传动装置方案设计举例73

习题476

第5章 带传动80

5.1 概述80

5.2 V带的类型、特点81

5.3 带传动的工作原理84

5.3.1 带传动的受力分析84

5.3.2 带传动中的应力86

5.3.3 带的弹性滑动和打滑87

5.4 V带传动的设计计算88

5.4.1 带传动的失效形式和设计准则88

5.4.2 单根V带的基本额定功率89

5.4.3 V带（窄V带）传动的设计92

5.5 带传动的张紧装置98

5.5.1 定期张紧98

5.5.2 自动张紧98

5.6 其他带传动简介99

5.6.1 同步带传动99

5.6.2 高速带传动100

习题5100

第6章 链传动102

6.1 概述102

6.2 传动链和链轮103

6.2.1 滚子链103

6.2.2 其他传动链105

6.2.3 滚子链链轮106

6.3 链传动的运动分析107

6.3.1 链传动的运动不均匀性107

6.3.2 链传动的动载荷108

6.4 链传动的设计计算109

6.4.1 链传动的受力分析109

6.4.2 链传动的失效形式110

6.4.3 滚子链传动的功率曲线111

6.4.4 滚子链传动的设计步骤和设计方法113

6.5 链传动的合理布置、张紧115

6.5.1 链传动合理布置形式115

6.5.2 链传动的张紧116

习题6118

第7章 齿轮传动119

7.1 概述119

7.2 圆柱齿轮的基本参数、几何计算和精度等级选择119

7.2.1 圆柱齿轮的基本参数119

7.2.2 渐开线外啮合圆柱齿轮主要几何尺寸计算公式120

7.2.3 渐开线圆柱齿轮精度等级选择120

7.3 齿轮传动的失效形式、材料和热处理122

7.3.1 齿轮传动的失效形式122

7.3.2 齿轮材料和热处理123

7.4 圆柱齿轮的计算载荷127

7.4.1 名义载荷127

7.4.2 计算载荷128

7.5 直齿圆柱齿轮受力分析和强度计算133

7.5.1 直齿圆柱齿轮受力分析133

7.5.2 直齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算134

7.5.3 直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度计算137

7.6 直齿圆柱齿轮的参数选择和许用应力140

7.6.1 设计参数选择140

7.6.2 许用应力142

7.7 斜齿圆柱齿轮受力分析和强度计算152

7.7.1 斜齿圆柱齿轮受力分析152

7.7.2 斜齿圆柱齿轮齿面接触疲劳强度计算153

7.7.3 斜齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度计算155

7.8 齿轮静强度校核计算159

7.8.1 载荷的确定159

7.8.2 静强度校核计算公式159

7.9 开式齿轮强度计算的特点160

7.10 直齿锥齿轮受力分析和强度计算160

7.10.1 直齿锥齿轮几何计算160

7.10.2 直齿锥齿轮受力分析162

7.10.3 直齿锥齿轮强度计算163

7.11 曲线齿锥齿轮简介165

7.12 圆弧齿轮传动167

习题7168

第8章 蜗杆传动173

8.1 概述173

8.1.1 蜗杆传动的特点和应用173

8.1.2 蜗杆传动的分类173

8.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸176

8.2.1 蜗杆传动的主要参数176

8.2.2 蜗轮的变位178

8.2.3 蜗杆传动的几何尺寸计算179

8.3 蜗杆传动的失效形式、材料180

8.4 蜗杆传动的受力分析和效率计算181

8.4.1 蜗杆传动的受力分析181

8.4.2 蜗杆传动的计算载荷182

8.4.3 蜗杆传动的相对滑动速度183

8.4.4 蜗杆传动的效率184

8.5 圆柱蜗杆传动的设计计算185

8.5.1 蜗轮接触疲劳强度计算185

8.5.2 蜗轮的接触许用应力187

8.5.3 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算188

8.5.4 蜗杆轴的刚度计算189

8.5.5 蜗杆传动散热计算190

8.6 圆弧齿圆柱蜗杆传动简介191

8.6.1 圆弧齿圆柱蜗杆传动概述191

8.6.2 圆弧齿圆柱蜗杆传动的参数选择191

8.6.3 圆弧齿圆柱蜗杆传动的承载能力计算191

习题8194

第9章 螺旋传动196

9.1 概述196

9.1.1 螺旋传动的特点196

9.1.2 螺旋传动的应用196

9.1.3 螺旋传动的类型196

9.2 螺纹198

9.2.1 螺纹的主要参数198

9.2.2 常用螺纹199

9.3 滑动螺旋传动的设计199

9.3.1 滑动螺旋的失效形式和设计准则199

9.3.2 滑动螺旋副的材料200

9.3.3 滑动螺旋的设计计算200

9.4 其他螺旋传动简介206

9.4.1 滚动螺旋传动简介206

9.4.2 静压螺旋传动简介208

习题9209

第10章 轴的设计计算211

10.1 概述211

10.1.1 轴的分类211

10.1.2 轴的材料选择211

10.1.3 轴设计的主要问题213

10.2 轴的疲劳强度计算213

10.2.1 按许用切应力计算213

10.2.2 按许用弯曲应力计算214

10.2.3 安全系数校核计算215

10.3 轴的静强度校核215

10.4 轴的刚度计算219

10.4.1 扭转刚度的校核计算219

10.4.2 弯曲刚度的校核计算219

10.5 轴的振动概念221

习题10222

第11章 滚动轴承227

11.1 概述227

11.1.1 滚动轴承的特点227

11.1.2 滚动轴承的组成227

11.2 滚动轴承的类型和选用228

11.2.1 常用滚动轴承的主要类型、结构和特点228

11.2.2 滚动轴承的代号232

11.2.3 滚动轴承类型的选择234

11.3 滚动轴承的工作情况分析、失效形式和设计准则235

11.3.1 滚动轴承的工作情况分析235

11.3.2 滚动轴承的失效形式和设计准则237

11.4 滚动轴承的寿命计算238

11.4.1 基本额定寿命和基本额定动载荷238

11.4.2 当量动载荷239

11.4.3 额定寿命计算240

11.4.4 角接触轴承的载荷计算243

11.4.5 不稳定载荷下的轴承寿命计算245

11.5 滚动轴承的静强度计算246

11.5.1 基本额定静载荷246

11.5.2 当量静载荷246

11.5.3 静强度计算246

11.6 一支承处成对安装角接触轴承的计算特点247

11.7 滚动轴承的极限转速248

11.8 特殊工作条件下的滚动轴承简介249

11.8.1 高速滚动轴承简介249

11.8.2 高温滚动轴承简介250

11.8.3 陶瓷滚动轴承简介250

习题11251

第12章 滑动轴承254

12.1 概述254

12.1.1 滑动轴承的分类与失效形式254

12.1.2 滑动轴承的常用材料254

12.1.3 滑动轴承结构258

12.1.4 轴瓦结构260

12.2 混合润滑滑动轴承的工作能力条件性计算261

12.2.1 径向滑动轴承的计算262

12.2.2 推力滑动轴承的计算262

12.3 流体润滑轴承的工作能力设计263

12.3.1 流体动压润滑径向滑动轴承的主要几何参数263

12.3.2 稳定工况下径向滑动轴承的工作能力计算264

12.3.3 流体动压润滑径向滑动轴承主要参数的选择270

12.4 滑动轴承与滚动轴承的比较274

习题12275

第13章 螺纹连接278

13.1 螺纹连接的类型和标准螺纹连接件278

13.1.1 螺纹连接的主要类型278

13.1.2 标准螺纹连接件280

13.2 螺栓连接的设计计算283

13.2.1 普通螺栓连接的设计计算284

13.2.2 铰制孔用螺栓连接的设计计算288

13.3 螺栓组连接的设计288

13.3.1 螺栓组连接的结构设计289

13.3.2 螺栓组连接的受力分析与计算290

13.4 螺纹连接件的材料和许用应力295

13.4.1 螺纹连接件的材料295

13.4.2 螺纹连接件的许用应力296

13.5 螺纹连接的预紧和防松297

13.5.1 螺纹连接的预紧297

13.5.2 螺纹连接的防松299

13.6 提高螺纹连接强度的措施301

13.6.1 改善螺纹牙间载荷分布不均的现象301

13.6.2 减小应力集中301

13.6.3 减小影响螺栓疲劳强度的应力幅302

13.6.4 避免附加应力303

13.6.5 采用合理的加工工艺303

习题13306

第14章 弹簧310

14.1 概述310

14.1.1 弹簧的功用310

14.1.2 弹簧的类型和特点310

14.2 弹簧的材料和制造方法313

14.2.1 弹簧的常用材料313

14.2.2 弹簧的制造方法316

14.3 圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的设计计算317

14.3.1 圆柱螺旋弹簧的基本尺寸317

14.3.2 弹簧的强度计算318

14.3.3 弹簧的刚度319

14.3.4 弹簧的特性线319

14.3.5 弹簧的结构320

14.3.6 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计322

14.4 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算326

14.4.1 圆柱螺旋扭转弹簧的强度和刚度326

14.4.2 圆柱螺旋扭转弹簧的结构327

14.4.3 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算327

14.5 其他弹簧简介328

14.5.1 碟形弹簧328

14.5.2 平面涡卷弹簧329

14.5.3 橡胶弹簧330

14.5.4 空气弹簧330

习题14331

第3篇 机械结构设计335

第15章 机械结构设计概论335

15.1 概述335

15.1.1 机械结构设计的作用和步骤335

15.1.2 机械结构设计的要求336

15.1.3 机械结构设计的思考法338

15.1.4 机械结构方案设计的技巧339

15.2 机械结构设计的准则341

15.2.1 符合力学要求的机械结构设计准则341

15.2.2 提高耐磨性的机械结构设计准则343

15.2.3 提高精度的机械结构设计准则343

15.2.4 减小噪声的机械结构设计准则345

15.2.5 提高耐腐蚀性的机械结构设计准则345

15.2.6 提高工艺性的机械结构设计准则345

习题15348

第16章 轮及其与轴的连接350

16.1 概述350

16.2 轮辐结构设计350

16.3 轮毂结构设计354

16.4 键连接355

16.4.1 平键连接355

16.4.2 半圆键连接356

16.4.3 楔键连接356

16.4.4 切向键连接357

16.4.5 键连接的类型选择和强度校核357

16.5 花键连接360

16.5.1 花键连接的类型和特点360

16.5.2 花键连接的设计361

16.6 其他轴毂连接方式362

16.6.1 过盈连接362

16.6.2 弹性环连接368

习题16370

第17章 滚动轴承轴系结构设计372

17.1 概述372

17.2 滚动轴承轴系轴向定位方法372

17.3 滚动轴承及轴上零件的轴向定位方法376

17.4 滚动轴承游隙及轴系轴向位置调整方法379

17.5 滚动轴承的配合379

17.6 轴的结构设计381

17.6.1 轴的设计过程381

17.6.2 轴段直径382

17.6.3 轴段长度382

17.6.4 轴段过渡结构382

17.7 提高滚动轴承轴系性能的方法383

17.7.1 提高轴强度的措施383

17.7.2 提高轴刚度的措施385

17.7.3 提高滚动轴承轴系刚度和旋转精度的措施386

17.7.4 改善滚动轴承轴系的结构工艺性388

习题17389

第18章 联轴器与离合器393

18.1 概述393

18.2 联轴器393

18.2.1 联轴器的特性及分类393

18.2.2 刚性联轴器394

18.2.3 挠性联轴器396

18.2.4 联轴器的选择400

18.3 离合器402

习题18406

第19章 润滑方式与密封装置407

19.1 概述407

19.2 常用润滑方式及装置407

19.2.1 常用润滑方式及装置的选择407

19.2.2 常用润滑方式的原理及装置特点408

19.3 典型零部件润滑方式的选择413

19.3.1 滑动轴承润滑413

19.3.2 滚动轴承润滑414

19.3.3 齿轮传动润滑415

19.3.4 蜗杆传动润滑417

19.3.5 链传动润滑420

19.4 密封装置概述421

19.5 动密封装置423

19.5.1 动密封的工作机理和选择原则423

19.5.2 接触式动密封装置423

19.5.3 非接触式动密封装置426

19.5.4 组合式密封428

19.6 静密封简介428

19.6.1 直接接触密封429

19.6.2 垫片、垫圈密封429

19.6.3 密封胶密封429

19.6.4 自紧式密封430

习题19430

参考文献433

各章专用参考文献435