《機械設計》是根據(jù)教育部機械基礎教學指導分委員會制定的“機械設計課程教學基本要求”及有關課程改革的精神。為適應具有國際競爭能力的工程人才培養(yǎng)的需要而編寫的。全書分四篇,共十六章。第壹篇為機械設計總論(第YI~2章),第二篇為機械零部件的參數(shù)設計(第3~11章),第三篇為機械零部件的結(jié)構設計(第YI2~14章),第四篇為機械系統(tǒng)總體方案設計(第YI5~16章)!稒C械設計》可作為高等學校機械工程類各專業(yè)“機械設計”課程教材,也可供有關專業(yè)師生和工程技術人員參考。
本教材是在學科建設、專業(yè)建設和微課等教學改革基礎上, 按照教育部機械基礎教學指導委員會最新制定的“機械設計課程教學基本要求” 編寫的, 本教材以機械零部件工作能力設計和結(jié)構設計為主要內(nèi)容, 適當?shù)財U展近年來教學改革和學科發(fā)展新動向的內(nèi)容, 增加了一些有助于應用型大學的學生學習機械設計的設計實例以及各章節(jié)的習題等。本教材有助于學生進行課程設計、課外創(chuàng)新設計及教師進行課堂教學改革, 旨在培養(yǎng)和提高學生的機械設計能力和創(chuàng)新能力。
本教材主要介紹機械設計常用的基本理論和通用機械零部件常用參數(shù)范圍內(nèi)的一般設計方法, 旨在使學生掌握通用機械零部件的設計原理、方法和機械設計的一般規(guī)律, 具有綜合運用所學知識設計和開發(fā)簡單機械的能力, 具有運用標準、規(guī)范、手冊等查閱技術資料的能力。在部分章節(jié)中增加了一定難度的設計計算、受力分析和結(jié)構設計方面的例題, 編排了一些適于教師組織微課教學的內(nèi)容, 在主要章節(jié)中增加了習題參考答案等。本教材的最后兩章為選修內(nèi)容, 包括機械產(chǎn)品方案設計和機械傳動系統(tǒng)設計, 以幫助學生進行課程設計的實踐以及輔助指導學生參加國家級、省級大學生機械設計等學科競賽。
參加本教材編寫的人員及分工是: 王素芬編寫第一章~第三章, 肖俊建編寫第四章和第五章, 馬曉麗編寫第六章~第九章, 謝長雄編寫第十章, 陳曉英編寫第十一章, 黃云峰編寫第十二章~第十四章, 盛旖旎編寫第十五章和第十六章。本教材由馬曉麗、黃云峰任主編,浙江大學的顧大強任主審。馬曉麗、肖俊建、黃云峰、王素芬和盛旖旎參加了內(nèi)部審稿工作。在本教材編寫過程中得到了本校機械工程學院、教務處及有關學校的大力支持, 在此表示感謝。
由于編者的水平和實踐知識所限, 雖經(jīng)幾次改稿, 但還可能有錯誤和不妥之處, 懇請讀者批評指正。
編 者
前 言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 機械設計概述 1
第二節(jié) 課程研究的對象、內(nèi)容和學習
方法 4
第三節(jié) 現(xiàn)代設計方法簡介 5
第四節(jié) 標準化、通用化和系列化 6
第五節(jié) 機械零件常用材料和選擇原則 7
思考題 9
第二章 機械零件的強度 10
第一節(jié) 概述 10
第二節(jié) 材料和零件的疲勞特性曲線 12
第三節(jié) 機械零件的疲勞強度計算 17
第四節(jié) 機械零件的接觸強度 22
思考題 24
習題 25
習題參考答案 25
第三章 摩擦、磨損及潤滑 26
第一節(jié) 摩擦與磨損 26
第二節(jié) 潤滑 29
第三節(jié) 密封 33
第四節(jié) 流體動力潤滑原理簡介 34
思考題 36
第四章 帶傳動 37
第一節(jié) 概述 37
第二節(jié) 帶傳動工作情況分析 42
第三節(jié)。 帶傳動的設計計算 46
第四節(jié) 帶傳動結(jié)構設計 55
第五節(jié) 其他帶傳動簡介 58
思考題 60
習題 61
習題參考答案 61
第五章 鏈傳動 62
第一節(jié) 概述 62
第二節(jié) 滾子鏈鏈輪的結(jié)構和材料 65
第三節(jié) 鏈傳動工作情況分析 69
第四節(jié) 滾子鏈傳動的設計計算 73
第五節(jié) 鏈傳動的布置、張緊和潤滑 80
思考題 84
習題 84
習題參考答案 84
第六章 齒輪傳動 85
第一節(jié) 概述 85
第二節(jié) 齒輪傳動的失效形式和設計準則 86
第三節(jié) 齒輪的材料和許用應力 88
第四節(jié) 齒輪傳動的受力分析和計算載荷 92
第五節(jié) 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 98
第六節(jié) 標準斜齒圓柱齒輪傳動的強度
計算 106
第七節(jié) 標準直齒錐齒輪傳動的強度
計算 111
第八節(jié) 齒輪傳動的效率和潤滑 115
第九節(jié) 齒輪的結(jié)構 115
第十節(jié) 其他齒輪傳動簡介 117
思考題 119
習題 119
習題參考答案 120
第七章 蝸桿傳動 121
第一節(jié) 蝸桿傳動的類型和特點 121
第二節(jié) 蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸
計算 125
第三節(jié) 蝸桿傳動的失效形式、材料選擇和
結(jié)構 131
第四節(jié) 普通圓柱蝸桿傳動承載能力
計算 133
第五節(jié) 蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡
Ⅴ
計算 140
思考題 146
習題 147
習題參考答案 148
第八章 螺紋聯(lián)接及螺旋傳動 149
第一節(jié) 螺紋簡介 149
第二節(jié) 螺紋聯(lián)接的類型與螺紋聯(lián)接件 152
第三節(jié) 螺紋聯(lián)接的預緊、防松和結(jié)構
設計 154
第四節(jié) 螺栓聯(lián)接的強度計算 158
第五節(jié) 螺栓組聯(lián)接的受力分析 165
第六節(jié) 提高螺栓聯(lián)接強度的措施 173
第七節(jié) 螺旋傳動 175
思考題 181
習題 181
習題參考答案 184
第九章 鉚接、焊接及膠接 185
第一節(jié) 鉚接 185
第二節(jié) 焊接 187
第三節(jié) 膠接 191
思考題 195
第十章 軸轂聯(lián)接及聯(lián)軸器件 196
第一節(jié) 鍵聯(lián)接 196
第二節(jié) 花鍵聯(lián)接 201
第三節(jié) 銷聯(lián)接 203
第四節(jié) 無鍵聯(lián)接 205
第五節(jié) 聯(lián)軸器和離合器 207
思考題 220
習題 220
習題參考答案 221
第十一章 軸 222
第一節(jié) 概述 222
第二節(jié) 軸的結(jié)構設計 225
第三節(jié) 軸的設計計算 232
思考題 242
習題 242
習題參考答案 244
第十二章 滾動軸承 245
第一節(jié) 概述 245
第二節(jié) 滾動軸承的主要類型及代號 246
第三節(jié) 滾動軸承的載荷及應力 250
第四節(jié) 滾動軸承的壽命設計計算 252
第五節(jié) 滾動軸承裝置的組合結(jié)構設計 263
思考題 270
習題 271
習題參考答案 272
第十三章 滑動軸承 273
第一節(jié) 概述 273
第二節(jié) 滑動軸承的類型與結(jié)構 273
第三節(jié) 滑動軸承的失效形式與材料 277
第四節(jié) 非液體滑動軸承設計 280
第五節(jié) 滑動軸承的潤滑 283
思考題 285
習題 286
習題參考答案 286
第十四章 彈簧 287
第一節(jié) 概述 287
第二節(jié) 彈簧的材料和制造 289
第三節(jié) 圓柱螺旋彈簧的設計計算 291
思考題 297
習題 298
習題參考答案 298
第十五章 機械產(chǎn)品方案設計 299
第一節(jié) 機械產(chǎn)品的設計過程簡介 299
第二節(jié) 機械產(chǎn)品的運動方案設計 300
第三節(jié) 機械產(chǎn)品運動方案的設計內(nèi)容與
原則 302
第四節(jié) 機械產(chǎn)品運動方案的設計與
評價 304
第十六章 機械傳動系統(tǒng)設計 308
第一節(jié) 機械傳動系統(tǒng)的組成和分類 308
第二節(jié) 機械傳動系統(tǒng)的常用部件 310
第三節(jié) 機械傳動系統(tǒng)的方案設計 314
第四節(jié) 原動機的選擇 318
第五節(jié) 機械控制系統(tǒng)簡介 322
附錄 328
參考文獻 331