圖解機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析及應(yīng)用實(shí)例
本書(shū)結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)和方法,分析了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。圖解的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括螺紋連接、鍵連接、銷(xiāo)連接、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、減速器、變速器、軸、聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、彈簧等常用零部件結(jié)構(gòu)。本書(shū)內(nèi)容全面,講解透徹,實(shí)例緊密聯(lián)系機(jī)械設(shè)計(jì)工程實(shí)際,具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和實(shí)用性。全書(shū)采用“圖解”的寫(xiě)作風(fēng)格,講解簡(jiǎn)單明了、重點(diǎn)突出,使讀者能夠輕松地掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
本書(shū)可供廣大機(jī)械設(shè)計(jì)人員和相關(guān)設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)、查閱和參考,還可作為高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生機(jī)械設(shè)計(jì)課程參考用書(shū)。
適讀人群 :本書(shū)可供廣大機(jī)械設(shè)計(jì)人員和相關(guān)設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)、查閱和參考,還可作為高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生機(jī)械設(shè)計(jì)課程參考用書(shū)。
1 圖解模式:采用了大量的圖、表等形式,對(duì)于不容易描述清楚的地方采用正誤和優(yōu)劣對(duì)比的方法,使讀者對(duì)講解知識(shí)能夠一目了然。
2 注重要點(diǎn):實(shí)例緊密聯(lián)系機(jī)械設(shè)計(jì)工程實(shí)際,具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和實(shí)用性;講解簡(jiǎn)單明了、突出機(jī)械設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
3 內(nèi)容實(shí)用:注重介紹螺紋連接、鍵連接、銷(xiāo)連接、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、減速器、變速器、軸、聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、彈簧等常用零部件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例。
機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的重要組成部分。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)人員而言,不僅要掌握常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法,還應(yīng)深入了解其零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。為此,我們將多年來(lái)從事機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)和研究所積累的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納,并通過(guò)查閱大量專(zhuān)業(yè)資料反復(fù)驗(yàn)證提煉,把機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和理論與常見(jiàn)機(jī)械機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)等內(nèi)容梳理整合,以常見(jiàn)的通用零部件為單元,結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)和方法,分析了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。圖解的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括螺紋連接、鍵連接、銷(xiāo)連接、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)、減速器、變速器、軸、聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器、滑動(dòng)軸承、滾動(dòng)軸承、彈簧等常用零部件結(jié)構(gòu)。本書(shū)的主要特點(diǎn)如下:
① 本書(shū)內(nèi)容全面但不冗雜,強(qiáng)調(diào)突出重點(diǎn)和要點(diǎn),做到精選內(nèi)容、敘述簡(jiǎn)明,便于查閱和參考。
② 全書(shū)采用“圖解”的寫(xiě)作風(fēng)格,在講解過(guò)程中采用了大量的圖、表等形式,對(duì)于不容易描述清楚的地方采用正誤和優(yōu)劣對(duì)比的方法,使讀者對(duì)講解知識(shí)能夠一目了然。
③ 本書(shū)不求面面俱到,而是更注重實(shí)際需要。書(shū)中的實(shí)例緊密聯(lián)系機(jī)械設(shè)計(jì)工程實(shí)際,具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和實(shí)用性。
④ 本書(shū)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了較深入的分析,讓讀者在進(jìn)行相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候知其然還知其所以然,知道著重考慮什么問(wèn)題、注意什么問(wèn)題,從而能快速掌握各種設(shè)計(jì)方法和技巧。
本書(shū)由孫開(kāi)元、李改靈主編,郝振潔、張麗杰、孫愛(ài)麗、李立華、劉潔任副主編。參與本書(shū)編寫(xiě)工作的還有:邵漢強(qiáng)、袁一、丁偉東、齊繼東、匡小平、張文斌、張晴峰、孫葳、劉寶平、孫佳璐、魏柯、廖苓平、韓繼富、董宏國(guó)、張寶玉、李書(shū)江、康來(lái)、王洪春、吳繼東、陳永祥、李濤、劉志剛。主審是李長(zhǎng)娜、于戰(zhàn)果。
由于水平和經(jīng)驗(yàn)有限,難免存在不足之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正,編者在此深表感謝。
編者
孫開(kāi)元,天津軍事交通學(xué)院物流系,圖學(xué)與設(shè)計(jì)教研室主任,副教授,主要承擔(dān)圖學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、虛擬仿真等學(xué)科的研究和教學(xué)工作,兼任天津市計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造學(xué)會(huì)理事、天津工程圖學(xué)會(huì)理事。 參加“C-300導(dǎo)彈的裝載標(biāo)準(zhǔn)”的制定工作;主持“總后軍事裝備機(jī)械圖樣的畫(huà)法規(guī)范”國(guó)軍標(biāo)的制定工作;主持“軍隊(duì)倉(cāng)儲(chǔ)物資圖示規(guī)范” 國(guó)軍標(biāo)的制定工作。 從事軍隊(duì)級(jí)科研立項(xiàng)10余項(xiàng),正式出版專(zhuān)業(yè)書(shū)籍和教材20余部。
第1章機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述
1.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵1
1.1.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1
1.1.2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)2
1.2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程2
1.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)系2
1.2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本步驟3
1.3機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則3
1.4機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求4
1.4.1功能要求4
1.4.2結(jié)構(gòu)工藝性要求5
1.4.3人機(jī)學(xué)要求13
1.4.4綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17
1.5機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向18
1.5.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向智能化方向發(fā)展18
1.5.2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向系統(tǒng)化方向發(fā)展19
第2章螺紋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1概述20
2.2螺紋連接的類(lèi)型和選用要點(diǎn)20
2.2.1螺紋的類(lèi)型選用要點(diǎn)20
2.2.2螺紋連接的類(lèi)型選擇要點(diǎn)20
2.2.3螺紋連接的設(shè)計(jì)選用要點(diǎn)22
2.3螺紋連接件設(shè)計(jì)要點(diǎn)23
2.4被連接件設(shè)計(jì)要點(diǎn)25
2.5螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)27
2.6提高螺栓連接強(qiáng)度的措施28
2.7螺紋連接防松結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)30
第3章鍵及花鍵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1概述33
3.2鍵的型式和尺寸選擇設(shè)計(jì)要點(diǎn)33
3.2.1鍵連接33
3.2.2鍵的尺寸選擇設(shè)計(jì)要點(diǎn)36
3.3被連接軸和輪轂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)37
3.4鍵的合理布置要點(diǎn)40
3.5考慮裝拆的設(shè)計(jì)要點(diǎn)41
第4章定位銷(xiāo)和銷(xiāo)連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1概述42
4.2銷(xiāo)的型式和尺寸選擇設(shè)計(jì)要點(diǎn)42
4.3銷(xiāo)的合理布置要點(diǎn)44
4.4銷(xiāo)連接的設(shè)計(jì)要點(diǎn)45
4.4.1考慮加工的銷(xiāo)孔設(shè)計(jì)要點(diǎn)45
4.4.2考慮裝拆的銷(xiāo)釘設(shè)計(jì)要點(diǎn)46
4.4.3考慮受力的銷(xiāo)釘設(shè)計(jì)要點(diǎn)46
第5章帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1概述48
5.2帶傳動(dòng)型式選擇要點(diǎn)49
5.3帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇、布置要點(diǎn)50
5.4帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)53
5.4.1帶與帶輪結(jié)構(gòu)53
5.4.2帶與帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)54
5.5帶傳動(dòng)的張緊設(shè)計(jì)要點(diǎn)56
5.5.1帶傳動(dòng)的張緊56
5.5.2帶傳動(dòng)的張緊設(shè)計(jì)要點(diǎn)57
第6章鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1概述60
6.2鏈傳動(dòng)主要參數(shù)選擇要點(diǎn)61
6.2.1鏈輪齒數(shù)61
6.2.2鏈的節(jié)距61
6.2.3中心距和鏈的節(jié)數(shù)62
6.3鏈傳動(dòng)布置與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)62
6.3.1鏈傳動(dòng)應(yīng)緊邊在上62
6.3.2兩鏈輪軸線鉛垂布置的合理措施63
6.3.3不能用一根鏈條帶動(dòng)一條線上的多個(gè)鏈輪63
6.3.4鏈輪不能水平布置63
6.3.5注意撓性傳動(dòng)拉力變動(dòng)對(duì)軸承負(fù)荷的影響64
6.4保證鏈傳動(dòng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的常用措施64
6.4.1帶與鏈傳動(dòng)應(yīng)加罩64
6.4.2彈簧卡片的開(kāi)口方向要與鏈條運(yùn)動(dòng)方向相反64
6.4.3鏈傳動(dòng)應(yīng)用少量的潤(rùn)滑油64
6.4.4鏈傳動(dòng)的中心距應(yīng)該能調(diào)整65
第7章螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.1概述66
7.2螺紋類(lèi)型選擇要點(diǎn)67
7.3螺旋機(jī)構(gòu)的形式選擇要點(diǎn)67
7.4提高螺旋強(qiáng)度、剛度和耐磨性的設(shè)計(jì)要點(diǎn)68
7.5提高螺旋傳動(dòng)精度的設(shè)計(jì)要點(diǎn)69
7.5.1影響螺旋傳動(dòng)精度的因素69
7.5.2提高螺旋傳動(dòng)精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施70
7.6滾珠螺旋設(shè)計(jì)要點(diǎn)71
第8章減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.1概述78
8.2減速器總體設(shè)計(jì)和選型80
8.2.1減速器設(shè)計(jì)一般程序80
8.2.2通用減速器的設(shè)計(jì)程序81
8.2.3標(biāo)準(zhǔn)減速器選用82
8.3非標(biāo)準(zhǔn)減速器合理設(shè)計(jì)82
8.3.1減速器的選型要點(diǎn)83
8.3.2總體設(shè)計(jì)要點(diǎn)84
8.3.3減速器箱體設(shè)計(jì)85
8.4附件設(shè)計(jì)91
8.4.1窺視孔91
8.4.2通氣器92
8.4.3油塞93
8.4.4油標(biāo)裝置94
8.4.5定位銷(xiāo)95
8.4.6起蓋螺釘95
8.4.7起吊裝置96
8.4.8軸承端蓋98
8.5減速器的潤(rùn)滑、冷卻和散熱100
8.5.1減速器的潤(rùn)滑100
8.5.2減速器的冷卻、散熱101
第9章變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
9.1概述103
9.1.1有級(jí)變速器103
9.1.2無(wú)級(jí)變速器104
9.2參數(shù)選擇和總體布置105
9.3變速器傳動(dòng)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)107
9.4摩擦輪和摩擦無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)108
9.4.1摩擦無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)過(guò)程108
9.4.2摩擦無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)109
第10章軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
10.1概述112
10.1.1軸的類(lèi)型112
10.1.2軸的材料113
10.1.3軸的失效形式114
10.1.4軸的設(shè)計(jì)原則116
10.2提高軸的疲勞強(qiáng)度措施116
10.3軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)119
10.3.1考慮加工的軸系設(shè)計(jì)要點(diǎn)119
10.3.2考慮安裝的軸系設(shè)計(jì)要點(diǎn)120
10.3.3考慮軸上零件可靠固定的軸系設(shè)計(jì)要點(diǎn)122
10.3.4考慮運(yùn)動(dòng)可靠性的軸系設(shè)計(jì)要點(diǎn)123
第11章聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
11.1概述125
11.2聯(lián)軸器類(lèi)型選擇要點(diǎn)125
11.2.1聯(lián)軸器的類(lèi)型及應(yīng)用125
11.2.2聯(lián)軸器類(lèi)型選擇要點(diǎn)127
11.3聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)130
11.4離合器類(lèi)型選擇要點(diǎn)133
11.4.1離合器的類(lèi)型133
11.4.2離合器類(lèi)型選擇要點(diǎn)135
11.5離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)136
11.6制動(dòng)器類(lèi)型選擇要點(diǎn)138
11.6.1制動(dòng)器的分類(lèi)及應(yīng)用138
11.6.2制動(dòng)器的類(lèi)型選擇要點(diǎn)140
第12章滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
12.1概述142
12.2滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式143
12.3滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)145
12.3.1滑動(dòng)軸承支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)145
12.3.2考慮滑動(dòng)軸承固定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)148
12.3.3考慮滑動(dòng)軸承裝拆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)149
12.3.4考慮滑動(dòng)軸承間隙調(diào)整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)151
12.3.5考慮滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)152
12.3.6軸瓦、軸承襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)156
12.3.7考慮滑動(dòng)軸承磨損的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)157
12.4滑動(dòng)軸承材料選擇要點(diǎn)159
12.4.1軸承材料要求及常用軸承材料159
12.4.2軸承材料選用要點(diǎn)161
12.5特殊要求的軸承設(shè)計(jì)要點(diǎn)161
第13章滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
13.1概述163
13.2滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇要點(diǎn)164
13.3考慮軸承組合的布置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)169
13.4軸承座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)171
13.5考慮軸承裝拆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)174
13.6考慮潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)要點(diǎn)175
13.7鋼絲滾道軸承設(shè)計(jì)要點(diǎn)177
第14章彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
14.1概述178
14.2彈簧類(lèi)型選擇要點(diǎn)178
14.2.1彈簧的類(lèi)型178
14.2.2彈簧類(lèi)型選擇要點(diǎn)182
14.3彈簧參數(shù)的選擇要點(diǎn)183
14.3.1圓柱螺旋彈簧參數(shù)選擇183
14.3.2游絲參數(shù)的選擇184
14.3.3環(huán)形彈簧設(shè)計(jì)參數(shù)選取184
14.4圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)185
14.4.1圓柱螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)185
14.4.2圓柱螺旋拉伸彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)187
14.4.3圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)188
14.5其他彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)190
14.5.1平面蝸卷彈簧(游絲)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)190
14.5.2片彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)191
14.5.3環(huán)形彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)193
14.5.4碟形彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)194
14.5.5橡膠彈簧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)196
參考文獻(xiàn)