機(jī)械設(shè)計(jì)

前言

本書是按照教育部組織實(shí)施的“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”中“2r-程制圖與機(jī)械基礎(chǔ)系列課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的研究與實(shí)踐”和“機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)基本要求”（1995年修訂版）編寫的。在21世紀(jì)到來的時(shí)候，由于各方面的迅速發(fā)展，對機(jī)械設(shè)計(jì)課程的要求有很大的變化和提高。隨著市場競爭越來越激烈，要求能設(shè)計(jì)制造出具有強(qiáng)大市場競爭能力的產(chǎn)品，因此要求設(shè)計(jì)人員具有很好的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。由于機(jī)械學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電子學(xué)等的發(fā)展，許多機(jī)械產(chǎn)品采用了最新的研究成果，成為機(jī)電液一體化的產(chǎn)品，其復(fù)雜程度和技術(shù)水平有很大的提高，要求設(shè)計(jì)人員具有的知識(shí)深度和廣度也提高了。此外，現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)中廣泛采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、健壯設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、有限元計(jì)算等新的理論和方法，要求設(shè)計(jì)的周期縮短，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和成功率。在機(jī)械設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)工作的精度和水平也有很大的提高，采用了許多新的儀器設(shè)備和數(shù)據(jù)處理方法。因此，要成為一個(gè)高級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)師，需要掌握大量的知識(shí)，具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)能力。大學(xué)階段要求學(xué)習(xí)的內(nèi)容越來越多，對學(xué)生能力的要求越來越高，而本課程的學(xué)時(shí)不斷壓縮，許多相關(guān)課程合并或取消，這就是我們面臨的矛盾。計(jì)算機(jī)的廣泛使用和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的開通，許多各有特色的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊的出版和設(shè)計(jì)軟件的迅速推廣，為設(shè)計(jì)人員提供了非常好的條件。因此，在新教材中我們將盡力引導(dǎo)學(xué)習(xí)本書的讀者提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、自學(xué)能力、分析和解決問題的能力、運(yùn)用資料的能力、在設(shè)計(jì)X-作中使用計(jì)算機(jī)的能力等。針對以上情況，我們確定編寫本教材的指導(dǎo)思想是：1．注意提高學(xué)生的設(shè)計(jì)、分析能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的要求；2．進(jìn)行課程內(nèi)容的必要更新，引入機(jī)械設(shè)計(jì)的一些新發(fā)展，減少過專、過深、使用較少、典型意義不大或在后續(xù)課程中可以學(xué)到的內(nèi)容；3．積極采用CAI軟件，提高教學(xué)的效果和學(xué)生的能力；4．加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，單獨(dú)列為一篇，使其系統(tǒng)化、理論化；5．引入幾個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)實(shí)例；6．貫徹“講一、練二、考三”的精神，安排教學(xué)內(nèi)容和練習(xí)作業(yè)；7．注意繼承性，堅(jiān)持本課程教學(xué)基本要求的精神，堅(jiān)持本課程的基本特色。

內(nèi)容概要

本書是教育部“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計(jì)劃”的研究成果，是面向21世紀(jì)課程教材，也是普通高等教育“九五”國家教委重點(diǎn)教材。    全書除緒論外，分3篇共18章：第1篇機(jī)械設(shè)計(jì)總論，主要介紹機(jī)械設(shè)計(jì)的一些共性知識(shí)和理論，并將軸和滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算分別地與疲勞強(qiáng)度和摩擦學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)合起來；第2篇常用機(jī)械零件的工作能力設(shè)計(jì)計(jì)算；第3篇機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概念和軸系零部件設(shè)計(jì)等，附有3個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)例。書末附光盤1張，主要用于學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后和考試前復(fù)習(xí)、完成部分習(xí)題和設(shè)計(jì)性作業(yè)。

書籍目錄

前言機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件介紹緒論第1篇 機(jī)械設(shè)計(jì)總論　第1章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論　　1.1 概述　　1.2 機(jī)械零部件設(shè)計(jì)　　1.3 機(jī)械零件的材料和熱處理的選擇原則　　1.4 機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化　　1.5 機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的新發(fā)展　　習(xí)題1　第2章 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算　　2.1 概述　　2.2 疲勞強(qiáng)度的基本理論　　2.3 影響疲勞強(qiáng)度的主要因素　　2.4 穩(wěn)定變應(yīng)力機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算　　2.5 非穩(wěn)定變應(yīng)力機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算　　2.6 提高疲勞強(qiáng)度的主要措施　　2.7 機(jī)械零件的接觸疲勞強(qiáng)度　　2.8 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算　　附錄　　習(xí)題2　第3章 摩擦學(xué)設(shè)計(jì)　　3.1 概述　　3.2 摩擦學(xué)基本理論　　3.3 滑動(dòng)軸承的摩擦學(xué)設(shè)計(jì)　　3.4 運(yùn)動(dòng)副摩擦學(xué)設(shè)計(jì)簡介　　習(xí)題3第2篇 機(jī)械零件的工作能力設(shè)計(jì)計(jì)算　第4章 傳動(dòng)總論及機(jī)械傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)　　4.1 概述　　4.2 機(jī)械傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算　　4.3 常用機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)和適用場合　　4.4 傳動(dòng)系統(tǒng)中的常用部件　　4.5 機(jī)械傳動(dòng)裝置方案設(shè)計(jì)的一般原則　　4.6 機(jī)械傳動(dòng)裝置方案設(shè)計(jì)舉例　　習(xí)題4　第5章 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)　　5.1 帶傳動(dòng)　　5.2 鏈傳動(dòng)　　習(xí)題5　第6章 齒輪傳動(dòng)　　6.1 概述　　6.2 圓柱齒輪的基本參數(shù)、幾何計(jì)算和精度選擇　　6.3 齒輪傳動(dòng)的失效方式、材料和熱處理　　6.4 圓柱齒輪的計(jì)算載荷　　6.5 直齒圓柱齒輪受力分析和強(qiáng)度計(jì)算　　6.6 直齒圓柱齒輪的參數(shù)選擇和許用應(yīng)力　　6.7 斜齒圓柱齒輪受力分析和強(qiáng)度計(jì)算　　6.8 直齒錐齒輪受力分析和強(qiáng)度計(jì)算　　6.9 齒輪傳動(dòng)的潤滑　　6.10 曲線齒錐齒輪簡介　　6.11 圓弧齒輪傳動(dòng)　　習(xí)題6　第7章 蝸桿傳動(dòng)　　7.1 概述　　7.2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸　　7.3 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、材料和結(jié)構(gòu)　　7.4 蝸桿傳動(dòng)的受力分析和效率計(jì)算　　7.5 圓柱蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算　　7.6 圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)簡介　　7.7 蝸桿傳動(dòng)的潤滑　　習(xí)題7  第8章 螺旋傳動(dòng)  第9章 滾動(dòng)軸承  第10章 彈簧  第11章 螺紋聯(lián)接第3篇 機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  第12章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概論  第13章 輪及其與軸的聯(lián)接  第14章 聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器  第15章 軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  第16章 潤滑方式和密封裝置  第17章 箱和導(dǎo)軌  第18章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算實(shí)例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（3）表面疲勞磨損兩個(gè)相互滾動(dòng)或滾動(dòng)兼滑動(dòng)的摩擦表面，在循環(huán)接觸應(yīng)力作用下，由于材料疲勞剝落而形成凹坑，統(tǒng)稱為表面疲勞磨損或接觸疲勞磨損。疲勞表面的典型外觀是表面出現(xiàn)疲勞裂紋和點(diǎn)蝕。一般說來，表面疲勞磨損是不可避免的，即使是良好的油膜潤滑條件下也會(huì)發(fā)生。例如閉式齒輪傳動(dòng)中的疲勞點(diǎn)蝕。表面疲勞磨損包括表面萌生或表層萌生疲勞磨損及鱗剝或點(diǎn)蝕兩種類型。表面疲勞磨損形成過程非常復(fù)雜，影響因素繁多，概括起來主要有以下四個(gè)方面：1）在干摩擦或潤滑條件下的宏觀應(yīng)力場；2）摩擦副材料的力學(xué)性能和強(qiáng)度；3）材料內(nèi)部缺陷的幾何形狀和分布密度；4）潤滑劑或介質(zhì)與摩擦副材料的作用。表面疲勞現(xiàn)象具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，在相同的條件下同一批試件的疲勞壽命之間相差很大。為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，相同條件下的實(shí)驗(yàn)批量應(yīng)大于10，并需按照統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理數(shù)據(jù)。典型零件如齒輪、滾動(dòng)軸承等的疲勞失效計(jì)算詳見第6、第9章相關(guān)內(nèi)容。（4）摩擦化學(xué)磨損在摩擦作用促進(jìn)下，摩擦副的一方或雙方與中間物質(zhì)或環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的表面損傷，稱為摩擦化學(xué)磨損，也稱腐蝕磨損。常見的有氧化磨損和特殊介質(zhì)腐蝕磨損。摩擦化學(xué)磨損的表面一般具有反應(yīng)物（膜、微粒）。摩擦副材料的性質(zhì)、摩擦表面的相對滑動(dòng)速度等都影響著摩擦化學(xué)磨損的程度。以上討論的幾種不同磨損類型在機(jī)械零件的實(shí)際摩擦過程中很少單獨(dú)出現(xiàn)。相反，它們可能同時(shí)或交替起作用。一般說來，只有磨粒磨損和表面疲勞才能直接產(chǎn)生磨屑。粘著磨損只在摩擦副之間發(fā)生材料的轉(zhuǎn)移，這些轉(zhuǎn)移的顆粒在表面疲勞或磨粒磨損作用下才能脫落成磨屑，這些磨屑也能起到磨粒作用。由粘著磨損產(chǎn)生的材料轉(zhuǎn)移顆粒，往往由于摩擦作用發(fā)生氧化，然后再受到磨粒磨損和表面疲勞磨損作用而成為磨屑。若此時(shí)形成的氧化物顆粒硬度很高，則會(huì)顯著地加劇磨損。

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《機(jī)械設(shè)計(jì)》由高等教育出版社出版。

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