機(jī)械設(shè)計(jì)

前言

　　本書是根據(jù)教育部高等學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂的“機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)基本要求”的精神，在重慶大學(xué)歷年來編寫的機(jī)械設(shè)計(jì)教材基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革、教學(xué)研究和教學(xué)實(shí)踐成果編寫而成的。本書的編寫指導(dǎo)思想是以培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力為主線，以機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械零部件工作能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。　　本書在保持重慶大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)教材基本特色的基礎(chǔ)上，主要內(nèi)容規(guī)劃如下：第1-3章為機(jī)械設(shè)計(jì)概論、強(qiáng)度設(shè)計(jì)基本理論及摩擦學(xué)基本知識(shí)，探討機(jī)械設(shè)計(jì)中的一些共性問題；第4-9章論述了各種機(jī)械傳動(dòng)的特性和設(shè)計(jì)方法，并解決機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)問題；第10一13章為軸系零部件的設(shè)計(jì)，突出機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第14-15章為常用連接的設(shè)計(jì)；第16章為彈簧設(shè)計(jì)；第17章為有限元方法在零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用?！　”緯奶攸c(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：　　1）按照機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律調(diào)整本書內(nèi)容結(jié)構(gòu)，處理好機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與單個(gè)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及其他零部件設(shè)計(jì)的關(guān)系，使本書整體內(nèi)容更具有邏輯性和系統(tǒng)性?！　?）帶式輸送機(jī)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例始終貫穿于本書主要內(nèi)容之中，增強(qiáng)了本書的工程實(shí)踐性。通過對(duì)該設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行多方案分析、比較和綜合設(shè)計(jì)來培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析能力、綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力?！　?）隨著生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高強(qiáng)度、低韌性材料（零件）發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂已經(jīng)成為一種較為常見的失效形式，故而引入了斷裂力學(xué)的一些基本內(nèi)容。此外，還豐富了接觸疲勞強(qiáng)度的基本理論。因此，總體上機(jī)械強(qiáng)度設(shè)計(jì)基本理論得到加強(qiáng)。　　4）同步帶傳動(dòng)和齒形鏈傳動(dòng)應(yīng)用日漸廣泛，故而增加了同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)和齒形鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)的基本方法。此外，為拓寬學(xué)生知識(shí)面，還適當(dāng)介紹了一些現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及新型傳動(dòng)：　　5）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，有限元方法已經(jīng)成為一種實(shí)用、高效且應(yīng)用廣泛的數(shù)值分析方法。有限元強(qiáng)度分析計(jì)算方法是對(duì)常規(guī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法非常必要的、有力的補(bǔ)充，故而增加了第17章有限元方法在零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。通過柴油機(jī)連桿和風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱兩個(gè)實(shí)例分析引入了有限元強(qiáng)度分析計(jì)算方法的一些基本知識(shí)?！　?）采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的名詞術(shù)語和符號(hào)，盡量引用最新的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和資料，例如在齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、滾動(dòng)軸承等章節(jié)中都反映了一些最新的變化?！　?）本書內(nèi)容豐富，力求重點(diǎn)、難點(diǎn)突出，語言簡(jiǎn)潔，圖表清晰，書后還附有機(jī)械設(shè)計(jì)詞匯中英文對(duì)照和索引，以便于讀者自學(xué)與查閱。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)教育部高等學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂的“機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)基本要求”并結(jié)合近年來教學(xué)改革實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)編寫而成的。本書的編寫指導(dǎo)思想是以培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力為主線，以機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、機(jī)械零部件工作能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力?！　”緯?7章，包括機(jī)械設(shè)計(jì)概論，機(jī)械零件的強(qiáng)度，摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)，帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，其他傳動(dòng)裝置，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)，軸的連接與制動(dòng)，滾動(dòng)軸承，滑動(dòng)軸承，螺紋連接，鉚接、焊接和膠接，彈簧，有限元方法在零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。書后附有機(jī)械設(shè)計(jì)詞匯中英文對(duì)照和索引。　　本書可作為高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)教材，也可供機(jī)械工程領(lǐng)域的研究生和有關(guān)科研、工程設(shè)計(jì)人員參考。

書籍目錄

第1章 機(jī)械設(shè)計(jì)概論 　1.1 機(jī)械的類型與組成 　1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般程序 　1.3 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求和一般步驟 　1.4 機(jī)械零件的工作能力 　1.5 機(jī)械零件的常用材料及選用原則 　1.6 機(jī)械設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化 　1.7 機(jī)械設(shè)計(jì)方法的發(fā)展動(dòng)態(tài) 　思考題與習(xí)題 第2章 機(jī)械零件的強(qiáng)度 　2.1 載荷和應(yīng)力的分類 　2.2 機(jī)械零件的靜強(qiáng)度 　2.3 機(jī)械零件的疲勞特性 　2.4 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算 　2.5 斷裂力學(xué)在零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 　2.6 機(jī)械零件的表面強(qiáng)度 　思考題與習(xí)題 第3章 摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述 　3.1 摩擦 　3.2 磨損 　3.3 潤(rùn)滑 　3.4 摩擦學(xué)研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 　思考題與習(xí)題 第4章 齒輪傳動(dòng) 　4.1 概述 　4.2 輪齒的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 　4.3 齒輪常用材料和試驗(yàn)齒輪的疲勞極限 　4.4 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 　4.5 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 　4.6 直齒錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 　4.7 變載荷時(shí)齒輪的疲勞強(qiáng)度計(jì)算和短期過載時(shí)的靜強(qiáng)度計(jì)算 　4.8 齒輪傳動(dòng)的效率和潤(rùn)滑 　4.9 齒輪結(jié)構(gòu) 　4.10 圓弧齒圓柱齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 　思考題與習(xí)題 第5章 蝸桿傳動(dòng) 　5.1 概述 　5.2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算 　5.3 蝸桿傳動(dòng)的相對(duì)滑動(dòng)速度和效率 　5.4 蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料選擇 　5.5 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算 　5.6 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑與熱平衡計(jì)算 　5.7 蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　5.8 新型蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介 　思考題與習(xí)題 第6章 帶傳動(dòng) 　6.1 概述 　6.2 帶傳動(dòng)的受力分析及運(yùn)動(dòng)特性 　6.3 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 　6.4 同步帶傳動(dòng) 　思考題與習(xí)題 第7章 鏈傳動(dòng) 　7.1 概述 　7.2 鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析 　7.3 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 　7.4 齒形鏈傳動(dòng) 　思考題與習(xí)題 第8章 其他傳動(dòng)裝置 　8.1 螺旋傳動(dòng) 　8.2 摩擦輪傳動(dòng) 　8.3 減速器 　8.4 變速器 　思考題與習(xí)題 第9章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 　9.1 機(jī)械傳動(dòng)類型的選擇 　9.2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案的評(píng)價(jià)方法 　9.3 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)實(shí)例分析 　思考題與習(xí)題 第10章 軸的設(shè)計(jì) 　10.1 概述 　10.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　10.3 軸的強(qiáng)度計(jì)算 　10.4 軸的剛度和振動(dòng)計(jì)算 　思考題與習(xí)題 第11章 軸的連接與制動(dòng) 　11.1 軸轂連接 　11.2 聯(lián)軸器 　11.3 離合器 　11.4 制動(dòng)器 　思考題與習(xí)題 第12章 滾動(dòng)軸承 　12.1 概述 　12.2 滾動(dòng)軸承的常用類型和選擇 　12.3 滾動(dòng)軸承的工作情況及計(jì)算準(zhǔn)則 　12.4 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 　12.5 滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度和極限轉(zhuǎn)速 　12.6 滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　思考題與習(xí)題 第13章 滑動(dòng)軸承 　13.1 概述 　13.2 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式 　13.3 軸瓦的材料和結(jié)構(gòu) 　13.4 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 　13.5 非完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 　13.6 液體動(dòng)力潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 　13.7 其他軸承簡(jiǎn)介 　思考題與習(xí)題 第14章 螺紋連接 　14.1 概述 　14.2 螺紋連接的擰緊和防松 　14.3 螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及受力分析 　14.4 單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算 　14.5 提高螺紋連接強(qiáng)度的措施 　思考題與習(xí)題 第15章 鉚接、焊接和膠接 　15.1 鉚接 　15.2 焊接 　15.3 膠接 　思考題與習(xí)題 第16章 彈簧 　16.1 概述 　16.2 彈簧材料和許用應(yīng)力 　16.3 圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧的設(shè)計(jì) 　16.4 圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì) 　16.5 其他類型彈簧簡(jiǎn)介 　思考題與習(xí)題 第17章 有限元方法在零件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 　17.1 有限元方法概述 　17.2 桿類零件的有限元計(jì)算分析 　17.3 箱體有限元計(jì)算分析 　思考題與習(xí)題 機(jī)械設(shè)計(jì)詞匯中英文對(duì)照 索引 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　3.3.5潤(rùn)滑劑的選用　　在生產(chǎn)設(shè)備事故中，由于潤(rùn)滑不當(dāng)而引起的事故占很大比重，因潤(rùn)滑不良造成的設(shè)備精度降低也比較嚴(yán)重，因此必須根據(jù)使用場(chǎng)合和要求，正確選用合適的潤(rùn)滑劑。　　1.潤(rùn)滑劑的選擇原則　　1）類型選擇潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑及散熱效果好，應(yīng)用最廣。潤(rùn)滑脂易保持在潤(rùn)滑部分，潤(rùn)滑系統(tǒng)簡(jiǎn)單，密封性好。固體潤(rùn)滑劑的摩擦系數(shù)較高，散熱性差，但使用壽命長(zhǎng)，能在極高或極低溫度、腐蝕、真空和輻射等特殊條件下工作?！　?）工作條件高溫、重載、低速條件下選粘度高的潤(rùn)滑油或基礎(chǔ)油粘度高的潤(rùn)滑脂，以利于形成油膜。承受重載、間斷或沖擊載荷要加入油性劑或極壓添加劑以提高邊界膜和極壓膜的承載能力。一般潤(rùn)滑的工作溫度最好不超過60℃，而潤(rùn)滑脂的工作溫度應(yīng)低于其滴點(diǎn)20-30℃?！　?）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及環(huán)境條件垂直潤(rùn)滑面和開式齒輪、鏈條等采用高粘度潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂或固體潤(rùn)滑劑以保持較好的附著性。在多塵、潮濕環(huán)境下，宜采用抗水的鈣基、鋰基或鋁基潤(rùn)滑脂。在酸堿化學(xué)介質(zhì)環(huán)境及真空、輻射條件下，常選用固體潤(rùn)滑劑。　　一臺(tái)設(shè)備中用油種類應(yīng)盡量少，且應(yīng)首先滿足主要件的需要。如精密機(jī)床主軸箱中要潤(rùn)滑的部件有齒輪、滾動(dòng)軸承和電磁離合器等，統(tǒng)一選用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑，且首先應(yīng)滿足主軸軸承的要求。

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