机械设计
作者：刘元林，宋胜伟 主编
出版时间：2017年版
丛编项： 普通高等教育“十三五”规划教材
内容简介
本书根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会对机械设计课程教学的基本要求，考虑卓越工程师培养计划对机械设计人才的能力要求，在作者长期教学与学术研究并认真吸取其他高等学校机械类专业机械设计课程教学改革经验的基础上编写而成。以培养学生综合机械设计能力为主线，以机械设计的基本概念、基本知识和基本设计计算方法为主要内容，突出设计性、实践性和综合性的特点。全书共分14章，包括：绪论，机械设计概论，机械零件设计中的强度与耐磨性，螺纹连接与螺旋传动，键连接、销连接及键连接，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器、离合器及制动器，弹簧。每一章节给出了教学目标、知识要点，并通过导入案例引出本章的教学内容。每一章节后有本章小结及习题。 本书可作为高等工科学校机械类各专业机械设计课程的教材，也可供有关专业的师生和工程技术人员参考。
目录
第1章绪论(1)
1.1机械工业在现代化建设中的地位与作用(1)
1.2“机械设计”课程的研究对象及研究内容(2)
1.3“机械设计”课程的性质和任务(4)
1.4学习“机械设计”课程应注意的问题(4)
本章小结(5)
第2章机械设计概论(6)
2.1机械设计与机械零件设计的基本要求(6)
2.1.1机械设计的基本要求(7)
2.1.2机械零件设计的基本要求(7)
2.2机械设计的一般程序(8)
2.2.1制订设计工作计划(9)
2.2.2方案设计(9)
2.2.3技术设计(9)
2.2.4施工设计(10)
2.2.5试制、试验、鉴定(10)
2.2.6定型产品设计(10)
2.3机械零件的主要失效形式与设计准则(10)
2.3.1机械零件的主要失效形式(10)
2.3.2机械零件的设计准则(11)
2.4机械零件的设计方法与基本原则(13)
2.4.1机械零件的设计方法(13)
2.4.2机械零件的设计步骤(14)
2.4.3机械零件设计的基本原则(15)
本章小结(16)
习题(16)
第3章机械零件设计中的强度与耐磨性(17)
3.1机械零件的载荷与应力(18)
3.1.1载荷与应力的分类(18)
3.1.2稳定循环变应力的基本参数(18)
3.2静应力时机械零件的强度计算(19)
3.2.1塑性材料零件的强度计算(19)
3.2.2脆性材料与低塑性材料(20)
3.3机械零件的疲劳强度(20)
3.3.1疲劳断裂特征(20)
3.3.2疲劳曲线和疲劳极限应力图(21)
3.3.3影响机械零件疲劳强度的主要因素和零件极限应力图(23)
3.3.4单向稳定变应力时的疲劳强度计算(24)
3.3.5提高机械零件疲劳强度的措施(27)
3.4机械零件的接触强度(27)
3.5摩擦、磨损与润滑概述(29)
3.5.1摩擦(29)
3.5.2磨损(30)
3.5.3润滑(32)
本章小结(35)
习题(35)
机械设计
目录
第4章螺纹连接与螺旋传动(36)
4.1概述(36)
4.2螺纹连接(37)
4.2.1螺纹(38)
4.2.2螺纹连接件及连接的主要类型(40)
4.2.3螺纹连接的预紧与防松(44)
4.2.4螺栓连接的类型(47)
4.2.5螺栓连接受力分析和强度计算(47)
4.2.6提高螺栓连接强度的措施(60)
4.3螺旋传动(63)
4.3.1螺旋传动的类型、特点及应用(63)
4.3.2螺旋传动的设计(64)
4.3.3其他螺旋传动简介(69)
4.3.4螺旋传动的工程应用(70)
4.4综合应用实例(70)
本章小结(71)
习题(71)
第5章键连接、销连接及键连接(74)
5.1键连接(74)
5.1.1键连接的功用、分类和应用特点(74)
5.1.2键的选择和键连接的强度计算(77)
5.2花键连接(80)
5.2.1花键连接类型、特点和应用(80)
5.2.2花键连接的设计计算(82)
5.3销连接(83)
5.3.1销连接的功用、分类和应用特点(83)
5.3.2销连接设计计算(85)
5.4键连接(85)
5.4.1型面连接(86)
5.4.2胀紧连接(86)
5.4.3过盈连接(87)
5.5综合应用实例(87)
本章小结(88)
习题(88)
第6章带传动(90)
6.1带传动的类型、特点及应用(91)
6.1.1带传动的类型(91)
6.1.2带传动的形式(92)
6.1.3带传动的特点及应用(93)
6.2普通V带和带轮的结构(93)
6.2.1普通V带的结构和规格(93)
6.2.2普通V带带轮的结构和材料(95)
6.2.3带传动的几何尺寸计算(97)
6.3带传动工作情况分析(98)
6.3.1带传动的受力分析(98)
6.3.2带传动的应力分析(100)
6.3.3带传动的运动分析(101)
6.4普通V带传动的设计(102)
6.4.1带传动的失效形式和设计准则(102)
6.4.2单根V带的基本额定功率和许用功率(102)
6.4.3V带传动的设计步骤和传动参数选择(104)
6.5带传动的张紧、安装与维护(107)
6.5.1带传动的张紧方法(107)
6.5.2带传动的安装与维护(108)
6.6综合应用实例(109)
本章小结(110)
习题(110)
第7章链传动(112)
7.1链传动的类型、特点及应用(113)
7.1.1链传动的组成与类型(113)
7.1.2链传动的特点及应用(113)
7.2滚子链及链轮(114)
7.2.1滚子链的结构和规格(114)
7.2.2滚子链链轮(116)
7.3链传动的运动特性(118)
7.3.1链传动的运动特性(118)
7.3.2链传动的受力分析(120)
7.4滚子链传动的失效形式及功率曲线(121)
7.4.1链传动的失效形式(121)
7.4.2功率曲线图(122)
7.5滚子链传动的设计(124)
7.5.1链传动设计内容(124)
7.5.2链传动主要参数的选择及设计步骤(124)
7.6链传动的布置、张紧与润滑(125)
7.6.1链传动的布置(125)
7.6.2链传动的张紧(125)
7.6.3链传动的润滑(126)
7.7综合应用实例(127)
本章小结(128)
习题(128)
第8章齿轮传动(129)
8.1概述(130)
8.1.1齿轮传动的特点(130)
8.1.2齿轮传动类型(130)
8.1.3齿轮传动要求(131)
8.2齿轮传动的失效形式及设计准则(131)
8.2.1齿轮的失效形式(131)
8.2.2设计准则(134)
8.3齿轮材料的选择及其许用应力(135)
8.3.1常用的齿轮材料(135)
8.3.2齿轮材料的选择原则(137)
8.3.3齿轮的许用应力(138)
8.4齿轮传动的计算载荷(142)
8.5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算(147)
8.5.1轮齿的受力分析(147)
8.5.2齿根弯曲疲劳强度计算(148)
8.5.3齿面接触疲劳强度计算(150)
8.5.4齿轮传动的强度计算说明(153)
8.6齿轮传动的设计参数与精度选择(154)
8.6.1齿轮传动设计参数的选择(154)
8.6.2齿轮精度的选择(155)
8.7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算(156)
8.7.1轮齿的受力分析(156)
8.7.2齿根弯曲疲劳强度计算(158)
8.7.3齿面接触疲劳强度计算(158)
8.8标准直齿锥齿轮传动的强度计算(161)
8.8.1直齿锥齿轮传动几何参数(161)
8.8.2轮齿的受力分析(162)
8.8.3齿根弯曲疲劳强度计算(163)
8.8.4齿面接触疲劳强度计算(163)
8.9齿轮的结构设计(164)
8.10齿轮传动的润滑(166)
8.11综合应用实例(168)
本章小结(174)
习题(174)
第9章蜗杆传动(177)
9.1蜗杆传动的类型、特点及应用(177)
9.1.1蜗杆传动的类型(178)
9.1.2蜗杆传动的特点及应用(179)
9.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算(180)
9.2.1普通圆柱蜗杆传动的主要参数及选择(180)
9.2.2蜗杆传动的几何尺寸(183)
9.3蜗杆传动的失效形式、设计准则、材料和结构(184)
9.3.1失效形式和设计准则(184)
9.3.2蜗杆传动的材料和结构(184)
9.3.3蜗杆传动的精度等级(186)
9.4蜗杆传动的强度计算(187)
9.4.1蜗杆传动的受力分析(187)
9.4.2蜗轮齿面接触疲劳强度计算(188)
9.4.3蜗轮轮齿齿根弯曲疲劳强度计算(189)
9.5蜗杆传动相对滑动速度、效率、润滑和热平衡计算(190)
9.5.1齿面间相对滑动速度(190)
9.5.2蜗杆传动的效率(191)
9.5.3蜗杆传动的润滑(192)
9.5.4蜗杆传动的热平衡计算(193)
9.6综合应用实例(194)
本章小结(195)
习题(196)
第10章轴(198)
10.1概述(199)
10.1.1轴的分类(199)
10.1.2轴的材料(200)
10.1.3轴设计的内容和一般步骤(201)
10.2轴的结构设计(201)
10.2.1轴结构设计的要求(201)
10.2.2拟定轴上零件的装配方案(202)
10.2.3轴上零件的定位及固定(202)
10.2.4轴的结构工艺性(204)
10.2.5提高轴强度和刚度的措施(205)
10.3轴的强度计算(206)
10.3.1按扭转强度计算(206)
10.3.2按弯扭合成强度计算(207)
10.4轴的刚度计算简介(209)
10.5综合应用实例(209)
本章小结(213)
习题(214)
第11章滑动轴承(216)
11.1概述(217)
11.2滑动轴承的分类、结构形式及材料(217)
11.2.1滑动轴承的类型(217)
11.2.2滑动轴承的结构(218)
11.2.3轴承材料和轴瓦结构(220)
11.2.4滑动轴承润滑剂的选用及润滑装置(228)
11.3非液体摩擦滑动轴承的设计(232)
11.3.1径向滑动轴承的设计(232)
11.3.2止推滑动轴承的设计(233)
11.4液体动力润滑径向滑动轴承的设计(234)
11.4.1径向滑动轴承的工作过程(234)
11.4.2流体动力润滑的基本方程(235)
11.4.3径向滑动轴承的几何关系和承载量系数(238)
11.4.4最小油膜厚度hmin(240)
11.4.5轴承的热平衡计算(241)
11.4.6参数选择(242)
11.5综合应用实例(243)
本章小结(246)
习题(246)
第12章滚动轴承(248)
12.1概述(249)
12.2滚动轴承的组成及基本结构(251)
12.2.1滚动轴承基本组成(251)
12.2.2滚动轴承材料(251)
12.3滚动轴承的类型和代号(252)
12.3.1滚动轴承的类型(252)
12.3.2滚动轴承的性能和特点(254)
12.3.3滚动轴承的选择(256)
12.3.4滚动轴承的代号(258)
12.4滚动轴承的工作情况(266)
12.4.1滚动轴承的主要失效形式及计算准则(266)
12.4.2滚动轴承的受力分析(267)
12.5滚动轴承的寿命计算(270)
12.5.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷(270)
12.5.2滚动轴承疲劳寿命计算的基本公式(271)
12.5.3当量动载荷(274)
12.5.4角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷与轴向载荷计算(276)
12.6滚动轴承的静强度计算(278)
12.6.1基本额定静载荷(278)
12.6.2静载荷计算(278)
12.7滚动轴承的极限转速(279)
12.8滚动轴承的组合设计(280)
12.8.1滚动轴承轴系支点固定的结构形式(281)
12.8.2轴承的配合与装拆(282)
12.8.3轴承的润滑与密封(283)
12.8.4滚动轴承部件的调整(286)
12.8.5轴承座的刚度与同轴度(286)
12.9综合应用实例(288)
本章小结(289)
习题(290)
第13章联轴器、离合器及制动器(292)
13.1联轴器的类型、特点和选择(292)
13.1.1联轴器的类型(293)
13.1.2联轴器的特点(303)
13.1.3联轴器的选择(305)
13.2离合器的类型、特点和选择(306)
13.2.1离合器类型及特点(307)
13.2.2离合器的选择(313)
13.3制动器的类型及特点(314)
本章小结(314)
习题(315)
第14章弹簧(316)
14.1概述(317)
14.1.1弹簧功用(317)
14.1.2弹簧的分类(317)
14.2弹簧材料和制造(317)
14.2.1弹簧的材料及选择(317)
14.2.2弹簧的制造(319)
14.3弹簧的工作原理(320)
14.3.1弹簧特性曲线(320)
14.3.2弹簧刚度(320)
14.3.3变形能(321)
14.4圆柱螺旋弹簧的结构与设计(322)
14.4.1圆柱螺旋压缩弹簧(322)
14.4.2圆柱螺旋拉伸弹簧(328)
14.4.3圆柱螺旋扭转弹簧(329)
14.5其他弹簧简介(331)
14.5.1蝶形弹簧(331)
14.5.2环形弹簧(332)
14.6综合应用实例(333)
本章小结(335)
习题(336)
参考文献(337)
