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第1章 绪论1

1.1本课程的研究对象2

1.2本课程的内容、性质与任务3

1.2.1本课程的内容、性质与任务3

1.2.2本课程的特点和学习方法4

第2章 机械设计概论6

2.1机器的组成7

2.2机器的主要要求8

2.3设计机器的一般程序10

2.4设计机械零件时应满足的基本要求12

2.5机械零件的主要失效形式14

2.6机械零件的设计准则15

2.7机械零件的设计方法17

2.8机械零件设计的一般步骤18

2.9机械零件的材料及其选用18

2.9.1机械零件的材料18

2.9.2机械零件材料选择原则20

2.10机械零件设计中的标准化21

2.11机械现代设计方法22

第3章 机械零件的强度26

3.1材料的疲劳特性27

3.1.1变应力27

3.1.2材料的疲劳特性29

3.2机械零件的疲劳强度计算32

3.2.1影响机械零件疲劳强度的主要因素32

3.2.2机械零件的疲劳强度计算36

3.3机械零件的抗断裂强度42

3.4机械零件的接触强度43

习题45

第4章 摩擦、磨损及润滑概述46

4.1摩擦48

4.2磨损52

4.2.1磨损过程分析52

4.2.2磨损的分类53

4.3润滑剂、添加剂和润滑方法55

4.3.1润滑剂55

4.3.2添加剂60

4.3.3润滑方法60

4.4流体润滑原理简介63

4.4.1流体动压润滑63

4.4.2弹性流体动压润滑63

4.4.3流体静压润滑64

习题65

第5章 螺纹连接和螺旋传动66

5.1螺纹与螺纹连接67

5.1.1螺纹的主要参数和常用类型67

5.1.2螺纹连接的类型和标准螺纹连接件70

5.2螺纹连接的预紧72

5.3螺纹连接的防松74

5.4螺栓组连接的设计75

5.4.1螺栓组连接的布置形式76

5.4.2螺栓组连接的受力分析77

5.5螺栓连接的强度计算81

5.5.1松螺栓连接的强度计算81

5.5.2紧螺栓连接的强度计算82

5.6螺纹连接件的材料及许用应力86

5.6.1螺栓连接的材料及性能等级86

5.6.2螺栓连接件的许用应力87

5.7提高螺纹连接强度的措施93

5.8螺旋传动97

5.8.1螺旋传动的类型和应用97

5.8.2滑动螺旋传动的设计与计算98

5.8.3滚动螺旋副-滚珠丝杠101

习题105

模拟试题107

第6章键、花键、无键连接和销连接110

6.1键连接111

6.1.1键连接的类型、特点及应用111

6.1.2键的选择113

6.1.3键连接的强度计算114

6.2花键连接117

6.2.1花键连接的类型、特点和应用117

6.2.2花键的选择和花键连接强度计算118

6.3无键连接119

6.3.1过盈配合连接119

6.3.2型面连接126

6.3.3胀紧连接127

6.4销连接128

6.4.1销连接的类型128

6.4.2销的结构类型、特点及应用129

习题130

模拟试题131

第7章 带传动133

7.1概述134

7.1.1带传动的类型、特点及应用135

7.1.2 V带的类型与结构136

7.2带传动工作情况的分析138

7.2.1带传动的受力分析138

7.2.2带传动的应力分析141

7.2.3带的弹性滑动和打滑142

7.3普通V带传动的设计计算143

7.3.1带传动的失效形式、设计准则和单根V带的基本额定功率143

7.3.2单根V带的额定功率145

7.3.3 V带传动的设计步骤和参数选择146

7.4 V带轮的设计153

7.5 V带传动的张紧、安装与防护155

7.6同步齿形带简介157

习题159

模拟试题159

第8章 链传动162

8.1链传动的特点及应用163

8.2滚子链与链轮的结构与尺寸164

8.2.1滚子链的结构与尺寸164

8.2.2链轮的结构与尺寸166

8.3链传动的工作情况分析169

8.3.1链传动的运动不均匀性169

8.3.2链传动的动载荷170

8.4滚子链传动的设计计算171

8.4.1链传动的主要失效形式171

8.4.2链传动的设计准则和链的额定功率曲线172

8.4.3链传动的设计步骤参数选择173

8.4.4低速链的静强度计算175

8.5链传动的布置、张紧、润滑与防护178

习题180

模拟试题181

第9章 齿轮传动182

9.1概述183

9.1.1齿轮传动的特点184

9.1.2齿轮传动的类型184

9.2齿轮传动的失效形式及设计准则184

9.2.1齿轮传动的失效形式184

9.2.2齿轮传动的计算准则187

9.3齿轮的材料及其选择原则188

9.3.1齿轮的常用材料及其热处理188

9.3.2对齿轮材料的基本要求及其选择原则190

9.4齿轮传动的计算载荷191

9.5标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算194

9.5.1直齿圆柱齿轮传动的受力分析194

9.5.2直齿圆柱齿轮传动的接触疲劳强度计算194

9.5.3直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算196

9.6齿轮传动的设计参数、许用应力与精度选择198

9.6.1参数选择198

9.6.2齿轮材料的许用应力199

9.6.3齿轮传动精度203

9.6.4直齿圆柱齿轮传动的设计计算实例203

9.7标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算206

9.7.1斜齿轮传动的受力分析206

9.7.2斜齿轮传动的强度计算207

9.7.3斜齿圆柱齿轮传动的设计计算实例208

9.8标准锥齿轮传动的强度计算210

9.8.1直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算211

9.8.2直齿圆锥齿轮传动的受力分析211

9.8.3直齿圆锥齿轮传动的强度计算212

9.9变位齿轮传动强度计算概述212

9.10齿轮的结构设计213

9.10.1齿轮结构的类型213

9.10.2结构设计的内容215

9.11齿轮传动的润滑216

9.11.1齿轮传动的润滑216

9.11.2齿轮传动的效率218

9.12圆弧齿圆柱齿轮传动简介218

习题219

模拟试题221

第10章 蜗杆传动226

10.1蜗杆传动的特点与类型227

10.1.1蜗杆传动的特点228

10.1.2蜗杆传动的类型228

10.2普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算232

10.2.1普通圆柱蜗杆传动的主要参数232

10.2.2变位蜗杆传动235

10.2.3普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算236

10.2.4蜗杆、蜗轮及其传动的尺寸规格的标记方法237

10.3普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算238

10.3.1蜗杆传动的失效形式和设计计算准则238

10.3.2蜗杆传动的常用材料238

10.3.3蜗杆传动的受力分析239

10.3.4蜗杆传动的强度计算240

10.3.5蜗杆的刚度校核243

10.4圆弧圆柱蜗杆传动的设计计算243

10.4.1圆弧圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算243

10.4.2圆弧圆柱蜗杆传动的主要设计内容245

10.5普通圆柱蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算249

10.5.1蜗杆传动的相对滑动速度249

10.5.2蜗杆传动的效率250

10.5.3蜗杆传动的润滑251

10.5.4蜗杆传动的热平衡计算252

10.5.5提高圆柱蜗杆传动承载能力和传动效率的措施253

10.6圆柱传动的精度等级和蜗杆、蜗轮结构设计254

10.6.1蜗杆传动的精度等级及其选择254

10.6.2蜗杆传动的结构255

习题261

模拟试题262

第11章 滑动轴承264

11.1概述265

11.2滑动轴承的主要结构形式266

11.3滑动轴承的失效形式及常用材料267

11.3.1滑动轴承的失效形式267

11.3.2轴承材料268

11.4轴瓦结构271

11.5滑动轴承润滑剂的选用274

11.6不完全液体润滑滑动轴承设计计算276

11.6.1不完全液体润滑滑动轴承的失效形式和计算准则276

11.6.2径向滑动轴承的计算277

11.6.3止推滑动轴承的计算278

11.7液体动力润滑径向滑动轴承设计计算279

11.7.1液体动力润滑的形成原理279

11.7.2径向滑动轴承形成流体动压润滑的过程280

11.7.3流体动压润滑的基本方程280

11.7.4径向滑动轴承的主要几何关系282

11.7.5径向滑动轴承工作能力计算283

11.7.6参数选择288

11.8其他形式滑动轴承简介291

习题296

模拟试题297

第12章 滚动轴承298

12.1概述299

12.2滚动轴承的主要类型及其代号301

12.2.1滚动轴承的类型301

12.2.2滚动轴承的代号305

12.3滚动轴承类型的选择309

12.4滚动轴承的工作情况310

12.4.1滚动轴承的工作情况分析310

12.4.2滚动轴承的失效形式和计算准则312

12.5滚动轴承尺寸的选择313

12.5.1滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷313

12.5.2滚动轴承的当量动载荷314

12.5.3滚动轴承的寿命计算316

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317

12.5.5滚动轴承的静强度计算320

12.6轴承装置的设计322

12.6.1滚动轴承的轴向定位与紧固322

12.6.2滚动轴承的配置323

12.6.3轴承游隙和轴系位置的调整325

12.6.4滚动轴承的刚度和预紧326

12.6.5滚动轴承轴系刚度和精度327

12.6.6滚动轴承的配合和装拆327

12.6.7滚动轴承的润滑与密封330

12.7其他335

12.7.1滚动轴承的极限转速335

12.7.2滚动轴承的修正额定寿命计算336

12.7.3特殊滚动轴承简介336

习题338

模拟试题339

第13章 联轴器、离合器和制动器343

13.1联轴器344

13.1.1刚性联轴器344

13.1.2挠性联轴器346

13.1.3联轴器的选择351

13.2离合器352

13.2.1牙嵌式离合器352

13.2.2摩擦式离合器353

13.3制动器356

习题359

模拟试题359

第14章轴361

14.1概述362

14.2轴的材料及选择364

14.2.1轴的材料与热处理364

14.2.2轴的材料选择365

14.3轴的结构设计366

14.3.1轴各部分的组成367

14.3.2轴上零件的周向定位和固定367

14.3.3轴上零件的轴向定位和固定367

14.3.4轴的结构工艺性369

14.3.5轴的概略计算370

14.3.6各轴段道径和长度确定371

14.3.7提高轴的强度和刚度的措施373

14.3.8轴的结构设计实例375

14.4轴的强度计算378

14.4.1轴的弯扭合成强度计算379

14.4.2轴的疲劳强度安全系数校核计算383

14.4.3轴的静强度安全系数校核计算384

14.5轴的刚度计算和轴的振动稳定性388

14.5.1轴的刚度计算388

14.5.2轴的振动稳定性概念389

习题392

模拟试题393

第15章 弹簧395

15.1概述396

15.2圆柱螺旋弹簧的类型与特性线、制造及许用应力397

15.2.1弹簧的类型与特性线397

15.2.2圆柱螺旋弹簧的结构399

15.2.3弹簧的制造400

15.2.4弹簧的材料及许用应力401

15.3圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算403

15.3.1弹簧应力分析与强度计算403

15.3.2弹簧的变形计算404

15.3.3弹簧的疲劳强度计算405

15.3.4圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性计算406

15.3.5圆柱螺旋弹簧的典型工作图407

15.4圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算411

15.4.1圆柱螺旋扭转弹簧的结构及几何参数411

15.4.2弹簧的特性曲线412

15.4.3扭转弹簧的设计步骤412

习题415

模拟试题416

参考文献417