第一篇 机器与零件的结构与性能

第1章 机器的结构与性能

1.1 机器结构组成

1.1.1 活塞式压缩机的结构组成

1.1.2 定工作台立式加工中心的结构组成

1.2 机器连接方式

1.2.1 零件间的连接

1.2.2 组件间的连接

1.2.3 部件间的连接

1.3 机器的性能

习题

知识拓展

第2章 机器结构与技术性能方案规划

2.1 机器设计的一般要求与过程

2.1.1 机器设计的一般要求

2.1.2 机器设计的一般过程

2.1.3 机器结构与技术性能设计的条件和任务

2.2 机器结构方案规划设计

2.2.1 整机的总体结构方案规划设计

2.2.2 部件与组件的结构规划

2.3 机器技术性能规划设计

2.3.1 机器的技术性能规划

2.3.2 齿轮减速器技术性能规划设计

习题

知识拓展

第3章 机械零件技术性能设计基础

3.1 机械零件技术性能设计概述

3.2 机械零件的失效与设计准则

3.2.1 载荷与应力

3.2.2 机械零件的失效形式

3.2.3 机械零件的设计准则

3.3 机械零件的强度设计

3.3.1 材料的疲劳特性

3.3.2 机械零件的静强度设计

3.3.3 机械零件整体疲劳强度设计

3.3.4 机械零件的表面强度设计

3.3.5 机械零件强度设计实例

3.4 机械零件的刚度设计

3.4.1 静刚度设计

3.4.2 动刚度设计

3.4.3 热刚度设计

3.5 机械零件的摩擦学设计

3.5.1 摩擦

3.5.2 磨损

3.5.3 润滑

3.6 机械零件材料的选用与热处理

3.7 零件的结构工艺性

习题

知识拓展

第二篇 动连接

第4章 滑动轴承

4.1 滑动轴承分类与设计内容

4.2 滑动轴承的结构设计

4.2.1 滑动轴承结构形式

4.2.2 轴瓦结构

4.3 设计准则、常用材料及润滑剂的选用

4.3.1 失效形式、设计准则

4.3.2 常用材料的选用

4.3.3 滑动轴承润滑剂的选用

4.4 非完全液体润滑滑动轴承性能设计

4.4.1 非完全液体润滑径向轴承计算

4.4.2 非完全液体润滑推力滑动轴承计算

4.5 流体动力润滑基本理论

4.5.1 流体动力润滑基本方程

4.5.2 油膜承载机理

4.5.3 动压油膜形成过程

4.6 动压润滑径向滑动轴承性能设计

4.6.1 主要几何参数

4.6.2 性能设计

4.6.3 轴承参数选择

4.7 动压滑动轴承设计工程应用实例

4.8 其他滑动轴承简介

习题

知识拓展

第5章 滚动轴承

5.1 概述

5.2 滚动轴承特点与分类

5.2.1 轴承分类及应用

5.2.2 轴承代号

5.3 滚动轴承选择及组合结构设计

5.3.1 滚动轴承类型的选择

5.3.2 滚动轴承的组合结构设计

5.4 滚动轴承工作载荷与设计准则

5.4.1 轴承内部载荷分布

5.4.2 滚动体与套圈应力

5.4.3 失效形式及设计准则

5.5 滚动轴承性能设计

5.5.1 滚动轴承寿命与额定载荷

5.5.2 滚动轴承寿命计算公式

5.5.3 滚动轴承当量动载荷

5.5.4 角接触向心轴承轴向载荷计算

5.5.5 滚动轴承静强度

5.5.6 滚动轴承的工程应用实例

5.6 其他滚动轴承简介

习题

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第6章 移动副

6.1 移动副概述

6.1.1 移动副的结构要素

6.1.2 移动副的设计要求与内容

6.2 典型滑动导轨副及其应用

6.2.1 滑动导轨常用结构

6.2.2 滑动导轨常用材料

6.2.3 滑动导轨副失效及改善措施

6.2.4 滑动导轨的载荷分析

6.2.5 滑动导轨的压强计算

6.2.6 滑动导轨的刚度计算

6.3 典型滚动导轨副及其应用

6.3.1 滚动直线导轨副的结构

6.3.2 滚动直线导轨的设计流程

6.3.3 滚动直线导轨的性能参数

6.3.4 滚动直线导轨当量载荷计算

6.3.5 滚动直线导轨的性能设计

6.3.6 滚动直线导轨选型工程实例

6.3.7 其他类型滚动导轨支承简介

习题

知识拓展

第7章 齿轮副

7.1 概述

7.2 齿轮副的设计准则

7.2.1 齿轮副的失效

7.2.2 齿轮副性能设计准则

7.2.3 齿轮材料及热处理

7.3 直齿圆柱齿轮副的性能设计

7.3.1 直齿圆柱齿轮副的载荷

7.3.2 直齿圆柱齿轮副的接触疲劳强度设计

7.3.3 直齿圆柱齿轮副的弯曲疲劳强度设计

7.3.4 齿轮主要参数选择

7.4 斜齿圆柱齿轮副的性能设计

7.4.1 斜齿圆柱齿轮副的载荷

7.4.2 斜齿圆柱齿轮副的接触疲劳强度设计

7.4.3 斜齿圆柱齿轮副的弯曲疲劳强度设计

7.5 圆柱齿轮副的静强度设计

7.6 圆柱齿轮设计的工程实例

7.7 直齿锥齿轮副性能设计

7.7.1 直齿锥齿轮的计算载荷

7.7.2 直齿锥齿轮副的接触疲劳强度设计

7.7.3 直齿锥齿轮副的弯曲疲劳强度设计

7.8 齿轮副的结构设计

习题

知识拓展

第8章 蜗杆副

8.1 概述

8.2 蜗杆副的结构设计

8.3 普通圆柱蜗杆副的性能设计

8.3.1 蜗杆副的设计准则

8.3.2 蜗杆副的材料

8.3.3 普通圆柱蜗杆副的计算载荷

8.3.4 蜗轮齿面接触疲劳强度设计

8.3.5 蜗轮齿根弯曲疲劳强度设计

8.3.6 普通圆柱蜗杆副刚度计算

8.3.7 蜗杆副的传动效率

8.3.8 蜗杆副的热平衡计算

8.4 蜗杆副的精度

8.5 蜗杆副设计的工程实例

习题

知识拓展

第三篇 静连接

第9章 螺纹连接

9.1 概述

9.2 螺纹及螺纹连接

9.2.1 螺纹的类型及应用

9.2.2 螺纹的主要参数

9.2.3 螺纹连接的类型

9.2.4 螺纹连接的标准件

9.3 螺纹连接的结构设计

9.3.1 螺栓组布局设计

9.3.2 螺纹连接的防松

9.4 螺纹连接的性能设计

9.4.1 螺纹连接的预紧

9.4.2 螺栓组连接的受力分析

9.4.3 螺纹连接的性能设计计算

9.4.4 螺纹连接件的材料及许用应力

9.5 提高螺纹连接性能的措施

9.5.1 提高螺纹连接的强度

9.5.2 提高螺纹连接的刚度

9.6 设计实例

习题

知识拓展

第10章 键与销连接

10.1 键连接

10.1.1 键连接的类型及应用

10.1.2 键连接强度计算

10.1.3 键连接计算实例

10.2 花键连接

10.2.1 花键连接的类型及应用

10.2.2 花键连接强度计算

10.3 销连接

习题

知识拓展

第11章 过盈连接、铆接、焊接、粘接

11.1 过盈连接

11.1.1 概述

11.1.2 过盈连接的设计

11.2 铆接

11.2.1 铆缝的种类、特性及应用

11.2.2 铆钉

11.2.3 铆接的失效形式及设计

11.3 焊接

11.3.1 焊接的特点及应用

11.3.2 电弧焊缝的基本形式

11.3.3 焊接件常用材料及焊条

11.3.4 焊缝的强度计算

11.4 粘接

11.4.1 粘接的特点及胶粘剂

11.4.2 粘接接头设计要点

习题

知识拓展

第四篇 典型零件

第12章 轴

12.1 概述

12.1.1 轴的功用与类型

12.1.2 轴的材料及热处理

12.1.3 轴的设计内容

12.2 轴的结构设计

12.2.1 轴的结构设计原则

12.2.2 轴的结构设计

12.2.3 轴的结构要素

12.3 轴的技术性能设计

12.3.1 轴的技术性能设计内容

12.3.2 轴强度的扭转计算方法

12.3.3 轴强度的弯扭合成计算方法

12.3.4 轴的疲劳强度计算

12.3.5 轴的静强度计算

12.3.6 轴的刚度计算

12.3.7 轴的振动稳定性计算

12.3.8 多支承轴的性能计算方法

12.4 工程设计实例

习题

知识拓展

第13章 机架类零件

13.1 概述

13.2 机架类零件设计要求

13.2.1 机架类零件结构工艺

13.2.2 机架类零件性能设计要求

13.3 机架类零件结构与性能设计

13.3.1 几何物理模型建立

13.3.2 概念单元设计

13.3.3 强度与刚度设计

13.3.4 工艺造型设计

13.4 工程设计实例

习题

知识拓展

第14章 弹簧

14.1 概述

14.2 圆柱螺旋弹簧的结构设计

14.2.1 弹簧结构类型

14.2.2 圆柱螺旋弹簧几何参数

14.3 圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧性能设计

14.3.1 弹簧材料

14.3.2 圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧强度

14.3.3 圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧刚度

14.3.4 圆柱螺旋压缩弹簧的稳定性

14.3.5 圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧设计

14.4 圆柱螺旋扭转弹簧的设计

14.5 其他类型弹簧简介

14.5.1 环形弹簧

14.5.2 蝶形弹簧

14.5.3 平面涡卷弹簧

14.5.4 板弹簧

14.5.5 橡胶弹簧

习题

知识拓展

第五篇 典型部件

第15章 带传动

15.1 概述

15.2 带传动工作状况分析

15.2.1 带传动的受力分析

15.2.2 带传动极限有效拉力及其影响因素

15.2.3 带的弹性滑动和打滑

15.2.4 带的应力分析

15.3 普通V带传动性能设计

15.3.1 带传动的设计准则

15.3.2 单根V带的基本额定功率与额定功率

15.3.3 带传动的参数选择

15.3.4 带传动的性能设计

15.4 普通V带传动结构设计

15.4.1 V带轮的结构设计

15.4.2 带传动的张紧装置

15.5 V带传动设计工程实例

习题

知识拓展

第16章 链传动

16.1 概述

16.2 滚子链的结构特点

16.3 链传动工作状况分析

16.3.1 链传动运动特性分析

16.3.2 链传动的动载荷

16.3.3 链传动的受力分析

16.4 链传动性能设计

16.4.1 链传动的失效形式

16.4.2 链传动的额定功率

16.4.3 链传动的参数选择

16.4.4 链传动性能设计

16.5 链传动结构设计

16.5.1 滚子链链轮的结构设计

16.5.2 链传动的布置、张紧、润滑和防护

16.6 链传动设计工程实例

习题

知识拓展

第17章 齿轮传动

17.1 定轴齿轮传动设计条件与流程

17.1.1 工作条件

17.1.2 性能指标

17.1.3 设计流程与内容

17.2 定轴齿轮减速器的结构方案规划

17.2.1 单级定轴齿轮机构的结构方案

17.2.2 多级定轴齿轮机构的结构布局

17.2.3 三级定轴齿轮减速器的结构方案设计

17.3 三级定轴齿轮减速器结构与强度设计

17.3.1 传动比分配

17.3.2 运动与动力参数

17.3.3 力学模型

17.3.4 齿轮副强度设计

17.3.5 轴系结构与强度设计

17.3.6 轴承选型与寿命设计

17.3.7 箱体结构与强度刚度设计

17.4 三级定轴齿轮减速器的润滑与密封设计

17.4.1 减速器润滑设计

17.4.2 减速器密封设计

17.5 三级定轴减速器技术方案

17.6 行星齿轮传动设计条件与流程

17.6.1 工作条件

17.6.2 性能指标

17.6.3 设计流程与内容

17.7 行星齿轮减速器的整体结构方案规划

17.7.1 单级行星齿轮机构的结构方案

17.7.2 两级行星齿轮传动的构件合并与结构方案

17.7.3 三级行星齿轮减速器的结构方案设计

17.8 三级行星齿轮传动强度设计

17.8.1 传动比分配

17.8.2 运动与动力参数

17.8.3 力学模型

17.8.4 齿轮副强度设计

17.8.5 行星轮轴强度设计

17.8.6 行星架结构与强度设计

17.8.7 轴承选型与寿命设计

17.8.8 箱体结构与强度、刚度设计

17.9 行星齿轮减速器的润滑与密封设计

17.10 变桨减速器技术方案图

习题

知识拓展

第18章 螺旋传动

18.1 螺旋副概述

18.1.1 螺旋副

18.1.2 螺旋副的类型及应用

18.1.3 螺旋副的技术性能设计

18.2 螺旋传动设计条件与流程

18.2.1 螺旋传动设计条件

18.2.2 螺旋传动设计流程

18.3 螺旋传动结构方案规划

18.3.1 螺旋副结构与选型

18.3.2 转动副结构方案

18.3.3 移动副结构方案

18.3.4 螺旋传动的总体结构方案

18.4 螺旋传动的技术性能设计

18.4.1 螺旋传动的力学模型

18.4.2 滚动螺旋副性能设计

18.4.3 转动副技术性能设计

18.4.4 移动副技术性能设计

18.4.5 螺旋传动的润滑

18.5 螺旋传动的技术方案

18.6 静压螺旋副简介

习题

知识拓展

第19章 联轴器、离合器、制动器

19.1 联轴器

19.1.1 联轴器的类型及特点

19.1.2 联轴器的选用

19.2 离合器

19.2.1 离合器的类型及特点

19.2.2 离合器的选用

19.3 制动器

19.3.1 制动器的类型及特点

19.3.2 制动器的选用

习题

知识拓展

第六篇 典型机器

第20章 立式加工中心技术方案设计

20.1 立式加工中心的设计条件与流程

20.1.1 设计条件

20.1.2 设计流程

20.2 立式加工中心整机运动与结构方案

20.2.1 整体运动方案设计

20.2.2 整体布局方案设计

20.2.3 整机移动副结构形式

20.2.4 X/Y/Z子系统结构方案

20.2.5 主轴子系统结构方案

20.2.6 整机结构方案

20.3 立式加工中心技术性能设计

20.3.1 整机力学模型

20.3.2 移动副结构参数与滚动导轨载荷

20.3.3 X/Y/Z子系统技术性能设计

20.3.4 主轴技术性能设计

20.4 立式加工中心支承件结构设计

20.5 立式加工中心整机结构方案与技术性能

习题

知识拓展

参考文献