机械设计与材料选择及分析

了解材料性能 合理选择材料实例详细解析 提高设计质量

本书共分15章，把常用的机械设计计算方法与材料的选择分析结合起来，介绍了机械设计常用材料的性能及应用，并提供了常用机械零件的设计实例及其材料选择的详细分析，目的是为了机械工程技术人员在进行机械设计的同时，了解材料性能，更合理地选择材料，提高机械设计的质量。 本书是机械工程技术人员推荐的技术资料，可为从事机械设计、机械制造的工程技术人员、大专院校的相关专业师生提供帮助，尤其对于从事机械设计、机械制造以及材料工程的技术人员具有指导意义。

前 言第1章 绪论 1 1. 1 引言 1 1. 2 机械设计的一般方法及机械零件的设计准则 1 1. 2. 1 机械设计的一般方法 1 1. 2. 2 机械零件的设计准则 2 1. 3 常用机械零部件选材的一般原则 5 1. 3. 1 材料的使用性能 5 1. 3. 2 材料的工艺性能 5 1. 3. 3 材料的经济性能 8 1. 4 改善材料切削加工的途径 8 1. 4. 1 通过热处理改变材料的组织和力学性能 8 1. 4. 2 选用合适的刀具､切削参数和工艺 9 1. 5 材料选择与应用是机械设计行业的基础 9第2章 机械设计常用材料简介 10 2. 1 黑色金属 10 2. 1. 1 铸铁 10 2. 1. 2 碳素钢 20 2. 1. 3 合金钢 26 2. 1. 4 特殊用途钢 27 2. 2 有色金属 35 2. 2. 1 铜和铜合金 36 2. 2. 2 铝和铝合金 41 2. 2. 3 镁和镁合金 52 2. 2. 4 钛和钛合金 56 2. 3 非金属材料 59 2. 3. 1 塑料 59 2. 3. 2 橡胶 60第3章 常用连接零件设计及材料选择分析 66 3. 1 螺纹连接的基本类型 66 3. 2 螺纹连接的拧紧与防松 67 3. 2. 1 拧紧目的及预紧力F′ 67 3. 2. 2 拧紧力矩Tt的计算 68 3. 2. 3 螺纹连接的防松 69 3. 3 螺栓组连接的受力分析 71 3. 3. 1 螺栓组连接受轴向载荷FQ 71 3. 3. 2 螺栓组连接受横向载荷FR 72 3. 3. 3 螺栓组连接受扭矩T 作用 72 3. 3. 4 螺栓组连接受翻倒力矩M 作用 73 3. 3. 5 螺栓组连接的受力分析 73 3. 4 螺栓连接的强度计算 74 3. 4. 1 受拉螺栓 74 3. 4. 2 受剪螺栓 77 3. 5 提高螺栓连接强度的措施 78 3. 5. 1 改善螺纹牙间载荷分布不均状况 78 3. 5. 2 减小应力幅 79 3. 5. 3 减小应力集中 80 3. 5. 4 减小附加应力 80 3. 5. 5 采用合理的制造工艺 80 3. 6 螺纹连接件及材料选择分析 81 3. 6. 1 常用标准螺纹连接件简介 81 3. 6. 2 螺纹紧固件的常用材料分析 82 3. 6. 3 常用螺纹紧固件的材料及热处理要求 83第4章 螺旋传动设计及材料选择分析 85 4. 1 螺旋传动的用途和分类 85 4. 2 滑动螺旋传动的设计计算 86 4. 2. 1 滑动螺旋的结构 86 4. 2. 2 滑动螺旋的材料 87 4. 2. 3 滑动螺旋的设计方法 87 4. 3 滑动螺旋传动设计实例及材料选择分析 90 4. 3. 1 设计实例 90 4. 3. 2 设计实例详解及选材分析 90第5章 带传动设计概述及材料选择分析 98 5. 1 带传动概述 98 5. 2 带传动的工作原理 98 5. 3 带传动的受力分析 99 5. 4 带传动的应力分析 100 5. 5 带传动的弹性滑动及打滑 101 5. 6 带传动的失效形式及设计准则 101 5. 7 V 带传动设计实例 103 5. 8 V 带带轮结构设计及工作图 109 5. 8. 1 V 带轮的结构设计 109 5. 8. 2 V 带轮零件工作图 110 5. 9 带传动材料选择与分析 111 5. 9. 1 V 带轮材料选择与分析 111 5. 9. 2 V 带的结构及选材分析 112 5. 9. 3 平带材料的选择及分析 113 5. 9. 4 同步带材料的选择及分析 114第6章 齿轮传动设计概述及材料选择分析 115 6. 1 齿轮传动类型和特点 115 6. 1. 1 齿轮传动的分类 115 6. 1. 2 齿轮传动的主要特点 116 6. 2 齿轮传动的失效形式及设计准则 116 6. 2. 1 齿轮传动的失效形式 116 6. 2. 2 齿轮传动的设计准则 117 6. 3 齿轮传动的受力分析 117 6. 3. 1 直齿圆柱齿轮传动的受力分析 117 6. 3. 2 斜齿圆柱齿轮传动的受力分析 118 6. 3. 3 直齿锥齿轮传动的受力分析 118 6. 4 圆柱齿轮传动的强度计算 119 6. 4. 1 圆柱齿轮传动强度概述 119 6. 4. 2 直齿圆柱齿轮传动的强度计算 120 6. 4. 3 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 126 6. 4. 4 圆柱齿轮传动的强度汇总 128 6. 5 直齿圆柱齿轮传动设计实例及选材分析 130 6. 6 圆柱齿轮传动的结构设计 134 6. 6. 1 圆柱齿轮结构设计方法概述 134 6. 6. 2 小圆柱齿轮结构设计 135 6. 6. 3 大圆柱齿轮结构设计 135 6. 7 齿轮零件工作图绘制详解 136 6. 8 齿轮材料的选择及分析 140 6. 8. 1 常用齿轮材料及分析 140 6. 8. 2 齿轮材料的选择原则及实例 141 6. 8. 3 齿轮设计实例及材料选择分析 142第7章 蜗杆传动 144 7. 1 概述 144 7. 1. 1 蜗杆传动的特点 144 7. 1. 2 蜗杆传动的类型 144 7. 2 蜗杆传动的主要参数和几何计算 145 7. 2. 1 主要参数 145 7. 2. 2 几何计算 148 7. 3 蜗杆传动的失效形式及设计准则 150 7. 3. 1 蜗杆传动的失效形式 150 7. 3. 2 蜗杆传动的设计准则 150 7. 4 蜗杆传动的受力分析 150 7. 5 蜗杆传动的强度计算 151 7. 5. 1 蜗轮齿面接触疲劳强度 151 7. 5. 2 蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算 152 7. 5. 3 蜗杆轴的刚度计算 154 7. 5. 4 蜗杆传动的热平衡计算 154 7. 5. 5 闭式蜗杆传动设计流程框图 155 7. 6 蜗杆传动设计实例及选材分析 156 7. 7 蜗杆蜗轮的结构设计及零件工作图 159 7. 7. 1 蜗杆的结构分析 159 7. 7. 2 蜗轮的结构设计 161 7. 7. 3 蜗杆和蜗轮零件工作图绘制 163 7. 8 蜗