机械设计

本书为战略性新兴领域“十四五”高等教育系 列教材。本书以通用零部件的设计理论与方法为核 心内容，增加了现代设计方法和典型高端装备及其 关键零部件的相关内容，采用了现行国家标准。 本书包括5篇，共18章，具体内容有：第1篇总 论，包括绪论，机械零件强度与刚度设计，摩擦、 磨损和润滑，现代设计技术；第2篇连接，包括螺纹 连接，轴毂连接，铆接、焊接和胶接；第3篇机械传 动，包括带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动； 第4篇轴系部件，包括滑动轴承、滚动轴承、联轴器 和离合器、轴；第5篇高端装备典型零部件，包括减 速器和变速器、加工中心、工业机器人。 本书适合高等院校机械类专业学生使用，也可 供相关专业的师生和工程技术人员学习或参考。

前言 第1篇 总论 第1章 绪论 1.1 机器和机械零件 1.1.1 机器的组成 1.1.2 机械零件 1.2 课程的主要内容、性质和任务 1.3 课程的特点和学习方法 1.4 机器设计的一般要求和流程 1.4.1 机器设计的一般要求 1.4.2 设计流程 第2章 机械零件强度与刚度设计 2.1 机械零件设计概述 2.1.1 机械零件设计的基本要求 2.1.2 机械零件的设计流程 2.1.3 机械零件的失效形式及设计准则 2.2 载荷和应力的分类 2.2.1 载荷的分类 2.2.2 应力的分类 2.3 变应力下机械零件的强度设计 2.3.1 疲劳断裂过程及特征 2.3.2 材料的疲劳极限和疲劳曲线 2.3.3 机械零件的疲劳强度计算 2.4 机械零件的表面强度设计 2.4.1 机械零件的表面接触强度 2.4.2 机械零件的表面挤压强度 2.4.3 机械零件的表面磨损强度 2.5 机械零件的刚度设计 2.5.1 刚度的概念 2.5.2 刚度设计 思考题与习题 第3章 摩擦、磨损和润滑 3.1 摩擦 3.1.1 摩擦的类型 3.1.2 摩擦状态的判断 3.2 磨损 3.2.1 磨损的分类 3.2.2 磨损过程 3.3 润滑 3.3.1 润滑的类型 3.3.2 润滑剂及其主要性能指标 3.3.3 润滑方法 思考题与习题 第4章 现代设计技术 4.1 概述 4.1.1 现代设计技术内涵 4.1.2 现代设计技术特征 4.2 计算机辅助设计技术 4.2.1 计算机辅助设计系统功能 4.2.2 产品三维建模方法 4.2.3 计算机辅助设计软件 4.3 优化设计 4.3.1 数学模型 4.3.2 优化设计流程 4.4 可靠性设计 4.4.1 可靠性概念 4.4.2 “应力强度”干涉模型 4.4.3 系统可靠性预测 4.4.4 系统可靠性分配 4.5 反求设计 4.5.1 反求设计内涵 4.5.2 反求设计流程 思考题与习题 第2篇 连接 第5章 螺纹连接 5.1 螺纹 5.1.1 螺纹的类型 5.1.2 螺纹的主要参数 5.1.3 螺纹副的效率和自锁 5.2 螺纹连接的类型和标准紧固件 5.2.1 螺纹连接的类型 5.2.2 螺纹紧固件 5.3 螺纹连接的预紧和防松 5.3.1 螺纹连接的预紧 5.3.2 螺纹连接的防松 5.4 螺栓组连接的设计 5.4.1 螺栓组连接的结构设计 5.4.2 螺栓组连接的受力分析 5.5 单个螺栓的强度计算 5.5.1 受拉螺栓连接 5.5.2 受剪螺栓连接 5.6 螺纹连接件的材料及许用应力 5.6.1 螺纹连接件的材料 5.6.2 许用应力 5.7 提高螺栓连接强度的措施 5.7.1 均匀螺纹牙受载 5.7.2 降低螺栓应力幅 5.7.3 减小应力集中 5.7.4 避免或减小附加弯曲应力 5.8 现代螺纹连接 5.8.1 飞机常用螺纹连接 5.8.2 汽车常用螺纹连接 思考题与习题 第6章 轴毂连接 6.1 键连接 6.1.1 键连接的类型和应用 6.1.2 平键连接的选择和设计计算 6.2 花键连接 6.2.1 花键连接的类型 6.2.2 花键连接的设计计算 6.3 过盈连接 6.3.1 圆柱面过盈连接 6.3.2 圆锥面过盈连接 6.3.3 胀紧套连接 6.4 销连接 思考题与习题 第7章 铆接、焊接和胶接 7.1 铆接 7.1.1 铆接的应用 7.1.2 铆缝 7.1.3 铆接的工作原理 7.1.4 铆缝的损坏形式及设计 7.2 焊接 7.2.1 焊缝的形式 7.2.2 焊接材料 7.2.3 焊缝强度 7.3 胶接 7.3.1 胶接接头 7.3.2 胶接剂 思考题与习题 第3篇 机械传动 第8章 带传动 8.1 概述 8.1.1 带传动的组成 8.1.2 带传动的分类 8.1.3 带传动的特点和应用 8.2 带与带轮 8.2.1 平带和带轮 8.2.2 V带和带轮 8.3 带传动的几何计算 8.4 带传动的理论基础 8.4.1 带传动的受力分析 8.4.2 带的应力分析 8.4.3 带传动的弹性滑动和打滑 8.5 带传动的性能设计 8.5.1 带传动的失效形式和设计准则 8.5.2 单根V带传递的功率 8.5.3 V带的设计计算 8.6 带传动的张紧与维护 8.6.1 带传动的张紧 8.6.2 带传动的安装和维护 8.7 设计案例 8.8 高速和磁力金属带传动 8.8.1 高速带传动 8.8.2 磁力金属带传动 思考题与习题 第9章 链传动 9.1 概述 9.1.1 工作原理和优缺点 9.1.2 链的种类 9.1.3 应用范围 9.2