现代机械设计手册 第2卷 第2版 秦大同、谢里阳 主编 著 秦大同,谢里阳 编 专业科技 文轩网

第6篇 轴和联轴器 第1章轴 1.1轴的分类、材料和设计方法6-3 1.1.1轴的分类6-3 1.1.2轴的常用材料6-3 1.1.3轴的设计方法概述6-5 1.2轴的结构设计6-5 1.2.1零件在轴上的定位与固定6-6 1.2.2轴的结构与工艺性6-8 1.2.3轴伸的结构尺寸6-8 1.2.4提高轴疲劳强度的结构措施6-13 1.2.5轴的结构示例6-14 1.3轴的强度校核计算6-15 1.3.1仅受扭转的强度校核计算6-15 1.3.2受弯扭联合作用的强度校核计算6-16 1.3.3考虑应力集中的强度校核计算6-17 1.4轴的刚度校核计算6-21 1.4.1轴的扭转刚度校核计算6-21 1.4.2轴的弯曲刚度校核计算6-21 1.5轴的临界转速校核计算6-22 1.5.1不带圆盘均质轴的临界转速6-23 1.5.2带圆盘的轴的临界转速6-23 1.6设计计算举例及轴的工作图6-24 1.7轴的可靠度计算6-27 1.7.1轴可靠度计算的基本方法6-27 1.7.2轴可靠度计算举例6-28 1.8轴的计算机辅助设计与分析6-28 1.8.1轴的计算机辅助设计6-28 1.8.2轴的强度校核的有限元计算6-29 1.8.3轴的刚度校核的有限元计算6-32 1.8.4轴临界转速的有限元计算6-32 第2章软轴 2.1软轴的结构组成和规格6-34 2.1.1软轴6-34 2.1.2软管6-36 2.1.3软轴接头6-36 2.1.4软管接头6-37 2.2常用软轴的典型结构6-37 2.3防逆转装置6-38 2.4软轴的选择与使用6-39 2.4.1软轴的选择6-39 2.4.2软轴使用时的注意事项6-40 第3章联轴器 3.1联轴器的分类、特点及应用6-41 3.2联轴器的选用(JB/T 7511—1994)6-41 3.2.1联轴器的转矩6-41 3.2.2挠性或弹性联轴器计算6-43 3.2.3选用联轴器有关的系数6-44 3.2.4联轴器选用示例6-46 3.3联轴器的性能、参数及尺寸6-47 3.3.1联轴器轴孔和连接型式与尺寸(GB/T 3852—2017)6-48 3.3.2凸缘联轴器(GB/T 5843—2003)6-53 3.3.3弹性柱销联轴器(GB/T 5014—2017)6-56 3.3.4弹性套柱销联轴器(GB/T 4323—2017)6-63 3.3.5弹性柱销齿式联轴器(GB/T 5015—2017)6-66 3.3.6弹性块联轴器(JB/T 9148—1999)6-78 3.3.7弹性环联轴器(GB/T 2496—2008)6-82 3.3.8梅花形弹性联轴器(GB/T 5272—2017)6-85 3.3.9膜片联轴器(JB/T 9147—1999)6-93 3.3.10蛇形弹簧联轴器(JB/T 8869—2000)6-103 3.3.11弹性阻尼簧片联轴器(GB/T 12922—2008)6-120 3.3.12鼓形齿式联轴器6-134 3.3.13滚子链联轴器(GB/T 6069—2017)6-148 3.3.14十字轴式万向联轴器6-149 3.3.15钢球式节能安全联轴器6-168 3.3.16蛇形弹簧安全联轴器（JB/T 7682—1995）6-178 3.3.17联轴器标准一览表6-181 参考文献6-184 第7篇 滚动轴承 第1章滚动轴承的分类、结构型式及代号 1.1滚动轴承的常用分类7-3 1.2滚动轴承其他分类7-5 1.3带座外球面球轴承分类7-5 1.4滚动轴承的代号7-6 1.4.1基本代号7-7 1.4.2常用滚动轴承的基本结构型式和代号构成7-8 1.4.3滚针轴承的基本结构型式和代号构成7-15 1.4.4前置代号7-18 1.4.5后置代号7-18 1.4.6代号编制规则7-24 1.4.7带附件轴承代号7-24 1.4.8非标准轴承代号7-24 1.4.9非标准轴承代号示例7-25 1.4.10符合GB/T 273.1—2011规定的圆锥滚子轴承代号7-25 1.4.10.1圆锥滚子轴承代号构成7-25 1.4.10.2基本代号7-25 1.4.10.3后置代号7-25 1.5带座外球面球轴承代号7-26 1.5.1带座轴承代号的构成及排列7-26 1.5.2带座轴承基本结构及代号构成7-26 1.5.3带附件的带座轴承代号7-29 1.6专用轴承的分类和代号7-29 第2章滚动轴承的特点与选用 2.1滚动轴承结构类型的特点及适用范围7-31 2.2滚动轴承的选用7-33 2.2.1轴承的类型选用7-33 2.2.2滚动轴承的尺寸选择7-35 2.2.3滚动轴承的游隙选择7-39 2.2.4滚动轴承公差等级的选用7-47 2.2.5滚动轴承公差7-47 2.2.5.1向心轴承公差（圆锥滚子轴承除外）7-51 2.2.5.2圆锥滚子轴承公差7-57 2.2.5.3向心轴承外圈凸缘公差7-62 2.2.5.4圆锥孔公差7-63 2.2.5.5推力轴承公差7-64 第3章滚动轴承的计算 3.1滚动轴承寿命计算7-68 3.1.1基本概念和术语7-68 3.1.2符号7-69 3.1.3基本额定寿命的计算7-70 3.1.4修正额定寿命的计算7-70 3.1.5系统方法的寿命修正系数aISO7-70 3.1.6疲劳载荷极限Cu7-70 3.1.7寿命修正系数aISO的简化方法7-71 3.1.8污染系数eC7-73 3.1.9黏度比κ的计算7-79 3.2基本额定动载荷的计算7-80 3.2.1轴承的基本额定动载荷C7-80 3.2.2双列或多列推力轴承轴向基本额定动载荷Ca7-82 3.3基本额定静载荷的计算7-82 3.4当量载荷的计算7-83 3.5轴承组的基本额定载荷和当量载荷7-86 3.6变化工作条件下的平均载荷7-86 3.7变化工作条件下的寿命计算7-87 3.8轴承极限转速的确定方法7-87 3.9额定热转速7-88 3.9.1定义及符号7-89 3.9.2额定热转速的计算7-89 3.10滚动轴承的摩擦计算7-92 3.10.1轴承的摩擦力矩7-92 3.10.2轴承的摩擦因数7-93 3.11圆柱滚子轴承的轴向承载能力7-93 3.12轴承需要的最小轴向载荷的计算7-93 第4章滚动轴承的应用设计 4.1滚动轴承的配合7-95 4.1.1滚动轴承配合的特点7-95 4.1.2轴承（普通、6级）与轴和外壳配合的常用公差带7-95 4.1.3轴承配合的选择7-95 4.1.4轴承与轴和外壳孔的配合公差带选择7-96 4.1.5配合表面的形位公差与表面粗糙度7-98 4.1.6轴承与空心轴、铸铁和轻金属轴承座配合的选择7-99 4.1.7轴承与实心轴配合过盈量的估算7-99 4.2滚动轴承的轴向紧固7-100 4.2.1轴向定位7-100 4.2.2轴向固定7-101 4.2.3轴向紧固装置7-101 4.3滚动轴承的预紧7-102 4.3.1预紧方式7-102 4.3.2定位预紧7-102 4.3.3定压预紧7-102 4.3.4卸紧载荷7-102 4.3.5最小轴向预紧载荷7-102 4.3.6径向预紧7-102 4.4滚动轴承的密封7-105 4.4.1选择轴承密封形式应考虑的因素7-105 4.4.2轴承的主要密封形式7-105 4.4.3轴承的自身密封7-105 4.4.4轴承的支承密封7-105 4.5滚动轴承的安装与拆卸7-108 4.5.1圆柱孔轴承的安装7-108 4.5.2圆锥孔轴承的安装7-108 4.5.3角接触轴承的安装7-108 4.5.4推力轴承的安装7-108 4.5.5滚动轴承的拆卸7-108 4.6游隙的调整方法7-109 4.7轴承的组合设计7-110 4.7.1轴承的配置7-110 4.7.2常见的支承结构简图7-112 4.7.3滚动轴承组合设计的典型结构7-114 4.8滚动轴承通用技术规则7-115 4.8.1外形尺寸7-115 4.8.2公差等级与公差7-115 4.8.3倒角尺寸优选值7-115 4.8.4游隙7-115 4.8.5表面粗糙度7-115 4.8.6轴承套圈和滚动体材料及热处理7-116 4.8.7残磁限值7-116 4.8.8振动限值7-116 4.8.9密封性7-116 4.8.10清洁度7-116 4.8.11外观质量7-116 4.8.12互换性7-116 4.8.13额定载荷、额定寿命和额定热转速7-116 4.8.14测量方法7-116 4.8.15标志7-117 4.8.16检验规则7-117 4.8.17包装7-117 4.8.18轴承用零件和附件7-117 4.9轴承的应用7-117 第5章常用滚动轴承的基本尺寸及性能参数 5.1深沟球轴承7-118 5.2调心球轴承7-137 5.3角接触球轴承7-149 5.4圆柱滚子轴承7-163 5.5调心滚子轴承7-188 5.6滚针轴承7-211 5.7圆锥滚子轴承7-226 5.8推力球轴承7-246 5.9推力角接触球轴承7-259 5.10推力调心滚子轴承7-261 5.11推力圆柱滚子轴承7-264 5.12推力圆锥滚子轴承7-264 5.13推力滚针轴承7-265 5.14带座外球面球轴承7-266 5.15组合轴承7-295 5.16智能轴承7-304 5.16.1分类7-304 5.16.2国内外情况7-304 5.16.3市场应用7-304 5.17锥形衬套7-304 5.18轴承座7-321 5.18.1二螺柱立式轴承座7-321 5.18.2四螺柱立式轴承座7-325 5.19止推环7-326 附录7-328 附录一滚动轴承现行标准目录7-328 附录二轴承工业现行国际标准目录7-333 附录三滚动轴承新旧标准代号对照7-337 附录四国外有名轴承公司通用轴承代号7-344 附录五国内外轴承公差等级对照7-349 附录六国内外轴承游隙对照7-349 参考文献7-351 第8篇 滑动轴承 第1章滑动轴承分类、特点与应用及选择 1.1各类滑动轴承的特点与应用8-3 1.2滑动轴承类型的选择8-4 1.2.1滑动轴承性能比较8-4 1.2.2选择轴承类型的特性曲线8-6 1.3滑动轴承设计资料8-7 第2章滑动轴承材料 2.1对轴承材料的性能要求8-9 2.2滑动轴承材料及其性能8-9 第3章不接近流体润滑轴承 3.1径向滑动轴承的选用与验算8-18 3.2推力滑动轴承的选用与验算8-18 3.3滑动轴承的常见型式8-19 3.3.1整体滑动轴承8-19 3.3.2对开式滑动轴承8-20 3.3.3法兰滑动轴承8-23 3.4轴套与轴瓦8-25 3.4.1轴套8-25 3.4.2轴套的固定（JB/ZQ 4616—2006）8-30 3.4.3轴瓦8-31 3.5滑动轴承的结构要素8-36 3.5.1润滑槽8-36 3.5.2轴承合金浇铸槽8-36 3.6滑动轴承间隙与配合的选择8-37 3.7滑动轴承润滑8-40 3.8滑动轴承座技术条件（JB/T 2564—2007）8-42 3.9关节轴承8-43 3.9.1关节轴承的分类、结构型式与代号8-43 3.9.1.1关节轴承分类8-43 3.9.1.2关节轴承代号方法8-43 3.9.1.3关节轴承主要类型的结构特点8-45 3.9.2关节轴承寿命及载荷的计算8-50 3.9.2.1定义8-50 3.9.2.2符号8-50 3.9.2.3额定载荷8-51 3.9.2.4关节轴承寿命8-52 3.9.2.5关节轴承的摩擦因数8-53 3.9.3关节轴承的应用设计8-54 3.9.3.1关节轴承的配合8-54 3.9.3.2关节轴承的游隙8-56 3.9.3.3关节轴承的公差8-58 3.9.4关节轴承的基本尺寸和性能参数8-61 3.9.4.1向心关节轴承（GB/T 9163—2001）8-61 3.9.4.2角接触关节轴承（GB/T 9164—2001）8-67 3.9.4.3推力关节轴承（GB/T 9162—2001）8-70 3.9.4.4杆端关节轴承（GB/T 9161—2001）8-72 3.9.4.5自润滑球头螺栓杆端关节轴承（JB/T 5306—2007）8-75 3.9.4.6关节轴承安装尺寸8-77 3.10自润滑轴承8-82 3.10.1自润滑镶嵌轴承8-82 3.10.2粉末冶金轴承（含油轴承）（GB/T 2688—2012、GB/T 18323—2001）8-86 3.10.3自润滑复合材料卷制轴套8-93 3.11双金属减摩卷制轴套8-99 3.12塑料轴承8-101 3.13水润滑热固性塑料轴承（JB/T 5985—1992）8-102 3.14橡胶轴承8-105 第4章液体动压润滑轴承 4.1液体动压润滑轴承分类8-108 4.2基本原理8-109 4.2.1基本方程8-109 4.2.2静特性计算8-110 4.2.3动特性计算8-111 4.2.4稳定性计算8-112 4.3典型轴承的性能曲线及计算示例8-112 4.4轴承材料8-133 4.5轴承主要参数的选择8-135 4.6液体动压推力轴承8-137 4.6.1参数选择8-137 4.6.2斜-平面推力轴承8-137 4.6.3可倾瓦推力轴承8-138 4.7计算程序简介8-142 第5章液体静压轴承 5.1概述8-144 5.2液体静压轴承的分类8-145 5.3液体静压轴承的原理8-145 5.4液体静压轴承的结构设计8-147 5.4.1径向液体静压轴承结构、特点与应用8-147 5.4.2径向液体静压轴承的结构尺寸及主要技术数据8-149 5.4.3径向液体静压轴承的系列结构尺寸8-150 5.4.4推力液体静压轴承结构、特点与应用8-154 5.4.5推力液体静压轴承的结构尺寸及主要技术数据8-156 5.4.6推力液体静压轴承的系列结构尺寸8-156 5.4.7液体静压轴承材料8-157 5.4.8节流器的结构、特点与应用8-158 5.4.9节流器的结构尺寸及主要技术数据8-160 5.5液体静压轴承计算的基本公式8-160 5.5.1油垫流量系数Cd、有效承载面积系数Ae、周向流量系数γ和腔内孔流量系数ω8-162 5.5.2刚度系数G08-163 5.5.3承载系数Fn或偏心率ε8-165 5.5.4功率消耗计算8-166 5.6供油系统设计及元件与润滑油的选择8-166 5.6.1供油方式、特点与应用8-166 5.6.2供油系统、特点与应用8-167 5.6.3元件的选择8-167 5.6.4润滑油的选择8-167 5.7液体静压轴承设计计算的一般步骤及举例8-168 5.7.1液体静压轴承系统设计计算的一般步骤8-168 5.7.2毛细管节流径向液体静压轴承设计举例8-168 5.7.3毛细管节流推力液体静压轴承设计举例8-171 5.7.4小孔节流径向液体静压轴承设计举例8-173 5.7.5薄膜反馈节流径向液体静压轴承设计举例8-176 5.8静压轴承的故障及消除的方法8-179 第6章气体润滑轴承 6.1气体润滑理论8-180 6.1.1气体力学基本方程式8-180 6.1.2雷诺方程8-181 6.1.3气体润滑计算的数值解法8-182 6.1.4气体轴承计算模型8-182 6.2静压气体轴承8-182 6.2.1概述8-182 6.2.2气体静压轴承工作原理及其特点8-183 6.2.3气体静压轴承的设计8-183 6.3气体动压轴承8-185 6.3.1动压气体轴承计算模型8-185 6.3.2气体动压径向轴承8-185 6.3.3气体动压刻槽推力轴承8-190 6.3.4气体动压刻槽球形轴承8-193 6.4挤压膜气体轴承8-199 6.4.1挤压膜气体轴承的工作原理及特点8-199 6.4.2挤压膜气体轴承的分类及其计算方法8-199 第7章气体箔片轴承 7.1气体箔片轴承的工作原理和轴承类型8-201 7.2波箔型气体箔片轴承的理论模型8-204 7.2.1弹性支承结构模型8-204 7.2.2气体箔片轴承的气弹耦合润滑模型8-205 7.3气体箔片轴承的静态性能求解8-206 7.4气体箔片轴承的动态性能求解8-207 7.5气体箔片轴承的静动态性能预测结果8-209 7.6推力气体箔片轴承的静动态性能预测8-210 第8章流体动静压润滑轴承 8.1工作原理及特性8-213 8.2动静压轴承的结构型式8-213 8.3动静压轴承设计的基本理论与数值方法8-215 8.3.1基本公式8-215 8.3.2雷诺方程8-215 8.3.3紊流模型8-216 8.3.4能量方程8-217 8.3.5边界条件处理8-217 8.3.6环面节流器边界条件8-217 8.3.7能量方程油腔边缘边界条件8-218 8.3.8其他边界条件8-218 8.4动静压轴承性能计算8-218 8.4.1静特性计算8-218 8.4.2动特性计算8-220 8.4.3动静压轴承性能计算程序8-220 8.4.4程序框图8-220 8.5动静压轴承设计实例8-220 8.6动静压轴承主要参数选择与确定8-223 8.6.1结构参数中的主要参数选择8-223 8.6.2运行参数中的主要参数选择8-223 第9章电磁轴承 9.1静电轴承8-227 9.1.1静电轴承的基本原理8-227 9.1.2静电轴承的分类8-227 9.1.3静电轴承的常用材料与结构参数8-227 9.1.4静电轴承的设计与计算8-228 9.1.5应用举例——静电轴承陀螺仪8-228 9.2磁力轴承8-227 9.2.1磁力轴承的分类与应用8-230 9.2.2磁力轴承的性能计算8-233 9.2.3磁力轴承的材料8-235 第10章智能轴承 10.1智能轴承的分类8-236 10.2滚动智能轴承8-236 10.3滑动智能轴承8-237 10.3.1几何形状可变轴承8-237 10.3.1.1状态可调椭圆轴承8-237 10.3.1.2压电陶瓷驱动的智能椭圆轴承8-237 10.3.1.3状态可调错位轴承8-238 10.3.1.4支点可变可倾瓦轴承8-238 10.3.1.5液压控制柔性轴瓦轴承8-239 10.3.1.6可控径向油膜轴承8-239 10.3.1.7几何形状可变轴承8-240 10.3.1.8轴向止推智能轴承8-241 10.3.2支撑结构可变轴承8-241 10.3.3机电系统控制的智能轴承8-241 10.3.4液压系统控制的智能轴承8-242 10.3.4.1主动润滑可倾瓦轴承（以液压系统作为轴承润滑系统）8-242 10.3.4.2可控挤压油膜阻尼轴承（以液压系统作为控制执行器或执行机构）8-243 10.3.5应用新材料（特殊材料）控制的智能轴承8-243 10.3.6主动磁轴承8-245 参考文献8-246 第9篇 机架、箱体及导轨 第1章机架结构设计基础 1.1机架设计的一般要求9-3 1.1.1定义及分类9-3 1.1.2机架设计的一般要求和步骤9-3 1.1.2.1机架设计的准则和要求9-3 1.1.2.2机架设计的步骤9-4 1.2机架的常用材料及热处理9-4 1.2.1机架常用材料9-4 1.2.2机架的热处理9-6 1.3机架的截面形状、肋的布置及壁板上的孔9-8 1.3.1机架的截面形状9-8 1.3.2肋的布置9-10 1.3.3机架壁板上的孔9-16 1.4铸造金属机架的结构设计9-20 1.4.1铸造机架的壁厚及肋9-20 1.4.1.1最小壁厚9-20 1.4.1.2凸台及加强肋的尺寸9-21 1.4.1.3铸件壁的连接形式及尺寸9-21 1.4.2机架的连接结构设计9-21 1.4.3铸造机架结构设计的工艺性9-23 1.4.3.1铸件一般工艺性注意事项9-23 1.4.3.2铸造机架结构设计应注意的问题9-24 1.4.4铸造机架结构设计示例9-26 1.4.4.1机床大件结构设计9-26 1.4.4.2精密仪器机架结构设计9-30 1.5焊接机架9-31 1.5.1焊接机架的结构及其工艺性9-31 1.5.1.1典型机床的焊接床身结构及特点9-32 1.5.1.2焊接横梁结构9-33 1.5.1.3焊接机架的结构工艺性9-33 1.5.2机床焊接机架的壁厚及布肋9-36 1.5.2.1焊接机架壁厚的确定9-36 1.5.2.2焊接机架的布肋9-36 1.5.3改善机床结构阻尼比的措施9-38 1.5.4焊接机架结构示例9-39 1.5.4.1大型加工中心机床9-39 1.5.4.2刨、镗、铣床立柱结构9-40 1.5.4.3压力机焊接机架结构9-41 1.6非金属机架设计9-44 1.6.1钢筋混凝土机架9-44 1.6.2预应力钢筋混凝土机架9-45 1.6.3塑料壳体设计9-47 1.6.3.1塑料特性及选择9-47 1.6.3.2塑料壳体的结构设计9-48 1.6.3.3塑料制品的尺寸公差9-51 第2章机架的设计与计算 2.1框架式及梁柱式机架的设计与常规计算9-54 2.1.1轧钢机机架的结构设计与常规计算9-54 2.1.1.1轧钢机机架的结构设计9-54 2.1.1.2轧钢机机架强度和刚度计算9-57 2.1.2液压机机架的结构与设计计算9-70 2.1.2.1液压机机架的结构9-70 2.1.2.2液压机机架的设计计算9-70 2.1.3曲柄压力机机架的设计与常规计算9-75 2.1.3.1曲柄压力机闭式机架的常规计算9-75 2.1.3.2开式曲柄压力机机身的设计与计算9-78 2.1.4机床大件的设计与计算9-81 2.1.4.1机床大件刚度设计指标9-81 2.1.4.2普通车床床身的受力分析9-84 2.1.4.3卧式镗床立柱及床身受力分析9-84 2.1.4.4龙门式机床受力和变形分析9-88 2.1.4.5立式钻床、卧式铣床床身 （立柱）受力及变形分析9-90 2.1.4.6机床热变形的形成及热变形计算9-91 2.1.4.7带有肋板框架的刚度计算9-94 2.1.5十字肋的刚度计算9-96 2.2稳定性计算9-96 2.2.1不作稳定性计算的条件9-96 2.2.2轴心受压构件的稳定性验算公式9-96 2.2.3结构件长细比的计算9-97 2.2.4结构件的计算长度9-98 2.2.4.1等截面柱9-98 2.2.4.2变截面受压构件9-98 2.2.4.3桁架构件的计算长度9-100 2.2.4.4特殊情况9-101 2.2.5偏心受压构件9-102 2.2.6板的局部稳定性计算9-102 2.2.7圆柱壳的局部稳定性计算9-105 2.2.8梁的局部稳定性9-105 2.3典型超精密机床总体布局及振动和热控制9-107 2.3.1超精密机床的总体布局9-107 2.3.2超精密机床的振动控制9-108 2.3.2.1超精密机床床身材料9-108 2.3.2.2超精密机床的减振措施9-109 2.3.3超精密机床的恒温控制9-110 第3章齿轮传动箱体的设计与计算 3.1箱体结构设计概述9-111 3.1.1齿轮箱体结构的确定9-111 3.1.2齿轮箱体焊接结构9-112 3.1.3压力铸造传动箱体的结构设计9-115 3.1.3.1肋的设计9-116 3.1.3.2箱体上的通孔及紧固孔的设计9-118 3.2按刚度设计圆柱齿轮减速器箱座9-119 3.2.1剖分式齿轮减速器箱座的设计计算方法及步骤9-120 3.2.2齿轮箱体计算实例9-122 3.3机床主轴箱的刚度计算9-126 3.3.1箱体的刚度计算9-126 3.3.2车床主轴箱刚度计算示例9-126 3.4变速箱体上轴孔坐标计算9-129 3.5变速箱体的技术要求9-131 3.5.1各加工面的形状精度及表面结构中的粗糙度9-131 3.5.2各加工面的相互位置精度9-131 3.5.3变速箱体零件工作图实例9-132 第4章机架与箱体的现代设计方法 4.1机架的有限元分析9-134 4.1.1轧钢机机架的有限元分析9-134 4.1.2液压机横梁的有限元分析9-135 4.1.3开式机架的有限元分析9-136 4.1.4整体闭式机架有限元分析9-137 4.2机架与箱体的优化设计9-140 4.2.1优化设计数学模型的建立9-140 4.2.2热压机机架结构的优化设计9-141 4.2.3基于ANSYS的优化设计9-144 4.2.3.1ANSYS优化设计的基本过程9-144 4.2.3.2基于ANSYS的减速器箱体的优化设计示例9-145 4.2.4机架的模糊优化方法9-146 4.2.4.1模糊有限元分析方法9-146 4.2.4.2三轴仿真转台框架结构的模糊有限元优化9-148 第5章导轨 5.1概述9-150 5.1.1导轨的类型及其特点9-150 5.1.2导轨的设计要求9-150 5.1.3导轨的设计程序及内容9-150 5.1.4精密导轨的设计原则9-151 5.2普通滑动导轨的结构设计9-151 5.2.1整体式滑动导轨9-151 5.2.1.1滑动导轨的截面形状9-151 5.2.1.2滑动导轨尺寸9-153 5.2.1.3导轨间隙调整装置9-155 5.2.1.4滑动导轨的卸荷装置9-159 5.2.1.5滑动导轨压强的计算9-161 5.2.1.6滑动导轨间隙的确定9-163 5.2.1.7导轨材料与热处理9-164 5.2.1.8导轨的技术要求9-165 5.2.2塑料(贴塑式)导轨9-166 5.2.2.1塑料导轨的特点9-166 5.2.2.2塑料导轨的材料9-166 5.2.2.3填充氟塑软带导轨典型制造工艺9-168 5.2.2.4软带导轨技术条件9-168 5.2.2.5环氧涂层材料技术通则9-169 5.2.2.6环氧涂层导轨通用技术条件9-170 5.2.2.7通用塑料导轨材料的粘接9-171 5.2.2.8耐磨涂层的配方9-171 5.3流体静压导轨9-171 5.3.1液体静压导轨9-171 5.3.1.1液体静压导轨的类型和特点9-171 5.3.1.2液体静压导轨的基本结构形式9-172 5.3.1.3静压导轨的油腔结构9-173 5.3.1.4导轨的技术要求和材料9-174 5.3.1.5液体静压导轨的节流器、润滑油及供油装置9-175 5.3.1.6静压导轨的加工和调整9-175 5.3.1.7液体静压导轨的计算9-176 5.3.1.8毛细管节流开式静压导轨的计算9-180 5.3.2气体静压导轨9-182 5.3.2.1气体静压导轨的类型与特点9-182 5.3.2.2气体静压导轨的结构设计9-183 5.3.2.3气体静压导轨的设计计算9-184 5.3.2.4气体静压导轨副的材料9-186 5.4滚动导轨9-186 5.4.1滚动导轨的类型、特点及应用9-186 5.4.2滚动导轨的计算、结构与尺寸系列9-186 5.4.2.1滚动直线导轨的计算9-186 5.4.2.2滚动直线导轨副9-191 5.4.2.3滚柱交叉导轨副9-204 5.4.2.4滚柱(滚针)导轨块9-206 5.4.2.5滚动直线导轨套副9-210 5.4.2.6滚动花键导轨副9-217 5.4.2.7滚动轴承导轨9-222 5.5导轨设计实例9-224 5.5.1压力机导轨的形式和特点9-224 5.5.2导轨的尺寸和验算9-225 5.5.2.1导轨长度9-225 5.5.2.2导轨工作面宽度及其验算9-225 5.5.3导轨材料的选择9-225 5.5.4导轨间隙的调整9-226 5.6导轨的防护9-226 5.6.1导轨防护装置的类型及特点9-226 5.6.2导轨刮屑板9-226 5.6.3刚性伸缩式导轨防护罩9-226 5.6.4柔性伸缩式导轨防护罩9-227 参考文献9-228 第10篇 弹簧 第1章弹簧的基本性能、类型及应用 1.1弹簧的基本性能10-3 1.2弹簧的类型10-3 1.3弹簧的应用和标准化10-10 1.3.1弹簧的应用10-10 1.3.2弹簧的标准化10-10 第2章圆柱螺旋弹簧 2.1圆柱螺旋弹簧的型式、代号及应用10-15 2.2弹簧的材料及许用应力10-16 2.3圆柱螺旋压缩弹簧10-22 2.3.1圆柱螺旋压缩弹簧基本计算公式10-22 2.3.2圆柱弹簧参数选择10-24 2.3.3圆柱螺旋压缩弹簧计算表10-25 2.3.4压缩弹簧端部型式与高度、总圈数等的公式10-38 2.3.5螺旋弹簧的疲劳强度、稳定性及共振10-39 2.3.6圆柱螺旋压缩弹簧设计计算示例10-40 2.3.7圆柱螺旋压缩弹簧的压力调整结构10-43 2.3.8组合弹簧的设计计算10-43 2.3.9圆柱螺旋压缩弹簧的应用示例10-45 2.4圆柱螺旋拉伸弹簧10-46 2.4.1圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算10-46 2.4.2圆柱螺旋拉伸弹簧的设计实例10-48 2.4.3圆柱螺旋拉伸弹簧的端部结构10-50 2.4.4圆柱螺旋拉伸弹簧的尺寸和参数10-52 2.4.5圆柱螺旋拉伸弹簧的拉力调整结构10-58 2.5圆柱螺旋扭转弹簧10-59 2.5.1圆柱螺旋扭转弹簧的基本几何参数和特性10-59 2.5.2圆柱螺旋扭转弹簧的结构形式10-59 2.5.3圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算10-59 2.5.4圆柱螺旋扭转弹簧的计算示例10-62 2.5.5圆柱螺旋扭转弹簧的结构及安装示例10-63 2.6圆柱螺旋弹簧技术要求10-64 2.6.1弹簧特性和尺寸的极限偏差10-64 2.6.2其他技术要求10-67 2.7非圆形截面圆柱螺旋弹簧10-67 2.7.1矩形截面螺旋压缩弹簧10-67 2.7.2其他截面形状螺旋压缩弹簧10-70 第3章非线性特性线螺旋弹簧 3.1截锥螺旋压缩弹簧10-73 3.1.1截锥螺旋压缩弹簧的结构特性及分类10-73 3.1.2截锥螺旋压缩弹簧的计算10-73 3.1.3截锥螺旋弹簧的计算示例10-75 3.1.4截锥螺旋压缩弹簧的应用实例10-76 3.2蜗卷螺旋弹簧10-76 3.2.1蜗卷螺旋弹簧的特性曲线10-76 3.2.2蜗卷螺旋弹簧的材料及许用应力10-76 3.2.3蜗卷螺旋弹簧的计算10-77 3.2.4蜗卷螺旋弹簧的计算示例10-78 第4章多股螺旋弹簧 4.1多股螺旋弹簧的结构、特性及用途10-82 4.2多股螺旋弹簧的材料及许用应力10-83 4.3多股螺旋弹簧的参数选择10-83 4.4多股螺旋弹簧的设计计算10-84 4.5多股螺旋弹簧的几何尺寸计算10-85 第5章碟形弹簧 5.1碟形弹簧的类型、结构及特点10-87 5.2碟形弹簧的计算10-90 5.2.1单片碟形弹簧的特性曲线10-90 5.2.2单片碟形弹簧的计算公式10-90 5.2.3组合碟形弹簧的计算公式10-91 5.3碟形弹簧的应力计算10-92 5.4其他类型碟形弹簧10-95 5.5碟形弹簧应用示例10-97 5.6膜片碟簧10-97 第6章环形弹簧 6.1环形弹簧的结构和特性10-100 6.2环形弹簧的材料及许用应力10-101 6.3环形弹簧的设计计算10-101 6.4环形弹簧应用示例10-104 第7章片弹簧及线弹簧 7.1片弹簧10-105 7.1.1片弹簧的结构及用途10-105 7.1.2片弹簧的材料及其许用应力10-105 7.1.3片弹簧的设计计算10-106 7.1.4片弹簧的技术要求10-108 7.1.5片弹簧的应用示例10-108 7.2线弹簧10-109 7.3设计计算示例10-110 第8章板弹簧 8.1板弹簧的类型和用途10-112 8.2板弹簧的结构10-113 8.2.1弹簧钢板的截面形状10-113 8.2.2主板的端部结构10-113 8.2.3副板的端部结构10-114 8.2.4板弹簧的固定结构10-114 8.3板弹簧的材料及许用应力10-116 8.4板弹簧设计与计算10-117 8.4.1单板弹簧的计算10-117 8.4.2多板弹簧的计算10-117 8.4.3变刚度和变截面板弹簧的计算10-120 8.5板弹簧的技术要求10-121 8.6疲劳试验10-121 8.7板弹簧的计算及应用示例10-122 第9章发条弹簧 9.1发条弹簧的类型、结构及应用10-129 9.2螺旋形发条弹簧10-130 9.2.1发条弹簧的工作特性10-130 9.2.2发条弹簧的计算10-131 9.2.3发条弹簧的材料10-132 9.2.4发条弹簧设计参数的选取10-132 9.2.5螺旋形发条弹簧的计算示例10-133 9.2.6带盒螺旋形发条弹簧典型结构及应用10-134 9.3S形发条弹簧10-134 第10章扭杆弹簧 10.1扭杆弹簧的结构、类型及应用10-137 10.2扭杆弹簧的材料和许用应力10-137 10.3扭杆弹簧的计算10-138 10.4扭杆弹簧的端部结构和有效工作长度10-140 10.5扭杆弹簧的技术要求10-141 10.6扭杆弹簧的计算示例10-141 10.7扭杆弹簧的应用示例10-141 第11章弹簧的热处理、强化处理和表面处理 11.1弹簧的热处理10-143 11.1.1弹簧热处理的目的、方法和要求10-143 11.1.2预备热处理10-143 11.1.3消应力回火10-143 11.1.4淬火和回火10-143 11.1.5等温淬火10-143 11.1.6碳素弹簧钢的热处理10-143 11.1.7合金弹簧钢的热处理10-143 11.1.8铜合金弹簧材料的热处理10-143 11.1.9高温弹性合金及钛合金的热处理10-143 11.2弹簧的强化处理10-143 11.2.1弹簧的稳定化处理10-143 11.2.2弹簧的强压处理10-143 11.2.3弹簧的喷丸处理10-143 11.3弹簧的表面处理10-143 11.3.1表面预处理10-143 11.3.2弹簧表面的氧化处理10-143 11.3.3弹簧表面的磷化处理10-143 11.3.4弹簧表面的金属防护层10-143 11.3.5弹簧表面的非金属防护层10-143 第12章橡胶弹簧 12.1橡胶弹簧的特点与应用10-144 12.2橡胶材料特性及许用应力10-144 12.3橡胶弹簧的静刚度计算10-145 12.3.1橡胶压缩弹簧计算公式10-145 12.3.2橡胶剪切弹簧计算公式10-146 12.3.3橡胶扭转弹簧计算公式10-147 12.3.4橡胶弯曲弹簧计算公式10-149 12.3.5橡胶组合弹簧计算公式10-149 12.3.6橡胶弹簧不同组合方式的刚度计算10-150 12.3.7橡胶弹簧的相似法则10-151 12.4橡胶弹簧的设计10-151 12.4.1橡胶弹簧的材料选择10-151 12.4.2橡胶弹簧的形状和结构设计10-152 12.4.3橡胶弹簧的计算示例10-153 12.4.4橡胶弹簧的应用示例10-154 12.5橡胶弹簧的压缩稳定性10-155 12.6橡胶-金属螺旋复合弹簧10-156 12.6.1橡胶-金属螺旋弹簧的结构形式及代号10-156 12.6.2橡胶-金属螺旋弹簧的主要计算公式10-157 12.6.3橡胶-金属螺旋弹簧的选用10-157 12.6.4橡胶-金属螺旋弹簧的应用示例10-158 第13章空气弹簧 13.1空气弹簧的特点10-159 13.2空气弹簧的类型和结构10-159 13.3空气弹簧的刚度计算10-160 13.3.1空气弹簧的垂直刚度10-160 13.3.2空气弹簧的横向刚度10-161 13.4空气弹簧的计算示例10-163 13.5空气弹簧的应用示例10-163 第14章膜片及膜盒 14.1膜片及膜盒的类型及特性10-166 14.2平膜片的设计计算10-167 14.3波纹膜片的设计计算10-170 14.4膜片的材料10-173 14.5膜片及膜盒的尺寸系列10-173 14.6膜片的应用示例10-175 第15章压力弹簧管 15.1压力弹簧管的类型及用途10-176 15.2压力弹簧管的设计计算10-177 15.2.1承受低压的单圈薄壁弹簧管的计算10-177 15.2.2承受高压的单圈厚壁弹簧管的计算10-178 15.3压力弹簧管的材料10-178 15.4压力弹簧管的尺寸系列10-179 第16章弹簧的疲劳强度 16.1变应力的类型和特性10-180 16.2弹簧的疲劳失效与疲劳曲线10-181 16.3影响弹簧疲劳强度的因素10-183 16.4弹簧的疲劳试验10-184 16.5弹簧安全系数的计算10-186 第17章弹簧的失效及预防 17.1弹簧失效的定义及危险性10-191 17.2弹簧的失效分析10-191 17.3弹簧的基本失效模式10-191 17.4弹簧疲劳断裂失效及预防10-191 17.5弹簧应力松弛失效及预防10-191 17.6弹簧失效分析及预防案例10-191 参考文献10-192 第11篇 机构 第1章机构的基本知识和结构分析 1.1机构的定义和组成11-3 1.1.1机构相关名词术语和定义11-3 1.1.2运动副及分类11-3 1.2机构运动简图11-5 1.2.1定义11-5 1.2.2构件运动的规范符号11-5 1.2.3构件及机构简图11-6 1.2.4机构运动简图的绘制11-17 1.3机构自由度计算11-18 1.3.1机构自由度的定义11-18 1.3.2平面机构自由度的计算11-18 1.3.3公共约束的意义和判定方法11-22 1.3.4单闭环空间机构自由度的计算11-22 1.3.5多闭环空间机构自由度的计算11-25 1.4平面机构高副低代11-29 1.4.1高副低代满足条件11-29 1.4.2高副低代方法11-29 1.4.2.1曲线接触的高副机构11-29 1.4.2.2曲线和直线接触的高副机构11-30 1.5平面机构的组成原理和结构分析11-31 1.5.1平面机构的组成原理11-31 1.5.2平面机构基本杆组分类11-31 1.5.2.1无油缸和气缸的基本杆组的分类11-31 1.5.2.2含油缸、气缸基本杆组分类11-32 1.5.3平面机构级别的判定11-32 1.5.3.1不含油缸、气缸机构的判别11-32 1.5.3.2含油缸、气缸机构的判别11-36 第2章基于杆组解析法对平面机构的运动分析和受力分析 2.1机构运动分析11-38 2.1.1平面机构运动分析解析法基本方法简介11-38 2.1.2杆组法运动分析数学模型和子程序11-38 2.1.2.1杆组法运动分析数学模型11-38 2.1.2.2杆组法运动分析子程序11-43 2.1.2.3应用实例11-47 2.1.3高级机构的运动分析11-49 2.1.4基于瞬心法对平面机构的速度分析11-51 2.1.4.1速度瞬心和机构中瞬心的数目11-51 2.1.4.2机构中瞬心位置的确定11-51 2.1.4.3速度瞬心在平面机构速度分析中的应用实例11-52 2.2平面机构的力分析11-53 2.2.1基于杆组解析法对机构的受力分析11-54 2.2.1.1杆组法受力分析数学模型11-54 2.2.1.2杆组法受力分析子程序11-55 2.2.1.3杆组法受力分析例题11-57 2.2.2计及运动副摩擦时机构的受力分析11-58 2.2.2.1移动副的摩擦受力分析法11-58 2.2.2.2转动副的摩擦受力分析法11-59 2.2.2.3应用实例11-60 第3章连杆机构的设计及运动分析 3.1平面连杆机构的类型及其应用11-62 3.1.1平面四杆机构的结构形式11-62 3.1.2平面四杆机构的基本特性11-63 3.1.3平面四杆机构的应用示例11-64 3.2平面连杆机构的运动分析11-65 3.2.1速度瞬心法运动分析11-65 3.2.2解析法运动分析11-66 3.3平面连杆机构设计11-68 3.3.1刚体导引机构设计11-68 3.3.2函数机构设计（解析法）11-71 3.3.3轨迹机构的设计11-75 3.4气液动连杆机构11-77 3.4.1气液动连杆机构位置参数的计算和选择11-77 3.4.2气液动连杆机构运动参数和动力参数的计算11-78 3.4.3气液动连杆机构的设计11-79 第4章齿轮机构设计 4.1基本概念11-80 4.1.1瞬心及瞬心线11-81 4.1.2齿轮副的节曲面11-83 4.1.3齿轮副的齿面11-84 4.2瞬心线机构11-86 4.2.1瞬心线机构数学模型11-86 4.2.2瞬心线机构连续运动的封闭条件11-86 4.2.3解析法设计瞬心线机构11-87 4.2.3.1已知中心距和一个构件的瞬心线函数11-87 4.2.3.2已知中心距和一个构件的运动规律11-89 4.3共轭曲线机构设计及应用实例11-91 4.3.1平面啮合共轭曲线机构11-91 4.3.1.1共轭曲面的定义及成形原理11-91 4.3.1.2平面啮合共轭曲线机构11-92 4.3.2共轭曲线机构设计相关数学基础11-93 4.3.2.1常用矢量代数11-93 4.3.2.2坐标变换11-94 4.3.3平面共轭曲线机构设计11-98 4.3.3.1基于运动学法设计共轭曲线机构11-98 4.3.3.2基于包络法设计共轭曲线机构11-102 4.3.3.3基于齿廓法线法设计共轭曲线机构11-104 4.3.4共轭曲线机构诱导法曲率的计算11-109 4.3.5平面啮合的根切界限曲线条件方程11-112 4.4定轴齿轮机构的应用11-114 4.4.1齿轮传动机构的类型及应用11-114 4.4.2定轴齿轮机构传动比计算11-116 4.4.3齿轮结构设计11-117 4.5行星齿轮机构设计11-120 4.5.1行星轮系基础知识11-120 4.5.2行星轮系各构件角速度之间的关系11-121 4.5.3行星轮系各轮齿数和行星轮数的选择11-123 4.5.4行星轮系的均载装置11-125 第5章凸轮机构设计 5.1凸轮机构的基础知识11-128 5.1.1凸轮机构的组成及常用名词术语11-128 5.1.2凸轮机构的类型特点及封闭方式11-129 5.1.3凸轮机构设计的相关问题11-132 5.1.3.1凸轮机构的压力角11-132 5.1.3.2基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr11-134 5.1.3.3凸轮理论轮廓的最小曲率半径ρcmin与Rb的关系11-137 5.1.3.4滚子半径Rr的确定11-137 5.2从动件运动规律及数学模型11-138 5.2.1常用从动件运动规律分类11-138 5.2.2基本运动规律的参数曲线11-140 5.2.3常用组合运动规律应用11-145 5.3盘形凸轮工作轮廓的设计11-145 5.3.1作图法11-145 5.3.2解析法11-149 5.4空间凸轮的设计11-152 5.5圆弧凸轮工作轮廓设计11-153 5.5.1单圆弧凸轮（偏心轮）11-153 5.5.2多圆弧凸轮11-153 5.6凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图11-155 5.6.1凸轮及滚子结构11-155 5.6.2常用材料、热处理及极限应力11-157 5.6.3凸轮机构强度计算11-158 5.6.4强度校核及许用应力11-158 5.6.5凸轮精度及表面粗糙度11-158 5.6.6凸轮工作图11-158 第6章间歇机构设计 6.1棘轮机构11-160 6.1.1棘轮机构的常见形式11-160 6.1.2外啮合齿啮式棘轮机构运动设计11-161 6.2槽轮机构的设计11-163 6.2.1槽轮机构的常见形式11-163 6.2.2平面槽轮机构运动设计11-165 6.2.3球面槽轮机构运动设计11-167 6.2.4椭圆齿轮槽轮组合机构运动设计11-168 6.2.5行星齿轮槽轮组合机构运动设计11-169 6.3不接近齿轮机构设计11-174 第7章空间机构设计 7.1空间机构基础知识11-179 7.1.1空间机构的组成原理11-179 7.1.2空间机构的数学基础11-183 7.1.2.1回转变换矩阵11-183 7.1.2.2多项式方程解法11-187 7.1.2.3非线性方程组解法(牛顿法)11-188 7.2空间机构的运动分析11-188 7.2.1运动分析基础11-188 7.2.2空间机构的位移分析11-191 7.2.3空间机构的速度、加速度分析11-194 7.3空间机构的受力分析11-196 7.3.1空间闭链机构的受力分析11-196 7.3.1.1空间闭链机构的静力分析11-196 7.3.1.2空间闭链机构的动力分析11-199 7.3.2空间开链机构的受力分析11-200 7.3.2.1空间开链机构的静力分析11-200 7.3.2.2空间开链机构的动力分析11-201 7.4空间闭链机构设计11-201 7.4.1空间闭链机构设计基本问题11-201 7.4.1.1设计空间与约束条件11-201 7.4.1.2设计要求与可行方案数目11-202 7.4.1.3型综合与尺寸综合11-202 7.4.2空间闭链机构的设计方法11-202 第8章组合机构设计 8.1组合机构的组合方式及其特性11-207 8.2凸轮连杆组合机构11-213 8.2.1固定凸轮-连杆机构11-213 8.2.2转动凸轮-连杆机构11-214 8.2.3联动凸轮-连杆机构11-217 8.3齿轮-连杆组合机构11-218 8.3.1行星轮系与Ⅱ级杆的组合机构11-218 8.3.2四杆机构与周转轮系的组合机构11-221 8.3.3五杆机构与齿轮机构的组合机构11-224 8.4凸轮-齿轮组合机构11-226 8.4.1周期变速运动的凸轮-齿轮机构11-226 8.4.2按预定轨迹运动的凸轮-齿轮机构11-227 8.4.3周期停歇运动的凸轮-齿轮机构11-228 8.5链-连杆组合机构11-229 第9章机构选型范例 9.1匀速转动机构11-231 9.1.1定传动比匀速转动机构11-231 9.1.2有级变速机构11-236 9.1.3无级变速机构11-238 9.2非匀速转动机构11-240 9.3往复运动机构11-243 9.4急回运动机构11-251 9.5行程放大机构11-252 9.6可调行程机构11-256 9.7间歇运动机构11-259 9.8超越止动及单向机构11-269 9.9换向机构11-271 9.10差动补偿机构11-275 9.11气、液驱动机构11-279 9.12增力及加持机构11-284 9.13实现预期轨迹的机构11-292 参考文献11-300 第12篇 机械零部件设计禁忌 第1章连接零部件设计禁忌 1.1螺纹连接12-3 1.1.1螺纹类型选择禁忌12-3 1.1.2螺纹连接类型选用禁忌12-4 1.1.3螺栓组连接的受力分析禁忌12-6 1.1.4螺纹连接的结构设计禁忌12-7 1.1.5提高螺栓连接强度、刚度设计禁忌12-12 1.1.6螺纹连接的防松方法设计禁忌12-14 1.2键连接12-15 1.2.1平键连接设计禁忌12-15 1.2.2斜键与半圆键设计禁忌12-17 1.3花键连接12-18 1.4销连接12-19 1.5过盈连接12-21 1.6焊接12-25 1.7胶接12-32 1.8铆接12-35 第2章传动零部件设计禁忌 2.1带传动12-37 2.1.1带传动形式选择禁忌12-37 2.1.2带轮结构设计技巧与禁忌12-38 2.1.2.1平带传动的小带轮结构设计技巧与禁忌12-38 2.1.2.2V带轮结构设计技巧与禁忌12-38 2.1.2.3同步带轮结构设计技巧与禁忌12-39 2.1.3带传动设计技巧与禁忌12-39 2.1.4带传动张紧设计技巧与禁忌12-41 2.1.4.1使用张紧轮的张紧装置12-42 2.1.4.2定期张紧装置长外伸轴的支承12-43 2.1.4.3自动张紧装置12-43 2.1.4.4带传动支承装置要便于更换带12-44 2.1.5带传动设计案例12-44 2.2链传动12-45 2.2.1滚子链和链轮结构设计禁忌12-45 2.2.2链传动设计禁忌12-46 2.2.3链传动的布置、张紧和润滑禁忌12-47 2.2.4链传动设计案例12-49 2.3齿轮传动12-51 2.3.1齿轮机构中应注意的问题与禁忌12-51 2.3.2齿轮传动的失效形式及设计准则中应注意的问题与禁忌12-52 2.3.3降低载荷系数的措施与禁忌12-53 2.3.3.1减小动载系数Kv的措施12-53 2.3.3.2减小齿间载荷分配系数Kα的措施12-54 2.3.3.3减小齿向载荷分布系数Kβ的措施12-54 2.3.4齿轮传动的强度计算应注意的问题与禁忌12-55 2.3.5齿轮结构设计禁忌12-57 2.3.5.1从齿轮受力合理性考虑齿轮结构的设计禁忌12-57 2.3.5.2从齿轮制造工艺性考虑齿轮结构的设计禁忌12-62 2.3.6齿轮传动的润滑技巧与禁忌12-64 2.3.7齿轮传动设计案例12-66 2.4蜗杆传动12-70 2.4.1蜗杆传动设计技巧与禁忌12-70 2.4.2蜗杆传动的润滑及散热技巧与禁忌12-72 2.4.3蜗杆传动设计案例12-74 2.5滑动螺旋传动12-76 2.5.1螺旋传动材料选择禁忌12-76 2.5.2滑动螺旋传动设计计算技巧与禁忌12-78 2.5.3螺旋千斤顶结构设计技巧与禁忌12-78 2.6减速器12-79 2.6.1常用减速器形式选择禁忌12-79 2.6.1.1二级展开式圆柱齿轮减速器形式选择禁忌12-79 2.6.1.2分流式二级圆柱齿轮减速器形式选择禁忌12-80 2.6.1.3同轴式二级圆柱齿轮减速器选型分析12-82 2.6.1.4圆锥-圆柱齿轮减速器形式选择及禁忌12-82 2.6.1.5蜗杆减速器选型分析对比12-83 2.6.1.6蜗杆-齿轮减速器选型分析对比12-83 2.6.2减速器传动比分配禁忌12-84 2.6.2.1尽量使传动装置外廓尺寸紧凑或重量较小12-84 2.6.2.2尽量使各级大齿轮浸油深度合理12-84 2.6.2.3使各级传动承载能力近于相等的传动比分配原则12-85 2.6.2.4禁忌各传动件彼此之间发生干涉碰撞12-85 2.6.2.5提高传动精度的传动比分配原则12-86 2.6.3减速器的箱体结构设计禁忌12-87 2.6.3.1保证箱体刚度的结构禁忌12-87 2.6.3.2箱体结构要具有良好的工艺性12-88 2.6.4减速器的润滑设计禁忌12-90 2.6.4.1油池深度的设计禁忌12-90 2.6.4.2输油沟与轴承盖导油孔的设计禁忌12-91 2.6.4.3油面指示装置设计12-92 2.6.5减速器分箱面结构设计禁忌12-93 2.6.6窥视孔与通气器的结构设计禁忌12-94 2.6.7起吊装置的设计禁忌12-95 2.6.8放油装置的设计禁忌12-95 第3章轴系零部件设计禁忌 3.1轴12-97 3.1.1轴的强度计算禁忌12-97 3.1.1.1轴上传动零件作用力方向判断禁忌12-97 3.1.1.2传动零件作用力所处平面判断禁忌12-98 3.1.1.3弯矩图绘制禁忌12-99 3.1.1.4转矩图绘制禁忌12-102 3.1.2轴的结构设计禁忌12-102 3.1.2.1符合力学要求的轴上零件布置禁忌12-103 3.1.2.2合理的轴上零件装配方案禁忌12-104 3.1.2.3轴上零件的定位与固定禁忌12-105 3.1.2.4轴的结构工艺性设计禁忌12-109 3.1.2.5提高轴的疲劳强度措施及禁忌12-111 3.1.2.6空心轴的结构设计及禁忌12-112 3.1.3轴的刚度计算及相关结构禁忌12-113 3.1.3.1轴的刚度计算12-113 3.1.3.2轴的刚度与轴上零件布置设计禁忌12-114 3.1.3.3轴的刚度与轴上零件结构设计禁忌12-116 3.2滑动轴承12-116 3.2.1滑动轴承支撑结构设计禁忌12-116 3.2.2滑动轴承的固定禁忌12-118 3.2.3滑动轴承的安装与拆卸禁忌12-119 3.2.4滑动轴承的调整禁忌12-121 3.2.5滑动轴承的供油禁忌12-122 3.2.5.1滑动轴承油孔的设计禁忌12-122 3.2.5.2滑动轴承油沟的设计禁忌12-123 3.2.5.3滑动轴承油路的设计禁忌12-124 3.2.6防止滑动轴承阶梯磨损禁忌12-125 3.3滚动轴承12-126 3.3.1滚动轴承类型选择禁忌12-126 3.3.1.1滚动轴承类型选择应考虑受力合理12-126 3.3.1.2轴系刚性与轴承类型选择禁忌12-128 3.3.1.3高转速条件下滚动轴承类型选择禁忌12-129 3.3.2滚动轴承承载能力计算禁忌12-129 3.3.2.1滚动轴承轴向载荷计算禁忌12-129 3.3.2.2滚动轴承径向载荷计算禁忌12-132 3.3.2.3滚动轴承当量动载荷计算禁忌12-133 3.3.2.4滚动轴承承载能力计算禁忌12-133 3.3.3滚动轴承轴系支承固定形式设计禁忌12-134 3.3.4滚动轴承的配置设计禁忌12-136 3.3.4.1角接触轴承正装与反装的性能对比12-136 3.3.4.2轴承配置对提高轴系旋转精度的设计禁忌12-137 3.3.5滚动轴承对轴上零件位置的调整设计禁忌12-139 3.3.6滚动轴承的配合禁忌12-139 3.3.7滚动轴承的装配禁忌12-140 3.3.8滚动轴承的拆卸禁忌12-143 3.3.9滚动轴承的润滑禁忌12-144 3.3.10滚动轴承的密封禁忌12-145 3.4联轴器与离合器12-148 3.4.1联轴器类型选择禁忌12-148 3.4.2联轴器位置设计禁忌12-150 3.4.3联轴器结构设计禁忌12-151 3.4.4离合器设计禁忌12-153 参考文献12-156 第13篇 带传动、链传动 第1章带传动 1.1带传动的种类及其选择13-3 1.1.1传动带的类型、适应性和传动形式13-3 1.1.2带传动设计的一般内容13-7 1.1.3带传动的效率13-7 1.2V带传动13-8 1.2.1普通V带传动13-8 1.2.1.1普通V带尺寸规格13-8 1.2.1.2普通V带传动的设计计算13-10 1.2.2窄V带传动13-16 1.2.2.1窄V带尺寸规格13-16 1.2.2.2窄V带传动的设计计算13-18 1.2.3V带轮13-32 1.2.3.1带轮设计的内容13-32 1.2.3.2带轮的材料及质量要求13-32 1.2.3.3带轮的技术要求13-32 1.2.3.4V带轮的结构和尺寸规格13-32 1.3多楔带传动13-37 1.3.1多楔带的尺寸规格13-37 1.3.2多楔带传动的设计计算13-38 1.3.3多楔带带轮13-57 1.4平带传动13-58 1.4.1普通平带13-58 1.4.1.1普通平带尺寸规格13-58 1.4.1.2普通平带传动的设计计算13-60 1.4.2尼龙片复合平带13-62 1.4.2.1尼龙片复合平带尺寸规格13-63 1.4.2.2尼龙片复合平带传动的设计计算13-64 1.4.3高速带传动13-65 1.4.3.1高速带尺寸规格13-65 1.4.3.2高速带传动的设计计算13-65 1.4.4平带带轮13-66 1.5同步带传动13-68 1.5.1梯形齿同步带传动13-68 1.5.1.1梯形齿同步带尺寸规格13-68 1.5.1.2梯形齿同步带传动设计计算13-72 1.5.1.3梯形齿同步带轮13-80 1.5.2曲线齿同步带传动13-83 1.5.2.1曲线齿同步带尺寸规格13-83 1.5.2.2曲线齿同步带传动的设计计算13-86 1.5.2.3曲线齿同步带轮13-93 1.6带传动的张紧13-102 1.6.1带传动的张紧方法及安装要求13-102 1.6.2初张紧力的检测与控制13-104 1.6.2.1V带的初张紧力13-104 1.6.2.2多楔带的初张紧力13-105 1.6.2.3平带的初张紧力13-105 1.6.2.4同步带的初张紧力13-106 1.7金属带传动简介13-107 1.7.1磁力金属带传动13-107 1.7.1.1磁力金属带传动的工作原理13-107 1.7.1.2磁力金属带的结构13-109 1.7.2金属带式无级变速传动13-109 第2章链传动 2.1链传动的类型、特点和应用13-112 2.2传动用短节距精密滚子链和链轮13-113 2.2.1滚子链的基本参数与尺寸13-113 2.2.2短节距精密滚子链传动设计计算13-117 2.2.2.1滚子链传动主要失效形式13-117 2.2.2.2滚子链传动的额定功率13-117 2.2.2.3滚子链传动设计计算内容与步骤13-118 2.2.2.4滚子链静强度计算13-122 2.2.2.5滚子链的耐疲劳工作能力计算13-122 2.2.2.6滚子链的耐磨损工作能力计算13-122 2.2.2.7滚子链的抗胶合工作能力计算13-123 2.2.3短节距精密滚子链链轮13-123 2.2.3.1基本参数与尺寸13-124 2.2.3.2链轮齿形与齿廓13-124 2.2.3.3链轮材料与热处理13-126 2.2.3.4链轮精度要求13-126 2.2.3.5链轮结构13-127 2.3传动用齿形链和链轮13-128 2.3.1齿形链的分类及铰链型式13-128 2.3.2齿形链的基本参数与尺寸13-129 2.3.3齿形链传动设计计算13-133 2.3.4齿形链链轮13-139 2.3.4.19.52mm及以上节距链轮的齿形和主要尺寸13-139 2.3.4.24.76mm节距链轮的主要尺寸13-143 2.3.4.39.52mm及以上节距链轮精度要求13-146 2.3.4.44.76mm节距链轮精度要求13-147 2.4链传动的布置、张紧与润滑13-147 2.4.1链传动的布置13-147 2.4.2链传动的张紧与安-148 2.4.3链传动的润滑13-149 参考文献13-151