全书共15章，主要内容包括：与机械设计普遍相关的内容（第1～4章），螺纹连接和键连接的主要类型、特点、强度计算（第5、6章），常用传动零件的类型、特点、失效形式、设计准则、受力分析、设计计算及参数选择等（第7～10章），轴系零部件的类型、特点、设计计算及选用方法等（第11～14章），弹簧的主要类型及设计方法（第15章）。
本书是由山东高校机械工程教学协作组组织编写的“普通高等教育3D 版机械类规划教材” 之一。
本书编写按照教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会机械基础系列课程教学基本要求, 充分利用虚拟现实(VR)、增强现实(AR) 等技术开发的虚拟仿真教学资源, 体现“三维可视化及互动学习” 的特点, 将难于学习的知识点以3D 教学资源的形式进行介绍, 力图达到“教师易教、学生易学” 的目的。本书配有安卓手机版的3D 虚拟仿真教学资源, 扫描封底上方的二维码下载APP, 即可使用。书中标有图标的表示免费使用, 标有图标的表示收费使用。本书提供免费的教学课件, 欢迎选用本书的教师登录机工教育服务网(www.cmpedu.com) 下载。济南科明数码技术股份有限公司还提供有互联网版、局域网版、单机版的3D 虚拟仿真教学资源, 可供师生在线下载使用。
本书适用于普通工科院校机械类各专业的本科生, 也适用于各类成人教育、自学考试等机械类专业学生, 还可供从事机械设计工作的工程技术人员参考。
本书第5、9、12 章由青岛大学张继忠编写, 第1、2、4、6 及11 章由山东理工大学赵彦峻编写, 第3、10、15 章由山东建筑大学徐楠编写, 第7、14 章由青岛大学张艳平、张继忠编写, 第8 章由滨州学院邢进编写, 第13 章由邢进、赵彦峻编写。本书配套的3D 虚拟仿真教学资源由济南科明数码技术股份有限公司开发完成, 并负责网上在线教学资源的维护、运营等工作, 主要开发人员包括陈清奎、刘海、何强、孙宏翔、栾飞、周鹏、李晓东、张旭彬、雷文等。本书承蒙青岛大学王继荣教授审阅并提出了许多宝贵意见和建议; 本书的编写得到了很多老师、同学及设计人员的大力支持与帮助, 编者在此一并表示衷心感谢。
由于编者水平有限, 书中难免存在缺点和错误, 敬请广大读者批评指正。
编者于青岛
序
前言
第1 章 绪论 1
1. 1 本课程在现代化建设中的作用 1
1. 2 本课程的内容、性质与任务 1
习题 3
第2 章 机械设计总论 4
2. 1 机器的组成 4
2. 2 设计机器的一般程序 5
2. 3 对机器的主要要求 9
2. 4 机械零件的主要失效形式 10
2. 5 设计机械零件时应满足的基本要求 10
2. 6 机械零件的设计准则 12
2. 7 机械零件设计的一般步骤 13
2. 8 机械零件的材料及其选用 13
2. 9 现代机械设计方法简介 16
习题 18
第3 章 机械零件的疲劳强度 19
3. 1 疲劳断裂特征 19
3. 2 应力寿命曲线和极限应力线图 20
3. 3 影响机械零件疲劳强度的主要因素 23
3. 4 稳定变应力时安全系数的计算 27
3. 5 单向规律性非稳定变应力时机械零件
的疲劳强度 31
3. 6 典型例题 33
习题 35
第4 章 摩擦、磨损及润滑概述 37
4. 1 摩擦的种类及其基本性质 37
4. 2 膜厚比与摩擦(润滑) 状态 40
4. 3 磨损 41
4. 4 润滑剂、添加剂和润滑方法 44
4. 5 润滑油黏度 47
4. 6 工业用润滑油和润滑脂简介 49
4. 7 流体润滑简介 51
习题 52
第5 章 螺纹连接和螺旋传动 53
5. 1 螺纹 53
5. 2 螺纹连接的类型和标准连接件 55
5. 3 螺纹连接的预紧 59
5. 4 螺纹连接的防松 60
5. 5 单个螺栓连接的强度计算 63
5. 6 螺栓组连接的设计 69
5. 7 螺纹连接件的材料与许用应力 76
5. 8 提高螺纹连接强度的措施 77
5. 9 典型例题 80
5. 10 螺旋传动简介 83
习题 85
第6 章 键、花键、无键连接和
销连接 88
6. 1 键连接 88
6. 2 花键连接 93
6. 3 无键连接 96
6. 4 销连接 97
习题 99
第7 章 带传动 100
7. 1 概述 100
7. 2 带传动工作情况的分析 103
7. 3 普通V 带传动的设计计算 107
7. 4 V 带轮的设计 114
7. 5 V 带传动的张紧、安装与防护 115
7. 6 典型例题 116
7. 7 其他带传动简介 119
习题 120
第8 章 链传动 122
8. 1 链传动的特点和应用 122
8. 2 传动链的结构特点 122
Ⅶ
8. 3 链传动的运动特性 127
8. 4 滚子链传动的设计计算 131
8. 5 链传动的布置、张紧和润滑 135
8. 6 典型例题 138
8. 7 其他链传动简介 139
习题 140
第9 章 齿轮传动 141
9. 1 齿轮传动概述 141
9. 2 齿轮传动的失效形式及常用材料 142
9. 3 圆柱齿轮传动的计算载荷 146
9. 4 直齿轮传动的受力分析和强度计算 149
9. 5 圆柱齿轮传动的参数选择和许用
应力 153
9. 6 斜齿轮传动的受力分析和强度计算 159
9. 7 直齿锥齿轮传动的受力分析和强度
计算 161
9. 8 齿轮的结构设计 163
9. 9 典型例题 166
9. 10 圆弧圆柱齿轮传动简介 173
习题 174
第10 章 蜗杆传动 176
10. 1 蜗杆传动的类型、特点及应用 176
10. 2 圆柱蜗杆传动的主要参数及几何
尺寸计算 178
10. 3 蜗杆传动的失效形式、计算准则及
常用材料 181
10. 4 圆柱蜗杆传动的受力分析和计算
载荷 182
10. 5 圆柱蜗杆传动的承载能力计算 184
10. 6 蜗杆传动的效率、润滑及热平衡
计算 187
10. 7 蜗杆传动的结构设计 190
10. 8 典型例题 191
10. 9 圆弧圆柱蜗杆传动简介 193
习题 195
第11 章 滑动轴承 197
11. 1 滑动轴承的类型、特点和应用 197
11. 2 滑动轴承的结构与材料 198
11. 3 不完全液体润滑滑动轴承设计
计算 206
11. 4 流体动力润滑原理 208
11. 5 液体动力润滑径向滑动轴承设计
计算 211
11. 6 典型例题 218
11. 7 其他形式滑动轴承简介 221
习题 223
第12 章 滚动轴承 225
12. 1 概述 225
12. 2 常用滚动轴承的类型、代号及
选择 226
12. 3 滚动轴承工作情况分析及失效
形式 231
12. 4 滚动轴承的寿命计算 233
12. 5 滚动轴承的静强度计算 238
12. 6 滚动轴承的组合设计 239
12. 7 典型例题 248
习题 251
第13 章 联轴器和离合器 252
13. 1 联轴器 252
13. 2 离合器 260
13. 3 典型例题 266
习题 266
第14 章 轴 267
14. 1 概述 267
14. 2 轴的材料 268
14. 3 轴的结构设计 270
14. 4 轴的强度计算 275
14. 5 轴的刚度校核计算 278
14. 6 轴的共振和临界转速的概念 279
14. 7 典型例题 280
习题 286
第15 章 弹簧 288
15. 1 概述 288
15. 2 弹簧的材料和制造 289
15. 3 普通圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧的
设计计算 292
15. 4 圆柱螺旋扭转弹簧 299
15. 5 典型例题 300
15. 6 其他类型弹簧简介 302
习题 303
参考文献 304
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