现代机械设计手册

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

1.1.1 轴的分类

1.1.2 轴的常用材料

1.1.3 轴的设计方法概述

1.2 轴的结构设计

1.2.1 零件在轴上的定位与固定

1.2.2 轴的结构与工艺性

1.2.3 轴伸的结构尺寸

1.2.4 提高轴疲劳强度的结构措施

1.2.5 轴的结构示例

1.3 轴的强度校核计算

1.3.1 仅受扭转的强度校核计算

1.3.2 受弯扭联合作用的强度校核计算

1.3.3 考虑应力集中的强度校核计算

1.4 轴的刚度校核计算

1.4.1 轴的扭转刚度校核计算

1.4.2 轴的弯曲刚度校核计算

1.5 轴的临界转速校核计算

1.5.1 不带圆盘均质轴的临界转速

1.5.2 带圆盘的轴的临界转速

1.6 设计计算举例及轴的工作图

1.7 轴的可靠度计算

1.7.1 轴可靠度计算的基本方法

1.7.2 轴可靠度计算举例

1.8 轴的计算机辅助设计与分析

1.8.1 轴的计算机辅助设计

1.8.2 轴的强度校核的有限元计算

1.8.3 轴的刚度校核的有限元计算

1.8.4 轴临界转速的有限元计算

第2章 软轴

2.1 软轴的结构组成和规格

2.1.1 软轴

2.1.2 软管

2.1.3 软轴接头

2.1.4 软管接头

2.2 常用软轴的典型结构

2.3 防逆转装置

2.4 软轴的选择与使用

2.4.1 软轴的选择

2.4.2 软轴使用时注意事项

第3章 联轴器

3.1 联轴器的分类、特点及应用

3.2 联轴器的选用(JB/T 7511—1994)

3.2.1 联轴器的转矩

3.2.2 挠性或弹性联轴器计算

3.2.3 选用联轴器有关的系数

3.2.4 联轴器选用示例

3.3 联轴器的性能、参数及尺寸

3.3.1 联轴器轴孔和连接型式及尺寸(GB/T 3852—2008)

3.3.2 凸缘联轴器(GB/T 5843—2003)

3.3.3 弹性柱销联轴器(GB/T 5014—2003)

3.3.4 弹性套柱销联轴器(GB/T 4323—2002)

3.3.5 弹性柱销齿式联轴器(GB/T 5015—2003)

3.3.6 弹性块联轴器(JB/T 9148—1999)

3.3.7 弹性环联轴器(GB/T )

3.3.8 梅花形弹性联轴器(GB/T 5272—2002)

3.3.9 膜片联轴器(JB/T 9147—1999)

3.3.10 蛇形弹簧联轴器(JB/T 8869—2000)

3.3.11 弹性阻尼簧片联轴器(GB/T 12922—2008)

3.3.12 鼓形齿式联轴器(JB/T 8854.1～3—2001)

3.3.13 滚子链联轴器(GB/T 6069—2002)

3.3.14 十字轴式万向联轴器

3.3.15 钢球式节能安全联轴器（JB/T 5987—1992）

3.3.16 蛇形弹簧安全联轴器（JB/T 7682—1995）

3.3.17 联轴器标准一览表

参考文献

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 滚动轴承的分类

1.2 滚动轴承其他分类

1.3 带座外球面球轴承分类

1.4 滚动轴承的代号

1.4.1 基本代号

1.4.2 常用滚动轴承的基本结构型式和代号构成

1.4.3 滚针轴承的基本结构型式和代号构成

1.4.4 前置代号

1.4.5 后置代号

1.4.6 代号编制规则

1.4.7 带附件轴承代号

1.4.8 非标准轴承代号

1.4.9 代号示例

1.5 带座外球面球轴承代号

1.5.1 带座轴承代号的构成及排列

1.5.2 带座轴承基本结构及代号构成

1.5.3 带附件的带座轴承代号

1.6 专用轴承的分类和代号

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

2.2 滚动轴承的选用

2.2.1 轴承的类型选用

2.2.2 滚动轴承的尺寸选择

2.2.3 滚动轴承的游隙选择

2.2.4 滚动轴承公差等级的选用

2.2.5 滚动轴承公差

2.2.5.1 向心轴承公差（圆锥滚子轴承除外）

2.2.5.2 圆锥滚子轴承公差

2.2.5.3 向心轴承外圈凸缘公差

2.2.5.4 圆锥孔公差

2.2.5.5 推力轴承公差

第3章 滚动轴承的计算

3.1 滚动轴承寿命计算

3.1.1 基本概念和术语

3.1.2 符号

3.1.3 基本额定寿命的计算

3.1.4 修正额定寿命的计算

3.1.5 系统方法的寿命修正系数aISO

3.1.6 疲劳载荷极限Cu

3.1.7 寿命修正系数aISO的简化方法

3.1.8 污染系数eC

3.1.9 黏度比κ的计算

3.2 基本额定动载荷的计算

3.2.1 轴承的基本额定动载荷C

3.2.2 双列或多列推力轴承轴向基本额定动载荷Ca

3.3 基本额定静载荷的计算

3.4 当量载荷的计算

3.5 轴承组的基本额定载荷和当量载荷

3.6 变化工作条件下的平均载荷

3.7 变化工作条件下的寿命计算

3.8 轴承极限转速的确定方法

3.9 额定热转速

3.9.1 定义及符号

3.9.2 额定热转速的计算

3.10 滚动轴承的摩擦计算

3.10.1 轴承的摩擦力矩

3.10.2 轴承的摩擦因数

3.11 圆柱滚子轴承的轴向承载能力

3.12 轴承需要的最小轴向载荷的计算

第4章 滚动轴承的应用设计

4.1 滚动轴承的配合

4.1.1 滚动轴承配合的特点

4.1.2 轴承（0、6级）与轴和外壳配合的常用公差带

4.1.3 轴承配合的选择

4.1.4 轴承与轴和外壳孔的配合公差带选择

4.1.5 配合表面的形位公差与表面粗糙度

4.1.6 轴承与空心轴、铸铁和轻金属轴承座配合的选择

4.1.7 轴承与实心轴配合过盈量的估算

4.2 滚动轴承的轴向紧固

4.2.1 轴向定位

4.2.2 轴向固定

4.2.3 轴向紧固装置

4.3 滚动轴承的预紧

4.3.1 预紧方式

4.3.2 定位预紧

4.3.3 定压预紧

4.3.4 卸紧载荷

4.3.5 最小轴向预紧载荷

4.3.6 径向预紧

4.4 滚动轴承的密封

4.4.1 选择轴承密封形式应考虑的因素

4.4.2 轴承的主要密封形式

4.4.3 轴承的自身密封

4.4.4 轴承的支承密封

4.5 滚动轴承的安装与拆卸

4.5.1 圆柱孔轴承的安装

4.5.2 圆锥孔轴承的安装

4.5.3 角接触轴承的安装

4.5.4 推力轴承的安装

4.5.5 滚动轴承的拆卸

4.6 游隙的调整方法

4.7 轴承的组合设计

4.7.1 轴承的配置

4.7.2 常见的支承结构示意图

4.7.3 滚动轴承组合设计的典型结构

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

5.2 调心球轴承

5.3 角接触球轴承

5.4 圆柱滚子轴承

5.5 调心滚子轴承

5.6 滚针轴承

5.7 圆锥滚子轴承

5.8 推力球轴承

5.9 推力角接触球轴承

5.10 推力调心滚子轴承

5.11 推力圆柱滚子轴承

5.12 推力圆锥滚子轴承

5.13 推力滚针轴承

5.14 带座外球面球轴承

5.15 组合轴承

5.16 锥形衬套

5.17 轴承座

5.17.1 二螺柱立式轴承座

5.17.2 四螺柱立式轴承座

5.18 止推环

附录

附录一 滚动轴承现行标准目录

附录二 轴承工业现行国际标准目录

附录三 滚动轴承新旧标准代号对照

附录四 国外著名轴承公司通用轴承代号

附录五 国内外轴承公差等级对照

附录六 国内外轴承游隙对照

参考文献

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

1.2 滑动轴承类型的选择

1.2.1 滑动轴承性能比较

1.2.2 选择轴承类型的特性曲线

1.3 滑动轴承设计资料

第2章 滑动轴承材料

2.1 对轴承材料的性能要求

2.2 滑动轴承材料及其性能

第3章 不完全流体润滑轴承

3.1 径向滑动轴承的选用与验算

3.2 推力滑动轴承的选用与验算

3.3 滑动轴承的常见型式

3.3.1 整体滑动轴承

3.3.2 对开式滑动轴承

3.3.3 法兰滑动轴承

3.4 轴套与轴瓦

3.4.1 轴套

3.4.2 轴套的固定（JB/ZQ 4616—2006）

3.4.3 轴瓦

3.5 滑动轴承的结构要素

3.5.1 润滑槽

3.5.2 轴承合金浇铸槽

3.6 滑动轴承间隙与配合的选择

3.7 滑动轴承润滑

3.8 滑动轴承座技术条件(JB/T 2564—2007)

3.9 关节轴承

3.9.1 关节轴承的分类、结构型式与代号

3.9.1.1 关节轴承分类

3.9.1.2 关节轴承代号方法

3.9.1.3 关节轴承主要类型的结构特点

3.9.2 关节轴承寿命及载荷的计算

3.9.2.1 定义

3.9.2.2 符号

3.9.2.3 额定载荷

3.9.2.4 关节轴承寿命

3.9.2.5 关节轴承的摩擦因数

3.9.3 关节轴承的应用设计

3.9.3.1 关节轴承的配合

3.9.3.2 关节轴承的游隙

3.9.3.3 关节轴承的公差

3.9.4 关节轴承的基本尺寸和性能参数

3.9.4.1 向心关节轴承（GB/T 9163—2001）

3.9.4.2 角接触关节轴承（GB/T 9164—2001）

3.9.4.3 推力关节轴承 （GB/T 9162—2001）

3.9.4.4 杆端关节轴承（GB/T 9161—2001）

3.9.4.5 自润滑球头螺栓杆端关节轴承（JB/T 5306—2007）

3.9.4.6 关节轴承安装尺寸

3.10 自润滑轴承

3.10.1 自润滑镶嵌轴承

3.10.2 粉末冶金轴承（含油轴承）（GB/T 2688—1981、GB/T 18323—2001）

3.10.3 自润滑复合材料卷制轴套

3.11 双金属减摩卷制轴套

3.12 塑料轴承

3.13 水润滑热固性塑料轴承（JB/T 5985—1992）

3.14 橡胶轴承

第4章 液体动压润滑轴承

4.1 液体动力润滑轴承分类

4.2 基本原理

4.2.1 基本方程

4.2.2 静特性计算

4.2.3 动特性计算

4.2.4 稳定性计算

4.3 典型轴承的性能曲线及计算示例

4.4 轴承材料

4.5 轴承主要参数的选择

4.6 液体动压推力轴承

4.6.1 参数选择

4.6.2 斜平面推力轴承

4.6.3 可倾瓦推力轴承

4.7 计算程序简介

第5章 液体静压轴承

5.1 概述

5.2 液体静压轴承的分类

5.3 液体静压轴承的原理

5.4 液体静压轴承的结构设计

5.4.1 径向液体静压轴承结构、特点与应用

5.4.2 径向液体静压轴承的结构尺寸及主要技术数据

5.4.3 径向液体静压轴承的系列结构尺寸

5.4.4 推力液体静压轴承结构、特点与应用

5.4.5 推力液体静压轴承的结构尺寸及主要技术数据

5.4.6 推力液体静压轴承的系列结构尺寸

5.4.7 液体静压轴承材料

5.4.8 节流器的结构、特点与应用

5.4.9 节流器的结构尺寸及主要技术数据

5.5 液体静压轴承计算的基本公式

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ω

5.5.2 刚度系数G

5.5.3 承载系数Fn或偏心率ε

5.5.4 功率消耗计算

5.6 供油系统设计及元件与润滑油的选择

5.6.1 供油方式、特点与应用

5.6.2 供油系统、特点与应用

5.6.3 元件的选择

5.6.4 润滑油的选择

5.7 液体静压轴承设计计算的一般步骤及举例

5.7.1 液体静压轴承系统设计计算的一般步骤

5.7.2 毛细管节流径向液体静压轴承设计举例

5.7.3 毛细管节流推力液体静压轴承设计举例

5.7.4 小孔节流径向液体静压轴承设计举例

5.7.5 薄膜反馈节流径向液体静压轴承设计举例

5.8 静压轴承的故障及消除的方法

第6章 气体润滑轴承

6.1 特点、分类与应用

6.2 气体动压轴承

6.2.1 气体动压径向轴承

6.2.2 气体动压推力轴承

6.2.3 气体动压组合型轴承

6.3 气体静压轴承

6.3.1 气体静压径向轴承

6.3.2 气体静压推力轴承

6.3.3 气体静压球面轴承

6.3.4 气源

第7章 箔片气体轴承

7.1 结构几何关系及其工作原理

7.2 薄片变形分析

7.3 边界条件及数值解法

第8章 流体动静压润滑轴承

8.1 工作原理及特性

8.2 动静压轴承的结构型式

8.3 动静压轴承设计的基本理论与数值方法

8.3.1 基本公式

8.3.2 雷诺方程

8.3.3 紊流模型

8.3.4 能量方程

8.3.5 边界条件处理

8.3.6 环面节流器边界条件

8.3.7 能量方程油腔边缘边界条件

8.3.8 其他边界条件

8.4 动静压轴承性能计算

8.4.1 静特性计算

8.4.2 动特性计算

8.4.3 动静压轴承性能计算程序

8.4.4 程序框图

8.5 动静压轴承设计实例

8.6 动静压轴承主要参数选择与确定

8.6.1 结构参数中的主要参数选择

8.6.2 运行参数中的主要参数选择

第9章 电磁轴承

9.1 静电轴承

9.1.1 静电轴承的基本原理

9.1.2 静电轴承的分类

9.1.3 静电轴承的常用材料与结构参数

9.1.4 静电轴承的设计与计算

9.1.5 应用举例——静电轴承陀螺仪

9.2 磁力轴承

9.2.1 磁力轴承的分类与应用

9.2.2 磁力轴承的性能计算

9.2.3 磁力轴承的材料

参考文献

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

1.1.1 定义及分类

1.1.2 机架设计的一般要求和步骤

1.1.2.1 机架设计的准则和要求

1.1.2.2 机架设计的步骤

1.2 机架的常用材料及热处理

1.2.1 机架常用材料

1.2.2 机架的热处理

1.3 机架的截面形状、肋的布置及壁板上的孔

1.3.1 机架的截面形状

1.3.2 肋的布置

1.3.3 机架壁板上的孔

1.4 铸造金属机架的结构设计

1.4.1 铸造机架的壁厚及肋

1.4.1.1 最小壁厚

1.4.1.2 凸台及加强肋的尺寸

1.4.1.3 铸件壁的连接形式及尺寸

1.4.2 机架的连接结构设计

1.4.3 铸造机架结构设计的工艺性

1.4.3.1 铸件一般工艺性注意事项

1.4.3.2 铸造机架结构设计应注意的问题

1.4.4 铸造机架结构设计示例

1.4.4.1 机床大件结构设计

1.4.4.2 精密仪器机架结构设计

1.5 焊接机架

1.5.1 焊接机架的结构及其工艺性

1.5.1.1 典型机床的焊接床身结构及特点

1.5.1.2 焊接横梁结构

1.5.1.3 焊接机架的结构工艺性

1.5.2 机床焊接机架的壁厚及布肋

1.5.2.1 焊接机架壁厚的确定

1.5.2.2 焊接机架的布肋

1.5.3 改善机床结构阻尼比的措施

1.5.4 焊接机架结构示例

1.5.4.1 大型加工中心机床

1.5.4.2 刨、镗、铣床立柱结构

1.5.4.3 压力机焊接机架结构

1.6 非金属机架设计

1.6.1 钢筋混凝土机架

1.6.2 预应力钢筋混凝土机架

1.6.3 塑料壳体设计

1.6.3.1 塑料特性及选择

1.6.3.2 塑料壳体的结构设计

1.6.3.3 塑料制品的尺寸公差

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

2.1.1 轧钢机机架的结构设计与常规计算

2.1.1.1 轧钢机机架的结构设计

2.1.1.2 轧钢机机架强度和刚度计算

2.1.2 液压机机架的结构与设计计算

2.1.2.1 液压机机架的结构设计

2.1.2.2 液压机机架的计算

2.1.3 曲柄压力机机架的设计与常规计算

2.1.3.1 曲柄压力机闭式机架的常规计算

2.1.3.2 开式曲柄压力机机身的设计与计算

2.1.4 机床大件的设计与计算

2.1.4.1 机床大件刚度设计指标

2.1.4.2 普通车床床身的受力分析

2.1.4.3 卧式镗床立柱及床身受力分析

2.1.4.4 龙门式机床受力和变形分析

2.1.4.5 立式钻床、卧式铣床床身（立柱）受力及变形分析

2.1.4.6 机床热变形的形成及热变形计算

2.1.4.7 带有肋板框架的刚度计算

2.1.5 十字肋的刚度计算

2.2 稳定性计算

2.2.1 不作稳定性计算的条件

2.2.2 轴心受压构件的稳定性验算公式

2.2.3 结构件长细比的计算

2.2.4 结构件的计算长度

2.2.4.1 等截面柱

2.2.4.2 变截面受压构件

2.2.4.3 桁架构件的计算长度

2.2.4.4 特殊情况

2.2.5 偏心受压构件

2.2.6 板的局部稳定性计算

2.2.7 圆柱壳的局部稳定性计算

2.2.8 梁的局部稳定性

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

3.1.1 齿轮箱体结构的确定

3.1.2 齿轮箱体焊接结构

3.1.3 压力铸造传动箱体的结构设计

3.1.3.1 肋的设计

3.1.3.2 箱体上的通孔及紧固孔的设计

3.2 按刚度设计圆柱齿轮减速器箱座

3.2.1 剖分式齿轮减速器箱座的设计计算方法及步骤

3.2.2 齿轮箱体计算实例

3.3 机床主轴箱的刚度计算

3.3.1 箱体的刚度计算

3.3.2 车床主轴箱刚度计算示例

3.4 变速箱体上轴孔坐标计算

3.5 变速箱体的技术要求

3.5.1 各加工面的形状精度及表面结构中的粗糙度

3.5.2 各加工面的相互位置精度

3.5.3 有关铸造、焊接、热处理的要求

3.5.4 变速箱体零件工作图实例

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

4.1.1 轧钢机机架的有限元分析

4.1.2 液压机横梁的有限元分析示例

4.1.3 开式机架的有限元分析

4.1.4 整体闭式机架有限元分析

4.2 机架与箱体的优化设计

4.2.1 优化设计数学模型的建立

4.2.2 热压机机架结构的优化设计

4.2.3 基于ANSYS的优化设计

4.2.3.1 ANSYS优化设计的基本过程

4.2.3.2 基于ANSYS的减速器箱体的优化设计示例

4.2.4 机架的模糊优化方法

4.2.4.1 模糊有限元分析方法

4.2.4.2 三轴仿真转台框架结构的模糊有限元优化

第5章 导轨

5.1 概述

5.1.1 导轨的类型及其特点

5.1.2 导轨的设计要求

5.1.3 导轨的设计程序及内容

5.1.4 精密导轨的设计原则

5.2 普通滑动导轨的结构设计

5.2.1 整体式滑动导轨

5.2.1.1 滑动导轨的截面形状

5.2.1.2 滑动导轨尺寸

5.2.1.3 导轨间隙调整装置

5.2.1.4 滑动导轨的卸荷装置

5.2.1.5 滑动导轨压强的计算

5.2.1.6 导轨材料与热处理

5.2.1.7 导轨的技术要求

5.2.2 塑料(贴塑式)导轨

5.2.2.1 塑料导轨的特点

5.2.2.2 塑料导轨的材料

5.2.2.3 填充氟塑软带导轨典型制造工艺

5.2.2.4 软带导轨技术条件(JB/T 7899—1999)

5.2.2.5 环氧涂层材料技术通则(JB/T 3578—2007)

5.2.2.6 环氧涂层导轨通用技术条件(JB/T 3579—2007)

5.2.2.7 通用塑料导轨材料的粘接

5.2.2.8 耐磨涂层的配方

5.3 流体静压导轨

5.3.1 液体静压导轨

5.3.1.1 液体静压导轨的类型和特点

5.3.1.2 液体静压导轨的基本结构形式

5.3.1.3 静压导轨的油腔结构

5.3.1.4 导轨的技术要求和材料

5.3.1.5 液体静压导轨的节流器、润滑油及供油装置

5.3.1.6 静压导轨的加工和调整

5.3.1.7 液体静压导轨的计算

5.3.1.8 毛细管节流开式静压导轨的计算

5.3.2 气体静压导轨

5.3.2.1 气体静压导轨的类型与特点

5.3.2.2 气体静压导轨的结构设计

5.3.2.3 气体静压导轨的设计计算

5.4 滚动导轨

5.4.1 滚动导轨的类型、特点及应用

5.4.2 滚动导轨的计算、结构与尺寸系列

5.4.2.1 滚动直线导轨的计算

5.4.2.2 滚动直线导轨副

5.4.2.3 滚柱交叉导轨副

5.4.2.4 滚柱(滚针)导轨块

5.4.2.5 滚动直线导轨套副

5.4.2.6 滚动花键导轨副

5.4.2.7 滚动轴承导轨

5.5 导轨设计实例

5.5.1 压力机导轨的形式和特点

5.5.2 导轨的尺寸和验算

5.5.2.1 导轨长度

5.5.2.2 导轨工作面宽度及其验算

5.5.3 导轨材料的选择

5.5.4 导轨间隙的调整

5.6 导轨的防护

5.6.1 导轨防护装置的类型及特点

5.6.2 导轨刮屑板

5.6.3 刚性伸缩式导轨防护置

5.6.4 柔性伸缩式导轨防护罩

参考文献

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

1.2 弹簧的类型

1.3 弹簧的应用和标准化

1.3.1 弹簧的应用

1.3.2 弹簧的标准化

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

2.2 弹簧的材料及许用应力

2.3 圆柱螺旋压缩弹簧

2.3.1 圆柱螺旋压缩弹簧基本计算公式

2.3.2 圆柱螺旋弹簧参数选择

2.3.3 圆柱螺旋压缩弹簧计算表

2.3.4 压缩弹簧端部型式与高度、总圈数等的公式

2.3.5 螺旋弹簧的疲劳强度、稳定性及共振

2.3.6 圆柱螺旋压缩弹簧设计计算示例

2.3.7 圆柱螺旋压缩弹簧的压力调整结构

2.3.8 组合弹簧的设计计算

2.3.9 圆柱螺旋压缩弹簧的应用示例

2.4 圆柱螺旋拉伸弹簧

2.4.1 圆柱螺旋拉伸弹簧的设计计算

2.4.2 圆柱螺旋拉伸弹簧的设计示例

2.4.3 圆柱螺旋拉伸弹簧的端部结构

2.4.4 圆柱螺旋拉伸弹簧的尺寸和参数

2.4.5 圆柱螺旋拉伸弹簧的拉力调整结构

2.5 圆柱螺旋扭转弹簧

2.5.1 圆柱螺旋扭转弹簧的基本几何参数和特性

2.5.2 圆柱螺旋扭转弹簧的结构型式

2.5.3 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算

2.5.4 圆柱螺旋扭转弹簧的计算示例

2.5.5 圆柱螺旋扭转弹簧的结构及安装示例

2.6 圆柱螺旋弹簧的技术要求

2.6.1 弹簧特性和尺寸的极限偏差

2.6.2 其他技术要求

2.7 矩形截面螺旋压缩弹簧

第3章 非线性特性线螺旋弹簧

3.1 截锥螺旋压缩弹簧

3.1.1 截锥螺旋压缩弹簧的结构特性及分类

3.1.2 截锥螺旋压缩弹簧的计算

3.1.3 截锥螺旋弹簧的计算示例

3.1.4 截锥螺旋压缩弹簧的应用示例

3.2 蜗卷螺旋弹簧

3.2.1 蜗卷螺旋弹簧的特性曲线

3.2.2 蜗卷螺旋弹簧的材料及许用应力

3.2.3 蜗卷螺旋弹簧的计算

3.2.4 蜗卷螺旋弹簧的计算示例

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

4.2 多股螺旋弹簧的材料及许用应力

4.3 多股螺旋弹簧的参数选择

4.4 多股螺旋弹簧的设计计算

4.5 多股螺旋弹簧的几何尺寸计算

第5章 碟形弹簧

5.1 碟形弹簧的类型、结构及特点

5.2 碟形弹簧的计算

5.2.1 单片碟形弹簧的特性曲线

5.2.2 单片碟形弹簧的计算公式

5.2.3 组合碟形弹簧的计算公式

5.3 碟形弹簧的应力计算

5.4 其他类型碟形弹簧

5.5 碟形弹簧应用示例

5.6 膜片碟簧

第6章 环形弹簧

6.1 环形弹簧的结构和特性

6.2 环形弹簧的材料及许用应力

6.3 环形弹簧的设计计算

6.4 环形弹簧应用示例

第7章 片弹簧及线弹簧

7.1 片弹簧

7.1.1 片弹簧的结构及用途

7.1.2 片弹簧的材料及其许用应力

7.1.3 片弹簧的设计计算

7.1.4 片弹簧的技术要求

7.1.5 片弹簧的应用示例

7.2 线弹簧

7.3 设计计算示例

第8章 板弹簧

8.1 板弹簧的类型和用途

8.2 板弹簧的结构

8.2.1 弹簧钢板的截面形状

8.2.2 主板的端部结构

8.2.3 副板的端部结构

8.2.4 板弹簧的固定结构

8.3 板弹簧的材料及许用应力

8.4 板弹簧设计与计算

8.4.1 单板弹簧的计算

8.4.2 多板弹簧的计算

8.4.3 变刚度和变截面板弹簧的计算

8.5 板弹簧的技术要求

8.6 疲劳试验

8.7 板弹簧的计算及应用示例

第9章 发条弹簧

9.1 发条弹簧的类型、结构及应用

9.2 螺旋形发条弹簧

9.2.1 发条弹簧的工作特性

9.2.2 发条弹簧的计算公式

9.2.3 发条弹簧的材料

9.2.4 发条弹簧设计参数的选取

9.2.5 螺旋形发条弹簧的计算示例

9.2.6 带盒螺旋形发条弹簧典型结构及应用

9.3 S形发条弹簧

第10章 扭杆弹簧

10.1 扭杆弹簧的结构、类型及应用

10.2 扭杆弹簧的材料和许用应力

10.3 扭杆弹簧的计算公式

10.4 扭杆弹簧的端部结构和有效工作长度

10.5 扭杆弹簧的技术要求

10.6 扭杆弹簧的计算示例

10.7 扭杆弹簧的应用示例

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

11.1.1 弹簧热处理的目的、方法和要求

11.1.2 预备热处理

11.1.3 消应力回火

11.1.4 淬火和回火

11.1.5 等温淬火

11.1.6 碳素弹簧钢的热处理

11.1.7 合金弹簧钢的热处理

11.1.8 铜合金弹簧材料的热处理

11.1.9 高温弹性合金及钛合金的热处理

11.2 弹簧的强化处理

11.2.1 弹簧的稳定化处理

11.2.2 弹簧的强压处理

11.2.3 弹簧的喷丸处理

11.3 弹簧的表面处理

11.3.1 表面预处理

11.3.2 弹簧表面的氧化处理

11.3.3 弹簧表面的磷化处理

11.3.4 弹簧表面的金属防护层

11.3.5 弹簧表面的非金属防护层

第12章 橡胶弹簧

12.1 橡胶弹簧的特点与应用

12.2 橡胶材料特性及许用应力

12.3 橡胶弹簧的静刚度计算

12.3.1 橡胶压缩弹簧计算公式

12.3.2 橡胶剪切弹簧计算公式

12.3.3 橡胶扭转弹簧计算公式

12.3.4 橡胶弯曲弹簧计算公式

12.3.5 橡胶组合弹簧计算公式

12.3.6 橡胶弹簧不同组合方式的刚度计算

12.3.7 橡胶弹簧的相似法则

12.4 橡胶弹簧的设计

12.4.1 橡胶弹簧的材料选择

12.4.2 橡胶弹簧的形状和结构设计

12.4.3 橡胶弹簧的计算示例

12.4.4 橡胶弹簧的应用示例

12.5 橡胶弹簧的压缩稳定性

12.6 橡胶金属螺旋复合弹簧

12.6.1 橡胶金属螺旋弹簧的结构型式及代号

12.6.2 橡胶金属螺旋弹簧的主要计算公式

12.6.3 橡胶金属螺旋弹簧的选用

12.6.4 橡胶金属螺旋弹簧的应用示例

第13章 空 气 弹 簧

13.1 空气弹簧的特点

13.2 空气弹簧的类型和结构

13.3 空气弹簧的刚度计算

13.3.1 空气弹簧的垂直刚度

13.3.2 空气弹簧的横向刚度

13.4 空气弹簧的计算示例

13.5 空气弹簧的应用示例

第14章 膜片及膜盒

14.1 膜片及膜盒的类型及特性

14.2 平膜片的设计计算

14.3 波纹膜片的计算公式

14.4 膜片的材料

14.5 膜片及膜盒的尺寸系列

14.6 膜片的应用示例

第15章 压力弹簧管

15.1 压力弹簧管的类型及用途

15.2 压力弹簧管的设计计算

15.2.1 承受低压的单圈薄壁弹簧管的计算

15.2.2 承受高压的单圈厚壁弹簧管的计算

15.3 压力弹簧管的材料

15.4 压力弹簧管的尺寸系列

第16章 弹簧的疲劳强度

16.1 变应力的类型和特性

16.2 弹簧的疲劳失效与疲劳曲线

16.3 影响弹簧疲劳强度的因素

16.4 弹簧的疲劳试验

16.5 弹簧安全系数的计算

第17章 弹簧的失效及预防

17.1 弹簧失效的定义及危害性

17.2 弹簧的失效分析

17.3 弹簧的基本失效模式

17.4 弹簧疲劳断裂失效及预防

17.5 弹簧应力松弛失效及预防

17.6 弹簧失效分析及预防案例

参考文献

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

1.1.1 机构相关名词术语和定义

1.1.2 运动副及分类

1.2 机构运动简图

1.2.1 定义

1.2.2 构件运动的规范符号

1.2.3 构件及机构简图

1.2.4 机构运动简图的绘制

1.3 机构自由度的计算

1.3.1 机构自由度的定义

1.3.2 平面机构自由度的计算

1.3.3 公共约束的意义和判定方法

1.3.4 单闭环空间机构自由度的计算

1.3.5 多闭环空间机构自由度的计算

1.3.5.1 虚拟环路和虚拟环路的自由度公式

1.3.5.2 虚拟环路阶的表示方法和运算规则

1.3.5.3 虚拟环路阶与实际环路阶的关系

1.3.5.4 多闭环空间机构的计算实例

1.4 平面机构高副低代

1.4.1 高副低代满足条件

1.4.2 高副低代方法

1.4.2.1 曲线接触的高副机构

1.4.2.2 曲线和直线接触的高副机构

1.5 平面机构的组成原理和结构分析

1.5.1 平面机构的组成原理

1.5.2 平面机构基本杆组分类

1.5.2.1 无油缸和气缸的基本杆组的分类

1.5.2.2 含油缸、气缸基本杆组分类

1.5.3 平面机构级别的判定

1.5.3.1 不含油缸、气缸机构的判别

1.5.3.2 含油缸、气缸机构的判别

第2章 基于杆组解析法平面机构的运动分析和受力分析

2.1 机构运动分析

2.1.1 平面机构运动分析解析法基本方法简介

2.1.2 杆组法运动分析数学模型和子程序

2.1.2.1 杆组法运动分析数学模型

2.1.2.2 杆组法运动分析子程序

2.1.2.3 应用实例

2.1.3 高级机构的运动分析

2.1.4 基于瞬心法对平面机构的速度分析

2.1.4.1 速度瞬心和机构中瞬心的数目

2.1.4.2 机构中瞬心位置的确定

2.1.4.3 速度瞬心在平面机构速度分析中的应用举例

2.2 平面机构的力分析

2.2.1 基于杆组解析法机构受力分析

2.2.1.1 杆组法受力分析数学模型

2.2.1.2 杆组法受力分析子程序

2.2.1.3 杆组法受力分析例题

2.2.2 计及运动副摩擦时机构的受力分析

2.2.2.1 移动副的摩擦受力分析法

2.2.2.2 转动副的摩擦受力分析法

2.2.2.3 实例应用

第3章 连杆机构的设计及运动分析

3.1 平面四杆机构的类型及其应用

3.1.1 平面四杆机构的结构形式

3.1.2 平面四杆机构的基本特性

3.1.3 平面四杆机构的应用示例

3.2 平面连杆机构的运动分析

3.2.1 速度瞬心法运动分析

3.2.2 解析法运动分析

3.3 平面连杆机构设计

3.3.1 刚体导引机构设计

3.3.2 函数机构设计（解析法）

3.3.3 轨迹机构的设计

3.4 气液动连杆机构

3.4.1 气液动连杆机构位置参数的计算和选择

3.4.2 气液动连杆机构运动参数和动力参数的计算

3.4.3 气液动连杆机构的设计

3.5 空间连杆机构设计

第4章 平面高副机构设计

4.1 基本概念

4.2 瞬心线机构设计

4.2.1 瞬心线机构数学模型

4.2.2 瞬心线机构连续运动的封闭条件

4.2.3 解析法设计瞬心线机构

4.2.3.1 已知中心距和一个构件瞬心线函数

4.2.3.2 已知中心距和一个构件运动规律

4.3 共轭曲线机构设计及应用实例

4.3.1 共轭曲线机构的基本知识

4.3.1.1 共轭曲面的定义及成形原理

4.3.1.2 平面啮合共轭曲线机构

4.3.2 共轭曲线机构设计相关数学基础

4.3.2.1 常用矢量代数

4.3.2.2 坐标变换

4.3.3 平面共轭曲线机构设计

4.3.3.1 基于运动学法设计共轭曲线机构

4.3.3.2 基于包络法设计共轭曲线机构

4.3.3.3 基于齿廓法线法设计共轭曲线机构

4.3.4 共轭曲线机构诱导法曲率的计算

4.3.5 平面啮合的根切界限曲线条件方程

第5章 凸轮机构设计

5.1 凸轮机构的基础知识

5.1.1 凸轮机构的组成及常用名词术语

5.1.2 凸轮机构的类型特点及封闭方式

5.1.3 凸轮机构设计的相关问题

5.1.3.1 凸轮机构的压力角

5.1.3.2 基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr

5.1.3.3 凸轮理论轮廓的最小曲率半径ρcmin与Rb的关系

5.1.3.4 滚子半径Rr的确定

5.2 从动件运动规律及数学模型

5.2.1 常用从动件运动规律分类

5.2.2 基本运动规律的参数曲线

5.2.3 常用组合运动规律应用

5.3 盘形凸轮工作轮廓的设计

5.3.1 作图法

5.3.2 解析法

5.4 空间凸轮的设计

5.5 圆弧凸轮工作轮廓的设计

5.5.1 单圆弧凸轮(偏心轮)

5.5.2 多圆弧凸轮

5.6 凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图

5.6.1 凸轮及滚子结构

5.6.2 常用材料、热处理及极限应力

5.6.3 凸轮机构强度计算

5.6.4 强度校核及许用应力

5.6.5 凸轮精度及表面粗糙度

5.6.6 凸轮工作图

第6章 其他常用机构

6.1 棘轮机构

6.1.1 棘轮机构的常见形式

6.1.2 外啮合齿啮式棘轮机构运动设计

6.2 槽轮机构的设计

6.2.1 槽轮机构的常见形式

6.2.2 平面槽轮机构运动设计

6.2.3 球面槽轮机构运动设计

6.2.4 椭圆齿轮槽轮组合机构运动设计

6.2.5 行星齿轮槽轮组合机构运动设计

6.3 不完全齿轮机构设计

第7章 组合机构的设计

7.1 组合机构的组合方式及其特性

7.2 凸轮连杆组合机构

7.2.1 固定凸轮连杆机构

7.2.2 转动凸轮连杆机构

7.2.3 联动凸轮连杆机构

7.3 齿轮连杆组合机构

7.3.1 行星轮系与Ⅱ级杆组的组合机构

7.3.2 四杆机构与周转轮系的组合机构

7.3.3 五杆机构与齿轮机构的组合机构

7.4 凸轮齿轮组合机构

7.4.1 周期变速运动的凸轮齿轮机构

7.4.2 按预定轨迹运动的凸轮齿轮机构

7.4.3 周期停歇运动的凸轮齿轮机构

7.5 链连杆组合机构

第8章 机构选型范例

8.1 匀速转动机构

8.1.1 定传动比匀速转动机构

8.1.2 有级变速机构

8.1.3 无级变速机构

8.2 非匀速转动机构

8.3 往复运动机构

8.4 急回运动机构

8.5 行程放大机构

8.6 可调行程机构

8.7 间歇运动机构

8.8 超越止动及单向机构

8.9 换向机构

8.10 差动补偿机构

8.11 气、液驱动机构

8.12 增力及夹持机构

8.13 实现预期轨迹的机构

参考文献

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

1.1.1 螺纹类型选择禁忌

1.1.2 螺纹连接类型选用禁忌

1.1.3 螺栓组连接的受力分析禁忌

1.1.4 螺纹连接的结构设计禁忌

1.1.5 提高螺栓连接强度、刚度设计禁忌

1.1.6 螺纹连接的防松方法设计禁

1.2 键连接

1.2.1 平键连接设计禁忌

1.2.2 斜键与半圆键设计禁忌

1.3 花键连接

1.4 销连接

1.5 过盈连接

1.6 焊接

1.7 胶接

1.8 铆接

第2章 传动零部件设计禁忌

2.1 带传动

2.1.1 带传动形式选择禁忌

2.1.2 带轮结构设计技巧与禁忌

2.1.2.1 平带传动的小带轮结构设计技巧与禁忌

2.1.2.2 V带轮结构设计技巧与禁忌

2.1.2.3 同步带轮结构设计技巧与禁忌

2.1.3 带传动设计技巧与禁忌

2.1.4 带传动张紧设计技巧与禁忌

2.1.4.1 使用张紧轮的张紧装置

2.1.4.2 定期张紧装置长外伸轴的支承

2.1.4.3 自动张紧装置

2.1.4.4 带传动支承装置要便于更换带

2.2 链传动

2.2.1 滚子链和链轮结构设计禁忌

2.2.2 链传动设计禁忌

2.2.3 链传动的布置、张紧和润滑禁忌

2.3 齿轮传动

2.3.1 齿轮机构中应注意的问题与禁忌

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

2.3.3 降低载荷系数的措施与禁忌

2.3.3.1 减小动载系数Kv的措施

2.3.3.2 减小齿间载荷分配系数Kα的措施

2.3.3.3 减小齿向载荷分布系数Kβ的措施与禁忌

2.3.4 齿轮传动的强度计算应注意的问题与禁忌

2.3.5 齿轮结构设计禁忌

2.3.5.1 从齿轮受力合理性考虑齿轮结构的设计禁忌

2.3.5.2 从齿轮制造工艺性考虑齿轮结构的设计禁忌

2.3.6 齿轮传动的润滑技巧与禁忌

2.4 蜗杆传动

2.4.1 蜗杆传动设计技巧与禁忌

2.4.2 蜗杆传动的润滑及散热技巧与禁忌

2.5 滑动螺旋传动

2.5.1 螺旋传动材料选择禁忌

2.5.2 滑动螺旋传动设计计算技巧与禁忌

2.5.3 螺旋千斤顶结构设计技巧与禁忌

2.6 减速器

2.6.1 常用减速器形式选择禁忌

2.6.1.1 两级展开式圆柱齿轮减速器形式选择禁忌

2.6.1.2 分流式两级圆柱齿轮减速器形式选择禁忌

2.6.1.3 同轴式二级圆柱齿轮减速器选型分析

2.6.1.4 圆锥圆柱齿轮减速器形式选择及禁忌

2.6.1.5 蜗杆减速器选型分析对比

2.6.1.6 蜗杆齿轮减速器选型分析对比

2.6.2 减速器传动比分配禁忌

2.6.2.1 尽量使传动装置外廓尺寸紧凑或重量较小

2.6.2.2 尽量使各级大齿轮浸油深度合理

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

2.6.2.4 禁忌各传动件彼此之间发生干涉碰撞

2.6.2.5 提高传动精度的传动比分配原则

2.6.3 减速器的箱体结构设计禁忌

2.6.3.1 保证箱体刚度的结构禁忌

2.6.3.2 箱体结构要具有良好的工艺性

2.6.4 减速器的润滑设计禁忌

2.6.4.1 油池深度的设计禁忌

2.6.4.2 输油沟与轴承盖导油孔的设计禁忌

2.6.4.3 油面指示装置设计

2.6.5 减速器分箱面结构设计禁忌

2.6.6 窥视孔与通气器的结构设计禁忌

2.6.7 起吊装置的设计禁忌

2.6.8 放油装置的设计禁忌

第3章 轴系零部件设计禁忌

3.1 轴

3.1.1 轴的强度计算禁忌

3.1.1.1 轴上传动零件作用力方向判断禁忌

3.1.1.2 传动零件作用力所处平面判断禁忌

3.1.1.3 弯矩图绘制禁忌

3.1.1.4 转矩图绘制禁忌

3.1.2 轴的结构设计禁忌

3.1.2.1 符合力学要求的轴上零件布置禁忌

3.1.2.2 合理的轴上零件装配方案禁忌

3.1.2.3 轴上零件的定位与固定禁忌

3.1.2.4 轴的结构工艺性设计禁忌

3.1.2.5 提高轴的疲劳强度措施及禁忌

3.1.2.6 空心轴的结构设计及禁忌

3.1.3 轴的刚度计算及相关结构禁忌

3.1.3.1 轴的刚度计算

3.1.3.2 轴的刚度与轴上零件布置设计禁忌

3.1.3.3 轴的刚度与轴上零件结构设计禁忌

3.2 滑动轴承

3.2.1 滑动轴承支撑结构设计禁忌

3.2.2 滑动轴承的固定禁忌

3.2.3 滑动轴承的安装与拆卸禁忌

3.2.4 滑动轴承的调整禁忌

3.2.5 滑动轴承的供油禁忌

3.2.5.1 滑动轴承油孔的设计禁忌

3.2.5.2 滑动轴承油沟的设计禁忌

3.2.5.3 滑动轴承油路的设计禁忌

3.2.6 防止滑动轴承阶梯磨损禁忌

3.3 滚动轴承

3.3.1 滚动轴承类型选择禁忌

3.3.1.1 滚动轴承类型选择应考虑受力合理

3.3.1.2 轴系刚性与轴承类型选择禁忌

3.3.1.3 高转速条件下滚动轴承类型选择禁忌

3.3.2 滚动轴承承载能力计算禁忌

3.3.2.1 滚动轴承轴向载荷计算禁忌

3.3.2.2 滚动轴承径向载荷计算禁忌

3.3.2.3 滚动轴承当量动载荷计算禁忌

3.3.2.4 滚动轴承承载能力计算禁忌

3.3.3 滚动轴承轴系支承固定形式设计禁忌

3.3.4 滚动轴承的配置设计禁忌

3.3.4.1 角接触轴承正装与反装的性能对比

3.3.4.2 轴承配置对提高轴系旋转精度的设计禁忌

3.3.5 滚动轴承对轴上零件位置的调整设计禁忌

3.3.6 滚动轴承的配合禁忌

3.3.7 滚动轴承的装配禁忌

3.3.8 滚动轴承的拆卸禁忌

3.3.9 滚动轴承的润滑禁忌

3.3.10 滚动轴承的密封禁忌

3.4 联轴器与离合器

3.4.1 联轴器类型选择禁忌

3.4.2 联轴器位置设计禁忌

3.4.3 联轴器结构设计禁忌

3.4.4 离合器设计禁忌

参考文献

《现代机械设计手册》从新时期机械设计人员的实际需要出发，追求现代感，兼顾实用性、通用性、准确性，在广泛吸纳国内工具书优点的基础上，涵盖了各种常规和通用的机械设计技术资料，贯彻了最新的国家和行业标准，推荐了国内外先进、节能、通用的产品，体现了便查易用的编写风格。

《现代机械设计手册》共6卷，其中第1卷包括机械设计基础资料，零件结构设计，机械制图和几何精度设计，机械工程材料，连接件与紧固件；第2卷包括轴和联轴器，滚动轴承，滑动轴承，机架、箱体及导轨，弹簧，机构，机械零部件设计禁忌；第3卷包括带、链传动，齿轮传动，减速器、变速器，离合器、制动器，润滑，密封；第4卷包括液力传动，液压传动与控制，气压传动与控制；第5卷包括光机电一体化系统设计，传感器，控制元器件和控制单元，电动机；第6卷包括机械振动与噪声，疲劳强度设计，可靠性设计，优化设计，反求设计，数字化设计，人机工程与产品造型设计，创新设计。

《现代机械设计手册》可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考使用。

三十余位机械设计大师领衔、二百余位知名专家参与编审、精心诠释通用机械设计内涵、引领现代机械设计创新潮流、机械设计领域扛鼎之作。
　　《现代机械设计手册》共6卷，本书为第6卷，其他各卷为：