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机械设计手册(第六版)第1卷
《机械设计手册》第六版共5卷,涵盖了机械常规设计的所有内容。其中第1卷包括一般设计资料,机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构,常用机械工程材料,机构,机械产品结构设计;第2卷包括连接与紧固,轴及其连接,轴承,起重运输机械零部件,操作件、小五金及管件;第3卷包括润滑与密封,弹簧,螺旋传动、摩擦轮传动,带、链传动,齿轮传动;第4卷包括多点啮合柔性传动,减速器、变速器,常用电机、电器及电动(液)推杆与升降机,机械振动的控制及利用,机架设计;第5卷包括液压传动,液压控制,气压传动等。
《机械设计手册》第六版是在总结前五版的成功经验,考虑广大读者的使用习惯及对《机械设计手册》提出新要求的基础上进行编写的。《机械设计手册》保持了前五版的风格、特色和品位:突出实用性,从机械设计人员的角度考虑,合理安排内容取舍和编排体系;强调准确性,数据、资料主要来自标准、规范和其他权威资料,设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验,设计举例来自工程实践;反映先进性,增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新材料、新方法、新技术、新工艺,采用了新标准和规范,广泛收集了具有先进水平并实现标准化的新产品;突出了实用、便查的特点。《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。
《机械设计手册》(第六版)■ 这套书累计130万套!内容丰富、实用便查。■这是一部机械设计史上的功勋图书,历时五十载,对我国机械工业发展的贡献已越手册本身。■这是一部引起轰动的工具书,1969年的初版是新中国首部大型机械设计工具书。目前修订至第六版,受到无数机械设计和工程技术人员的称颂。■这是一部五十年与读者共同成长的图书,很多读者从学生时代就开始使用它,如今看到新版面世,仍然爱不释手,因为它是一生事业中亲密、忠诚的伙伴。这更是我们一生追求的事业,从初版开始,作者和编辑们就五十年如一日,孜孜以求,不敢有丝毫的马虎和懈怠,把它作为毕生追求的事业。■本书荣获:★全国科学大会科技成果奖★全国优*秀书奖★全国优*秀科技图书奖
第1篇一般设计资料
第1章常用基础资料和公式1-3 1常用资料和数据1-3 2法定计量单位和常用单位换算1-13 2.1法定计量单位1-13 2.2常用单位换算1-31 3优先数和优先数系1-39 3.1优先数系(摘自GB/T 321—2005、GB/T 19763—2005)1-39 3.2优先数的应用示例1-42 4数表与数学公式1-45 4.1数表1-45 4.2物理科学和技术中使用的数学符号(摘自GB 3102.11—1993)1-47 4.3数学公式1-53 5常用力学公式1-100 5.1运动学、动力学基本公式1-100 5.2材料力学基本公式1-112 5.3接触应力1-169 5.4动荷应力1-173 5.5厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力1-177 5.6平板中的应力1-182 5.7压杆、梁与壳的稳定性1-190 第2章铸件设计的工艺性和铸件 结构要素1-2031铸造技术发展趋势及新一代精确铸造技术1-203 2常用铸造金属的铸造性和结构特点1-212 3铸件的结构要素1-217 4铸造公差(摘自GB/T 6414—1999)1-222 5铸件设计的一般注意事项(摘自JB/ZQ 4169—2006)1-223 6铸铁件(摘自JB/T 5000.4—2007)、铸钢件(摘自JB/T 5000.6—2007)、 有色金属铸件(摘自JB/T 5000.5—2007)等铸件通用技术条件1-231 第3章锻造、冲压和拉深设计的工艺性及结构要素1-233 1锻造1-233 1.1金属材料的可锻性1-233 1.2锻造零件的结构要素(摘自GB/T 12361—2003、JB/T 9177—1999)1-234 1.3锻件设计注意事项1-239 1.4锻件通用技术条件(碳素钢和合金结构钢)(摘自JB/T 5000.8—2007)1-241 2冲压1-241 2.1冷冲压零件推荐用钢1-241 2.2冷冲压件的结构要素1-242 2.3冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差(摘自GB/T 13914、 13915、13916—2013)、未注公差尺寸的极限偏差(摘自GB/T 15055—2007)1-246 2.4冷挤压件结构要素1-252 2.5冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项1-254 3拉深1-257 3.1拉深件的设计及注意事项1-257 3.2无凸缘圆筒形件的拉深(JB/T 6959—2008)1-259 3.3有凸缘圆筒形件的拉深1-2603.4无凸缘椭圆形件的拉深1-262 3.5无凸缘盒形件的拉深1-264 4压边(JB/T 6959—2008)1-265 4.1压边拉深的条件1-265 4.2压边载荷的计算1-266 4.3压边方式的选择1-266 4.4压机能力的选择1-266 5模具结构设计(JB/T 6959—2008)1-266 5.1模具的结构形式1-266 5.2模具的圆角半径1-267 5.3模具间隙的确定1-267 第4章焊接和铆接设计工艺性1-268 1焊接1-268 1.1金属常用焊接方法分类、特点及应用1-268 1.2金属的可焊性1-272 1.3焊接材料及其选择1-278 1.4焊缝1-352 1.5焊接结构的一般尺寸公差和形位公差(摘自GB/T 19804—2005)1-392 1.6钎焊1-395 1.7塑料焊接1-408 1.8焊接结构设计注意事项1-409 2铆接1-415 2.1铆接设计注意事项1-415 2.2型钢焊接接头尺寸、螺栓和铆钉连接规线、最小弯曲半径及截切1-416 3焊接件通用技术条件(摘自JB/T 5000.3—2007)1-425 第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素1-427 1金属材料的切削加工性1-427 2一般标准1-430 3冷加工设计注意事项1-441 4切削加工件通用技术条件(重型机械)(摘自JB/T 5000.9—2007)1-452 第6章热处理1-455 1钢铁热处理1-455 1.1铁-碳合金平衡图及钢的结构组织1-455 1.2热处理方法分类、特点和应用1-457 1.3常用材料的热处理1-477 1.4如何正确地提出零件的热处理要求1-496 1.5热处理对零件结构设计的要求1-519 2有色金属热处理1-529 2.1有色金属材料热处理方法及选用1-529 2.2铝及铝合金热处理1-530 2.3铜及铜合金热处理1-533 2.4钛及钛合金热处理1-534 2.5镁合金的热处理1-535 第7章表面技术1-538 1表面技术的分类和功能1-538 1.1表面技术的含义和分类1-538 1.2表面技术的功能1-539 2不同表面技术的特点1-542 2.1表面技术的特点与应用1-542 2.2各种薄膜气相沉积技术的特点对比1-550 3机械产品表面防护层质量分等分级(JB/T 8595—1997)1-551 3.1技术要求1-552 3.2试验方法1-553 3.3检验规则1-553 3.4试验结果的判断及复试要求1-553 4电镀1-554 5复合电镀1-559 6(电)刷镀1-561 7纳米复合电刷镀1-565 8热喷涂1-568 9塑料粉末热喷涂1-579 10钢铁制件粉末镀锌(摘自JB/T 5067—1999)1-583 11化学镀、热浸镀、真空镀膜1-584 12化学转化膜法(金属的氧化、磷化和钝化处理)和金属着色处理1-585 13喷丸、滚压和表面纳米化1-587 14高能束表面强化技术1-590 15涂装1-597 16复合表面技术1-610 16.1以增强耐磨性为主的复合涂层1-610 16.2以增强耐蚀性为主的复合涂层1-625 16.3以增强固体润滑性为主的复合涂层1-632 16.4以提高疲劳强度等综合性能的表面复合涂层1-642 17陶瓷涂层1-643 18表面技术的设计选择1-646 18.1表面(复合表面)技术设计选择的一般原则1-646 18.2涂覆层界面结合的类型、原理和特点1-649 18.3镀层和不同材料相互接触时的接触腐蚀等级1-651 18.4镀层厚度系列及应用范围1-652 18.5不同金属及合金基体材料的镀覆层的选择1-658 18.6表面处理的表示方法1-659 19有色金属表面处理1-662 19.1铝及铝合金的氧化与着色1-662 19.2镁合金的表面处理1-665 第8章装配工艺性1-668 1装配类型和方法1-668 2装配工艺设计注意事项1-668 3转动件的平衡1-677 3.1基本概念1-677 3.2静平衡和动平衡的选择1-678 3.3平衡品质的确定(摘自GB/T 9239.1~9239.2—2006)1-678 3.4转子许用不平衡量向校正平面的分配(摘自GB/T 9239.1~9239.2—2006)1-680 3.5转子平衡品质等级在图样上的标注方法(参考)1-682 4装配通用技术条件(摘自JB/T 5000.10—2007)1-683 4.1一般要求1-683 4.2装配连接方式1-683 4.3典型部件的装配1-684 4.3.1滚动轴承1-684 4.3.2滑动轴承1-685 4.3.3齿轮与齿轮箱装配1-687 4.3.4带和链传动装配1-687 4.3.5联轴器装配1-688 4.3.6制动器、离合器装配1-688 4.4平衡试验及其他1-688 4.5总装及试车1-689 5配管通用技术条件(摘自JB/T 5000.11—2007)1-689 …… 第2篇机械制图、极限配合、形状和位置公差及表面结构 第1章机械制图2-3 1图纸幅面及格式(摘自GB/T 14689—2008)2-3 2标题栏方位、附加符号及投影符号(摘自GB/T 14689—2008)2-4 3标题栏和明细栏(摘自GB/T 10609.1—2008、GB/T 10609.2—2009)2-5 4比例(摘自GB/T 14690—1993)2-5 5字体及其在CAD制图中的规定(GB/T 14691—1993、GB/T 14665—2012)2-6 6图线(摘自GB/T 4457.4—2002)2-9 7剖面符号(摘自GB/T 4457.5—2013)2-12 8图样画法2-14 8.1视图(摘自GB/T 17451—1998、GB/T 4458.1—2002)2-14 8.2剖视图和断面图(摘自GB/T 17452—1998、 GB/T 4458.6—2002)2-20 8.3图样画法的简化表示法(摘自GB/T 16675.1—2012)2-27 9装配图中零、部件序号及其编排方法(摘自GB/T 4458.2—2003)2-44 10尺寸注法2-44 10.1尺寸注法 (摘自GB/T 4458.4—2003)2-44 10.2尺寸注法的简化表示法 (摘自GB/T 16675.2—2012)2-50 11尺寸公差与配合的标注 (摘自GB/T 4458.5—2003)2-60 11.1公差配合的一般标准2-60 11.2配制配合的标注(GB/T 1801—2009)2-61 12圆锥的尺寸和公差注法 (摘自GB/T 15754—1995)2-62 13螺纹及螺纹紧固件表示法(摘自GB/T 4459.1—1995)2-64 13.1螺纹的表示方法2-64 13.2螺纹的标记方法2-65 14齿轮、 花键表示法 (摘自GB/T 4459.2—2003、GB/T 4459.3—2000)2-68 15弹簧表示法 (摘自GB/T 4459.4—2003)2-72 16中心孔表示法(摘自GB/T 4459.5—1999)2-74 17动密封圈表示法(摘自GB/T 4459.8~.9—2009)2-75 18滚动轴承表示法(摘自GB/T 4459.7—1998)2-80 19齿轮、弹簧的图样格式2-86 19.1齿轮的图样格式(摘自GB/T 4459.2—2003)2-86 19.2弹簧的图样格式(摘自GB/T4459.4—2003)2-87 20技术要求的一般内容与给出方式(摘自JB/T 5054.2—2000)2-88 21常用几何画法2-90 22展开图画法2-94 第2章极限与配合2-97 1公差、偏差和配合的基础2-97 1.1术语、定义及标法(摘自GB/T 1800.1—2009)2-97 1.2标准公差数值表(摘自GB/T 1800.1—2009)2-100 2公差与配合的选择2-101 2.1基准制的选择2-101 2.2标准公差等级和公差带的选择2-101 2.2.1标准公差等级的选择2-101 2.2.2公差带的选择(摘自GB/T 1801—2009)2-107 2.3配合的选择2-109 2.4配合特性及基本偏差的应用2-109 2.5应用示例2-116 2.6孔与轴的极限偏差数值(摘自GB/T 1800.2—2009)2-117 3一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差(摘自GB/T 1804—2000)2-159 3.1线性和角度尺寸的一般公差的概念2-159 3.2一般公差的公差等级和极限偏差数值2-159 3.3一般公差的标注2-160 4在高温或低温工作条件下装配间隙的计算2-160 5圆锥公差与配合2-161 5.1圆锥公差(摘自GB/T 11334—2005)2-161 5.1.1适用范围2-161 5.1.2术语、定义及图例2-161 5.1.3圆锥公差的项目和给定方法2-162 5.1.4圆锥公差的数值2-1635.2圆锥配合(摘自GB/T 12360—2005)2-165 5.2.1适用范围2-165 5.2.2术语及定义2-165 5.2.3圆锥配合的一般规定2-167 5.2.4内、外圆锥轴向极限偏差的计算2-168 第3章几何公差2-173 1术语与定义(摘自GB/T 1182—2008、GB/T 4249—2009、GB/T 16671—2009、 GB/T 18780.1—2002、GB/T 17851—2010)2-173 2几何公差带的定义、标注和解释(摘自GB/T 1182—2008)2-178 3几何公差的符号及其标注(摘自GB/T 1182—2008)2-189 4几何公差的选择2-195 5几何公差的公差值或数系表及应用举例2-223 直线度、平面度公差值(摘自GB/T 1184—1996)2-223 圆度、圆柱度公差值(摘自GB/T 1184—1996)2-225 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值(摘自GB/T 1184—1996)2-227 平行度、垂直度、倾斜度公差值(摘自GB/T 1184—1996)2-229 …… 第3篇常用机械工程材料 第1章黑色金属材料3-3 1黑色金属材料的表示方法3-3 钢铁产品牌号中化学元素的符号(摘自GB/T 221—2008)3-3 钢铁产品牌号表示方法举例(摘自GB/T 221—2008、GB/T 700—2006等)3-5 金属材料力学性能代号及其含义3-9 2钢铁材料的分类及技术条件3-12 2.1一般用钢3-12 碳素结构钢(摘自GB/T 700—2006)3-12 优质碳素结构钢(摘自GB/T 699—1999)和锻件用碳素结构钢(摘自GB/T 17107—1997)3-14 低合金高强度结构钢(摘自1591—2008)3-20 合金结构钢(摘自GB/T 3077—1999)和锻件用合金结构钢(摘自GB/T 17107— 1997)3-22 弹簧钢及轴承钢(摘自GB/T 1222—2007、GB/T 18254—2002)3-38 不锈钢耐热钢(摘自GB/T 1220—2007、GB/T 1221—2007)3-41 大型不锈、耐酸、耐热钢锻件的化学成分和力学性能(摘自JB/T 6398—2006)3-56 工具钢(摘自GB/T 1298—2008、GB/T 1299—2000)3-58 耐候结构钢(摘自GB/T 4171—2008)3-64 大型轧辊件用钢(摘自JB/T 6401—1992)3-66 2.2铸钢3-68一般工程用铸造碳钢件(摘自GB/T 11352—2009)3-68 大型低合金钢铸件(摘自JB/T 6402—2006)3-69 焊接结构用碳素钢铸件(摘自GB/T 7659—2010)3-70 一般用途耐热钢和合金铸件(摘自GB/T 8492—2002)3-71 一般用途耐蚀钢铸件(摘自GB/T 2100—2002)3-73 2.3铸铁3-76 耐热铸铁件 (摘自GB/T 9437—2009)3-85 高硅耐蚀铸铁件(摘自GB/T 8491—2009)3-86 3钢材3-87 3.1钢板3-87 常用钢板、钢带的标准摘要3-87 热轧钢板和钢带(摘自GB/T 709—2006)3-89 冷轧钢板和钢带(摘自GB/T 708—2006)3-90 钢板每平方米面积理论质量3-91 锅炉和压力容器用钢板(摘自GB/T 713—2008)3-92 连续热镀锌钢板及钢带(摘自GB/T 2518—2008)3-94 不锈钢冷轧、热钢板和钢带(摘自GB/T 3280—2007、GB/T 4237— 2007)3-98 耐热钢板和钢带(摘自GB/T 4238—2007)3-110花纹钢板 (摘自YB/T 4159—2007)3-115 3.2型钢3-116 热轧钢棒、扁钢的尺寸及理论重量(摘自GB/T 702—2008)3-116 弹簧扁钢尺寸 (摘自GB/T 1222—2007)3-121 优质结构钢冷拉钢材(摘自GB/T 3078—2008)3-122 热轧型钢(摘自GB/T 706—2008)热轧等边角钢3-123 热轧不等边角钢3-126 热轧槽钢3-129 热轧工字钢3-131 热轧L型钢3-133 热轧H型钢和剖分T型钢(摘自GB/T 11263—2010)3-133 通用冷弯开口型钢(摘自GB/T 6723—2008)3-141 结构用冷弯空心型钢(摘自GB/T 6728—2002)3-149 汽车用冷弯型钢(摘自GB/T 6726—2008)3-157 起重机钢轨(摘自YB/T 5055—2005)3-162 重轨(摘自GB 2585—2007)3-163 轻轨(摘自GB/T 11264—2012)3-164 轻轨接头夹板(摘自GB/T 11265—1989)3-165 重轨用鱼尾板(摘自GB/T 185—1963、GB/T 184—1963)3-166 3.3钢管3-167 低压流体输送焊接钢管(摘自GB/T 3091—2008)3-167 焊接钢管尺寸及单位长度质量(摘自GB/T 21835—2008)3-168 直缝电焊钢管(摘自GB/T 13793—2008)3-172 流体输送用不锈钢焊接钢管(摘自GB/T 12771—2008)3-173 结构用和流体输送用不锈钢无缝钢管(摘自GB/T 14975—2012、GB/T 14976—2012)3-174 冷拔或冷轧精密无缝钢管(摘自GB/T 3639—2009)3-179 传动轴用电焊钢管(摘自YB/T 5209—2010)3-183 结构用和输送流体用无缝钢管(摘自GB/T 8162—2008、GB/T 8163—2008、 YB/T 5035—2010)3-183 无缝钢管尺寸、质量(摘自GB/T 17395—2008)3-188 不锈钢无缝钢管尺寸系列(摘自GB/T 17395—2008)3-194 冷拔异型方形钢管(D-1)(摘自GB/T 3094—2012)3-196 冷拔异型矩形钢管(D-2)(摘自 GB/T 3094—2012)3-1983.4钢丝3-202 一般用途低碳钢丝(摘自YB/T 5294—2009)3-202 冷拉圆钢丝、方钢丝尺寸、质量(摘自GB/T 342—1997)3-203 重要用途低碳钢丝(摘自YB/T 5032—2006)3-204 优质碳素结构钢丝(摘自YB/T 5303—2010)3-204 合金结构钢丝(摘自YB/T 5301—2010)3-205 重要用途碳素弹簧钢丝力学性能(摘自YB/T 5311—2010)3-207 油淬火-回火弹簧钢丝(摘自GB/T 18983—2003)3-208 4各国(地区)黑色金属材料牌号近似对照(参考)3-214 4.1各国(地区)结构用钢钢号对照3-214 4.2各国(地区)不锈钢和耐热钢钢号对照3-222 4.3各国(地区)工具钢钢号对照3-229 4.4各国硬质合金牌号对照3-232 4.5各国(地区)铸钢钢号对照3-236 4.6各国(地区)铸铁牌号对照3-240 4.7各国(地区)钢铁焊接材料型号与牌号对照3-242 第2章有色金属材料3-247 1铸造有色合金3-247 压铸铜合金(摘自GB/T 15116—1994)3-253 铸造铝合金 (摘自GB/T 1173—2013)3-254 压铸铝合金(摘自GB/T 15115—2009)3-257 铸造锌合金(摘自GB/T 1175—1997)3-258 压铸锌合金(摘自GB/T 13818—2009)3-258 铸造轴承合金(摘自GB/T 1174—1992)3-259 铸造镁合金(摘自GB/T 1177—1991)3-262 2有色金属加工产品3-263 2.1铜及铜合金加工产品3-263 铜及铜合金板材(摘自GB/T 2040—2008)3-263 铜及铜合金带材(摘自GB/T 2059—2008)3-267 铜及黄铜板的理论质量3-270 铜及铜合金控制管牌号、状态、规格和力学性能(摘自GB/T 1527—2006)3-271 铜及铜合金挤制管(摘自YS/T 662—2007)3-272 铜及铜合金拉制棒(摘自GB/T 4423—2007)3-273 铜及铜合金挤制棒(摘自YS/T 649—2007)3-275 铜碲合金棒(摘自YS/T 648—2007)3-277 常用铜及铜合金线材的规格和力学性能 (摘自GB/T 21652—2008)3-278 加工铜材牌号的特性与用途3-287 2.2铅及铅合金加工产品3-291 常用铅及铅锑合金板、管的化学成分(摘自GB/T 1470—2005、 GB/T 1472—2005)3-291铅及铅锑合金板规格(摘自 GB/T 1470—2005)3-291 铅及铅锑合金管规格(摘自GB/T 1472—2005)3-292 2.3铝及铝合金加工产品3-294 变形铝及铝合金状态代号(摘自GB/T 16475—2008)3-294 铝及铝合金板、带材牌号、厚度及力学 性能(摘自GB/T 3880.2—2012)3-295 铝合金板材理论质量(参考)3-328 铝及铝合金拉(轧)制无缝管牌号、状态、 规格及力学性能(摘自GB/T 6893— 2010)3-328 铝及铝合金挤压棒材牌号、状态、规格及 力学性能(摘自GB/T 3191—2010)3-330 铝及铝合金花纹板(摘自GB/T 3618—2006)3-333 花纹板单位面积的理论质量(摘自GB/T 3618—2006)3-335 常用冷拉铝及铝合金管规格(摘自GB/T 4436—2012)3-335 常用热挤压铝及铝合金管规格(摘自GB/T 4436—2012)3-336 铝及铝合金冷拉正方形、矩形管规格(摘自GB/T 4436—2012)3-336 等边角铝型材3-337 不等边角铝型材3-340 槽铝型材3-344 铝及铝合金加工产品的性能特点与用途3-346 2.4钛及钛合金加工产品3-349 钛及钛合金板材规格及力学性能(摘自GB/T 3621—2007)3-349 钛及钛气金管规格力学性能(摘自GB/T 3624—2010)3-351 加工钛材的特性与用途3-352 2.5变形镁及镁合金3-353 变形镁及镁合金牌号和化学成分(摘自GB/T 5153—2003)3-353 变形镁及镁合金牌号的命名规则(摘自GB/T 5153—2003)3-354 3各国有色金属材料牌号近似对照3-354 …… 第4篇机构 第1章机构分析的常用方法4-3 1机构的自由度分析4-3 1.1常用术语的概念4-3 1.2机构的运动简图和机动示意图4-4 1.3机构的自由度分析4-9 1.3.1平面机构自由度分析4-9 1.3.2单封闭环空间机构自由度的计算4-10 1.3.3多闭环空间机构及开环机构的自由度的计算4-14 1.3.4空间机构自由度计算例题4-14 1.4平面机构的结构分析4-15 2平面机构的运动分析4-17 2.1机构的位置和构件上某点的轨迹分析4-18 2.2机构的速度与加速度分析4-18 2.2.1矢量图解法4-18 2.2.2解析法4-24 2.2.3瞬心法4-24 2.3高副机构的运动分析4-29 2.3.1用高副低代法求解4-29 2.3.2用高副机构直接求解4-30 3平面机构的受力分析4-32 3.1杆组静定条件和构件惯性力的计算4-33 3.2运动副中摩擦力的计算4-34 3.3机构的受力分析4-35 3.3.1图解计算法4-35 3.3.2用速度杠杆法求平衡力Fp4-36 3.3.3机构动态静力分析的解析法4-36 3.4惯性力的平衡4-38 3.4.1具有不规则形状的旋转构件平衡重力的确定4-39 3.4.2平面机构的平衡4-39 4单自由度机器的动力分析4-43 4.1机器的运动过程和运动方程式4-43 4.2机器运动方程的求解4-43 4.3机器周期性速度波动的调节和飞轮设计4-43 4.3.1机器主轴的平均角速度ωm与速度不均匀系数δ4-48 4.3.2飞轮设计4-48 4.4机械效率的计算4-50 第2章基本机构的设计4-52 1平面连杆机构4-52 1.1四杆机构的结构型式4-52 1.2按传动角设计四杆机构4-52 1.2.1按最小传动角具有最大值的条件设计曲柄摇杆机构4-53 1.2.2按最小传动角设计行程速比系数k=1(φ12=180°)的 曲柄摇杆机构4-54 1.2.3按最小传动角具有最大值的条件设计偏置曲柄-滑块机构4-55 1.2.4根据最小传动角设计双曲柄机构4-55 1.3按照输入杆与输出杆位置关系设计四杆机构4-56 1.3.1几何法4-56 1.3.2分析法4-60 1.3.3实验法4-63 1.4按照连杆位置及连杆点位置综合铰链四杆机构4-63 1.4.1已知连杆三个位置综合铰链四杆机构4-63 1.4.2已知连杆四个位置综合铰链四杆机构4-64 1.4.3圆点曲线及圆心曲线4-65 1.4.4已知连杆上点的位置综合铰链四杆机构4-65 1.4.5轨迹综合4-67 1.4.6相当机构及其应用4-70 1.4.7直线运动机构4-70 2瞬心线机构及互包络线机构4-71 2.1瞬心线机构的工作特点及设计计算的一般原理4-71 2.2非圆齿轮节线设计4-73 2.2.1再现一个给定自变量的函数的非圆齿轮节线设计4-73 2.2.2偏心圆齿轮与非圆齿轮共轭4-75 2.2.3椭圆-卵形齿轮及卵形齿轮传动4-77 2.3互包络线机构的工作特点4-79 2.4互包络线机构的设计4-80 3凸轮机构4-83 3.1凸轮机构的术语及一般设计步骤4-83 3.2凸轮机构的基本型式及封闭方式4-85 3.3凸轮机构的压力角4-88 3.4基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr4-89 3.4.1基圆半径Rb对凸轮机构的影响4-89 3.4.2确定基圆半径Rb、Rmin的方法4-89 3.4.3滚子半径Rr的确定4-92 3.5从动件运动规律及其方程式4-93 3.5.1从动件运动规律4-93 3.5.2基本运动规律的参数曲线4-95 3.5.3常用组合运动规律方程式应用4-97 3.6滚子从动件凸轮工作轮廓的设计4-103 3.6.1作图法4-1033.6.2解析法4-105 3.7平底从动件盘形凸轮工作轮廓的设计4-111 3.8圆弧凸轮工作轮廓的设计4-114 3.8.1单圆弧凸轮(偏心轮)4-114 3.8.2多圆弧凸轮4-114 3.9凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图4-116 3.9.1凸轮及滚子结构4-116 3.9.2常用材料4-119 3.9.3强度校核及许用应力4-119 3.9.4凸轮精度及表面粗糙度4-120 3.9.5凸轮工作图4-120 4分度凸轮机构4-122 4.1分度凸轮机构的性能及其运动参数4-122 4.2弧面(滚子齿式)分度凸轮机构4-122 4.2.1基本结构和工作原理4-122 4.2.2弧面分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-124 4.2.3弧面分度凸轮的工作曲面设计及其实例计算4-126 4.2.4弧面分度凸轮机构的动力学计算4-129 4.2.5弧面分度凸轮机构主要零件的材料、热处理与技术要求4-131 4.2.6弧面分度凸轮机构的结构设计要点4-131 4.2.7弧面分度凸轮机构的主要零部件图实例4-131 4.2.8弧面凸轮分度箱4-133 4.3圆柱分度凸轮机构4-135 4.3.1工作原理和主要类型4-135 4.3.2圆柱分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-135 4.3.3圆柱分度凸轮的工作轮廓设计4-138 4.3.4圆柱分度凸轮机构主要零件的材料、技术要求及结构设计要点4-138 4.3.5圆柱分度凸轮轮廓曲面展开为平面矩形时的设计计算4-139 4.4共轭(平行)分度凸轮机构4-140 4.4.1基本结构和工作原理4-140 4.4.2共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-140 4.4.3用作图法绘制凸轮的理论廓线和工作廓线4-144 4.4.4共轭盘形分度凸轮机构凸轮廓线的解析法计算4-145 4.4.5共轭(平行)凸轮分度箱4-147 5棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和针轮机构4-148 5.1棘轮机构4-148 5.1.1常用形式4-148 5.1.2设计要点4-149 5.2槽轮机构4-150 5.2.1工作原理及形式4-150 5.2.2槽轮机构的几何尺寸和主要运动参数的计算(均布径向槽)4-152 5.2.3槽轮机构的动力性能4-155 5.3不完全齿轮机构4-156 5.3.1基本形式与啮合特性4-156 5.3.2设计参数的计算4-158 5.3.3不完全齿轮机构的设计计算公式及工作图4-161 5.4针轮机构4-163 5.4.1针轮机构的主要类型和特点4-163 5.4.2针轮机构的设计计算4-164 6斜面机构与螺旋机构4-165 6.1斜面机构的特性指标与计算公式4-165 6.2螺旋机构4-167 6.2.1螺旋机构的特性指标4-168 6.2.2螺旋机构传动型式4-168 6.3参数选择4-169 7往复油(汽)缸机构的运动设计4-169 7.1参数计算4-169 7.2参数选择4-170 7.3运动设计4-171 …… 第5篇机械产品结构设计 第1章机械结构设计概念5-3 1机械结构设计的内容、应满足的要求和基本条件5-3 2机械零件的自由度分析——满足运动要求的结构设计准则5-4 2.1机械零件的自由度5-4 2.2自由度分析在支承件设计中的应用5-5 2.3自由度分析在连接件设计中的应用5-6 2.4运用自由度方法设计有综合运动方式的组合结构5-7 3机械结构方案设计的技巧5-9 3.1利用形态变换的方法制定结构方案5-9 3.2由机械结构中的相互关系变换制定结构方案5-10 3.3结构方案设计实例5-11 4结构方案的选择和评价5-13 4.1评价的标准5-13 4.2机械产品的技术经济评价5-14 4.3改变功能原理设计新结构5-16 4.4采用优化设计方法寻求最优方案5-16 第2章提高强度、刚度和延长疲劳寿命的设计准则5-19 1机械结构合理受力准则5-19 2提高静强度的结构设计准则5-22 2.1增大截面系数W或Wk5-22 2.2采用空心轴提高强度或刚度5-22 2.3用拉压代替弯曲5-23 2.4避免悬臂梁伸出过长5-24 2.5等强度设计准则5-24 2.6弹性强化和塑性强化准则5-25 3提高疲劳强度的结构设计准则5-25 3.1降低应力集中准则5-26 3.2改善表面状况准则5-29 3.3采用表面处理提高疲劳强度准则5-30 3.4降低应力幅准则5-30 4提高接触强度的设计准则5-31 4.1加大接触部分的综合曲率半径5-31 4.2以面接触代替点线接触5-31 4.3合理采用材料和热处理5-32 4.4提高抗冲击强度的结构设计准则5-33 5提高刚度的结构设计准则5-35 5.1选择弹性模量较高的材料5-35 5.2用拉、压代替弯曲的准则5-35 5.3合理布置支持准则5-37 5.4合理确定肋的形状和尺寸5-37 5.5用预变形提高刚度减小工作变形准则5-38 5.6提高机械零件接触面的接触刚度准则5-39 …… 第7章避免或减少对人损害的 结构设计准则5-881机械结构设计的安全准则5-88 1.1人机隔离准则5-88 1.2避免人体各部位挤压的最小间距(摘自GB/T 12665.3—1997)5-90 1.3避免误操作造成伤害准则5-91 1.4安全标志与警告类标志5-91 2减小机械噪声的结构设计准则5-92 2.1噪声的限制值5-92 2.2减小噪声的设计准则5-93 2.3减小机械零件噪声的结构设计5-94 第8章绿色设计5-95 1绿色设计及产品绿色设计常用关键技术5-95 2绿色设计的材料选择5-95 3拆卸回收、快速方便、零件完好率高的产品绿色设计5-96 4节能的绿色产品设计5-97 5绿色设计举例5-97 6具有创新的两例5-98 6.1新型非零变位锥齿轮传动5-98 6.2摆动活齿减速带轮5-100
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