機(jī)械設(shè)計(jì)（原書·第16版）圖書目錄

第1章概論和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1

第2章公差、配合、表面質(zhì)量17

第3章強(qiáng)度計(jì)算30

第4章粘接58

第5章釬焊68

第6章焊接78

第7章鉚接144

第8章螺紋聯(lián)接168

第9章軸銷聯(lián)接、銷聯(lián)接和安全零件218

第10章彈簧240

第11章心軸、轉(zhuǎn)軸和軸頸276

第12章軸轂聯(lián)接件 304

第13章聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器336

第14章滾動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承支承393

第15章滑動(dòng)軸承434

第16章帶傳動(dòng)483

第17章鏈傳動(dòng)510

第18章流體傳輸零件（輸送管路）527

第19章密封549

第20章齒輪和齒輪傳動(dòng)（基礎(chǔ)知識(shí)）566

第21章外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)586

第22章錐齒輪及其傳動(dòng)623

第23章交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)641

第24章摩擦學(xué)658

目錄目錄

第16版前言

第1章概論和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1

1.1機(jī)械零件的種類和分類1

1.2標(biāo)準(zhǔn)學(xué)基礎(chǔ)1

1.2.1國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范1

1.2.2德國標(biāo)準(zhǔn)（DIN標(biāo)準(zhǔn)）的制訂過程2

1.2.3十進(jìn)分類法2

1.3標(biāo)準(zhǔn)數(shù)（優(yōu)先數(shù)和尺寸）3

1.3.1標(biāo)準(zhǔn)數(shù)的含義3

1.3.2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)系列的構(gòu)成3

基本系列—派生系列—合成系列—圓整值系列

1.3.3標(biāo)準(zhǔn)數(shù)的應(yīng)用4

確定比例尺—用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)圖表達(dá)關(guān)系式—用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)計(jì)算

1.3.4計(jì)算示例5

1.4設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論7

1.4.1設(shè)計(jì)原則7

1.4.2設(shè)計(jì)方法學(xué)8

創(chuàng)造新產(chǎn)品的方法—評(píng)價(jià)方法

1.4.3計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用14

封閉軟件—交互軟件

1.5參考文獻(xiàn)15

第2章公差、配合、表面質(zhì)量17

2.1公差17

2.1.1尺寸公差17

基本概念—尺寸公差值—標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍—公差帶的位置—尺寸公差的

直接標(biāo)注—無公差尺寸

2.1.2形狀公差20

2.1.3位置公差20

2.1.4機(jī)械圖上的公差標(biāo)注20

尺寸公差—形狀公差和位置公差

2.2配合21

2.2.1基本概念21

2.2.2ISO配合制度23

基孔制（EB）—基軸制（EW）

2.2.3配合選擇23

2.3表面質(zhì)量24

2.3.1幾何形狀偏差24

2.3.2機(jī)械圖上的表面標(biāo)注25

2.4計(jì)算示例26

2.5參考文獻(xiàn)29

第3章強(qiáng)度計(jì)算30

3.1概述30

3.2變形形式和載荷類型30

3.3材料性能，強(qiáng)度特性曲線35

3.3.1靜強(qiáng)度值（材料特征值）35

3.3.2疲勞強(qiáng)度（材料特征值）37

極限應(yīng)力曲線（韋勒疲勞曲線）—持久極限圖（DFS）—持久極限值

3.4零件靜強(qiáng)度41

3.5零件疲勞強(qiáng)度42

3.5.1結(jié)構(gòu)特征值42

應(yīng)力集中和應(yīng)力分散—表面質(zhì)量—零件尺寸—表面強(qiáng)化處理—其他影響因素—

結(jié)構(gòu)系數(shù)（總影響系數(shù)）

3.5.2結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（零件強(qiáng)度）的確定46

結(jié)構(gòu)對(duì)稱持久極限（零件對(duì)稱持久極限）—不同平均應(yīng)力下的結(jié)構(gòu)持久極限（零件持久極限）

3.6安全系數(shù)49

3.7實(shí)際強(qiáng)度計(jì)算50

3.7.1近似計(jì)算50

靜載荷零件—?jiǎng)虞d荷零件

3.7.2靜強(qiáng)度校核51

3.7.3動(dòng)強(qiáng)度校核（疲勞強(qiáng)度校核）51

3.7.4鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度校核52

3.8計(jì)算示例53

3.9參考文獻(xiàn)56

第4章粘接58

4.1功能和作用58

4.1.1任務(wù)和用途58

4.1.2物理力在粘接中的作用（粘附機(jī)理）59

4.1.3粘結(jié)劑種類59

物理粘結(jié)劑（溶劑粘結(jié)劑和彌散粘結(jié)劑）—化學(xué)粘結(jié)劑（反應(yīng)粘結(jié)劑）

4.1.4粘接的形成60

4.2結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)61

4.2.1應(yīng)力和強(qiáng)度61

應(yīng)力和應(yīng)力分布—粘接的強(qiáng)度

4.2.2影響強(qiáng)度的因素63

耐腐蝕性（抗流體的性能）—抗老化性—熱強(qiáng)度

4.2.3粘接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64

4.3計(jì)算基礎(chǔ)65

4.4計(jì)算示例66

4.5參考文獻(xiàn)67

第5章釬焊68

5.1功能和作用68

5.1.1任務(wù)和用途68

5.1.2物理力在釬焊中的作用69

5.1.3釬料和焊劑的類型69

5.1.4釬焊性71

5.1.5釬焊的形成71

5.2結(jié)構(gòu)和初步設(shè)計(jì)72

5.3計(jì)算基礎(chǔ)73

5.3.1強(qiáng)度計(jì)算73

5.3.2釬焊的許用應(yīng)力75

5.4計(jì)算示例76

5.5參考文獻(xiàn)77

第6章焊接78

6.1功能和作用78

6.1.1工作原理和用途78

6.1.2焊接方法79

熔焊—壓焊—焊接方法的選擇

6.1.3焊接過程的影響81

收縮和應(yīng)力的形成—焊接收縮的影響—內(nèi)應(yīng)力和負(fù)載應(yīng)力的綜合影響

6.2結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)83

6.2.1零件的焊接性83

材料的適焊性—設(shè)計(jì)決定的焊接可靠性—加工決定的焊接可靠性

（焊接可行性）—焊接填充料

6.2.2接頭和焊縫類型87

概念—對(duì)接焊縫—角焊縫—其他焊縫—坡口準(zhǔn)備

6.2.3質(zhì)量保障92

DIN EN 25817規(guī)定的鋼的電弧焊的檢測(cè)等級(jí)—DIN EN ISO 13920規(guī)定的

焊接結(jié)構(gòu)的一般公差

6.2.4DIN EN 22553規(guī)定的焊縫標(biāo)注方法93

符號(hào)—符號(hào)在圖中的位置—焊縫的尺寸標(biāo)注—DIN EN ISO 6497和DIN 19122

規(guī)定的工作方位—補(bǔ)充說明—例子

6.2.5面向焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)96

一般設(shè)計(jì)規(guī)范—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例—主要承受靜載荷的鋼結(jié)構(gòu)—焊接機(jī)械零件—壓力

容器—定位焊

6.3焊接設(shè)計(jì)計(jì)算108

6.3.1鋼結(jié)構(gòu)中的焊接108

根據(jù)外力計(jì)算負(fù)荷（例如斷面負(fù)荷、應(yīng)力、撓度）—計(jì)算示例—校核方法—

零件計(jì)算—鋼結(jié)構(gòu)焊縫計(jì)算—定位焊計(jì)算

6.3.2起重機(jī)制造中的焊接127

6.3.3機(jī)械制造中的焊接計(jì)算128

確定作用力—拉伸、壓縮、剪切或彎曲變形—扭轉(zhuǎn)變形—組合變形—

機(jī)械制造中的許用應(yīng)力

6.3.4焊接壓力容器計(jì)算131

圓柱形殼體和球體—凸底—平板和底—容器壁上的開口

6.4計(jì)算示例135

6.5參考文獻(xiàn)142

第7章鉚接144

7.1概述144

7.2鉚釘145

7.2.1鉚釘形狀145

7.2.2鉚釘材料149

7.2.3鉚釘?shù)臉?biāo)注149

7.3鉚接的形成149

7.3.1一般提示149

7.3.2熱鉚接150

7.3.3冷鉚接151

7.4鉚接類型，剪切層數(shù)151

7.5鋼結(jié)構(gòu)和起重機(jī)制造中的鉚接152

7.5.1一般規(guī)范152

7.5.2零件計(jì)算152

7.5.3鉚釘和鉚接計(jì)算152

鉚釘和鉚釘孔直徑—鉚釘長(zhǎng)度—鉚釘?shù)某休d能力—起決定作用應(yīng)力類型，

鉚釘最優(yōu)利用—所需鉚釘數(shù)—桿件連接和對(duì)接—承受力矩的鉚接

7.5.4鉚接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)157

7.6輕金屬結(jié)構(gòu)中的鉚接158

7.6.1概述158

7.6.2鋁鉚釘159

7.6.3材料159

7.6.4零件和鉚釘?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算159

一般規(guī)范—鉚釘和鉚釘孔直徑—鉚釘長(zhǎng)度

7.6.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)161

7.6.6防腐161

7.7機(jī)械和儀器制造中的鉚接162

7.7.1應(yīng)用示例162

7.7.2提高疲勞強(qiáng)度的措施162

7.7.3強(qiáng)度校核162

7.8計(jì)算示例163

7.9參考文獻(xiàn)和圖片來源166

第8章螺紋聯(lián)接168

8.1功能和作用168

8.1.1任務(wù)和工作原理168

8.1.2螺紋168

螺紋類型—螺紋標(biāo)注—幾何關(guān)系

8.1.3螺栓和螺母的種類170

螺栓種類—螺母的種類—特殊形狀的螺栓、螺母和螺紋件—標(biāo)準(zhǔn)螺栓和螺母的標(biāo)注

8.1.4墊圈和螺紋防松件173

墊圈—螺紋防松件

8.1.5螺栓和螺母的制造、材料和強(qiáng)度174

制造—材料和強(qiáng)度

8.2結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)175

8.2.1螺紋件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)175

8.2.2螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)177

8.2.3螺紋聯(lián)接的初步設(shè)計(jì)181

8.3螺栓聯(lián)接的計(jì)算182

8.3.1緊螺栓聯(lián)接的力與變形關(guān)系183

裝配狀態(tài)下的力與變形—受靜軸向工作載荷時(shí)的力與變形—受動(dòng)軸向工作載荷時(shí)的

力與變形—聯(lián)接中力作用點(diǎn)的影響—受靜或動(dòng)橫向載荷時(shí)的力比

8.3.2螺栓聯(lián)接的壓陷性能188

8.3.3螺栓聯(lián)接的疲勞強(qiáng)度，動(dòng)安全系數(shù)188

8.3.4螺栓聯(lián)接的擰緊，擰緊力矩189

螺紋受力，螺紋力矩—擰緊力矩

8.3.5裝配預(yù)緊力，擰緊力矩系數(shù)和方法191

8.3.6擰緊時(shí)螺栓應(yīng)力分析193

8.3.7滿足最大許用螺栓力，靜安全系數(shù)的計(jì)算194

8.3.8承壓面壓強(qiáng)195

8.3.9機(jī)械制造中的螺栓聯(lián)接的實(shí)用計(jì)算方法196

松螺栓—緊螺栓，計(jì)算步驟

8.3.10螺栓聯(lián)接的松動(dòng)，防松措施197

松動(dòng)力矩—自行松動(dòng)，聯(lián)接的松開—防松措施、防松零件的用途和作用

8.4鋼結(jié)構(gòu)中的螺紋聯(lián)接198

8.4.1用途198

8.4.2螺栓類型199

8.4.3拉桿和壓桿聯(lián)接199

聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—剪切—孔壁擠壓聯(lián)接—高強(qiáng)螺栓（HV螺栓）聯(lián)接—被聯(lián)接件的計(jì)算

8.4.4受旋轉(zhuǎn)力矩（剪切）的聯(lián)接203

8.4.5懸臂聯(lián)接204

8.5螺旋傳動(dòng)206

8.5.1初步設(shè)計(jì)206

8.5.2強(qiáng)度校核206

8.5.3穩(wěn)定性校核208

8.5.4螺母螺紋（導(dǎo)向螺紋）的校核209

8.5.5螺旋傳動(dòng)的效率，自鎖210

8.6計(jì)算示例210

8.7參考文獻(xiàn)217

第9章軸銷聯(lián)接、銷聯(lián)接和安全零件218

9.1功能和作用218

9.2軸銷218

9.2.1形狀和用途218

9.2.2機(jī)械制造中的軸銷聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和初步設(shè)計(jì)219

支承類型和彎矩—零件尺寸的確定

9.2.3機(jī)械制造中的軸銷聯(lián)接計(jì)算221

9.2.4根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行軸銷聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和初步設(shè)計(jì)222

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—零件尺寸的確定

9.2.5根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行軸銷聯(lián)接計(jì)算223

9.3銷釘和彈性襯224

9.3.1形狀和用途224

圓錐銷—圓柱銷—槽銷和槽釘—彈性銷（彈性套）—用于軸承的彈性襯

9.3.2銷聯(lián)接的計(jì)算227

橫銷聯(lián)接—插銷聯(lián)接—縱銷（圓鍵）聯(lián)接

9.4安全零件229

9.4.1安全環(huán)（彈性卡簧）229

9.4.2開口銷和彈性插銷231

9.4.3定位環(huán)232

9.4.4軸托232

9.5結(jié)構(gòu)和應(yīng)用示例232

9.6計(jì)算示例235

9.7參考文獻(xiàn)239

第10章彈簧240

10.1功能和作用240

10.1.1彈簧剛度，彈簧特性線240

線性特性線彈簧—曲線型特性線彈簧—組合彈簧

10.1.2彈簧功242

10.1.3吸振性能、彈簧效率和阻尼242

10.2結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)243

10.2.1彈簧種類243

10.2.2彈簧材料244

彈簧鋼—有色金屬—非金屬材料

10.2.3彈簧參數(shù)（優(yōu)化基礎(chǔ)）244

10.3計(jì)算基礎(chǔ)和單個(gè)彈簧性能245

10.3.1拉伸/壓縮變形彈簧245

拉桿彈簧—環(huán)形彈簧

10.3.2彎曲變形彈簧246

簡(jiǎn)單板簧—疊層板簧—扭轉(zhuǎn)彈簧—盤簧—碟簧

10.3.3扭轉(zhuǎn)變形金屬彈簧258

扭桿彈簧—圓彈簧絲圓柱形螺旋彈簧—方彈簧絲圓柱形螺旋彈簧—圓錐形螺旋壓縮彈簧

10.3.4橡膠彈簧267

性能—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、用途—計(jì)算

10.4計(jì)算示例269

10.5參考文獻(xiàn)275

第11章心軸、轉(zhuǎn)軸和軸頸276

11.1功能和作用276

11.2結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)277

11.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)277

面向強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范—面向彈性性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

11.2.2初步設(shè)計(jì)計(jì)算279

材料和半成品—計(jì)算基礎(chǔ)—初步設(shè)計(jì)直徑的確定

11.3控制計(jì)算289

11.3.1強(qiáng)度校核289

11.3.2彈性性能291

扭轉(zhuǎn)變形—彎曲變形

11.3.3臨界轉(zhuǎn)速293

振動(dòng)、共振—彎曲臨界轉(zhuǎn)速—扭轉(zhuǎn)臨界轉(zhuǎn)速

11.4計(jì)算示例297

11.5參考文獻(xiàn)303

第12章軸轂聯(lián)接件304

12.1功能和作用304

12.2形封閉軸轂聯(lián)接305

12.2.1平鍵和半圓鍵聯(lián)接305

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算

12.2.2矩形花鍵和漸開線花鍵聯(lián)接308

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算

12.2.3成形聯(lián)接309

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算

12.2.4端面漸開線花鍵聯(lián)接310

12.2.5銷聯(lián)接311

12.3力封閉軸轂聯(lián)接311

12.3.1圓柱面過盈聯(lián)接311

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算—過盈聯(lián)接的形成—轉(zhuǎn)速對(duì)過盈聯(lián)接的影響

12.3.2圓錐面過盈聯(lián)接319

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算

12.3.3彈性環(huán)聯(lián)接321

圓錐彈性環(huán)聯(lián)接—壓緊盤聯(lián)接和外脹緊套聯(lián)接—星盤聯(lián)接—壓緊套聯(lián)接—

液壓彈性襯—公差環(huán)

12.3.4夾緊聯(lián)接327

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算

12.3.5楔鍵聯(lián)接329

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算

12.3.6圓楔鍵聯(lián)接331

結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)—計(jì)算

12.4物質(zhì)封閉軸轂聯(lián)接331

12.5計(jì)算示例331

12.6參考文獻(xiàn)和圖片來源335

第13章聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器336

13.1聯(lián)軸器、離合器的功能和作用336

13.2聯(lián)軸器、離合器選擇的計(jì)算基礎(chǔ)337

13.2.1起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、聯(lián)軸器、離合器傳動(dòng)力矩337

13.2.2慣性力矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量339

13.2.3原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)的工作性能340

13.2.4聯(lián)軸器、離合器轉(zhuǎn)矩341

轉(zhuǎn)矩不變的無沖擊起動(dòng)—轉(zhuǎn)矩沖擊—速度沖擊—周期性交變轉(zhuǎn)矩

13.2.5撓性聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)344

按制造商說明進(jìn)行設(shè)計(jì)—借助于使用系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)—按照最不利的載荷類型

進(jìn)行設(shè)計(jì)（DIN 740T2）

13.2.6摩擦離合器的設(shè)計(jì)347

起動(dòng)過程—摩擦離合器的轉(zhuǎn)矩—離合器尺寸的確定

13.3聯(lián)軸器349

13.3.1剛性聯(lián)軸器349

13.3.2撓性聯(lián)軸器（補(bǔ)償式聯(lián)軸器）350

機(jī)構(gòu)可動(dòng)（扭轉(zhuǎn)剛性）聯(lián)軸器—扭轉(zhuǎn)撓性聯(lián)軸器

13.4離合器359

13.4.1操縱式離合器359

形封閉離合器—力（摩擦）封閉離合器

13.4.2力矩操縱離合器（安全離合器）367

13.4.3轉(zhuǎn)速操縱離合器（離心離合器）369

13.4.4方向操縱離合器（超越離合器）370

13.4.5感應(yīng)離合器371

同步離合器—異步離合器和電渦流離合器

13.4.6液體動(dòng)壓離合器373

恒充式—變充式

13.5聯(lián)軸器、離合器的使用和選擇方法375

13.6制動(dòng)器379

13.6.1功能和作用379

13.6.2設(shè)計(jì)計(jì)算379

13.6.3結(jié)構(gòu)形式380

13.7計(jì)算示例383

13.8參考文獻(xiàn)和圖片來源391

第14章滾動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承支承393

14.1功能和作用393

14.1.1任務(wù)和工作原理393

14.1.2軸承的分類393

14.1.3滾動(dòng)軸承使用規(guī)范394

14.1.4滾動(dòng)軸承的分類394

滾動(dòng)軸承構(gòu)造、滾動(dòng)體種類、材料—滾動(dòng)軸承基本類型、壓力角、載荷角—

滾動(dòng)軸承的標(biāo)準(zhǔn)類型、性能和用途—其他軸承類型—滾動(dòng)軸承尺寸和代號(hào)

14.2滾動(dòng)軸承支承的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)403

14.2.1軸承布置403

固定—游動(dòng)支承—雙支點(diǎn)單向固定支承—軸承組合—多支點(diǎn)支承

14.2.2軸承選擇405

14.2.3支承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)406

聯(lián)接件的公差選擇—安裝軸承處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

14.2.4滾動(dòng)軸承的潤滑409

脂潤滑—油潤滑—固體潤滑

14.2.5軸承密封413

14.2.6軸承尺寸的預(yù)選413

14.3滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算414

14.3.1靜承載能力414

基本額定靜載荷C0—當(dāng)量靜載荷

14.3.2動(dòng)承載能力415

主要參數(shù)（DIN ISO 281）—壽命方程（DIN ISO 281）—P和n為常量時(shí)的當(dāng)量動(dòng)

載荷的確定—P和n為變量時(shí)的當(dāng)量動(dòng)載荷的確定

14.3.3基本額定載荷C和C0的降低418

14.3.4可達(dá)到的壽命—修正壽命計(jì)算419

14.3.5使用壽命420

14.3.6極限轉(zhuǎn)速420

14.4滾動(dòng)軸承支承的結(jié)構(gòu)示例421

14.5滾動(dòng)支承結(jié)構(gòu)件423

軸承座部件—滾輪—回轉(zhuǎn)連接—滾珠軸套—直線滾動(dòng)導(dǎo)軌—直線驅(qū)動(dòng)單元—

滾珠螺旋傳動(dòng)

14.6計(jì)算示例426

14.7參考文獻(xiàn)和圖片來源433

第15章滑動(dòng)軸承434

15.1功能和作用434

15.1.1工作原理434

15.1.2滑動(dòng)面布置434

15.1.3摩擦狀態(tài)435

15.1.4潤滑劑的影響436

15.1.5液體動(dòng)壓潤滑438

油楔—壓力分布和承載能力

15.2用途441

15.3結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)442

15.3.1滑動(dòng)軸承材料442

摩擦學(xué)性能—軸承材料

15.3.2結(jié)構(gòu)和工作影響因素445

15.3.3滑動(dòng)軸承的潤滑劑供給448

潤滑類型—潤滑方法和潤滑裝置—潤滑劑通道

15.3.4向心滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)450

軸承襯、軸瓦—結(jié)構(gòu)示例

15.3.5推力滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)457

15.3.6軸承密封460

15.4計(jì)算基礎(chǔ)461

15.4.1向心滑動(dòng)軸承的計(jì)算461

工作特性值（相對(duì)值）—熱平衡—潤滑劑流量—計(jì)算過程

15.4.2推力滑動(dòng)軸承的計(jì)算471

帶平面推力板的推力軸承—單瓦和擺動(dòng)瓦推力軸承

15.5計(jì)算示例476

15.6參考文獻(xiàn)482

第16章帶傳動(dòng)483

16.1功能和作用483

16.1.1任務(wù)和工作原理483

16.1.2帶的結(jié)構(gòu)和材料483

平帶—V帶—多楔帶—同步帶（齒形帶）

16.2結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)486

16.2.1結(jié)構(gòu)類型和用途486

按帶的類型分—按帶傳動(dòng)形式分—按張緊方式分—按可調(diào)性和離合性分

16.2.2帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)490

一般原則—帶輪的主要尺寸—帶輪的材料和結(jié)構(gòu)

16.3帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)493

16.3.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算理論基礎(chǔ)493

帶傳動(dòng)受力分析—彈性滑動(dòng)、打滑、傳動(dòng)比—應(yīng)力、彈性性能—

所能傳遞的功率、最優(yōu)帶速

16.3.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算498

帶的選擇—幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系—功率計(jì)算—張緊和軸上載荷—帶傳動(dòng)校核

16.4計(jì)算示例504

16.5參考文獻(xiàn)509

第17章鏈傳動(dòng)510

17.1功能和作用510

17.1.1任務(wù)和用途510

17.1.2鏈的種類、結(jié)構(gòu)和用途510

銷軸鏈—套筒鏈—滾子鏈—特殊結(jié)構(gòu)形式

17.1.3鏈輪513

17.1.4滾子鏈的聯(lián)接鏈節(jié)514

17.1.5鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)分析514

17.2滾子鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)515

17.2.1齒形參數(shù)515

17.2.2鏈輪齒數(shù)的確定516

17.2.3鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)517

17.2.4鏈的選擇518

17.2.5鏈節(jié)數(shù)、中心距519

17.2.6鏈傳動(dòng)的布置519

17.2.7鏈邊的懸索垂度520

17.2.8輔助設(shè)施520

17.2.9鏈傳動(dòng)的潤滑與保養(yǎng)522

17.3鏈傳動(dòng)的受力分析522

17.4計(jì)算示例524

17.5參考文獻(xiàn)526

第18章流體傳輸零件（輸送管路）527

18.1功能、作用和用途527

18.2零件種類527

18.2.1管道527

18.2.2軟管529

18.2.3成型件529

18.2.4閥門529

閥—滑閥—旋閥—閘閥

18.3結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)532

18.3.1公稱壓力和公稱通徑532

18.3.2管道聯(lián)接方式533

鋼管焊接—法蘭聯(lián)接—管螺紋聯(lián)接—套管聯(lián)接

18.3.3伸縮補(bǔ)償537

18.3.4管道支架538

18.3.5輸送管路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范539

工作安全性—經(jīng)濟(jì)性—保養(yǎng)

18.3.6輸送管路的畫法540

18.4計(jì)算基礎(chǔ)540

18.4.1管道橫截面和壓力損失540

18.4.2按內(nèi)壓力計(jì)算壁厚542

鋼管—鑄鐵管—考慮壓力沖擊

·ⅩⅥ·18.5計(jì)算示例545

18.6參考文獻(xiàn)547

第19章密封549

19.1功能和作用549

19.2靜止零件之間的接觸式密封（靜密封）550

19.2.1不可拆接觸式密封550

19.2.2可拆密封551

19.3相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間的接觸式密封（動(dòng)密封）557

19.3.1旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封557

19.3.2帶或不帶旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸向運(yùn)動(dòng)的密封561

19.4相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間的非接觸式密封563

19.5參考文獻(xiàn)和圖片來源565

第20章齒輪和齒輪傳動(dòng)（基礎(chǔ)知識(shí)）566

20.1功能和作用566

20.1.1齒輪及其機(jī)構(gòu)類型567

齒輪—機(jī)構(gòu)類型

20.1.2齒廓嚙合基本定律569

20.1.3齒廓曲線和嚙合類型571

擺線齒廓嚙合—柱銷嚙合—漸開線嚙合

20.1.4基本齒廓、漸開線齒輪的加工574

20.2齒輪材料576

20.3齒輪傳動(dòng)的潤滑577

20.4傳動(dòng)效率579

20.5齒輪和減速器箱體的設(shè)計(jì)要求580

20.5.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范580

圓柱齒輪—錐齒輪—蝸桿和蝸輪—減速器箱體

20.5.2圖形尺寸標(biāo)注584

作圖—尺寸標(biāo)注

20.6參考文獻(xiàn)585

第21章外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)586

21.1漸開線直齒圓柱齒輪幾何學(xué)586

21.1.1概念和關(guān)鍵尺寸586

21.1.2零變位齒輪的幾何尺寸587

21.1.3實(shí)際嚙合線段，齒廓重合度588

21.1.4齒輪變位（直齒輪）589

用途—齒輪根切、最小齒數(shù)—齒頂變尖和最小齒頂厚—齒輪配對(duì)、傳動(dòng)類型—

外嚙合變位傳動(dòng)的幾何尺寸

21.1.5漸開線函數(shù)及其在變位傳動(dòng)中的應(yīng)用593

漸開線函數(shù)的應(yīng)用—變位系數(shù)和及其分配—0.5變位傳動(dòng)

21.1.6計(jì)算示例（直齒輪傳動(dòng)）595

21.2漸開線斜齒圓柱齒輪幾何學(xué)597

·ⅩⅦ·21.2.1基本形狀、螺旋角597

21.2.2幾何尺寸598

21.2.3嚙合關(guān)系、總重合度599

21.2.4變位（斜齒輪）600

當(dāng)量齒數(shù)、最小齒數(shù)—變位系數(shù)—變位傳動(dòng)的幾何尺寸

21.2.5計(jì)算示例（斜齒輪幾何學(xué)）601

21.3公差、嚙合精度603

21.3.1側(cè)隙和齒厚偏差603

21.3.2齒厚檢測(cè)605

21.3.3計(jì)算示例（公差、嚙合精度）605

21.4初步設(shè)計(jì)計(jì)算607

21.4.1預(yù)選主要尺寸和參數(shù)607

安裝小齒輪的軸徑dsh—傳動(dòng)比i、齒數(shù)比u—小齒輪齒數(shù)z1—齒寬b—螺旋角β、

齒廓螺旋線方向—模數(shù)

21.4.2齒輪幾何尺寸和參數(shù)設(shè)計(jì)步驟609

21.5承載能力校核610

21.5.1齒輪傳動(dòng)的失效形式610

輪齒折斷—齒面接觸疲勞磨損—膠合

21.5.2受力分析611

直齒圓柱齒輪傳動(dòng)受力分析—斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)受力分析

21.5.3載荷影響系數(shù)613

21.5.4齒根承載能力校核615

齒根彎曲應(yīng)力—許用齒根應(yīng)力σFP

21.5.5點(diǎn)蝕承載能力校核617

實(shí)際接觸應(yīng)力—許用接觸應(yīng)力σHP

21.5.6計(jì)算示例（承載能力校核）619

第22章錐齒輪及其傳動(dòng)623

22.1基本類型、功能和用途623

22.2錐齒輪幾何學(xué)623

22.2.1直齒錐齒輪623

傳動(dòng)比、齒數(shù)比、分度圓錐角—齒輪主要尺寸—嚙合關(guān)系—最小齒數(shù)和變位

22.2.2斜齒錐齒輪627

傳動(dòng)比、齒數(shù)比—齒輪尺寸—嚙合關(guān)系—最小齒數(shù)和變位

22.3初步設(shè)計(jì)計(jì)算630

安裝小齒輪的軸徑dsh—傳動(dòng)比、齒數(shù)比—齒數(shù)—螺旋角—齒寬—齒輪材料和精度—模數(shù)

22.4承載能力校核631

22.4.1受力分析632

22.4.2齒根承載能力校核633

22.4.3點(diǎn)蝕承載能力校核634

22.5錐齒輪傳動(dòng)計(jì)算示例635

第23章交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)641

23.1交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)641

23.1.1功能和作用641

23.1.2幾何關(guān)系641

傳動(dòng)比—螺旋角—速度分析—齒輪尺寸、中心距

23.1.3嚙合關(guān)系642

23.1.4受力分析（標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)）643

23.1.5尺寸計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)）644

23.2蝸桿傳動(dòng)645

23.2.1功能和作用645

結(jié)構(gòu)形狀和加工—用途

23.2.2交錯(cuò)角Σ=90°的圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何關(guān)系647

傳動(dòng)比—蝸桿尺寸—蝸輪尺寸—中心距

23.2.3嚙合關(guān)系649

23.2.4受力分析649

蝸桿受力分析—蝸輪受力分析

23.2.5蝸桿傳動(dòng)初步設(shè)計(jì)計(jì)算651

預(yù)選主要尺寸—預(yù)選材料

23.2.6承載能力校核652

齒面承載能力—齒根承載能力—發(fā)熱控制—蝸桿軸的撓度

23.2.7計(jì)算示例653

第24章摩擦學(xué)658

24.1功能和作用658

24.2摩擦及其分類658

24.3摩擦狀態(tài)（潤滑狀態(tài)）659

24.4潤滑劑661

24.4.1潤滑油661

潤滑油的性能—潤滑油的分類

24.4.2潤滑脂666

24.4.3其他潤滑劑667

24.5潤滑類型668

24.6機(jī)械零件的損壞669

24.6.1磨損669

24.6.2腐蝕669

24.6.3損壞形式670

24.7參考文獻(xiàn)6702100433B

本書是“機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)體系”中的一本，既可作為高等院校教材，又可用于工程實(shí)踐。在不損害本書整體結(jié)構(gòu)的情況下，我們將其劃分為相互獨(dú)立而又自成體系的24章，在這24章中我們?cè)敱M且清晰地講述了最重要的一些機(jī)械零件。讀者可以單獨(dú)學(xué)習(xí)和使用每一章的內(nèi)容。

作為有抱負(fù)的工程師，需要學(xué)習(xí)很多知識(shí)，包括本領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)以及工程的基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)，要具備終身學(xué)習(xí)的能力來掌握領(lǐng)域的最新發(fā)展。在這個(gè)過程中，工程思維和工程相關(guān)的設(shè)計(jì)能力是工程師的核心能力。本書是一本適合所有工程專業(yè)背景的讀者的工程入門書，以工程思維和能力的培養(yǎng)為核心，介紹了工程師應(yīng)具備的各種能力，助力讀者走上工程師之路。

本書特色

以工程思維和工程設(shè)計(jì)為主線，從各工程學(xué)科及主要專業(yè)領(lǐng)域的介紹開始，逐步深入地介紹工程師的技能、工程和設(shè)計(jì)的概念、常用的工程工具、項(xiàng)目管理、用戶體驗(yàn)、工程師的人際交往等內(nèi)容，幫助讀者盡快融入工程師的角色。

作為全美靜電協(xié)會(huì)前主席，本書作者有扎實(shí)的工程項(xiàng)目基礎(chǔ)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，整個(gè)工程思維的脈絡(luò)在他的筆下被剖析得細(xì)致入微，各種類型的工程案例及分析使全書內(nèi)容飽滿、引人入勝，并引發(fā)讀者的思考。

突出強(qiáng)調(diào)工程中的關(guān)鍵理念、常用工作方法和良好的工作習(xí)慣，并通過一系列實(shí)例和練習(xí)培養(yǎng)提升讀者的工程素養(yǎng)，將工程思維的培養(yǎng)融入工作的方方面面。

譯者序

原書第2版前言

原書第1版序言

原書第1版前言

原書致謝

第1章變壓器基本原理1

1.1概述1

1.2變壓器的應(yīng)用和分類4

1.3變壓器原理和等效電路8

1.4標(biāo)幺制16

1.5空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)17

1.6電壓調(diào)整率和變壓器的效率20

1.7變壓器的并聯(lián)運(yùn)行26

參考文獻(xiàn)27

第2章磁特性28

2.1鐵心構(gòu)造29

2.2磁滯損耗、渦流損耗和雜散損耗33

2.3勵(lì)磁特性36

2.4過勵(lì)磁性能37

2.5空載損耗試驗(yàn)38

2.6制造過程的影響44

2.7涌流45

2.8空載諧波對(duì)鐵心和繞組的影響53

2.9變壓器噪聲54

2.10旋轉(zhuǎn)損耗57

參考文獻(xiàn)58

第3章阻抗特性63

3.1電抗計(jì)算63

3.2電抗計(jì)算的不同方法69

3.3電抗計(jì)算的解析法71

3.4電抗計(jì)算的數(shù)值法73

3.5三繞組變壓器的阻抗特性78

3.6曲折形聯(lián)結(jié)變壓器的阻抗計(jì)算82

3.7零序電抗87

3.8穩(wěn)定繞組96

參考文獻(xiàn)98

第4章渦流和繞組雜散損耗100

4.1場(chǎng)方程式100

4.2坡印廷矢量104

4.3渦流損耗和磁滯損耗107

4.4飽和效應(yīng)110

4.5變壓器繞組中的渦流損耗111

4.6變壓器繞組中的環(huán)流損耗121

參考文獻(xiàn)129

第5章結(jié)構(gòu)部件中的雜散損耗132

5.1雜散損耗的影響因素133

5.2雜散損耗估算方法概述141

5.3鐵心接縫損耗143

5.4夾件中的雜散損耗144

5.5拉板中的雜散損耗145

5.6油箱中的雜散損耗149

5.7套管安裝板中的雜散損耗154

5.8大電流引起的雜散損耗155

5.9雜散損耗的控制措施160

5.10經(jīng)驗(yàn)值法166

5.11過勵(lì)磁時(shí)雜散損耗估算168

5.12負(fù)載損耗測(cè)量169

參考文獻(xiàn)173

第6章短路應(yīng)力與強(qiáng)度181

6.1短路電流181

6.2短路時(shí)的熱容量187

6.3短路力187

6.4短路時(shí)的動(dòng)態(tài)特性193

6.5輻向力引起故障的模式197

6.6軸向力引起故障的模式202

6.7相互作用力（軸向和輻向組合）引起的故障模式207

6.8預(yù)壓緊力的影響208

6.9短路試驗(yàn)209

6.10涌流的影響210

6.11分裂變壓器的短路210

6.12提高承受短路能力的措施211

6.13平行導(dǎo)體間的電磁力計(jì)算214

6.14壓緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)216

參考文獻(xiàn)217

第7章變壓器沖擊電壓分布222

7.1起始電壓分布222

7.2對(duì)地電容225

7.3繞組的電容226

7.4電感計(jì)算237

7.5駐波和行波238

7.6沖擊分布的解析法241

7.7用狀態(tài)變量法計(jì)算沖擊電壓分布243

7.8降低繞組內(nèi)部過電壓的設(shè)計(jì)250

參考文獻(xiàn)255

第8章絕緣設(shè)計(jì)260

8.1簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算261

8.2電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算263

8.3影響絕緣強(qiáng)度的因素265

8.4試驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)絕緣水平（DIL）276

8.5繞組間的絕緣278

8.6繞組內(nèi)部絕緣279

8.7端部絕緣設(shè)計(jì)281

8.8高壓引線間隙284

8.9優(yōu)化和提高質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)分析286

參考文獻(xiàn)287

第9章冷卻系統(tǒng)292

9.1熱量傳遞方式292

9.2冷卻方式294

9.3鐵心的散熱298

9.4繞組的散熱299

9.5老化與預(yù)期壽命301

9.6直接測(cè)量熱點(diǎn)305

ⅩⅦ9.7靜電帶電現(xiàn)象306

9.8計(jì)算的近期趨勢(shì)307

參考文獻(xiàn)308

第10章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)311

10.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性311

10.2荷載與強(qiáng)度試驗(yàn)311

10.3變壓器油箱分類313

10.4油箱設(shè)計(jì)315

10.5分析方法317

10.6變壓器油箱過壓力現(xiàn)象320

10.7抗震分析321

10.8變壓器噪聲的特性與降低323

10.9運(yùn)輸因素與振動(dòng)327

參考文獻(xiàn)328

第11章特種變壓器330

11.1整流變壓器330

11.2高壓直流用換流變壓器335

11.3電爐變壓器340

11.4移相變壓器344

參考文獻(xiàn)347

第12章變壓器電磁場(chǎng)理論與計(jì)算350

12.1概述351

12.2變壓器工程電磁場(chǎng)基礎(chǔ)354

12.3位方程374

12.4有限元法384

12.5FEM方程394

12.6變壓器的耦合場(chǎng)401

12.7性能參數(shù)計(jì)算413

參考文獻(xiàn)422

第13章變壓器與系統(tǒng)之間的相互作用和建模427

13.1變壓器電力潮流分析427

13.2諧波分析435

13.3鐵磁諧振438

13.4電弧爐應(yīng)用440

13.5地磁干擾442

ⅩⅧ13.6和應(yīng)涌流現(xiàn)象442

13.7系統(tǒng)瞬變引起的內(nèi)部諧振443

13.8特快速瞬態(tài)過電壓444

13.9配電變壓器的瞬變現(xiàn)象445

13.10變壓器的低頻、中頻和高頻模型445

參考文獻(xiàn)454

第14章變壓器的監(jiān)測(cè)與診斷458

14.1常規(guī)試驗(yàn)459

14.2溶解氣體分析461

14.3局部放電診斷462

14.4聚合度與呋喃分析469

14.5時(shí)域介質(zhì)響應(yīng)法469

14.6頻域介質(zhì)響應(yīng)法478

14.7繞組變形測(cè)量482

14.8附件490

14.9其他診斷測(cè)試491

14.10壽命評(píng)估與改進(jìn)493

參考文獻(xiàn)493

第15章變壓器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)499

15.1磁路499

15.2繞組500

15.3新型絕緣液體501

15.4優(yōu)化計(jì)算502

15.5可再生能源用變壓器503

15.6電力電子在變壓器中的應(yīng)用504

15.7其他技術(shù)506

15.8監(jiān)測(cè)和診斷趨勢(shì)507

參考文獻(xiàn)508

附錄511

附錄A設(shè)計(jì)示例511

附錄B聯(lián)結(jié)組526

附錄C故障電流計(jì)算528

附錄D電場(chǎng)強(qiáng)度和電容計(jì)算公式533

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