本文關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)
《機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)》引用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范取材于最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并采用以國(guó)際單位為基礎(chǔ)的我國(guó)法定計(jì)量單位。編寫方式以直觀醒目的圖表形式為主，輔以必要的說明和算例，以幫助讀者使用手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本手冊(cè)將工程力學(xué)、機(jī)械原理與機(jī)械零件有機(jī)地結(jié)合在一起，共分三部分：第一部分為機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中常用資料、計(jì)量單位與材料，包括機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中常用資料與參數(shù)。計(jì)量單位及換算。材料與性能等；第二部分為機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中的力學(xué)知識(shí)，包括理論力學(xué)。材料力學(xué)等；第三部分為常用零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，內(nèi)容包括機(jī)械零部件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。連接件，傳動(dòng)件、軸系零部件以及其他零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算過程。
　　《機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)》可供高等工科院校在校本�？粕鷮W(xué)習(xí)機(jī)械原理。機(jī)械設(shè)計(jì)，以及進(jìn)行相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)參考，，也可供機(jī)械工程從業(yè)人員進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)參考。
第1篇 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中常用資料、計(jì)量單位與材料
第1章 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中常用資料與參數(shù)2
1.1 金屬材料熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率及比熱容2
1.2 材料線脹系數(shù)2
1.3 常用材料的密度3
1.4 常用材料的彈性模量、切變模量及泊松比4
1.5 機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值4
1.6 各種傳動(dòng)的傳動(dòng)比推薦范圍（參考值）6
1.7 常用材料的摩擦因數(shù)7
1.8 常用材料的滾動(dòng)阻力臂7

第2章 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中常用計(jì)量單位及換算8
2.1 常用法定計(jì)量單位及換算關(guān)系8
2.2 公制重量單位表9
2.3 常用英美制重量單位表10
2.4 常用重量單位換算表10
2.5 壓力單位換算表10
2.6 常用長(zhǎng)度單位換算表11
2.7 英寸與毫米對(duì)照表11
2.8 常用容量單位換算表11

第3章 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中常用材料與性能12
3.1 鋼的常用熱處理方法及應(yīng)用12
3.2 灰鑄鐵（GB/T9439-1988）13
3.3 球墨鑄鐵（GB/T1348-1988摘錄）14
3.4 一般工程用鑄造碳鋼（GB/T11352-1989摘錄）15
3.5 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T700-2006摘錄）16
3.6 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T699-1999摘錄）17
3.7 合金結(jié)構(gòu)鋼（GB/T3077-1999摘錄）20
3.8 鑄造銅合金、鑄造鋁合金和鑄造軸承合金24
3.9 常用工程塑料的物理性能27
3.1 0碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T700-1988）29
3.1 1彈簧鋼（GB/T1222-2007）30
3.1 2合金結(jié)構(gòu)鋼（GB/T3077-1999）、不銹鋼棒（GB/T1220-2007）31
3.1 3冷軋鋼板和鋼帶（GB/T708-1988）37
3.1 4熱軋鋼板（GB/T709-2006）37
3.1 5熱軋圓鋼和方鋼尺寸（GB/T702-2004）37
3.1 6熱軋等邊角鋼（GB/T9787-1988）38
3.1 7熱軋槽鋼（GB/T707-1988）40
3.1 8熱軋工字鋼（GB/T706-1988）41

第2篇 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算中的力學(xué)知識(shí)
第4章 理論力學(xué)43
4.1 力的基本概念和物體受力分析43
4.1.1 力的基本概念和物體受力分析43
4.1.2 約束和約束力44
4.1.3 物體的受力分析和受力圖47
4.2 平面匯交力系與平面力偶系48
4.2.1 平面匯交力系合成與平衡的幾何法48
4.2.2 平面匯交力系合成與平衡的解析法51
4.2.3 平面力對(duì)點(diǎn)之矩的概念及計(jì)算52
4.2.4 平面力偶53
4.3 平面任意力系55
4.3.1 平面任意力系向作用面內(nèi)一點(diǎn)簡(jiǎn)化55
4.3.2 平面任意力系的平衡條件和平衡方程58
4.4 空間力系60
4.4.1 空間匯交力系60
4.4.2 力對(duì)點(diǎn)的矩和力對(duì)軸的矩61
4.5 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)64
4.5.1 矢量法64
4.5.2 直角坐標(biāo)法66
4.5.3 自然法67
4.6 剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)71
4.6.1 剛體的平行移動(dòng)71
4.6.2 剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)72
4.6.3 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度73
4.6.4 以矢量表示角速度和角加速度76
4.7 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)78
4.7.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)、牽連運(yùn)動(dòng)、絕對(duì)運(yùn)動(dòng)78
4.7.2 點(diǎn)的速度合成定理80
4.7.3 點(diǎn)的加速度合成定理81
4.8 剛體的平面運(yùn)動(dòng)84
4.8.1 剛體平面運(yùn)動(dòng)的分解84
4.8.2 求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法86
4.8.3 求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬心法88
4.8.4 用基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度90
4.9 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程93
4.9.1 牛頓運(yùn)動(dòng)三定律93
4.9.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程94
4.10 動(dòng)量定理95
4.10.1 動(dòng)量95
4.10.2 沖量96
4.10.3 動(dòng)量定理96
4.10.4 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量守恒定律97
4.10.5 質(zhì)點(diǎn)系的質(zhì)心97
4.10.6 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理98
4.10.7 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)守恒定律98
4.10.8 解題的步驟99
4.11 動(dòng)量矩定理101
4.11.1 動(dòng)量矩101
4.11.2 動(dòng)量矩定理102
4.11.3 剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)微分方程102
4.11.4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量103
4.11.5 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程103
4.12 動(dòng)能定理107
4.12.1 動(dòng)能107
4.12.2 勢(shì)能108
4.12.3 功108
4.12.4 動(dòng)能定理109
4.12.5 功率109
4.12.6 功率方程109
4.12.7 機(jī)械效率110
4.12.8 機(jī)械能守恒定律110
4.13 達(dá)朗貝爾原理111
4.13.1 慣性力的概念111
4.13.2 質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理112
4.13.3 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理112
4.13.4 慣性力系的主矢和主矩113

第5章 材料力學(xué)116
5.1 材料力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)116
5.1.1 材料力學(xué)的任務(wù)116
5.1.2 材料力學(xué)的基本假設(shè)116
5.1.3 外力、內(nèi)力、截面法和應(yīng)力的概念117
5.1.4 位移、變形及應(yīng)變的概念119
5.2 軸向拉伸和壓縮121
5.2.1 軸力和軸力圖121
5.2.2 截面上的應(yīng)力123
5.2.3 材料拉伸時(shí)的力學(xué)性質(zhì)123
5.2.4 材料壓縮時(shí)的力學(xué)性能126
5.2.5 強(qiáng)度條件127
5.2.6 胡克定律和泊松比127
5.2.7 拉壓超靜定問題129
5.2.8 應(yīng)力集中131
5.3 剪切和擠壓132
5.3.1 連接件的強(qiáng)度計(jì)算132
5.3.2 純剪切、切應(yīng)力互等定理、剪切胡克定律134
5.4 扭轉(zhuǎn)135
5.4.1 外力偶矩、扭矩和扭矩圖135
5.4.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)截面上的應(yīng)力計(jì)算137
5.4.3 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形計(jì)算139
5.4.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件、剛度條件139
5.4.5 矩形截面桿自由扭轉(zhuǎn)理論的主要結(jié)論141
5.5 彎曲強(qiáng)度142
5.5.1 梁的載荷與支座142
5.5.2 剪力和彎矩143
5.5.3 純彎曲時(shí)梁的正應(yīng)力145
5.5.4 正應(yīng)力公式的推廣及強(qiáng)度條件146
5.5.5 矩形截面梁的切應(yīng)力149
5.5.6 變截面梁等強(qiáng)度梁組合梁的計(jì)算150
5.5.7 簡(jiǎn)單截面的慣性矩和慣性半徑151
5.6 彎曲變形155
5.6.1 撓曲線的近似微分方程155
5.6.2 用積分法求梁的變形156
5.6.3 用疊加法求梁的變形158
5.6.4 梁的剛度條件158
5.7 應(yīng)力狀態(tài)與強(qiáng)度理論158
5.7.1 應(yīng)力狀態(tài)的概念158
5.7.2 廣義胡克定律159
5.7.3 強(qiáng)度理論160
5.7.4 強(qiáng)度理論的應(yīng)用161
5.8 組合變形桿的強(qiáng)度163
5.8.1 彎曲與拉伸的組合、截面核心163
5.8.2 彎曲與扭轉(zhuǎn)的組合167
5.8.3 非對(duì)稱純彎曲169
5.9 壓桿穩(wěn)定169
5.9.1 基本概念169
5.9.2 細(xì)長(zhǎng)桿的臨界力170
5.9.3 壓桿的臨界應(yīng)力172
5.9.4 壓桿的穩(wěn)定計(jì)算174
5.9.5 提高壓桿穩(wěn)定性的措施175

第3篇 常用零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
第6章 機(jī)械零部件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)178
6.1 機(jī)械設(shè)計(jì)總論178
6.1.1 零件常見的失效形式178
6.1.2 對(duì)機(jī)器的主要要求178
6.1.3 機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)的基本要求179
6.1.4 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則179
6.1.5 設(shè)計(jì)方法179
6.1.6 設(shè)計(jì)步驟181
6.1.7 材料選擇183
6.1.8 機(jī)械零部件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化184
6.2 機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算184
6.2.1 應(yīng)力的種類184
6.2.2 靜應(yīng)力時(shí)機(jī)械零件的強(qiáng)度計(jì)算184
6.2.3 材料的疲勞特性187
6.2.4 機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算189
6.2.5 機(jī)械零件的接觸強(qiáng)度202
6.3 摩擦、磨損及潤(rùn)滑概述203
6.3.1 摩擦203
6.3.2 磨損204
6.3.3 潤(rùn)滑劑、添加劑和潤(rùn)滑方法204
本章附錄機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度計(jì)算的幾個(gè)系數(shù)204
(1)零件結(jié)構(gòu)的理論應(yīng)力集中系數(shù)ασ（ατ）204
(2)疲勞強(qiáng)度降低系數(shù)或有效應(yīng)力集中系數(shù)kσ（kτ）205
(3)絕對(duì)尺寸及截面形狀影響系數(shù)(簡(jiǎn)稱尺寸及截面形狀系數(shù))εσ（ετ）205
附表6.1 軸上環(huán)槽處的理論應(yīng)力集中系數(shù)206
附表6.2 軸肩圓角處的理論應(yīng)力集中系數(shù)207
附圖6.1 鋼材的敏性系數(shù)q208
附圖6.2 鋼材的尺寸及截面形狀系數(shù)208
附圖6.3 圓截面鋼材的扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)ετ208
附表6.3 軸上橫向孔處的理論應(yīng)力集中系數(shù)209
附表6.4 軸上鍵槽處的有效應(yīng)力集中系數(shù)209
附表6.5 外花鍵的有效應(yīng)力集中系數(shù)209
附表6.6 公稱直徑12mm的普通螺紋的拉壓有效應(yīng)力集中系數(shù)209
附表6.7 螺紋連接件的尺寸系數(shù)εσ209
附表6.8 零件與軸過盈配合處的kσ/εσ值210
(4)表面質(zhì)量系數(shù)βσ（βτ）210
(5)強(qiáng)化系數(shù)βq210
附圖6.4 鋼材的表面質(zhì)量系數(shù)βσ210
附表6.9 表面高頻淬火的強(qiáng)化系數(shù)βq211
附表6.1 0化學(xué)熱處理的強(qiáng)化系數(shù)βq211
附表6.1 1表面硬化加工的強(qiáng)化系數(shù)βq211

第7章 連接零件設(shè)計(jì)計(jì)算212
7.1 螺紋連接212
7.1.1 螺紋類型與主要參數(shù)212
7.1.2 螺紋副的受力關(guān)系、效率和自鎖214
7.1.3 螺紋連接的類型和標(biāo)準(zhǔn)連接件215
7.1.4 螺紋連接的預(yù)緊與防松216
7.1.5 螺栓組連接的設(shè)計(jì)計(jì)算217
7.1.6 螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算219
7.1.7 螺紋連接件的材料及許用應(yīng)力223
7.2 鍵、花鍵連接228
7.2.1 鍵連接228
7.2.2 花鍵連接233
7.3 過盈連接236
7.3.1 過盈連接的特點(diǎn)及應(yīng)用236
7.3.2 過盈連接的工作原理及裝配方法236
7.3.3 過盈連接的設(shè)計(jì)計(jì)算236
本章附錄244
附表7.1 普通螺紋基本尺寸（GB/T196-2003摘錄）244
附表7.2 梯形螺紋最大實(shí)體牙型尺寸（GB/T5796-2005摘錄）246
附表7.3 梯形螺紋基本尺寸（GB/T5796-2005摘錄）247
附表7.4 六角頭螺栓、全螺紋-A和B級(jí)(GB/T5783-2000摘錄)248
附表7.5 六角頭鉸制孔用螺栓A和B級(jí)（GB/T27-1988摘錄）250
附表7.6 雙頭螺柱bm=d（GB/T897-1988摘錄）、
bm=1.2 5d（GB/T898-1988摘錄）、
bm=1.5 d（GB/T899-1988摘錄）251
附表7.7 1型六角螺母-A和B級(jí)（GB/T6170-2000摘錄）、六角薄螺母-A和B級(jí)-倒角
（GB/T6172-2000摘錄）253
附表7.8 小墊圈、平墊圈254
附表7.9 標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈（GB/T93-1987摘錄）、輕型彈簧墊圈（GB/T859-1987摘錄）255
附表7.1 0普通平鍵的型式和尺寸（GB/T1096-2003摘錄）256
附表7.1 1圓柱銷（GB/T119-2000摘錄）、圓錐銷（GB/T117-2003摘錄）258

第8章 傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算259
8.1 傳動(dòng)形式的選擇259
8.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算260
8.2.1 分類261
8.2.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算原理261
8.2.3 普通V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算264
8.2.4 窄V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算273
8.2.5 V帶輪設(shè)計(jì)279
8.2.6 同步帶傳動(dòng)283
8.2.7 帶傳動(dòng)的張緊293
8.3 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算296
8.3.1 鏈傳動(dòng)的受力分析296
8.3.2 滾子鏈和鏈輪297
8.3.3 滾子鏈的傳動(dòng)設(shè)計(jì)302
8.3.4 鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤(rùn)滑306
8.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算310
8.4.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)、類型與設(shè)計(jì)要求310
8.4.2 齒輪傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)步驟311
8.4.3 漸開線齒輪參數(shù)、基本齒廓與模數(shù)系列313
8.4.4 齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算316
8.4.5 漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算323
8.4.6 漸開線直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算326
8.4.7 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的有關(guān)數(shù)據(jù)及系數(shù)的確定329
8.4.8 齒輪材料與許用應(yīng)力336
8.4.9 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)338
8.5 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算354
8.5.1 蝸桿傳動(dòng)的主要類型、特點(diǎn)和應(yīng)用356
8.5.2 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)356
8.5.3 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的幾何計(jì)算357
8.5.4 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力計(jì)算363
8.5.5 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算過程370
8.6 螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算373
8.6.1 螺旋傳動(dòng)的類型和應(yīng)用373
8.6.2 螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)375
8.6.3 螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算376

第9章 軸系零部件設(shè)計(jì)計(jì)算385
9.1 滑動(dòng)軸承385
9.1.1 滑動(dòng)軸承的應(yīng)用場(chǎng)合與設(shè)計(jì)步驟385
9.1.2 滑動(dòng)軸承的類型與結(jié)構(gòu)386
9.1.3 滑動(dòng)軸承的失效形式及常用材料389
9.1.4 軸瓦結(jié)構(gòu)389
9.1.5 不完全液體潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算392
9.1.6 液體動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算395
9.2 滾動(dòng)軸承405
9.2.1 滾動(dòng)軸承的類型及選用405
9.2.2 滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算、靜載荷分析和尺寸的選擇408
9.2.3 軸承裝置的設(shè)計(jì)414
9.3 聯(lián)軸器和離合器421
9.3.1 聯(lián)軸器的種類和特性421
9.3.2 聯(lián)軸器的選擇422
9.3.3 離合器425
9.4 軸426
9.4.1 類型與材料426
9.4.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)427
9.4.3 軸的計(jì)算430
9.4.4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟436
本章附錄444
附表9.1 深溝球軸承(GB/T276-1994摘錄)444
附表9.2 圓柱滾子軸承(GB/T283-2007摘錄)447
附表9.3 角接觸球軸承(GB/T292-2007摘錄)451
附表9.4 圓錐滾子軸承（GB/T297-1994摘錄）456
附表9.5 推力球軸承（GB/T301-1995摘錄）461
附表9.6 凸緣聯(lián)軸器（GB/T5843-2003摘錄）465
附表9.7 GICL型鼓形齒式聯(lián)軸器（ZBJ19013-1989摘錄）467
附表9.8 滾子鏈聯(lián)軸器（GB/T6069-2002摘錄）469
附表9.9 彈性套柱銷聯(lián)軸器（GB/T4323-2002摘錄）471
附表9.10 彈性柱銷聯(lián)軸器（GB/T5014-2003摘錄）473
附表9.11 梅花形彈性聯(lián)軸器（GB/T5272-2002摘錄）475
附表9.12 尼龍滑塊聯(lián)軸器（JB/ZQ4384-1986摘錄）477
附表9.13 標(biāo)準(zhǔn)尺寸（直徑、長(zhǎng)度、高度等）（GB/T2822-1997摘錄）479

第10章 其他零部件設(shè)計(jì)480
10.1 彈簧480
10.1.1 彈簧的類型480
10.1.2 彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算481
10.2 機(jī)架和機(jī)座493
10.2.1 機(jī)架493
10.2.2 機(jī)座498
10.3 箱體500
10.4 減速器和變速器505
10.4.1 減速器505
10.4.2 變速器508
參考文獻(xiàn)512

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