《机械设计(第2版)》适用于机械类“机械设计”本科课程教学,是我校机械设计课程主要教学参考书,主要论述零部件设计理论与方法,包括:强度刚度设计、摩擦学设计、标准件设计,等篇章。
《机械设计(第2版)》本次再版对全书内容进行了部分修改,更新了机械设计中常用的相关标准。内容精炼,适合高校现行教学计划和要求。
本教材是根据教育部高校教指委《机械设计基础课程教学基本要求》的精神,从机械设计系列课程体系建设的需求出发,总结多年课程教学改革经验,而编写的机械设计课程教材。《机械设计》于2013年获评为北京市高等教育精品教材。
机械设计课程教学是机械类和近机械类工科本科教育中的重要教学环节之一,本教材主要围绕工程设计中通用基础件的设计理论、设计方法和设计实例进行论述和讨论,注重设计方法的引导和综合设计能力的提高,突出了设计理论与设计实践结合的主旋律,注意丰富和完善相关章节的工程设计理论与方法的内容,使之适合高等院校人才培养需要,更好地服务本科教育。教材在编写过程中注意协调当前基础课程授课学时与教学内容,将课程知识结构与本课程内容体系的关系相协调,精炼教材内容,保证基本教学要求,注重打好专业基础,提高综合设计能力。通过教学及训练,使学生能有效掌握机械设计的基本方法,深入理解设计任务、设计对象和设计工作之间的关系,从而使其发现问题、主动思考、分析理解和解决问题的能力进一步提高。
本书在第1版的基础上,根据现行国家标准完善了各章内容,调整了齿轮传动、蜗杆传动设计示例,增加了同步带传动设计内容,对标准件设计中的部分章节进行了重新编排,充实了销连接设计内容,对各章的例题、习题进行了优化。本教材内容包括:绪论,主要对机械设计课程的内容、教学任务特点、基本知识和常用概念进行了阐述。第一篇强度刚度设计,主要讨论以强度计算为主要设计引导的零部件设计,包括:第1章轴、第2章齿轮传动和第3章蜗杆传动。第二篇摩擦学设计,重点讨论具有摩擦学设计特征的零部件设计,包括:第4章带传动、第5章滑动轴承。第三篇标准件选择设计,主要介绍常用的标准件的选型准则和设计方法,包括:第6章螺纹连接、第7章常用连接件和第8章滚动轴承。
本教材主要适用于高等工科院校机械类和近机械类各专业的本科生,也可作为机械零件工程设计的技术参考书。
本教材由北京航空航天大学王之栎、马纲和陈心颐编写,由王之栎统稿。教材在编写过程中得到吴瑞祥教授给予的大力支持及提出的宝贵建议,北航机械设计教研组同仁也对本教材的编写提出了宝贵建议,本教材在编写过程中还得到北京航空航天大学出版社的支持和帮助,在此一并表示诚挚的感谢。
由于编者水平所限,书中若有错误或论述不妥之处,敬请各位读者提出宝贵意见。
绪论
0.1 机械设计及课程
0.2 机械设计的基本原则
0.3 机械设计的特点与方法
0.4 机械产品设计与实验
0.5 机械设计中的强度与安全性
0.6 机械设计中的摩擦学设计
习题
第一篇 强度刚度设计
第1章 轴
1.1 轴的分类与选材
1.2 轴的结构设计
1.3 轴的强度计算
1.4 轴的刚度计算
1.5 轴的振动计算
习题
第2章 齿轮传动
2.1 齿轮传动的特点与分类
2.2 渐开线齿轮传动的主要参数
2.3 渐开线齿轮传动几何计算
2.4 齿轮传动的载荷和应力
2.4.1 齿轮传动的载荷计算
2.4.2 齿轮传动的应力分析
2.5 齿轮传动的失效分析
2.6 齿轮常用材料和热处理
2.7 齿轮传动的强度设计计算
2.7.1 齿面接触疲劳强度的计算
2.7.2 齿根弯曲疲劳强度的计算
2.7.3 许用应力计算
2.7.4 轮齿静强度核算
2.8 传动效率与结构设计
习题
第3章 蜗杆传动
3.1 蜗杆传动的特点与分类
3.2 圆柱蜗杆传动主要参数及几何计算
3.2.1 蜗杆传动主要参数
3.2.2 蜗杆传动几何计算
3.2.3 蜗杆传动精度等级
3.2.4 蜗杆传动效率和自锁
3.3 蜗杆传动的载荷和失效分析
3.4 蜗杆传动的设计计算
3.5 蜗杆传动的结构设计
习题
第二篇 摩擦学设计
第4章 带传动
4.1 概述
4.2 V带传动
4.3 带传动受力和应力分析
4.3.1 带传动的受力分析
4.3.2 带的应力分析
4.4 带的弹性滑动和打滑
4.5 V带传动设计
4.6 同步带传动设计
习题
第5章 滑动轴承
5.1 滑动轴承的特点与选材
5.2 滑动轴承设计
5.2.1 混合摩擦状态滑动轴承的设计准则
5.2.2 流体润滑状态滑动轴承的设计
习题
第三篇标准件选择设计
第6章 螺纹连接
6.1 螺纹副的主要参数与受力特征
6.2 螺纹连接的基本设计要求
6.3 单个螺栓连接的设计
6.4 螺栓组连接的设计
6.5 螺旋传动
习题
第7章 常用连接件
7.1 键
7.2 销
7.3 联轴器
习题
第8章 滚动轴承
8.1 滚动轴承的特点与分类
8.2 滚动轴承的受力特征和计算准则
8.3 滚动轴承的强度特征与寿命计算
8.4 滚动轴承的组合结构设计
习题
附录A 附表
附录B 齿轮的初步设计公式
参考文献