本書依據(jù)教育部高等學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編寫的《高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)課程基本要求》和《機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革建議》的精神，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮應(yīng)用型高校教學(xué)特點(diǎn)，與高水平企業(yè)專家共同編寫而成。
  編者以“實(shí)用、新用、適用”為基本原則，以“工程應(yīng)用”為核心思想，意在培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐意識和機(jī)械創(chuàng)新能力。全書共14章，包括緒論、機(jī)械設(shè)計(jì)概論、機(jī)械零件的強(qiáng)度、帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)、螺紋連接設(shè)計(jì)、鍵銷連接設(shè)計(jì)、滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承、聯(lián)軸器與離合器、軸的設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌副。書中盡可能增加一些由淺入深的典型例題和詳細(xì)的解題步驟，并在章末給出學(xué)習(xí)要點(diǎn)，為師生及廣大讀者提供便利。

作者簡介:

張珂，知名高校機(jī)械工程學(xué)院副院長、教授。長期從事機(jī)械類專業(yè)教育研究工作，專業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富。參與出版了多種機(jī)械類專業(yè)技術(shù)圖書，如《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》《機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》《工程力學(xué)及機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》《MySQL數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與實(shí)例教程》等。

郭長建，上海人本集團(tuán)有限公司高級工程師，為本書的企業(yè)專家。

目錄:

第0章緒論1

0.1課程研究對象1

0.2課程內(nèi)容、性質(zhì)和任務(wù)2

0.3課程特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法3

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)4

思考與練習(xí)題4

第1章機(jī)械設(shè)計(jì)概論6

1.1機(jī)器應(yīng)滿足的主要要求6

1.2機(jī)器設(shè)計(jì)的一般程序及主要內(nèi)容7

1.2.1計(jì)劃階段8

1.2.2方案設(shè)計(jì)階段8

1.2.3技術(shù)設(shè)計(jì)階段8

1.2.4編制技術(shù)文件階段9

1.3機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求及一般步驟9

1.3.1機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本要求9

1.3.2機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟10

1.4機(jī)械零件的主要失效形式及計(jì)算準(zhǔn)則11

1.4.1機(jī)械零件的主要失效形式11

1.4.2機(jī)械零件的計(jì)算準(zhǔn)則12

1.5機(jī)械零件的材料選擇14

1.5.1機(jī)械零件的常用材料14

1.5.2機(jī)械零件材料的選用原則14

1.6機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化15

1.6.1機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性15

1.6.2機(jī)械零件的標(biāo)準(zhǔn)化16

1.7機(jī)械設(shè)計(jì)方法及其新發(fā)展17

1.7.1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法17

1.7.2現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法18

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)20

思考與練習(xí)題20

第2章機(jī)械零件的強(qiáng)度22

2.1載荷和應(yīng)力的分類22

2.1.1載荷的分類22

2.1.2應(yīng)力的分類23

2.2靜應(yīng)力下機(jī)械零件的整體強(qiáng)度24

2.2.1靜應(yīng)力下機(jī)械零件的強(qiáng)度條件24

2.2.2許用安全系數(shù)的選擇25

2.3穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的整體強(qiáng)度26

2.3.1材料的疲勞極限和疲勞曲線26

2.3.2材料的疲勞極限應(yīng)力線圖28

2.3.3影響機(jī)械零件疲勞強(qiáng)度的主要因素29

2.3.4穩(wěn)定變應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算34

2.3.5復(fù)合應(yīng)力下機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度計(jì)算37

2.4機(jī)械零件的表面接觸疲勞強(qiáng)度39

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)40

思考與練習(xí)題40

第3章帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)42

3.1概述42

3.2V帶和V帶帶輪44

3.2.1V帶44

3.2.2V帶帶輪45

3.3帶傳動(dòng)的工作情況分析48

3.3.1帶傳動(dòng)的幾何關(guān)系與計(jì)算48

3.3.2帶傳動(dòng)的受力分析49

3.3.3彈性滑動(dòng)與打滑50

3.3.4極限有效拉力及其影響因素51

3.3.5帶的應(yīng)力分析52

3.3.6帶傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則53

3.4普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算53

3.4.1單根普通V帶的基本額定功率53

3.4.2普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和參數(shù)選擇55

3.5帶傳動(dòng)的張緊與維護(hù)63

3.5.1帶傳動(dòng)的張緊63

3.5.2帶傳動(dòng)的維護(hù)64

3.6其他帶傳動(dòng)簡介*64

3.6.1窄V帶傳動(dòng)64

3.6.2同步齒形帶傳動(dòng)64

3.6.3高速帶傳動(dòng)65

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)65

思考與練習(xí)題66

第4章鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)68

4.1概述68

4.2滾子鏈和鏈輪69

4.2.1滾子鏈的結(jié)構(gòu)69

4.2.2滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸70

4.2.3滾子鏈鏈輪71

4.3鏈傳動(dòng)的工作情況分析73

4.3.1平均鏈速和平均傳動(dòng)比73

4.3.2鏈傳動(dòng)的速度不均勻性74

4.3.3滾子鏈傳動(dòng)的主要失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則75

4.4滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算*75

4.4.1鏈的額定功率曲線75

4.4.2鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟和主要參數(shù)選擇76

4.5鏈傳動(dòng)的布置、張緊和潤滑81

4.5.1鏈傳動(dòng)的布置81

4.5.2鏈傳動(dòng)的張緊82

4.5.3鏈傳動(dòng)的潤滑82

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)84

思考與練習(xí)題84

第5章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)86

5.1概述86

5.2齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則87

5.2.1齒輪傳動(dòng)的失效形式87

5.2.2齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則89

5.3齒輪常用材料和許用應(yīng)力90

5.3.1齒輪常用材料90

5.3.2齒輪傳動(dòng)的許用應(yīng)力92

5.4齒輪傳動(dòng)的計(jì)算載荷和載荷系數(shù)96

5.4.1計(jì)算載荷和載荷系數(shù)96

5.4.2載荷系數(shù)說明96

5.5標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算99

5.5.1齒輪的受力分析99

5.5.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算100

5.5.3齒根彎曲疲勞程度計(jì)算103

5.5.4齒輪傳動(dòng)的主要參數(shù)和傳動(dòng)精度的選擇105

5.6標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算110

5.6.1輪齒的受力分析110

5.6.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算111

5.6.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算112

5.7標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算116

5.7.1強(qiáng)度當(dāng)量齒輪傳動(dòng)及其幾何尺寸計(jì)算116

5.7.2受力分析和載荷系數(shù)117

5.7.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算118

5.7.4齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算119

5.8齒輪的結(jié)構(gòu)119

5.9齒輪傳動(dòng)的潤滑121

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)123

思考與練習(xí)題123

第6章蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)126

6.1概述126

6.1.1蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)126

6.1.2蝸桿傳動(dòng)的分類及應(yīng)用126

6.1.3蝸桿傳動(dòng)的滑動(dòng)速度128

6.1.4蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)效率129

6.2蝸桿傳動(dòng)的失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和材料選擇130

6.2.1蝸桿傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則130

6.2.2蝸桿傳動(dòng)的材料選擇131

6.3蝸桿傳動(dòng)的精度選擇、側(cè)隙規(guī)定、蝸桿和蝸輪的結(jié)構(gòu)131

6.3.1蝸桿傳動(dòng)的精度選擇和側(cè)隙規(guī)定131

6.3.2蝸桿的結(jié)構(gòu)132

6.3.3蝸輪的結(jié)構(gòu)132

6.4蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算和蝸桿的剛度校核133

6.4.1蝸桿傳動(dòng)的受力分析133

6.4.2蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算133

6.4.3蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算136

6.4.4蝸桿的剛度校核*137

6.5蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算及潤滑138

6.5.1蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算138

6.5.2蝸桿傳動(dòng)的潤滑139

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)143

思考與練習(xí)題143

第7章螺紋連接設(shè)計(jì)145

7.1概述145

7.2螺紋連接的主要類型、特點(diǎn)及應(yīng)用146

7.3螺紋連接的預(yù)緊與防松147

7.3.1螺紋連接的預(yù)緊147

7.3.2螺紋連接的防松148

7.4螺栓組連接的設(shè)計(jì)150

7.4.1螺栓組連接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)150

7.4.2螺栓組連接的受力分析151

7.5螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算155

7.5.1螺紋連接的常用材料和許用應(yīng)力156

7.5.2普通螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算158

7.5.3鉸制孔用螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算161

7.6提高螺紋連接強(qiáng)度的措施162

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)168

思考與練習(xí)題169

第8章鍵銷連接設(shè)計(jì)171

8.1鍵連接171

8.1.1鍵連接的類型、功用、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用171

8.1.2鍵連接的選擇174

8.1.3鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算174

8.2花鍵連接175

8.2.1花鍵連接的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)175

8.2.2花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算176

8.2.3滾珠花鍵連接177

8.3銷連接178

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)180

思考與練習(xí)題180

第9章滾動(dòng)軸承183

9.1概述183

9.2滾動(dòng)軸承的主要類型、特點(diǎn)和代號184

9.2.1滾動(dòng)軸承的主要類型184

9.2.2滾動(dòng)軸承的性能與特點(diǎn)184

9.2.3滾動(dòng)軸承的代號188

9.3滾動(dòng)軸承的類型選擇192

9.4滾動(dòng)軸承的配合和游隙194

9.4.1滾動(dòng)軸承的安裝配合194

9.4.2滾動(dòng)軸承的游隙197

9.5滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算199

9.5.1滾動(dòng)軸承的壽命和基本額定壽命199

9.5.2滾動(dòng)軸承的基本額定負(fù)荷200

9.5.3滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算公式200

9.5.4滾動(dòng)軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷202

9.5.5角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷的計(jì)算203

9.6滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度計(jì)算208

9.7滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)209

9.7.1滾動(dòng)軸承的軸向固定209

9.7.2滾動(dòng)軸承的支承結(jié)構(gòu)形式210

9.7.3滾動(dòng)軸承的裝拆、預(yù)緊和剛度212

9.7.4滾動(dòng)軸承的潤滑214

9.7.5滾動(dòng)軸承的密封216

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)218

思考與練習(xí)題218

第10章滑動(dòng)軸承221

10.1概述221

10.1.1滑動(dòng)軸承的分類、特點(diǎn)和應(yīng)用221

10.1.2滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)內(nèi)容222

10.2滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)222

10.2.1徑向滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)222

10.2.2普通止推滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)223

10.3滑動(dòng)軸承的材料和軸瓦結(jié)構(gòu)224

10.3.1滑動(dòng)軸承的材料224

10.3.2軸瓦結(jié)構(gòu)228

10.4滑動(dòng)軸承的潤滑231

10.4.1潤滑劑及其選擇231

10.4.2潤滑方式和潤滑裝置232

10.4.3潤滑方式的選擇234

10.5不完全油膜滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算235

10.5.1不完全油膜滑動(dòng)軸承的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則235

10.5.2徑向滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算235

10.5.3止推滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算236

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)238

思考與練習(xí)題238

第11章聯(lián)軸器與離合器240

11.1聯(lián)軸器240

11.1.1聯(lián)軸器的類型240

11.1.2聯(lián)軸器的選擇248

11.2離合器250

11.2.1離合器的功用、分類及其基本要求250

11.2.2操縱離合器251

11.2.3自控離合器253

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)255

思考與練習(xí)題255

第12章軸的設(shè)計(jì)256

12.1概述256

12.1.1軸的功用256

12.1.2軸的分類256

12.1.3軸的組成258

12.2軸的材料選擇和設(shè)計(jì)步驟258

12.2.1軸毛坯的選擇258

12.2.2軸的常用材料及選擇258

12.2.3軸的設(shè)計(jì)要求和步驟260

12.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)261

12.3.1軸上零件的布置和裝配261

12.3.2軸的小直徑估算261

12.3.3軸上零件的軸向定位與固定263

12.3.4軸上零件的周向固定265

12.3.5各軸段直徑和長度的確定265

12.3.6軸的結(jié)構(gòu)工藝性266

12.3.7提高軸的強(qiáng)度和剛度的措施267

12.4軸的強(qiáng)度計(jì)算273

12.4.1軸的受力分析及計(jì)算簡圖273

12.4.2軸的內(nèi)力分析273

12.4.3軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算274

12.4.4軸的安全系數(shù)校核計(jì)算276

12.5軸的剛度計(jì)算和振動(dòng)穩(wěn)定性概念*281

12.5.1軸的剛度計(jì)算281

12.5.2軸的振動(dòng)穩(wěn)定性概念281

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)283

思考與練習(xí)題283

第13章導(dǎo)軌副286

13.1導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)要素與設(shè)計(jì)286

13.1.1導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)要素286

13.1.2導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)要求與內(nèi)容288

13.2典型滑動(dòng)導(dǎo)軌副288

13.2.1滑動(dòng)導(dǎo)軌常用結(jié)構(gòu)289

13.2.2滑動(dòng)導(dǎo)軌常用材料290

13.2.3滑動(dòng)導(dǎo)軌副失效及改善措施291

13.3典型滾動(dòng)導(dǎo)軌副291

13.3.1滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)292

13.3.2滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)流程292

13.3.3滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的性能參數(shù)292

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)293

思考與練習(xí)題293

參考文獻(xiàn)294

附錄296

附錄1齒輪傳動(dòng)基本參數(shù)和幾何尺寸296

附錄2蝸桿傳動(dòng)基本參數(shù)和幾何尺寸300