機械設(shè)計與材料選擇及分析

前 言
第1章 緒論 1
1. 1 引言 1
1. 2 機械設(shè)計的一般方法及機械零件的設(shè)計準(zhǔn)則 1
1. 2. 1 機械設(shè)計的一般方法 1
1. 2. 2 機械零件的設(shè)計準(zhǔn)則 2
1. 3 常用機械零部件選材的一般原則 5
1. 3. 1 材料的使用性能 5
1. 3. 2 材料的工藝性能 5
1. 3. 3 材料的經(jīng)濟性能 8
1. 4 改善材料切削加工的途徑 8
1. 4. 1 通過熱處理改變材料的組織和力學(xué)性能 8
1. 4. 2 選用合適的刀具?切削參數(shù)和工藝 9
1. 5 材料選擇與應(yīng)用是機械設(shè)計行業(yè)的基礎(chǔ) 9
第2章 機械設(shè)計常用材料簡介 10
2. 1 黑色金屬 10
2. 1. 1 鑄鐵 10
2. 1. 2 碳素鋼 20
2. 1. 3 合金鋼 26
2. 1. 4 特殊用途鋼 27
2. 2 有色金屬 35
2. 2. 1 銅和銅合金 36
2. 2. 2 鋁和鋁合金 41
2. 2. 3 鎂和鎂合金 52
2. 2. 4 鈦和鈦合金 56
2. 3 非金屬材料 59
2. 3. 1 塑料 59
2. 3. 2 橡膠 60
第3章 常用連接零件設(shè)計及材料選擇分析 66
3. 1 螺紋連接的基本類型 66
3. 2 螺紋連接的擰緊與防松 67
3. 2. 1 擰緊目的及預(yù)緊力F′ 67
3. 2. 2 擰緊力矩Tt的計算 68
3. 2. 3 螺紋連接的防松 69
3. 3 螺栓組連接的受力分析 71
3. 3. 1 螺栓組連接受軸向載荷FQ 71
3. 3. 2 螺栓組連接受橫向載荷FR 72
3. 3. 3 螺栓組連接受扭矩T 作用 72
3. 3. 4 螺栓組連接受翻倒力矩M 作用 73
3. 3. 5 螺栓組連接的受力分析 73
3. 4 螺栓連接的強度計算 74
3. 4. 1 受拉螺栓 74
3. 4. 2 受剪螺栓 77
3. 5 提高螺栓連接強度的措施 78
3. 5. 1 改善螺紋牙間載荷分布不均狀況 78
3. 5. 2 減小應(yīng)力幅 79
3. 5. 3 減小應(yīng)力集中 80
3. 5. 4 減小附加應(yīng)力 80
3. 5. 5 采用合理的制造工藝 80
3. 6 螺紋連接件及材料選擇分析 81
3. 6. 1 常用標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接件簡介 81
3. 6. 2 螺紋緊固件的常用材料分析 82
3. 6. 3 常用螺紋緊固件的材料及熱處理要求 83
第4章 螺旋傳動設(shè)計及材料選擇分析 85
4. 1 螺旋傳動的用途和分類 85
4. 2 滑動螺旋傳動的設(shè)計計算 86
4. 2. 1 滑動螺旋的結(jié)構(gòu) 86
4. 2. 2 滑動螺旋的材料 87
4. 2. 3 滑動螺旋的設(shè)計方法 87
4. 3 滑動螺旋傳動設(shè)計實例及材料選擇分析 90
4. 3. 1 設(shè)計實例 90
4. 3. 2 設(shè)計實例詳解及選材分析 90
第5章 帶傳動設(shè)計概述及材料選擇分析 98
5. 1 帶傳動概述 98
5. 2 帶傳動的工作原理 98
5. 3 帶傳動的受力分析 99
5. 4 帶傳動的應(yīng)力分析 100
5. 5 帶傳動的彈性滑動及打滑 101
5. 6 帶傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 101
5. 7 V 帶傳動設(shè)計實例 103
5. 8 V 帶帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作圖 109
5. 8. 1 V 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 109
5. 8. 2 V 帶輪零件工作圖 110
5. 9 帶傳動材料選擇與分析 111
5. 9. 1 V 帶輪材料選擇與分析 111
5. 9. 2 V 帶的結(jié)構(gòu)及選材分析 112
5. 9. 3 平帶材料的選擇及分析 113
5. 9. 4 同步帶材料的選擇及分析 114
第6章 齒輪傳動設(shè)計概述及材料選擇分析 115
6. 1 齒輪傳動類型和特點 115
6. 1. 1 齒輪傳動的分類 115
6. 1. 2 齒輪傳動的主要特點 116
6. 2 齒輪傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 116
6. 2. 1 齒輪傳動的失效形式 116
6. 2. 2 齒輪傳動的設(shè)計準(zhǔn)則 117
6. 3 齒輪傳動的受力分析 117
6. 3. 1 直齒圓柱齒輪傳動的受力分析 117
6. 3. 2 斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析 118
6. 3. 3 直齒錐齒輪傳動的受力分析 118
6. 4 圓柱齒輪傳動的強度計算 119
6. 4. 1 圓柱齒輪傳動強度概述 119
6. 4. 2 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算 120
6. 4. 3 斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算 126
6. 4. 4 圓柱齒輪傳動的強度匯總 128
6. 5 直齒圓柱齒輪傳動設(shè)計實例及選材分析 130
6. 6 圓柱齒輪傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計 134
6. 6. 1 圓柱齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計方法概述 134
6. 6. 2 小圓柱齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 135
6. 6. 3 大圓柱齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計 135
6. 7 齒輪零件工作圖繪制詳解 136
6. 8 齒輪材料的選擇及分析 140
6. 8. 1 常用齒輪材料及分析 140
6. 8. 2 齒輪材料的選擇原則及實例 141
6. 8. 3 齒輪設(shè)計實例及材料選擇分析 142
第7章 蝸桿傳動 144
7. 1 概述 144
7. 1. 1 蝸桿傳動的特點 144
7. 1. 2 蝸桿傳動的類型 144
7. 2 蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何計算 145
7. 2. 1 主要參數(shù) 145
7. 2. 2 幾何計算 148
7. 3 蝸桿傳動的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則 150
7. 3. 1 蝸桿傳動的失效形式 150
7. 3. 2 蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則 150
7. 4 蝸桿傳動的受力分析 150
7. 5 蝸桿傳動的強度計算 151
7. 5. 1 蝸輪齒面接觸疲勞強度 151
7. 5. 2 蝸輪齒根彎曲疲勞強度計算 152
7. 5. 3 蝸桿軸的剛度計算 154
7. 5. 4 蝸桿傳動的熱平衡計算 154
7. 5. 5 閉式蝸桿傳動設(shè)計流程框圖 155
7. 6 蝸桿傳動設(shè)計實例及選材分析 156
7. 7 蝸桿蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計及零件工作圖 159
7. 7. 1 蝸桿的結(jié)構(gòu)分析 159
7. 7. 2 蝸輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 161
7. 7. 3 蝸桿和蝸輪零件工作圖繪制 163
7. 8 蝸