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上篇 机械零部件结构工艺性设计1

第1章 机械结构设计的基本要求和主要内容1

1.1 机械结构设计的基本要求1

1.1.1 机械结构设计基本准则1

1.1.2 机械零件结构设计基本要求1

1.2 机械零件结构设计的主要内容2

1.2.1 满足功能要求的结构设计2

1.2.2 满足工作能力要求的结构设计8

第2章 铸件结构设计工艺性15

2.1 常用铸造金属材料和铸造方法15

2.1.1 常用的铸造金属材料15

2.1.2 常用的铸造方法16

2.2 铸件结构设计工艺性的要求18

2.2.1 简化铸造工艺18

2.2.2 提高铸造性能24

2.2.3 受力合理33

2.2.4 便于切削加工33

2.2.5 采用组合铸件35

2.3 特种铸造对铸件结构设计工艺性的要求36

2.3.1 压力铸件的结构工艺性36

2.3.2 熔模铸件的结构工艺性37

2.3.3 金属型铸件的结构工艺性38

2.4 组合铸件对结构工艺性的要求38

第3章 锻压件结构设计工艺性41

3.1 锻造办法与金属的可锻性41

3.1.1 各种锻造方法及其特点41

3.1.2 金属材料的可锻性41

3.2 锻造方法对锻件结构设计工艺性的要求42

3.2.1 自由锻件的结构设计工艺性42

3.2.2 模锻件的结构设计工艺性42

第4章 冲压件结构设计工艺性51

4.1 冲压工序和冲压件对材料的要求51

4.1.1 冲压工序51

4.1.2 冲压件对材料的要求53

4.2 冲压件的基本参数53

4.2.1 冲裁件的基本参数53

4.2.2 弯曲件的基本参数55

4.2.3 拉深件的基本参数56

4.2.4 加强筋的基本参数57

4.3 冲压件的结构设计58

4.3.1 冲裁件的结构设计58

4.3.2 弯曲件的结构设计59

4.3.3 拉深件的结构设计59

4.3.4 其他应注意的结构设计问题59

第5章 切削件的结构设计工艺性62

5.1 零件结构应利于保证加工质量62

5.2 零件结构应利于减少切削加工量和提高加工效率65

5.3 零件结构应利于减少生产准备和辅助工时67

5.4 零件结构的精度设计及尺寸标注应符合加工能力和工艺性要求70

第6章 热处理零件的结构设计工艺性74

6.1 零件热处理方法的选择74

6.1.1 退火74

6.1.2 正火75

6.1.3 淬火75

6.1.4 回火75

6.1.5 表面淬火76

6.1.6 钢的化学热处理76

6.2 影响热处理零件结构设计工艺性的因素77

6.2.1 零件材料的热处理性能77

6.2.2 零件的几何形状、尺寸大小和表面质量78

6.3 热处理零件结构设计的注意事项78

6.3.1 防止热处理零件开裂的注意事项79

6.3.2 防止热处理零件变形的注意事项81

6.3.3 防止热处理零件硬度不均的注意事项82

6.4 典型零件的热处理实例83

6.4.1 齿轮的热处理83

6.4.2 轴类零件的热处理84

6.4.3 弹簧的热处理85

6.4.4 丝杠的热处理85

6.5 在工作图上应标明的热处理要求86

第7章 其他材料零件及焊接件的结构设计工艺性87

7.1 粉末冶金件的结构设计工艺性87

7.1.1 粉末冶金材料的分类和选用87

7.1.2 可以压制成形的粉末冶金零件结构87

7.1.3 需要机械加工辅助成形的粉末冶金零件结构88

7.1.4 粉末冶金零件结构设计的基本参数88

7.1.5 粉末冶金零件的结构设计88

7.2 工程塑料件的结构设计工艺性91

7.2.1 工程塑料的选用91

7.2.2 工程塑料件的制造方法91

7.2.3 工程塑料零件设计的基本参数91

7.2.4 工程塑料零件的结构设计92

7.3 橡胶件结构设计的结构工艺性93

7.3.1 橡胶材料的选用93

7.3.2 橡胶件的结构与参数93

7.4 焊接件结构设计工艺性95

7.4.1 焊接方法及适用范围95

7.4.2 焊接件的几何尺寸96

7.4.3 焊接件的结构设计96

第8章 零部件设计的装配与维修工艺性99

8.1 一般装配对零部件结构设计的工艺性要求99

8.1.1 零部件结构应能组成单独的部件或装配单元99

8.1.2 零部件结构应结合工艺特点进行设计100

8.1.3 零部件结构应便于装配操作100

8.1.4 便于拆卸和维修101

8.2 自动装配对零部件结构设计的工艺性要求103

8.3 过盈配合结构的装配工艺性106

8.4 零部件的维修工艺性要求108

下篇 典型零部件的结构设计及计算实例110

第9章 常用连接件110

9.1 螺纹连接的类型及设计计算110

9.1.1 螺纹连接的类型及标准连接件110

9.1.2 螺纹连接的预紧和防松112

9.1.3 螺纹连接的设计计算113

9.1.4 螺栓组连接的结构设计116

9.1.5 螺纹连接的设计计算实例116

9.2 键连接的类型及设计计算118

9.2.1 键和键连接的类型、特点及应用118

9.2.2 键连接的强度校核计算119

9.2.3 平键连接的设计计算实例120

9.3 销连接的类型及设计计算121

9.3.1 销连接的类型、特点和应用121

9.3.2 销连接的强度计算122

9.3.3 销连接的设计计算实例123

第10章 带传动125

10.1 带传动概述125

10.1.1 带传动的工作原理125

10.1.2 带传动的类型125

10.2 带和带轮的结构设计125

10.2.1 V带的分类125

10.2.2 V带剖面结构126

10.2.3 普通V带基本参数126

10.2.4 带轮结构及技术要求128

10.3 带传动的设计及计算实例130

10.3.1 普通V带设计参数130

10.3.2 普通V带传动的设计计算134

10.3.3 带传动的设计计算实例136

10.4 V带传动的安装、防护及张紧138

10.4.1 V带传动的安装138

10.4.2 V带传动的防护138

10.4.3 V带传动的张紧138

第11章 链传动140

11.1 链传动的类型及运动特性140

11.1.1 链传动的类型及特点140

11.1.2 链传动的运动特性141

11.1.3 链传动的受力分析143

11.2 链传动的结构设计143

11.2.1 滚子链的结构及尺寸143

11.2.2 链轮的结构及尺寸144

11.3 链传动的设计及计算实例147

11.3.1 滚子链传动的设计计算147

11.3.2 滚子链传动的设计计算实例151

11.4 链传动的安装、使用和维护152

11.4.1 链传动的合理布置152

11.4.2 链传动的张紧装置153

11.4.3 链传动的润滑155

第12章 齿轮传动157

12.1 齿轮传动概述157

12.1.1 齿轮传动的类型157

12.1.2 轮齿的失效形式157

12.1.3 齿轮的材料选择159

12.1.4 齿轮的热处理方法159

12.1.5 齿轮传动的精度160

12.2 圆柱齿轮传动的设计计算160

12.2.1 渐开线直齿圆柱齿轮的设计计算160

12.2.2 渐开线直齿圆柱齿轮的设计计算实例164

12.2.3 渐开线斜齿圆柱齿轮传动的设计计算168

12.2.4 渐开线斜齿圆柱齿轮传动的设计计算实例170

12.2.5 圆柱齿轮的结构172

12.3 直齿圆锥齿轮传动的设计计算175

12.3.1 直齿圆锥齿轮尺寸计算175

12.3.2 圆锥齿轮传动的强度计算177

12.3.3 直齿圆锥齿轮传动的计算实例178

12.3.4 圆锥齿轮的结构180

第13章 螺旋传动183

13.1 螺旋传动的工作原理及类型183

13.1.1 螺旋机构的工作原理183

13.1.2 螺旋传动的类型和应用183

13.1.3 螺旋机构的特点184

13.2 滑动螺旋传动的设计及计算185

13.2.1 滑动螺旋的结构和材料185

13.2.2 滑动螺旋传动的设计计算185

第14章 轴188

14.1 轴的类型及材料188

14.1.1 轴的类型188

14.1.2 轴的材料188

14.2 轴的设计189

14.2.1 轴的结构设计189

14.2.2 轴的强度计算194

14.3 轴的设计计算实例196

第15章 轴承202

15.1 滚动轴承的类型及设计计算202

15.1.1 滚动轴承的基本类型202

15.1.2 滚动轴承类型的选择203

15.1.3 滚动轴承的选择计算204

15.1.4 滚动轴承的设计计算实例206

15.2 滚动轴承轴系结构设计207

15.2.1 轴承的组合结构设计207

15.2.2 轴承的轴向固定209

15.2.3 轴承组合的调整209

15.2.4 轴承的配合211

15.2.5 轴承的装拆211

15.3 滑动轴承的类型及设计计算212

15.3.1 滑动轴承的类型及结构形式212

15.3.2 滑动轴承的失效形式及常用材料214

15.3.3 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算216

15.3.4 不完全液体润滑滑动轴承的设计计算实例217

第16章 联轴器、离合器和制动器219

16.1 联轴器的类型及设计计算219

16.1.1 联轴器的分类及类型选择219

16.1.2 几种常用的联轴器220

16.1.3 联轴器的选择和设计计算221

16.1.4 联轴器的选择和设计计算实例222

16.2 离合器的结构和类型223

16.2.1 离合器的分类223

16.2.2 常用离合器224

16.3 制动器的类型和设计计算227

16.3.1 制动器的组成及分类227

16.3.2 制动力矩的计算227

16.3.3 常用制动器228

第17章 减速器231

17.1 减速器的结构和类型231

17.1.1 减速器的类型231

17.1.2 常用减速器的特点及应用231

17.2 减速器的结构设计233

17.2.1 减速器结构设计的一般步骤233

17.2.2 减速器箱体的结构方案选择234

17.2.3 减速器箱体的结构设计尺寸236

17.2.4 箱体结构设计的基本要求238

17.3 减速器的设计计算实例240

17.3.1 传动装置的总体设计240

17.3.2 减速器传动零件的设计计算243

17.3.3 减速器轴系零件的设计计算244

17.3.4 减速器机体结构尺寸的确定244

17.3.5 减速器装配图的绘制248

参考文献249