图解机械结构设计要点分析及应用实例

　　本书结合机械设计的知识和方法，分析了机械结构的设计要点。图解的机械结构主要包括螺纹连接、键连接、销连接、带传动、链传动、螺旋传动、减速器、变速器、轴、联轴器、离合器、制动器、滑动轴承、滚动轴承、弹簧等常用零部件结构。本书内容全面，讲解透彻，实例紧密联系机械设计工程实际，具有较强的专业性和实用性。全书采用“图解”的写作风格，讲解简单明了、重点突出，使读者能够轻松地掌握机械结构的设计要点。本书可供广大机械设计人员和相关设计人员学习、查阅和参考，还可作为高校相关专业师生机械设计课程参考用书。

　　孙开元，天津军事交通学院物流系，图学与设计教研室主任，副教授，主要承担图学、机械设计、计算机辅助设计、计算机辅助制造、虚拟仿真等学科的研究和教学工作，兼任天津市计算机辅助设计与制造学会理事、天津工程图学会理事。 参加“C-300导弹的装载标准”的制定工作；主持“总后军事装备机械图样的画法规范”国军标的制定工作；主持“军队仓储物资图示规范” 国军标的制定工作。 从事军队级科研立项10余项，正式出版专业书籍和教材20余部。

第1章机械结构设计概述
1.1机械结构设计的内涵1
1.1.1机械结构设计的基本内容1
1.1.2机械结构设计的特点2
1.2机械结构设计的基本过程2
1.2.1结构设计与机械设计的关系2
1.2.2结构设计的基本步骤3
1.3机械结构设计的基本原则3
1.4机械结构设计的基本要求4
1.4.1功能要求4
1.4.2结构工艺性要求5
1.4.3人机学要求13
1.4.4绿色结构设计17
1.5机械结构设计的发展方向18
1.5.1机械结构设计向智能化方向发展18
1.5.2机械结构设计向系统化方向发展19
第2章螺纹连接结构设计
2.1概述20
2.2螺纹连接的类型和选用要点20
2.2.1螺纹的类型选用要点20
2.2.2螺纹连接的类型选择要点20
2.2.3螺纹连接的设计选用要点22
2.3螺纹连接件设计要点23
2.4被连接件设计要点25
2.5螺栓组连接的结构设计要点27
2.6提高螺栓连接强度的措施28
2.7螺纹连接防松结构设计要点30
第3章键及花键的结构设计
3.1概述33
3.2键的型式和尺寸选择设计要点33
3.2.1键连接33
3.2.2键的尺寸选择设计要点36
3.3被连接轴和轮毂的结构设计要点37
3.4键的合理布置要点40
3.5考虑装拆的设计要点41
第4章定位销和销连接结构设计
4.1概述42
4.2销的型式和尺寸选择设计要点42
4.3销的合理布置要点44
4.4销连接的设计要点45
4.4.1考虑加工的销孔设计要点45
4.4.2考虑装拆的销钉设计要点46
4.4.3考虑受力的销钉设计要点46
第5章带传动结构设计
5.1概述48
5.2带传动型式选择要点49
5.3带传动设计及参数选择、布置要点50
5.4带传动的结构设计要点53
5.4.1带与带轮结构53
5.4.2带与带轮结构设计要点54
5.5带传动的张紧设计要点56
5.5.1带传动的张紧56
5.5.2带传动的张紧设计要点57
第6章链传动结构设计
6.1概述60
6.2链传动主要参数选择要点61
6.2.1链轮齿数61
6.2.2链的节距61
6.2.3中心距和链的节数62
6.3链传动布置与结构设计要点62
6.3.1链传动应紧边在上62
6.3.2两链轮轴线铅垂布置的合理措施63
6.3.3不能用一根链条带动一条线上的多个链轮63
6.3.4链轮不能水平布置63
6.3.5注意挠性传动拉力变动对轴承负荷的影响64
6.4保证链传动正常运转的常用措施64
6.4.1带与链传动应加罩64
6.4.2弹簧卡片的开口方向要与链条运动方向相反64
6.4.3链传动应用少量的润滑油64
6.4.4链传动的中心距应该能调整65
第7章螺旋传动结构设计
7.1概述66
7.2螺纹类型选择要点67
7.3螺旋机构的形式选择要点67
7.4提高螺旋强度、刚度和耐磨性的设计要点68
7.5提高螺旋传动精度的设计要点69
7.5.1影响螺旋传动精度的因素69
7.5.2提高螺旋传动精度的结构设计措施70
7.6滚珠螺旋设计要点71
第8章减速器结构设计
8.1概述78
8.2减速器总体设计和选型80
8.2.1减速器设计一般程序80
8.2.2通用减速器的设计程序81
8.2.3标准减速器选用82
8.3非标准减速器合理设计82
8.3.1减速器的选型要点83
8.3.2总体设计要点84
8.3.3减速器箱体设计85
8.4附件设计91
8.4.1窥视孔91
8.4.2通气器92
8.4.3油塞93
8.4.4油标装置94
8.4.5定位销95
8.4.6起盖螺钉95
8.4.7起吊装置96
8.4.8轴承端盖98
8.5减速器的润滑、冷却和散热100
8.5.1减速器的润滑100
8.5.2减速器的冷却、散热101
第9章变速器结构设计
9.1概述103
9.1.1有级变速器103
9.1.2无级变速器104
9.2参数选择和总体布置105
9.3变速器传动件结构设计107
9.4摩擦轮和摩擦无级变速器结构设计108
9.4.1摩擦无级变速器设计过程108
9.4.2摩擦无级变速器结构设计要点109
第10章轴系结构设计
10.1概述112
10.1.1轴的类型112
10.1.2轴的材料113
10.1.3轴的失效形式114
10.1.4轴的设计原则116
10.2提高轴的疲劳强度措施116
10.3轴系结构设计要点119
10.3.1考虑加工的轴系设计要点119
10.3.2考虑安装的轴系设计要点120
10.3.3考虑轴上零件可靠固定的轴系设计要点122
10.3.4考虑运动可靠性的轴系设计要点123
第11章联轴器、离合器、制动器结构设计
11.1概述125
11.2联轴器类型选择要点125
11.2.1联轴器的类型及应用125
11.2.2联轴器类型选择要点127
11.3联轴器结构设计要点130
11.4离合器类型选择要点133
11.4.1离合器的类型133
11.4.2离合器类型选择要点135
11.5离合器结构设计要点136
11.6制动器类型选择要点138
11.6.1制动器的分类及应用138
11.6.2制动器的类型选择要点140
第12章滑动轴承结构设计
12.1概述142
12.2滑动轴承的结构形式143
12.3滑动轴承结构设计要点145
12.3.1滑动轴承支撑结构设计要点145
12.3.2考虑滑动轴承固定的结构设计要点148
12.3.3考虑滑动轴承装拆的结构设计要点149
12.3.4考虑滑动轴承间隙调整的结构设计要点151
12.3.5考虑滑动轴承润滑的结构设计要点152
12.3.6轴瓦、轴承衬结构设计要点156
12.3.7考虑滑动轴承磨损的结构设计要点157
12.4滑动轴承材料选择要点159
12.4.1轴承材料要求及常用轴承材料159
12.4.2轴承材料选用要点161
12.5特殊要求的轴承设计要点161
第13章滚动轴承结构设计
13.1概述163
13.2滚动轴承的类型选择要点164
13.3考虑轴承组合的布置的结构设计要点169
13.4轴承座结构设计要点171
13.5考虑轴承装拆的结构设计要点174
13.6考虑润滑的滚动轴承设计要点175
13.7钢丝滚道轴承设计要点177
第14章弹簧结构设计
14.1概述178
14.2弹簧类型选择要点178
14.2.1弹簧的类型178
14.2.2弹簧类型选择要点182
14.3弹簧参数的选择要点183
14.3.1圆柱螺旋弹簧参数选择183
14.3.2游丝参数的选择184
14.3.3环形弹簧设计参数选取184
14.4圆柱螺旋弹簧的结构设计要点185
14.4.1圆柱螺旋压缩弹簧的结构设计要点185
14.4.2圆柱螺旋拉伸弹簧的结构设计要点187
14.4.3圆柱螺旋扭转弹簧的结构设计要点188
14.5其他弹簧结构设计要点190
14.5.1平面蜗卷弹簧（游丝）结构设计要点190
14.5.2片弹簧结构设计要点191
14.5.3环形弹簧结构设计要点193
14.5.4碟形弹簧结构设计要点194
14.5.5橡胶弹簧结构设计要点196
参考文献