机械设计手册：单行本 机械振动 机架设计（第六版）

　　《机械设计手册》第六版单行本共16分册，涵盖了机械常规设计的所有内容。各分册分别为《常用设计资料》 《机械制图·精度设计》 《常用机械工程材料》 《机构·结构设计》 《连接与紧固》 《轴及其连接》 《轴承》 《起重运输件·五金件》 《润滑与密封》 《弹簧》 《机械传动》 《减（变）速器·电机与电器》 《机械振动·机架设计》 《液压传动》 《液压控制》 《气压传动》。本书为《机械振动·机架设计》，包括机械振动的控制及利用，机架设计。前部分主要介绍机械振动的分类，评级和基础资料，线性振动，非线性振动与随机振动的振动模型，参数，响应和求解，隔振的原理方法和设计，振动机械的用途，参数和特性，机械振动测量技术以及轴和轴系的临界转速，后部分主要介绍机架的结构类型，设计准则，一般规定，特别介绍了梁，柱和立架，桁架，框架和其他形式机架的设计与计算。本书可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考使用。

　　成大先 主编

第19篇机械振动的控制及利用第1章概述19-51机械振动的分类及机械工程中的振动问题19-51.1机械振动的分类19-51.2机械工程中常遇到的振动问题19-62机械振动等级的评定19-72.1振动烈度的确定19-72.2对机器的评定19-82.3其他设备振动烈度举例19-9第2章机械振动的基础资料19-101机械振动表示方法19-101.1简谐振动表示方法19-101.2周期振动幅值表示法19-111.3振动频谱表示法19-112弹性构件的刚度19-123阻尼系数19-153.1线性阻尼系数19-153.2非线性阻尼的等效线性阻尼系数19-164振动系统的固有角频率19-174.1单自由度系统的固有角频率19-174.2二自由度系统的固有角频率19-214.3各种构件的固有角频率19-234.4结构基本自振周期的经验公式19-285简谐振动合成19-295.1同向简谐振动的合成19-295.2异向简谐振动的合成19-306各种机械产生振动的扰动频率19-32第3章线性振动19-331单自由度系统自由振动模型参数及响应19-332单自由度系统的受迫振动19-352.1简谐受迫振动的模型参数及响应19-352.2非简谐受迫振动的模型参数及响应19-372.3无阻尼系统对常见冲击激励的响应19-383直线运动振系与定轴转动振系的参数类比19-394共振关系19-405回转机械在启动和停机过程中的振动19-415.1启动过程的振动19-415.2停机过程的振动19-416多自由度系统19-426.1多自由度系统自由振动模型参数及其特性19-426.2二自由度系统受迫振动的振幅和相位差角计算公式19-447机械系统的力学模型19-447.1力学模型的简化原则19-457.2等效参数的转换计算19-458线性振动的求解方法及示例19-478.1运动微分方程的建立方法19-478.1.1牛顿第二定律示例19-478.1.2拉格朗日法19-478.1.3用影响系数法建立系统运动方程19-488.2求解方法19-498.2.1求解方法19-498.2.2实际方法及现代方法简介19-508.2.3冲击载荷示例19-518.2.4关于动刚度19-529转轴横向振动和飞轮的陀螺力矩19-539.1转子的涡动19-539.2转子质量偏心引起的振动19-539.3陀螺力矩19-54第4章非线性振动与随机振动19-551非线性振动19-551.1机械工程中的非线性振动类别19-551.2机械工程中的非线性振动问题19-561.3非线性力的特征曲线19-571.4非线性系统的物理性质19-601.5分析非线性振动的常用方法19-631.6等效线性化近似解法19-631.7示例19-641.8非线性振动的稳定性19-652自激振动19-662.1自激振动和自振系统的特性19-662.2机械工程中常见的自激振动现象19-662.3单自由度系统相平面及稳定性19-683随机振动19-713.1平稳随机振动描述19-723.2单自由度线性系统的传递函数19-733.3单自由度线性系统的随机响应19-744混沌振动19-75第5章振动的控制19-771隔振与减振方法19-772隔振设计19-772.1隔振原理及一级隔振的动力参数设计19-772.2一级隔振动力参数设计示例19-792.3二级隔振动力参数设计19-802.4二级隔振动力参数设计示例19-822.5隔振设计的几个问题19-842.5.1隔振设计步骤19-842.5.2隔振设计要点19-852.5.3圆柱螺旋弹簧的刚度19-852.5.4隔振器的阻尼19-862.6隔振器的材料与类型19-862.7橡胶隔振器设计19-872.7.1橡胶材料的主要性能参数19-872.7.2橡胶隔振器刚度计算19-882.7.3橡胶隔振器设计要点19-893阻尼减振19-903.1阻尼减振原理19-903.2材料的损耗因子与阻尼层结构19-913.2.1材料的损耗因素与材料19-913.2.2橡胶阻尼层结构19-923.2.3橡胶支承实例19-943.3线性阻尼隔振器19-943.3.1减振隔振器系统主要参数19-953.3.2最佳参数选择19-963.3.3设计示例19-963.4非线性阻尼系统的隔振19-973.4.1刚性连接非线性阻尼系统隔振19-973.4.2弹性连接干摩擦阻尼减振隔振器动力参数设计19-993.5减振器设计19-993.5.1油压式减振器结构特征19-993.5.2阻尼力特性19-1003.5.3设计示例19-1013.5.4摩擦阻尼器结构特征及示例19-1014阻尼隔振减振器系列19-1024.1橡胶减振器19-1024.1.1橡胶剪切隔振器的国家标准19-1024.1.2常用橡胶隔振器的类型19-1034.2不锈钢丝绳减振器19-1074.2.1主要特点19-1074.2.2选型原则与方法19-1084.2.3组合形式的金属弹簧隔振器19-1134.3扭转振动减振器19-1134.4新型可控减振器19-1154.4.1磁性液体19-1154.4.2磁流变液19-1165动力吸振器19-1175.1动力吸振器设计19-1175.1.1动力吸振器工作原理19-1175.1.2动力吸振器的设计19-1185.1.3动力吸振器附连点设计19-1195.1.4设计示例19-1195.2加阻尼的动力吸振器19-1205.2.1设计思想19-1205.2.2减振吸振器的最佳参数19-1215.2.3减振吸振器的设计步骤19-1215.3二级减振隔振器设计19-1235.3.1设计思想19-1235.3.2二级减振隔振器动力参数设计19-1235.4摆式减振器19-1245.5冲击减振器19-1255.6可控式动力吸振器示例19-1276缓冲器设计19-1276.1设计思想19-1276.1.1冲击现象及冲击传递系数19-1286.1.2速度阶跃激励及冲击的简化计算19-1296.1.3缓冲弹簧的储能特性19-1306.1.4阻尼参数选择19-1326.2一级缓冲器设计19-1336.2.1缓冲器的设计原则19-1336.2.2设计要求19-1336.2.3一级缓冲器动力参数设计19-1346.2.4加速度脉冲激励波形影响提示19-1346.3二级缓冲器的设计19-1347平衡法19-1357.1结构的设计19-1357.2转子的平衡19-1357.3往复机械的平衡19-136第6章机械振动的利用19-1381概述19-1381.1振动机械的用途及工艺特性19-1381.2振动机械的组成19-1391.3振动机械的频率特性及结构特征19-1392振动输送类振动机的运动参数19-1402.1机械振动指数19-1402.2物料的滑行运动19-1402.3物料抛掷指数19-1412.4常用振动机的振动参数19-1422.5物料平均速度19-1422.6输送能力与输送槽体尺寸的确定19-1432.7物料的等效参振质量和等效阻尼系数19-1432.8振动系统的计算质量19-1442.9激振力和功率19-1443单轴惯性激振器设计19-1453.1平面运动单轴惯性激振器19-1453.2空间运动单轴惯性激振器19-1473.3单轴惯性激振器动力参数（远超共振类）19-1473.4激振力的调整及滚动轴承19-1483.5用单轴激振器的几种机械示例19-1483.5.1混凝土振捣器19-1483.5.2破碎粉磨机械19-1503.5.3圆形振动筛19-1514双轴惯性激振器19-1534.1产生单向激振力的双轴惯性激振器19-1534.2空间运动双轴惯性激振器19-1534.2.1交叉轴式双轴惯性激振器19-1544.2.2平行轴式双轴惯性激振器19-1544.3双轴惯性激振器动力参数（远超共振类）19-1554.4自同步条件及激振器位置19-1564.5用双轴激振器的几种机械示例19-1574.5.1双轴振动颚式振动破碎机19-1574.5.2振动钻进19-1574.5.3离心机19-1575其他各种形式的激振器19-1595.1行星轮式激振器19-1595.2混沌激振器19-1595.3电动式激振器19-1605.4电磁式激振器19-1605.5电液式激振器19-1615.6液压射流激振器19-1625.7气动式激振器19-1625.8其他激振器19-1636近共振类振动机19-1646.1惯性共振式19-1646.1.1主振系统的动力参数19-1646.1.2激振器动力参数设计19-1656.2弹性连杆式19-1666.2.1主振系统的动力参数19-1666.2.2激振器动力参数设计19-1666.3主振系统的动力平衡——多质体平衡式振动机19-1676.4导向杆和橡胶铰链19-1686.5振动输送类振动机整体刚度和局部刚度的计算19-1686.6近共振类振动机工作点的调试19-1706.7间隙式非线性振动机及其弹簧设计19-1707振动机械动力参数设计示例19-1717.1远超共振惯性振动机动力参数设计示例19-1717.2惯性共振式振动机动力参数设计示例19-1727.3弹性连杆式振动机动力参数设计示例19-1748其他一些机械振动的应用实例19-1758.1多轴式惯性振动机19-1758.2混沌振动的设计例19-1768.2.1多连杆振动台19-1768.2.2双偏心盘混沌激振器在振动压实中的应用19-1768.3利用振动的拉拔19-1768.4振动时效技术应用19-1778.5声波钻进19-1789主要零部件19-1789.1三相异步振动电机19-1789.1.1部颁标准19-1789.1.2立式振动电机与防爆振动电机19-1819.2仓壁振动器19-1819.3橡胶——金属螺旋复合弹簧19-18310振动给料机19-18610.1部颁标准19-18610.2XZC型振动给料机19-18710.3FZC系列振动出矿机19-18811利用振动来监测缆索拉力19-19111.1测量弦振动计算索拉力19-19211.1.1弦振动测量原理19-19211.1.2MGH型锚索测力仪19-19211.2按两端受拉梁的振动测量索拉力19-19311.2.1两端受拉梁的振动测量原理19-19311.2.2高屏溪桥斜张钢缆检测部分简介19-19311.3索拉力振动检测的一些最新方法19-19511.3.1考虑索的垂度和弹性伸长λ19-19511.3.2频差法19-19611.3.3拉索基频识别工具箱19-196第7章机械振动测量技术19-1971概述19-1971.1测量在机械振动系统设计中的作用19-1971.2振动的测量方法19-1971.2.1振动测量的主要内容19-1971.2.2振动测量的类别19-1971.3测振原理19-1991.3.1线性系统振动量时间历程曲线的测量19-1991.3.2测振原理19-1991.4振动测量系统图示例19-2002数据采集与处理19-2002.1信号19-2002.1.1信号的类别19-2002.1.2振动波形因素与波形图19-2002.2信号的频谱分析19-2012.3信号发生器及力锤的应用19-2022.3.1信号发生器19-2022.3.2力锤及应用19-2032.4数据采集系统19-2032.5数据处理19-2042.5.1数据处理方法19-2042.5.2数字处理系统19-2042.6智能化数据采集与分析处理，监测系统19-2053振动幅值测量19-2053.1光测位移幅值法19-2063.2电测振动幅值法19-2073.3激光干涉测量振动法19-2073.3.1光学多普勒干涉原理测量物体的振动19-2073.3.2低频激光测振仪19-2074振动频率与相位的测量19-2084.1李沙育图形法19-2084.2标准时间法19-2084.3闪光测频法19-2094.4数字频率计测频法19-2094.5振动频率测量分析仪19-2094.6相位的测量19-2095系统固有频率与振型的测定19-2105.1自由衰减振动法19-2105.2共振法19-2105.3频谱分析法19-2105.4振型的测定19-2116阻尼参数的测定19-2116.1自由衰减振动法19-2116.2带宽法19-212第8章轴和轴系的临界转速19-2131概述19-2132简单转子的临界转速19-2132.1力学模型19-2132.2两支承轴的临界转速19-2142.3两支承单盘转子的临界转速19-2153两支承多圆盘转子临界转速的近似计算19-2163.1带多个圆盘轴的一阶临界转速19-2163.2力学模型19-2163.3临界转速计算公式19-2163.4计算示例19-2183.5简略计算方法19-2194轴系的模型与参数19-2194.1力学模型19-2194.2滚动轴承支承刚度19-2204.3滑动轴承支承刚度19-2224.4支承阻尼19-2265轴系的临界转速计算19-2265.1传递矩阵法计算轴弯曲振动的临界转速19-2265.1.1传递矩阵19-2265.1.2传递矩阵的推求19-2275.1.3临界转速的推求19-2285.2传递矩阵法计算轴扭转振动的临界转速19-2295.2.1单轴扭转振动的临界转速19-2295.2.2分支系统扭转振动的临界转速19-2315.3影响轴系临界转速的因素19-2326轴系临界转速的修改和组合19-2326.1轴系临界转速的修改19-2326.2轴系临界转速的组合19-234参考文献19-236第20篇机架设计第1章机架结构概论20-51机架结构类型20-51.1按机架结构形式分类20-51.2按机架的材料和制造方法分类20-61.2.1按材料分20-61.2.2按制造方法分20-71.3按力学模型分类20-72杆系结构机架20-82.1机器的稳定性20-82.2杆系的组成规则20-82.2.1平面杆系的组成规则20-82.2.2空间杆系的几何不变准则20-82.3平面杆系的自由度计算20-92.3.1平面杆系的约束类型20-92.3.2平面铰接杆系的自由度计算20-102.4杆系几何特性与静定特性的关系20-103机架设计的准则和要求20-113.1机架设计的准则20-113.2机架设计的一般要求20-113.3设计步骤20-124架式机架结构的选择20-124.1一般规则20-124.2静定结构与超静定结构的比较20-134.3静定桁架与刚架的比较20-144.4几种杆系结构力学性能的比较20-144.5几种桁架结构力学性能的比较20-155几种典型机架结构形式20-175.1汽车车架20-175.1.1梁式车架20-185.1.2承载式车身车架20-195.1.3各种新型车架形式20-205.2摩托车车架和拖拉机架20-215.3起重运输设备机架20-225.3.1起重机机架20-225.3.2缆索起重机架20-265.3.3吊挂式带式输送机的钢丝绳机架20-265.4挖掘机机架20-265.5管架20-285.6标准容器支座20-315.7大型容器支架20-335.8其他形式机架20-34第2章机架设计的一般规定20-381载荷20-381.1载荷分类20-381.2组合载荷与非标准机架的载荷20-381.3雪载荷和冰载荷20-391.4风载荷20-391.5温度变化引起的载荷20-421.6地震载荷20-422刚度要求20-442.1刚度的要求20-442.2《钢结构设计规范》的规定20-442.3《起重机设计规范》的规定20-452.4提高刚度的方法20-463强度要求20-463.1许用应力20-473.1.1基本许用应力20-473.1.2折减系数K020-473.1.3基本许用应力表20-473.2起重机钢架的安全系数和许用应力20-493.3铆焊连接基本许用应力20-493.4极限状态设计法20-504机架结构的简化方法20-504.1选取力学模型的原则20-514.2支座的简化20-514.3结点的简化20-524.4构件的简化20-524.5简化综述及举例20-535杆系结构的支座形式20-555.1用于梁和刚架或桁架的支座20-555.2用于柱和刚架的支座20-576技术要求20-587设计计算方法简介20-60第3章梁的设计与计算20-621梁的设计20-621.1纵梁的结构设计20-621.1.1纵梁的结构20-621.1.2梁的连接20-621.1.3主梁的截面尺寸20-651.1.4梁截面的有关数据20-651.2主梁的上拱高度20-681.3端梁的结构设计20-681.4梁的整体稳定性20-701.5梁的局部稳定性20-701.6梁的设计布置原则20-721.7举例20-722梁的计算20-752.1梁弯曲的正应力20-752.2扭矩产生的内力20-752.2.1实心截面或厚壁截面的梁或杆件20-752.2.2闭口薄壁杆件20-752.2.3开口薄壁杆件20-762.2.4受约束的开口薄壁梁偏心受力的计算20-772.3示例20-772.3.1梁的计算20-772.3.2汽车货车车架的简略计算20-802.4连续梁计算用表20-822.5弹性支座上的连续梁20-86第4章柱和立架的设计与计算20-911柱和立架的形状20-911.1柱的外形和尺寸参数20-911.2柱的截面形状20-921.3立柱的外形与影响刚度的因素20-941.3.1起重机龙门架外形20-941.3.2机床立柱及其他20-951.3.3各种立柱类构件的刚度比较20-951.3.4螺钉及外肋条数量对立柱连接处刚度的影响20-962柱的连接及柱和梁的连接20-982.1柱的拼接20-982.2柱脚的设计与连接20-982.3梁和梁及梁和柱的连接20-1003稳定性计算20-1033.1不作侧向稳定性计算的条件20-1033.2轴心受压稳定性计算20-1033.3结构构件的容许长细比与长细比计算20-1043.4结构件的计算长度20-1053.4.1等截面柱20-1053.4.2变截面受压构件20-1053.4.3桁架构件的计算长度20-1073.4.4特殊情况20-1083.5偏心受压构件20-1083.6加强肋板构造尺寸的要求20-1093.7圆柱壳的局部稳定性20-1094柱的位移与计算用表20-110第5章桁架的设计与计算20-1161静定梁式平面桁架的分类20-1162桁架的结构20-1172.1桁架结点20-1172.1.1结点的连接形式20-1172.1.2连接板的厚度和焊缝高度20-1192.1.3桁架结点板强度及焊缝计算20-1192.1.4桁架结点板的稳定性20-1202.2管子桁架20-1202.3几种桁架的结构形式和参数20-1212.3.1结构形式20-1212.3.2尺寸参数20-1252.4桁架的起拱度20-1253静定平面桁架的内力分析20-1253.1截面法20-1263.2结点法20-1273.3混合法20-1283.4代替法20-1284桁架的位移计算20-1294.1桁架的位移计算公式20-1294.2几种桁架的挠度计算公式20-1304.3举例20-1345超静定桁架的计算20-1376空间桁架20-1396.1平面桁架组成的空间桁架的受力分析法20-1396.2圆形容器支承桁架20-140第6章框架的设计与计算20-1441刚架的结点设计20-1452刚架内力分析方法20-1462.1力法计算刚架20-1472.1.1力法的基本概念20-1472.1.2计算步骤20-1472.1.3简化计算的处理20-1492.2位移法20-1502.2.1角变位移方程20-1502.2.2应用基本体系及典型方程计算刚架的步骤20-1512.2.3应用结点及截面平衡方程计算刚架的步骤20-1522.3简化计算举例20-1533框架的位移20-1543.1位移的计算公式20-1543.1.1由载荷作用产生的位移20-1543.1.2由温度改变所引起的位移20-1553.1.3由支座移动所引起的位移20-1563.2图乘公式20-1563.3空腹框架的计算公式20-1594等截面刚架内力计算公式20-1604.1等截面单跨刚架计算公式20-1604.2均布载荷等截面等跨排架计算公式20-168第7章其他形式的机架20-1701整体式机架20-1701.1概述20-1701.2有加强肋的整体式机架的肋板布置20-1711.3布肋形式对刚度影响20-1721.4肋板的刚度计算20-1732箱形机架20-1762.1箱体结构参数的选择20-1762.1.1壁厚的选择20-1762.1.2加强肋20-1772.1.3孔和凸台20-1772.1.4箱体的热处理20-1782.2壁板的布肋形式20-1782.3箱体刚度20-1792.3.1箱体刚度的计算20-1792.3.2箱体刚度的影响因素20-1792.4齿轮箱箱体刚度计算举例20-1832.4.1齿轮箱箱体的计算20-1832.4.2车床主轴箱刚度计算举例20-1862.4.3齿轮箱的计算机辅助设计（CAD）和实验20-1873轧钢机类机架设计与计算方法20-1873.1轧钢机机架形式与结构20-1873.2短应力线轧机20-1893.3闭式机架强度与变形的计算20-1903.3.1计算原理20-1903.3.2计算结果举例20-1923.3.3机架内的应力与许用应力20-1933.3.4闭口式机架的变形（延伸）计算20-1943.4开式机架的计算20-1953.5预应力轧机的计算20-1964桅杆缆绳结构的机架20-1975柔性机架20-1985.1钢丝绳机架20-1985.1.1概述20-1985.1.2输送机钢丝绳机架的静力计算20-1985.1.3钢丝绳的拉力20-1995.1.4钢丝绳的预张力20-1995.1.5钢丝绳鞍座尺寸20-1995.2浓密机机座柔性底板（托盘）的设计20-200参考文献20-203