機械結構設計技巧與禁忌（簡體書）

《機械結構設計：技巧與禁忌》從技巧與禁忌兩個方面分析了各種常用機械結構在設計過程中需要注意的問題以及容剔巳的錯誤。主要內容包括：螺旋副、轉動副、移動副、杆類構件、盤類構件、軸類構件、鍵、花鍵、銷及其他連接、機架、減速器、聯軸器與離合器、彈簧和密封等。《機械結構設計：技巧與禁忌》吸取了大量工程實踐的精華，列舉了豐富的結構實例，通過對這些實例進行正誤對比、較好較差對比等解析，為讀者闡述了機械結構設計的基本方法和一般技巧。《機械結構設計：技巧與禁忌》儘量選用具有普遍性和通用性的結構，實用性強，便於讀者在實際工作過程中參考。

《機械結構設計技巧與禁忌》可為從事機械設計的工程技術人員提供幫助，也可供高等院校相關專業師生學習參考。

緒論
0.1 機械結構設計的概念與步驟
0.1.1 機械結構設計的概念
0.1.2 機械結構設計的步驟
0.2 機械結構設計的基本要求
0.2.1 功能要求
0.2.2 使用要求
0.2.3 結構工藝性要求
0.2.4 人機學要求
0.3 機械結構設計的發展方向

第1章 螺旋副的結構設計技巧與禁忌
1.1 螺紋連接結構設計技巧與禁忌
1.1.1 螺紋的形成及類型選擇技巧與禁忌
1.1.2 螺紋連接主要類型設計技巧與禁忌
1.1.3 螺紋連接防松結構設計技巧與禁忌
1.1.4 螺栓組連接的結構設計技巧與禁忌
1.2 螺旋傳動結構設計技巧與禁忌
1.2.1 螺旋傳動的分類與基本形式
1.2.2 傳力螺旋傳動結構設計技巧與禁忌
1.2.3 傳導螺旋傳動結構設計技巧與禁忌
1.2.4 調整螺旋傳動結構設計技巧與禁忌

第2章 轉動副的結構設計技巧與禁忌
2.1滑動軸承結構設計技巧與禁忌
2.1.1滑動軸承的主要結構形式
2.1.2 滑動軸承支撐結構應受力合理
2.1.3 滑動軸承的固定
2.1.4 滑動軸承的安裝與拆卸
2.1.5 滑動軸承的調整
2.1.6 滑動軸承的供油
2.1.7 防止階梯磨損
2.2 滾動軸承結構設計技巧與禁忌
2.2.1 滾動軸承的主要結構類型及選用原則
2.2.2 滾動軸承類型的選擇
2.2.3 滾動軸承軸系支承固定形式
2.2.4 滾動軸承的配置
2.2.5 滾動軸承遊隙及軸上零件位置的調整
2.2.6 滾動軸承的配合
2.2.7 滾動軸承的裝拆
2.2.8 滾動軸承的潤滑與密封

第3章 移動副的結構設計技巧與禁忌
3.1 滑動摩擦導軌結構設計技巧與禁忌
3.1.1 滑動摩擦導軌的類型及結構
3.1.2 滑動摩擦導軌的結構設計技巧與禁忌
3.2 滾動摩擦導軌結構設計技巧與禁忌
3.2.1 滾動摩擦導軌的類型及結構
3.2.2 滾動摩擦導軌的結構設計技巧與禁忌

第4章 杆類構件的結構設計技巧與禁忌
4.1 連杆結構設計技巧與禁忌
4.1.1 連杆的結構
4.1.2 連杆的結構設計技巧與禁忌
4.2 推拉杆結構設計技巧與禁忌
4.2.1 推拉杆的結構
4.2.2 推拉杆的結構設計技巧與禁忌
4.3 擺杆結構設計技巧與禁忌
4.3.1 擺杆的結構
4.3.2 擺杆的結構設計技巧與禁忌

第5章 盤類構件的結構設計技巧與禁忌
5.1 齒輪結構設計技巧與禁忌
5.1.1 齒輪類型與傳動形式選擇技巧與禁忌
5.1.2 齒輪的結構設計技巧與禁忌
5.2 蝸輪結構設計技巧與禁忌
5.2.1 蝸輪的結構形式
5.2.2 蝸輪的結構設計技巧與禁忌
5.3 帶輪結構設計技巧與禁忌
5.3.1 帶輪的類型與結構
5.3.2 帶輪的結構設計技巧與禁忌
5.4 鏈輪結構設計技巧與禁忌
5.4.1 鏈輪的結構形式
5.4.2 鏈輪的結構設計技巧與禁忌
5.5 盤形凸輪結構設計技巧與禁忌
5.5.1 凸輪的分類
5.5.2 盤形凸輪的結構設計技巧與禁忌
5.6 棘輪結構設計技巧與禁忌
5.6.1 棘輪的結構形式
5.6.2 棘輪的結構設計技巧與禁忌
5.7 槽輪結構設計技巧與禁忌
5.7.1 槽輪的結構形式
5.7.2 槽輪的結構設計技巧與禁忌
5.8 不完全齒輪結構設計技巧與禁忌
5.8.1 不完全齒輪的結構形式
5.8.2 不完全齒輪的結構設計技巧與禁忌

第6章 軸類構件的結構設計技巧與禁忌
6.1 軸結構設計原則
6.2 軸結構設計技巧與禁忌
6.2.1 符合力學要求的軸上零件佈置
6.2.2 合理確定軸上零件的裝配方案
6.2.3 軸上零件的定位與固定
6.2.4 軸的結構工藝性
6.2.5 提高軸的疲勞強度
6.2.6 符合力學要求的軸結構設計
6.2.7 軸的剛度與軸上零件佈置
6.2.8 軸的剛度與軸上零件結構

第7章 鍵、花鍵、銷及其它連接結構設計技巧與禁忌
7.1 鍵連接結構設計技巧與禁忌
7.1.1 鍵連接的類型與結構形式
7.1.2 鍵連接的結構設計技巧與禁忌
7.2 花鍵連接結構設計技巧與禁忌
7.2.1 花鍵連接的類型與結構形式
7.2.2 花鍵連接的結構設計技巧與禁忌
7.3 銷連接結構設計技巧與禁忌
7.3.1 銷連接的類型與結構形式
7.3.2 銷連接的結構設計技巧與禁忌
7.4 過盈連接結構設計技巧與禁忌
7.4.1 過盈連接的結構形式
7.4.2 過盈連接的結構設計技巧與禁忌
7.5 焊接結構設計技巧與禁忌
7.5.1 焊接的特點和結構形式
7.5.2 焊接的結構設計技巧與禁忌
7.6 膠接結構設計技巧與禁忌
7.6.1 膠接的特點和結構形式
7.6.2 膠接的結構設計技巧與禁忌
7.7 鉚接結構設計技巧與禁忌
7.7.1 鉚接的特點和結構形式
7.7.2 鉚接的結構設計技巧與禁忌

第8章 機架的結構設計技巧與禁忌
8.1 機架的分類和設計原則及要點
8.1.1 機架的分類
8.1.2 機架結構設計原則
8.1.3 機架結構設計要點
8.2 機架結構設計技巧與禁忌
8.2.1 鑄造機架結構設計基本原則
8.2.2 鑄造機架結構設計技巧與禁忌
8.2.3 焊接機架結構設計基本原則
8.2.4 焊接機架結構設計技巧與禁忌

第9章 減速器的結構設計技巧與禁忌
9.1 常用減速器的形式、特點及應用
9.2 常用減速器形式選擇技巧與禁忌
9.2.1 圓柱齒輪減速器形式選擇技巧與禁忌
9.2.2 圓錐?圓柱齒輪減速器形式選擇技巧與禁忌
9.2.3 蝸杆及蝸杆?齒輪減速器形式選擇技巧與禁忌
9.2.4 減速器與電動機一體便於安裝調整
9.2.5 減速器形式選擇其它有關問題
9.3 減速器傳動比分配技巧與禁忌
9.3.1 單級減速器傳動比的選擇
9.3.2 兩級和兩級以上減速器傳動比分配
9.4 減速器結構設計技巧與禁忌
9.4.1 減速器的箱體應具有足夠的剛度
9.4.2 箱體結構要具有良好的工藝性
9.4.3 減速器潤滑的設計技巧與禁忌
9.4.4 減速器分箱面的設計技巧與禁忌
9.4.5 窺視孔與通氣器的設計技巧與禁忌
9.4.6 起吊裝置的設計技巧與禁忌
9.4.7 放油裝置的設計技巧與禁忌

第10章 聯軸器與離合器的結構設計技巧與禁忌
10.1 聯軸器結構設計技巧與禁忌
10.1.1 聯軸器的類型及結構形式
10.1.2 聯軸器的類型選擇技巧與禁忌
10.1.3 聯軸器的位置設計技巧與禁忌
10.1.4 聯軸器的結構設計技巧與禁忌
10.2 離合器結構設計技巧與禁忌
10.2.1 離合器的類型及結構形式
10.2.2離合器的類型選擇技巧與禁忌
10.2.3 離合器的位置設計技巧與禁忌

第11章 彈簧的結構設計技巧與禁忌
11.1 彈簧的類型和結構
11.2 彈簧結構設計技巧與禁忌
11.2.1 圓柱螺旋彈簧結構設計技巧與禁忌
11.2.2 遊絲結構設計技巧與禁忌
11.2.3 片簧結構設計技巧與禁忌
11.2.4 環形彈簧結構設計技巧與禁忌
11.2.5 碟形彈簧結構設計技巧與禁忌
11.2.6 橡膠彈簧結構設計技巧與禁忌

第12章 密封的結構設計技巧與禁忌
12.1 密封的結構類型
12.2 氈圈密封結構設計技巧與禁忌
12.3 唇形密封圈密封結構設計技巧與禁忌
12.4 O形密封圈密封結構設計技巧與禁忌
12.5 迷宮密封結構設計技巧與禁忌

參考文獻

（1）確保足夠的強度和剛度
例如鍛壓機床、沖剪機床等機器的機架，以滿足強度條件為主。金屬切削機床及其它要求精確運轉的機器的機架，以滿足剛度條件為主。機架零件往往是最費工、最貴的零件，損壞后又常會引起整部機器報廢，因此設計計算機架零件時應以可能出現的最大載荷作為計算載荷，以便它能在過載情況下仍具有足夠的強度。
（2）形狀簡單便于制造
在便于其它零部件裝拆和操作的前提下，機架的結構應力求簡單，并有良好的工藝性，便于制造、安裝和運輸。
（3）合理選擇截面形狀
應合理選擇截面形狀和恰當布置肋板，使同樣重量下其強度和剛度盡可能提高。
（4）合理選擇設計方法
就設計方法而言，目前大多是采用類比設計法，即按照經驗公式、經驗數據或比照現有同類機架進行設計。由于是經驗設計，許用應力一般取得較低，例如鑄鐵的許用彎曲應力一般取20～30MPa。鑄鋼40～60MPa。經驗設計對那些不太重要的機架雖然是可行的，但終究帶有一定的盲目性，使設計的機架過于笨重。例如，許多傳統機床的機座的設計就是如此。因而對重要的機架，在經驗設計的基礎上，還需要用模型或實物進行試驗測試，以便根據測試的數據進一步修改結構與尺寸。也有用有限元法進行計算的。
（5）合理選擇材料
注意材料的選擇，注意不同加工制造方法對設計的影響。多數機架零件由于形狀復雜，故多采用鑄件。鑄鐵的鑄造性能好、價廉、吸振能力較強，所以在機架零件中應用最廣。受載情況嚴重的機架常用鑄鋼，例如軋鋼機機架。要求重量輕時可以采用輕合金，例如飛機發動機的汽缸體多用鋁合金鑄成。
在載荷比較強烈、形狀不很復雜、生產批量又較少時，最好采用鋼材焊接機架。焊接零件雖然有很多優點，但必須一提的是，由于鑄鐵的抗壓強度較高，所以受壓的機架如采用焊接機架在減輕重量方面未必有利。
（6）滿足特定機器的特殊要求
設計時應注意滿足特定機器的特殊要求。例如，兼作導軌、缸體的機架，其導軌、缸體部分應具有足夠的耐磨性；對承受動載荷的機架，應有較好的吸振與抗振性能；對于高精度機械的機架，應有較小的熱變形等。
8.1.3機架結構設計要點
（1）合理選擇截面形狀
截面形狀的合理選擇是機架設計中的一個重要問題。
由材料力學可知，當其它條件相同，受彎曲和扭轉的零件通過合理改變截面形狀，可以提高零件的強度和剛度。多數機架處于復雜受載狀態，合理選擇截面形狀可以充分發揮材料的作用。
幾種截面面積相等而形狀不同的機架零件在彎曲強度、彎曲剛度、扭轉強度、扭轉剛度等方面的相對比較值見表8—1。從表中可以看出，主要受彎曲的零件以選用工字形截面為最好，彎曲強度和剛度都以它為最大。主要受扭轉的零件，從強度方面考慮，以圓管形截面為最好，空心矩形次之，其它兩種的強度則比前兩種小許多倍；從剛度方面考慮，則以選用空心矩形截面的最為合理。