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内容简介

　　《机械设计手册（第5版·第3卷）》是在前4版的基础上，吸收并总结了国内外机械工程设计领域中的新标准、新材料、新工艺、新结构、新技术、新产品、新设计理论与方法撰写而成。《机械设计手册（5版·第3卷）》全面系统地介绍了常规设计、机电一体化与控制技术和现代设计方法及其应用等内容。具有内容先进，信息量大、取材广、规格全、实用性强，数据可靠，使用方便等特点。
　　全书分6卷52篇，内容有：常用设计资料、机械零部件设计（连接、紧固与传动）、机械零部件设计（轴系、支承与其他）、流体传动与控制、机电一体化及控制技术、现代设计理论与方法等。
　　本卷为第3卷，主要内容有：轴、滑动轴承、滚动轴承、联轴器、离合器与制动器、弹簧、起重运输机械零部件和操作件、机架与箱体、管道与管道附件、润滑、密封等。
　　《机械设计手册（5版·第3卷）》供从事机械设计、制造、维修及有关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的有关专业师生使用和参考。

内页插图

目录

第12篇 轴
第1章 概述
1 轴的分类12-3
2 轴的设计特点和步骤12-3
3 轴的常用材料12-3

第2章 轴的结构设计
1 轴上零件的定位与固定12-6
1.1 轴上零件的轴向定位与固定12-6
1.2 轴上零件的周向定位与固定12-8
2 提高轴疲劳强度的结构措施12-9
3 轴伸和轴颈的结构尺寸12-10
3.1 圆柱形轴伸结构尺寸12-10
3.2 圆锥形轴伸结构尺寸12-11
3.3 滑动轴承的轴颈和轴端润滑油孔12-14
3.4 旋转电动机轴伸的结构尺寸12-15
4轴的结构工艺性12-17

第3章 轴的强度计算
1 按转矩估算轴径12-19
2 按当量弯矩近似计算轴的强度12-19
3 轴安全系数的精确校核计算12-21
3.1 轴的疲劳强度安全系数校核12-21
3.2 轴的静强度安全系数校核12-24
4 轴的强度计算实例12-29

第4章轴的刚度校核
1 轴的弯曲刚度校核12-32
1.1 能量法12-32
1.2 当量直径法12-34
2 轴的扭转刚度校核12-35
3 轴的刚度计算实例12-36

第5章 轴的临界转速
1 不带圆盘的均质轴的临界转速12-39
2 带圆盘的轴的临界转速12-40
3 光轴的一阶临界转速计算12-40
4 轴的临界转速计算示例12-42

第6章 钢丝软轴
1 软轴的结构型式和规格12-44
1.1 钢丝软轴的结构与规格12-45
1.2 软管的结构与规格12-45
1.3 软轴的接头及联接12-47
1.4 软管的接头及联接12-48
1.5 防逆转装置12-48
2 软轴的选择和使用12-49
2.1 软轴的选择12-49
2.2 软轴使用时的注意事项12-50

第7章 低速曲轴
1 曲轴的结构设计12-51
1.1 曲轴的设计要求12-51
1.2 曲轴的结构12-51
1.3 提高曲轴强度的工艺措施12-53
2 曲轴的受力分析与计算12-53
2.1 曲轴的受力分析12-53
2.2 曲轴应力集中系数的计算12-54
2.3 曲轴的强度计算12-55
2.3.1 曲轴的静强度计算12-55
2.3.2 曲轴的疲劳强度计算12-56
参考文献12-56

第13篇 滑动轴承
第1章 滑动轴承的应用
1 滑动轴承的类型13-3
1.1 滑动轴承的分类13-3
1.2 各类轴承的性能比较13-3
1.3 滑动轴承类型的选择13-4
2 滑动轴承的基本形式13-5
2.1 径向滑动轴承的基本形式13-5
2.2 止推滑动轴承的基本形式13-5
2.3 径向止推滑动轴承的主要形式13-6
3 常用轴瓦材料及其性能13-6
3.1 轴瓦材料应具备的性能13-6
3.2 轴瓦材料的分类13-7
3.3 常用轴瓦材料13-7
3.3.1 金属轴瓦材料13-7
3.3.2 含油轴承轴瓦材料13-7
3.3.3 非金属轴瓦材料13-7
3.4 各种轴瓦材料的性能比较13-11
3.5 轴瓦表面涂层及其材料13-12
3.6 对轴颈材料表面硬度的要求13-12
4 标准轴套与轴瓦13-12
4.1 整体轴套13-12
4.1.1 铜合金整体轴套13-12
4.1.2 烧结轴套13-14
4.1.3 镶嵌轴套13-16
4.1.4 热固性塑料轴套13-17
4.2 卷制轴套13-18
4.2.1 卷制轴套的参数13-18
4.2.2 覆有减摩层的双金属轴套13-20
4.3 轴瓦13-20
4.3.1 薄壁（不翻边）轴瓦13-20
4.3.2 薄壁翻边轴瓦13-20
4.3.3 （厚壁）镶嵌轴瓦13-20
4.4 止推瓦13-22
4.4.1 止推垫圈13-22
4.4.2 热固性塑料止推轴瓦13-23
5 滑动轴承的结构要素13-24
5.1 油槽13-24
5.1.1 一般滑动轴承油槽的布置形式13-24
5.1.2 油槽的形式13-24
5.1.3 卷制轴套用润滑油孔、油槽和油穴13-25
5.2 轴套与轴瓦的固定13-26
5.2.1 轴套的固定13-26
5.2.2 薄壁轴瓦的固定13-26
6 滑动轴承的润滑13-27
6.1 润滑剂的选择13-27
6.2 润滑油粘度的选择13-27
6.3 润滑脂的选择13-27
6.4 滑动轴承的润滑方法13-27
6.4.1 用油润滑的润滑方法13-27
6.4.2 用脂润滑的润滑方法13-28
6.4.3 用固体润滑的润滑方法（成膜方法）13-28
7 滑动轴承的速度与载荷13-29
7.1 径向轴承13-29
7.1.1 速度13-29
7.1.2 载荷13-29
7.2 止推轴承13-29
7.2.1 速度13-29
7.2.2 载荷13-29
7.3 径向止推轴承13-29
8 滑动轴承设计资料13-30

第2章 无润滑滑动轴承
1 无润滑轴承的结构和材料13-31
1.1 轴瓦材料13-31
1.1.1 陶瓷13-31
1.1.2 石墨13-31
1.1.3 聚合物13-31
1.2 轴瓦结构13-33
1.3 轴瓦安装13-33
2 参数的选择13-33
2.1 宽径比B*与内外径比D*13-33
2.1.1 宽径比B*13-33
2.1.2 内外径比D*13-34
2.2 轴承间隙13-34
2.2.1 聚合物轴承的间隙13-34
2.2.2 石墨轴承的间隙13-34
2.3 轴瓦壁厚13-35
2.3.1 聚合物轴瓦壁厚13-35
2.3.2 石墨轴瓦壁厚13-35
2.4 轴颈表面粗糙度13-35
3 性能计算13-35
3.1 磨损率计算13-35
3.2 p-v曲线13-35

第3章 固体润滑滑动轴承
1 覆膜轴承13-37
1.1 成膜方法13-37
1.2 覆膜轴承13-38
1.2.1 SF-1轴承13-38
1.2.2 聚四氟乙烯覆膜轴承13-38
2 烧结轴承13-38
3 浸渍复合轴承13-39
4 镶嵌轴承13-39

第4章 含油轴承
1 粉末冶金含油轴承13-40
1.1 参数选择13-40
1.1.1 宽径比B*13-40
1.1.2 压入过盈量13-40
1.1.3 轴承间隙13-40
1.1.4 配副轴颈表面状况13-41
1.2 润滑与润滑油13-41
1.2.1 润滑油13-41
1.2.2 重新浸油周期13-41
1.2.3 供油方式13-41
1.3 许用载荷13-42
2 铸铜合金含油轴承13-42
3 成长铸铁含油轴承13-42
4 聚合物含油轴承13-43
4.1 聚合物含油轴承的特性13-43
4.2 酚醛含油轴承13-43
5 青铜石墨含油轴承13-44

第5章 脂、滴油、油绳或油垫润滑滑动轴承
1 轴承的性能13-45
1.1 承载能力13-45
1.2 功耗13-45
1.3 温升13-45
2 主要参数选取13-46
2.1 轴承相对间隙13-46
2.2 表面粗糙度13-46
2.3 轴瓦宽度13-46
3 适宜的工况参数13-46
4 润滑剂及其粘度的选择13-46

第6章 液体动压径向滑动轴承
1 压力供油径向圆形轴承13-47
1.1 供油装置13-47
1.1.1 供油形式13-47
1.1.2 单轴向油槽13-47
1.1.3 双轴向油槽13-47
1.1.4 周向油槽13-47
1.2 稳态条件下的性能计算13-48
1.2.1 承载能力13-48
1.2.2 流量13-48
1.2.3 摩擦功耗13-52
1.2.4 润滑油温度13-53
1.2.5 偏位角13-54
1.3 动态特性13-55
1.4 参数选择13-56
1.4.1 宽径比B*13-56
1.4.2 相对间隙
1.4.3 润滑油粘度
1.4.4 最小油膜厚度的极限值h2lim13-57
1.4.5 轴承允许的极限温度鐱lim13-57
1.4.6 轴承允许的极限载荷plim13-58
1.5 制造公差和表面粗糙度的确定13-58
1.5.1 制造公差的确定13-58
1.5.2 表面粗糙度的确定13-58
1.6 计算程序示例13-58
2 多楔径向轴承13-61
2.1 几何参数13-62
2.2 参数选择13-62
2.2.1 油楔数13-62
2.2.2 半径楔隙CR与半径间隙C*R13-62
2.2.3 楔形度
2.3 多楔径向轴承的性能计算13-62
2.3.1 迭代法13-62
2.3.2 近似算法13-63
2.4 椭圆轴承的性能计算13-64
2.4.1 稳态性能计算13-65
2.4.2 稳定性计算13-66

第7章 可倾瓦块滑动轴承
1 可倾瓦块径向轴承13-69
1.1 半径间隙13-69
1.2 油膜厚度13-69
1.3 支点位置13-69
1.4 几何尺寸13-69
1.5 性能计算13-70
2可倾瓦块止推轴承13-72
2.1 瓦块尺寸的选取13-73
2.2 性能的校核计算13-73

第8章 液体动压止推轴承
1 润滑方式与润滑油温度13-76
2 参数选择13-76
2.1 宽长比B/L13-76
2.2 内外径比Do/Di13-76
2.3 轴瓦中径Dm13-76
2.4 瓦块数Z13-76
2.5 填充因子Kk13-77
2.6 最小油膜厚度极限值h2lim13-77
3 平面瓦块止推轴承13-77
4 斜-平面瓦块止推轴承13-77
4.1 几何尺寸选取13-77
4.2 校核计算13-78
5阶梯面瓦块止推轴承13-80

第9章 液体静压轴承
1 设计基础13-81
1.1 润滑系统13-81
1.2 节流器及其流量13-81
1.2.1 节流器的类型与特性13-81
1.2.2 节流器流量计算13-82
1.3 油垫结构及其流量13-82
1.3.1 油垫结构类型13-82
1.3.2 油垫流量公式13-83
1.4 油垫的性能计算13-84
1.4.1 承载能力13-84
1.4.2 油膜刚度13-84
1.4.3 功耗13-84
1.4.4 温升13-84
1.5 参数选择13-85
1.5.1 压力比p*13-85
1.5.2 节流器节流尺寸计算13-85
1.5.3 润滑油粘度13-85
1.5.4 设计间隙13-85
1.5.5 供油压力13-85
1.5.6 封油面宽度13-85
2 止推轴承13-86
2.1 单向止推轴承13-86
2.1.1 管式、缝式和孔式节流13-86
2.1.2 定量泵、定量阀供油13-87
2.1.3 膜片反馈节流13-88
2.2 双向止推轴承13-90
2.2.1 缝式、管式和孔式节流13-90
2.2.2 滑阀反馈、膜片反馈节流13-91
3 径向轴承13-92
3.1 参数选取13-92
3.1.1 宽径比13-92
3.1.2 半径间隙13-92
3.1.3 垫（腔）数13-93
3.2 层流判据13-93
3.3 垫式径向轴承13-93
3.3.1 设计状态下的性能13-93
3.3.2 性能计算13-93
3.4 腔式径向轴承13-95
3.4.1 参数选取13-95
3.4.2 承载能力13-95
3.4.3 刚度13-95
3.4.4 流量13-95
3.4.5 计算值的修正13-96
4 径向止推轴承13-97
4.1 H形轴承13-97
4.1.1 性能计算13-97
4.1.2 参数选取13-99
4.2 锥形轴承13-100
4.2.1 参数选取13-100
4.2.2 性能计算13-100
4.3 球形轴承13-102
5 动静压混合轴承13-104
5.1 静压升举轴承13-104
5.2 小油腔腔式动静压径向轴承13-105
5.3 无腔动静压径向轴承13-106
5.3.1 纯静压承载能力13-106
5.3.2 动静压混合承载能力13-107
5.3.3 参数选择13-107
5.4 阶梯腔动静压径向轴承13-109
5.4.1 内部节流阶梯腔动静压径向轴承13-109
5.4.2 外节流器阶梯腔动静压径向轴承13-109

第10章 气体轴承
1 气体静压轴承13-111
1.1 常用节流器形式13-111
1.2 气体静压径向轴承13-111
1.2.1 孔式节流型径向轴承13-112
……
第11章 其他轴承
第12章 滑动轴承座

第14篇 滚动轴承
第1章 滚动轴承的分类、结构与代号
第2章 滚动轴承的特性与选用
第3章 滚动轴承计算
第4章 滚动轴承的组合设计
第5章 滚动轴承支承设计实例
第6章 常用滚动轴承的基本尺寸与数据

第15篇 联轴器、离合器与制动器
第1章 联轴器
第2章 离合器
第3章 制动器
……

前言/序言

　　人类社会正迈入知识经济时代，以知识为依托的科学技术在当今社会发展过程中正在发挥着越来越重要的作用。科学技术成果的研究与开发及其广泛应用是当今，也是未来推动经济发展和社会进步的至关重要的因素。依靠科技进步振兴装备制造业是使我国由制造大国过渡到制造强国的核心因素和关键。
　　发展装备制造业离不开产品的研究与开发及设计。机械产品设计正由传统设计模式向现代设计模式转变，现代设计的特点是广泛采用计算机技术，着力应用智能化设计、数字化设计、网络化设计、绿色化设计及系统化设计的综合技术。机械设计手册的编辑与出版，充分地展现了现代设计的特点，是现代设计不可缺少的工具和手段。
　　本版手册在科学发展观和自主创新设计的理念引领下，进行了较大篇幅的修改和补充，为我国现代机械产品自主创新设计提供了保障。例如，在手册中重点介绍了产品绿色设计、和谐设计与系统化设计，也介绍了产品的创新设计等内容，这有利于产品设计师们采用手册中介绍的内容和方法开展产品开发。
　　本版手册汇总了大量的原始数据和设计资料，以及在产品设计时必须采用技术标准，同时还介绍了设计中许多不可缺少的相关设计知识。因此，可以说手册是设计师们在产品设计过程中所必需的数据库和知识库，目前她已成为产品研究与开发的“利器”及其他设计器具无法取代的重要的设计工具，这不仅在现在，而且在将来也会发挥其积极的作用。
　　本版手册系统地叙述了机械设计各专业的主要技术内容，归纳和总结了新中国成立以来我国机械领域取得的成就和经验，不少新内容是本手册编者们研究得到的，此外，还吸取了国外的若干先进科学技术，其内容丰富，实用性强，前4版出版后，受到了社会各界的重视和好评，作为国家级重点科技图书和机械工程方面的最具权威的大型工具书，曾获得全国优秀图书二等奖、机电部科技进步二等奖、全国优秀科技畅销书奖，1994曾在台湾建宏出版社出版发行，她在机械产品设计中起着十分重要的作用，目前已成为各行业，尤其是机械行业各技术部门必备的工具书。
　　在本版手册的修订过程中，我们努力贯彻了“科学性、先进性、实用性、可靠性”的指导思想。广泛调研了厂矿企业、设计院、科研院所、高等院校等多方面的使用情况和意见。对机械设计的基础内容、经典内容和传统内容，从取材、产品及其零部件的设计方法与计算流程、设计实例等多方面进行了深人系统的整合，同时，还全面总结了当前国内外机械设计的新理论、新方法、新材料、新工艺、新结构、新产品、新技术，特别是在产品的综合设计理论与方法、机电一体化及机械系统自动控制技术等方面作了系统和全面的论述和凝炼。相信本手册会以崭新的面貌展现在广大读者面前，她对提高我国机械产品的设计水平，推进新产品的研究与开发、老产品的改造，以及产品的引进、消化、吸收和再创新，进而促进我国由制造大国向制造强国转变，发挥其积极的作用。


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特别是为以国家的火箭、卫星发射为代表的航天技术领域、常规及战术、战略武器试（实）验做出了重要贡献。相应开展的时间频率研究工作，则紧紧围绕国防和国民经济高速发展对时频领域提出新的手段和更高精度的需求而开展，如在守时理论与方法、时间频率测量与控制、时间传递与同步、新的授时手段拓展、国际间远距离高精度时间传递与比对，时间尺度与频率标准、用户时间系统终端研制与开发等方面做了大量的基础与应用研究工作，取得了许多理论与技术成果，带动了我国该领域的进步与发展，逐渐形成了具有自身优势和国际影响的时间频率研究、服务、发展中心。

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