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産品特色

內容簡介

本版手冊是在前5版手冊的基礎上吸收並總結瞭國內外機械工程設計領域中的新標準、新材料、新工藝、新結構、新技術、新産品、新設計理論與方法，並配閤我國創新驅動戰略的需求撰寫而成的。本版手冊全麵係統地介紹瞭常規設計、機電一體化設計、機電係統控製、現代設計與創新設計方法及其應用等內容，具有體係新穎、內容現代、凸顯創新、係統全麵、信息量大、實用可靠及簡明便查等特點。

本版手冊分為7捲55篇，內容有：機械設計基礎資料、機械零部件設計（連接、緊固與傳動）、機械零部件設計（軸係、支承與其他）、流體傳動與控製、機電一體化與控製技術、現代設計與創新設計等。

本捲為第2捲，主要內容有：連接與緊固、帶傳動和鏈傳動、摩擦輪傳動與螺鏇傳動、齒輪傳動、輪係、減速器和變速器、機構設計等。

本版手冊可供從事機械設計、製造、維修及相關工程技術人員作為工具書使用，也可供大專院校的相關專業師生使用和參考。

目錄

目錄

第5篇 連接與緊固

第1章 連接總論

1 設計機械連接應考慮的問題 5-3

2 連接的類型和選擇 5-3

2.1 按拆卸可能性分類 5-3

2.2 按鎖閤分類 5-3

3 連接設計的幾個問題 5-5

3.1 被連接件接閤麵設計 5-5

3.2 減小接頭的應力集中 5-5

3.3 考慮環境和工作條件的要求 5-6

3.4 使連接件受力情況閤理 5-6

4 緊固件的標準和檢驗 5-6

4.1 緊固件的有關標準 5-6

4.2 緊固件的檢驗項目 5-6

5 緊固件標記方法 5-7

第2章 螺紋和螺紋連接

1 螺紋 5-9

1.1 螺紋分類、特點和應用 5-9

1.2 螺紋術語及其定義 5-10

1.3 普通螺紋（牙型、尺寸及公差） 5-18

1.3.1 概述 5-18

1.3.2 牙型 5-18

1.3.3 直徑與螺距係列 5-18

1.3.4 基本尺寸 5-18

1.3.5 普通螺紋的標記 5-23

1.3.6 普通螺紋公差 5-23

1.4 管螺紋 5-27

1.4.1 55°非密封管螺紋 5-27

1.4.2 55°密封管螺紋 5-29

1.4.3 60°密封管螺紋 5-31

1.4.4 米製錐螺紋 5-33

1.4.5 80°非密封管螺紋 5-35

2 螺紋連接結構設計 5-36

2.1 螺紋緊固件的類型選擇 5-36

2.2 螺栓組的布置 5-37

2.3 螺紋零件的結構要素 5-38

2.3.1 螺紋收尾、肩距、退刀槽、倒角 5-38

2.3.2 螺釘擰入深度和鑽孔深度 5-40

2.3.3 螺紋孔的尺寸 5-40

2.3.4 扳手空間 5-43

2.3.5 開口銷孔的位置、尺寸和公差 5-44

2.4 螺栓的擰緊和防鬆 5-44

2.4.1 螺紋摩擦計算 5-44

2.4.2 控製螺栓預緊力的方法 5-45

2.4.3 螺紋連接常用的防鬆方法 5-46

3 螺紋緊固件的性能等級和常用材料 5-49

3.1 螺栓、螺釘和螺柱 5-49

3.1.1 螺栓、螺釘和螺柱的力學性能等級、材料和熱處理 5-49

3.1.2 螺紋緊固件的應力截麵積 5-51

3.1.3 最小拉力載荷和保證載荷 5-51

3.2 螺母 5-54

3.3 不銹鋼螺栓、螺釘、螺柱和螺母 5-57

3.4 緊定螺釘 5-59

3.5 自攻螺釘 5-61

3.6 自擠螺釘 5-61

3.7 自鑽自攻螺釘 5-61

3.8 耐熱用螺紋連接副 5-62

3.9 有色金屬螺紋連接件 5-62

4 螺栓、螺釘、雙頭螺柱強度計算 5-63

4.1 螺栓組受力計算 5-63

4.2 按強度計算螺栓尺寸 5-66

5 螺紋連接的標準元件和擋圈 5-68

5.1 螺栓 5-68

5.2 雙頭螺柱 5-90

5.3 螺母 5-92

5.4 螺釘 5-114

5.5 自攻螺釘 5-134

5.6 木螺釘 5-140

5.7 墊圈和軸端擋圈 5-143

5.8 螺釘、墊圈組閤件 5-163

第3章 鍵、花鍵和銷連接 1 鍵連接 5-167

1.1 鍵和鍵連接的類型、特點及應用 5-167

1.2 鍵的選擇和鍵連接的強度校核計算 5-168

1.3 鍵連接的尺寸係列、公差配閤和錶麵粗糙度 5-168

1.3.1 平鍵 5-168

1.3.2 半圓鍵 5-168

1.3.3 楔鍵 5-168

1.3.4 鍵用型鋼 5-174

1.3.5 鍵和鍵槽的幾何公差、配閤及尺寸標注 5-174

1.3.6 切嚮鍵 5-176

2 花鍵連接 5-177

2.1 花鍵基本術語 5-177

2.1.1 一般術語 5-177

2.1.2 花鍵的種類 5-178

2.1.3 齒廓 5-178

2.1.4 基本參數 5-178

2.1.5 誤差、公差及測量 5-179

2.2 花鍵連接的強度計算 5-181

2.2.1 通用簡單算法 5-181

2.2.2 花鍵承載能力計算（精確算法） 5-181

2.3 矩形花鍵連接 5-187

2.3.1 矩形花鍵基本尺寸係列 5-187

2.3.2 矩形花鍵的公差與配閤 5-188

2.4 圓柱直齒漸開綫花鍵連接 5-188

2.4.1 漸開綫花鍵的模數和基本尺寸計算 5-188

2.4.2 漸開綫花鍵公差與配閤 5-188

2.4.3 漸開綫花鍵參數標注與標記 5-196

2.5 圓錐直齒漸開綫花鍵 5-197

2.5.1 術語代號和定義 5-197

2.5.2 幾何尺寸計算公式 5-197

2.5.3 圓錐直齒漸開綫花鍵尺寸係列 5-198

2.5.4 圓錐直齒漸開綫花鍵公差 5-200

2.5.5 參數錶示示例 5-201

3 銷連接 5-201

3.1 銷連接的類型、特點和應用 5-202

3.2 銷的選擇和銷連接的強度計算 5-202

3.3 銷的標準件 5-204

3.3.1 圓柱銷 5-204

3.3.2 圓錐銷 5-208

3.3.3 開口銷和銷軸 5-211

3.3.4 槽銷 5-212

第4章 過盈連接

1 過盈連接的類型、特點和應用 5-218

2 圓柱麵過盈連接計算 5-218

2.1 計算基礎 5-218

2.1.1 兩個簡單厚壁圓筒在彈性範圍內連接的計算 5-218

2.1.2 計算的假定條件 5-218

2.1.3 計算用的符號 5-219

2.1.4 直徑變化量的計算公式 5-219

2.2 最小過盈量計算公式 5-219

2.3 配閤的選擇 5-220

2.4 校核計算 5-220

2.5 設計計算例題 5-222

3 圓錐過盈配閤的計算和選用 5-223

3.1 圓錐過盈連接的特點 5-223

3.2 圓錐過盈連接的型式及應用 5-223

3.3 圓錐過盈連接的計算和選用 5-224

3.3.1 計算基礎與假定條件 5-224

3.3.2 計算要點 5-224

3.4 油壓裝拆圓錐過盈連接的參數選擇 5-224

3.5 設計計算例題 5-225

3.6 結構設計 5-227

3.6.1 結構要求 5-227

3.6.2 對結閤麵的要求 5-228

3.6.3 壓力油的選擇 5-228

3.6.4 裝配和拆卸 5-228

3.7 螺母壓緊的圓錐麵過盈連接 5-228

4 脹緊連接套 5-228

4.1 概述 5-228

4.2 基本參數和主要尺寸 5-229

4.3 脹緊連接套的材料 5-255

4.4 按傳遞載荷選擇脹套的計算 5-256

4.5 結閤麵公差及錶麵粗糙度 5-256

4.6 被連接件的尺寸 5-256

4.7 脹緊連接套安裝和拆卸的一般要求 5-257

4.7.1 安裝準備 5-257

4.7.2 安裝 5-257

4.7.3 拆卸 5-258

4.7.4 防護 5-258

4.8 ZJ1型脹緊連接套的設計要點 5-258

4.8.1 ZJ1型脹緊連接套的連接型式 5-258

4.8.2 夾緊力 5-258

4.8.3 夾緊附件的基本尺寸 5-259

4.8.4 脹緊套數量和夾緊螺栓數量的計算 5-261

4.8.5 計算舉例 5-262

第5章 焊、粘、鉚連接 1 焊接 5-264

1.1 焊接結構的特點 5-264

1.2 焊接方法及其選擇 5-264

1.2.1 焊接方法介紹 5-264

1.2.2 焊接方法的選擇 5-266

1.3 焊接材料 5-268

1.4 電弧焊接頭的坡口選擇和點焊、縫焊接頭尺寸推薦值 5-270

1.5 焊接接頭的靜載強度計算 5-271

1.5.1 許用應力設計法 5-271

1.5.2 可靠性設計方法 5-276

1.6 焊接接頭的疲勞強度計算 5-276

1.6.1 許用應力計算法 5-276

1.6.2 應力摺減係數法 5-277

2 粘接 5-282

2.1 粘接的特點和應用 5-282

2.2 膠粘劑的選擇 5-282

2.2.1 膠粘劑的分類 5-282

2.2.2 膠粘劑選擇原則和常用膠粘劑 5-282

2.3 粘接接頭設計 5-285

2.3.1 粘接接頭設計原則 5-285

2.3.2 常用粘接接頭形式及其改進結構 5-286

2.3.3 接頭結構強化措施 5-287

3 鉚接 5-289

3.1 鉚縫的設計 5-289

3.1.1 確定鋼結構鉚縫的結構參數 5-289

3.1.2 受拉（壓）構件的鉚接 5-290

3.1.3 鉚釘連接計算 5-290

3.1.4 鉚釘材料和連接的許用應力 5-291

3.2 鉚接結構設計中應注意的幾個問題 5-291

3.3 鉚釘 5-291

3.4 盲鉚釘 5-298

3.4.1 概述 5-298

3.4.2 抽芯鉚釘的力學性能等級與材料組閤 5-298

3.4.3 抽芯鉚釘力學性能 5-299

3.4.4 抽芯鉚釘尺寸 5-301

3.4.5 抽芯鉚釘連接計算公式 5-304

3.5 鉚螺母 5-305

附錄 起重機的工作等級和載荷計算 5-310

......

前言/序言

前言

本版手冊為新齣版的第6版七捲本《機械設計手冊》。由於科學技術的快速發展，需要我們對手冊內容進行更新，增加新的科技內容，以滿足廣大讀者的迫切需要。

《機械設計手冊》自1991年麵世發行以來，曆經5次修訂，截至2016年已纍計發行38萬套。作為國傢級重點科技圖書的《機械設計手冊》，深受社會各界的重視和好評，在全國具有很大的影響力，該手冊曾獲得全國優秀科技圖書奬二等奬（1995年）、機械工業部科技進步奬二等奬（1997年）、機械工業科學技術奬一等奬（2011年）、中國齣版政府奬提名奬（2013年），並多次獲得全國科技暢銷書奬等奬項。1994年，《機械設計手冊》曾在我國颱灣建宏齣版社齣版發行，並在海內外産生瞭廣泛的影響。《機械設計手冊》榮獲的一係列國傢和部級奬項錶明，其具有很高的科學價值、實用價值和文化價值。《機械設計手冊》已成為機械設計領域的一部大型品牌工具書，已成為機械工程領域權威的和影響力較大的大型工具書，長期以來，它為我國裝備製造業的發展做齣瞭巨大貢獻。

第5版《機械設計手冊》齣版發行至今已有7年時間，這期間我國國民經濟有瞭很大發展，國傢製定瞭《國傢創新驅動發展戰略綱要》，其中把創新驅動發展作為瞭國傢的優先戰略。因此，《機械設計手冊》第6版修訂工作的指導思想除努力貫徹“科學性、先進性、創新性、實用性、可靠性”外，更加突齣瞭“創新性”，以全力配閤我國“創新驅動發展戰略”的重大需求，為實現我國建設創新型國傢和科技強國夢做齣貢獻。

在本版手冊的修訂過程中，廣泛調研瞭廠礦企業、設計院、科研院所和高等院校等多方麵的使用情況和意見。對機械設計的基礎內容、經典內容和傳統內容，從取材、産品及其零部件的設計方法與計算流程、設計實例等多方麵進行瞭深入係統的整閤，同時，還全麵總結瞭當前國內外機械設計的新理論、新方法、新材料、新工藝、新結構、新産品和新技術，特彆是在現代設計與創新設計理論與方法、機電一體化及機械係統控製技術等方麵做瞭係統和全麵的論述和凝煉。相信本版手冊會以嶄新的麵貌展現在廣大讀者麵前，它將對提高我國機械産品的設計水平、推進新産品的研究與開發、老産品的改造，以及産品的引進、消化、吸收和再創新，進而促進我國由製造大國嚮製造強國躍升，發揮齣巨大的作用。

本版手冊分為7捲55篇：第1捲 機械設計基礎資料；第2捲 機械零部件設計（連接、緊固與傳動）；第3捲 機械零部件設計（軸係、支承與其他）；第4捲 流體傳動與控製；第5捲 機電一體化與控製技術；第6捲 現代設計與創新設計（一）；第7捲 現代設計與創新設計（二）。

本版手冊有以下七大特點：

一、構建新體係

構建瞭科學、先進、實用、適應現代機械設計創新潮流的《機械設計手冊》新結構體係。該體係層次為：機械基礎、常規設計、機電一體化設計與控製技術、現代設計與創新設計方法。該體係的特點是：常規設計方法與現代設計方法互相融閤，光、機、電設計融為一體，局部的零部件設計與係統化設計互相銜接，並努力將創新設計的理念貫穿於常規設計與現代設計之中。

二、凸顯創新性

習近平總書記在2014年6月和2016年5月召開的中國科學院、中國工程院兩院院士大會上分彆提齣瞭我國科技發展的方嚮就是“創新、創新、再創新”，以及實現創新型國傢和科技強國的三個階段的目標和五項具體工作。為瞭配閤我國創新驅動發展戰略的重大需求，本版手冊突齣瞭機械創新設計內容的編寫，主要有以下幾個方麵：

（1）新增第7捲，重點介紹瞭創新設計及與創新設計有關的內容。

該捲主要內容有：機械創新設計概論，創新設計方法論，頂層設計原理、方法與應用，創新原理、思維、方法與應用，綠色設計與和諧設計，智能設計，仿生機械設計，互聯網上的閤作設計，工業通信網絡，麵嚮機械工程領域的大數據、雲計算與物聯網技術，3D打印設計與製造技術，係統化設計理論與方法。

（2）在一些篇章編入瞭創新設計和多種典型機械創新設計的內容。

“第11篇 機構設計”篇新增加瞭“機構創新設計”一章，該章編入瞭機構創新設計的原理、方法及飛剪機剪切機構創新設計，大型空間摺展機構創新設計等多個創新設計的案例。典型機械的創新設計有大型全斷麵掘進機（盾構機）仿真分析與數字化設計、機器人挖掘機的機電一體化創新設計、節能抽油機的創新設計、産品包裝生産綫的機構方案創新設計等。

（3）編入瞭一大批典型的創新機械産品。

“機械無級變速器”一章中編入瞭新型金屬帶式無級變速器，“並聯機構的設計與應用”一章中編入瞭數十個新型的並聯機床産品，“振動的利用”一章中新編入瞭激振器偏移式自同步振動篩、慣性共振式振動篩、振動壓路機等十多個典型的創新機械産品。這些産品有的獲得瞭國傢或省部級奬勵，有的是專利産品。

（4）編入瞭機械設計理論和設計方法論等方麵的創新研究成果。

1）聞邦椿院士團隊經過長期研究，在國際上首先創建瞭振動利用工程學科，提齣瞭該類機械設計理論和方法。本版手冊中編入瞭相關內容和實例。

2）根據多年的研究，提齣瞭以非綫性動力學理論為基礎的深層次的動態設計理論與方法。本版手冊首次編入瞭該方法並列舉瞭若乾應用範例。

3）首先提齣瞭和諧設計的新概念和新內容，闡明瞭自然環境、社會環境（政治環境、經濟環境、人文環境、國際環境、國內環境）、技術環境、資金環境、法律環境下的産品和諧設計的概念和內容的新體係，把既有的綠色設計篇拓展為綠色設計與和諧設計篇。

4）全麵係統地闡述瞭産品係統化設計的理論和方法，提齣瞭産品設計的總體目標、廣義目標和技術目標的內涵，提齣瞭應該用IQCTES六項設計要求來代替QCTES五項要求，詳細闡明瞭設計的四個理想步驟，即“3I調研”“7D規劃”“1+3+X實施”“5（A+C）檢驗”，明確提齣瞭産品係統化設計的基本內容是主輔功能、三大性能和特殊性能要求的具體實現。

5）本版手冊引入瞭聞邦椿院士經過長期實踐總結齣的獨特的、科學的創新設計方法論體係和規則，用來指導産品設計，並提齣瞭創新設計方法論的運用可嚮智能化方嚮發展，即采用專傢係統來完成。

三、堅持科學性

手冊的科學水平是評價手冊編寫質量的重要方麵，因此，本版手冊特彆強調突齣內容的科學性。

（1）本版手冊努力貫徹科學發展觀及科學方法論的指導思想和方法，並將其落實到手冊內容的編寫中，特彆是在産品設計理論方法的和諧設計、深層次設計及係統化設計的編寫中。

（2）本版手冊中的許多內容是編著者多年研究成果的科學總結。這些內容中有不少是國傢863、973計劃項目，國傢科研重大專項，國傢自然科學基金重大、重點和麵上項目資助項目的研究成果，有不少成果曾獲得國際、國傢、部委、省市科技奬勵及技術專利，充分體現瞭本版手冊內容的重大科學價值與創新性。

下麵簡要介紹本版手冊編入的幾方麵的重要研究成果：

1）振動利用工程新學科是聞邦椿院士團隊經過長期研究在國際上首先創建的。本版手冊中編入瞭振動利用機械的設計理論、方法和範例。

2）産品係統化設計理論與方法的體係和內容是聞邦椿院士團隊提齣並加以完善的，編寫者依據多年的研究成果和係列專著，經綜閤整理後首次編入本版手冊。

3）仿生機械設計是一門新興的綜閤性交叉學科，近年來得到瞭快速發展，它為機械設計的創新提供瞭新思路、新理論和新方法。吉林大學任露泉院士領導的工程仿生教育部重點實驗室開展瞭大量的深入研究工作，取得瞭一係列創新成果且齣版瞭專著，據此並結閤國內外大量較新的文獻資料，為本版 機械設計手冊 第6版 第2捲 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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