包邮机械设计手册(第6版)(第2卷)

目录 第5篇 连接与紧固 第1章 连接总论 1 设计机械连接应考虑的问题 5-3 2 连接的类型和选择 5-3 2.1 按拆卸可能性分类 5-3 2.2 按锁合分类 5-3 3 连接设计的几个问题 5-5 3.1 被连接件接合面设计 5-5 3.2 减小接头的应力集中 5-5 3.3 考虑环境和工作条件的要求 5-6 3.4 使连接件受力情况合理 5-6 4 紧固件的标准和检验 5-6 4.1 紧固件的有关标准 5-6 4.2 紧固件的检验项目 5-6 5 紧固件标记方法 5-7 第2章 螺纹和螺纹连接 1 螺纹 5-9 1.1 螺纹分类、特点和应用 5-9 1.2 螺纹术语及其定义 5-10 1.3 普通螺纹（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 直径与螺距系列 5-18 1.3.4 基本尺寸 5-18 1.3.5 普通螺纹的标记 5-23 1.3.6 普通螺纹公差 5-23 1.4 管螺纹 5-27 1.4.1 55°非密封管螺纹 5-27 1.4.2 55°密封管螺纹 5-29 1.4.3 60°密封管螺纹 5-31 1.4.4 米制锥螺纹 5-33 1.4.5 80°非密封管螺纹 5-35 2 螺纹连接结构设计 5-36 2.1 螺纹紧固件的类型选择 5-36 2.2 螺栓组的布置 5-37 2.3 螺纹零件的结构要素 5-38 2.3.1 螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角 5-38 2.3.2 螺钉拧入深度和钻孔深度 5-40 2.3.3 螺纹孔的尺寸 5-40 2.3.4 扳手空间 5-43 2.3.5 开口销孔的位置、尺寸和公差 5-44 2.4 螺栓的拧紧和防松 5-44 2.4.1 螺纹摩擦计算 5-44 2.4.2 控制螺栓预紧力的方法 5-45 2.4.3 螺纹连接常用的防松方法 5-46 3 螺纹紧固件的性能等级和常用材料 5-49 3.1 螺栓、螺钉和螺柱 5-49 3.1.1 螺栓、螺钉和螺柱的力学性能等级、材料和热处理 5-49 3.1.2 螺纹紧固件的应力截面积 5-51 3.1.3 *小拉力载荷和保证载荷 5-51 3.2 螺母 5-54 3.3 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母 5-57 3.4 紧定螺钉 5-59 3.5 自攻螺钉 5-61 3.6 自挤螺钉 5-61 3.7 自钻自攻螺钉 5-61 3.8 耐热用螺纹连接副 5-62 3.9 有色金属螺纹连接件 5-62 4 螺栓、螺钉、双头螺柱强度计算 5-63 4.1 螺栓组受力计算 5-63 4.2 按强度计算螺栓尺寸 5-66 5 螺纹连接的标准元件和挡圈 5-68 5.1 螺栓 5-68 5.2 双头螺柱 5-90 5.3 螺母 5-92 5.4 螺钉 5-114 5.5 自攻螺钉 5-134 5.6 木螺钉 5-140 5.7 垫圈和轴端挡圈 5-143 5.8 螺钉、垫圈组合件 5-163 第3章 键、花键和销连接 1 键连接 5-167 1.1 键和键连接的类型、特点及应用 5-167 1.2 键的选择和键连接的强度校核计算 5-168 1.3 键连接的尺寸系列、公差配合和表面粗糙度 5-168 1.3.1 平键 5-168 1.3.2 半圆键 5-168 1.3.3 楔键 5-168 1.3.4 键用型钢 5-174 1.3.5 键和键槽的几何公差、配合及尺寸标注 5-174 1.3.6 切向键 5-176 2 花键连接 5-177 2.1 花键基本术语 5-177 2.1.1 一般术语 5-177 2.1.2 花键的种类 5-178 2.1.3 齿廓 5-178 2.1.4 基本参数 5-178 2.1.5 误差、公差及测量 5-179 2.2 花键连接的强度计算 5-181 2.2.1 通用简单算法 5-181 2.2.2 花键承载能力计算（精确算法） 5-181 2.3 矩形花键连接 5-187 2.3.1 矩形花键基本尺寸系列 5-187 2.3.2 矩形花键的公差与配合 5-188 2.4 圆柱直齿渐开线花键连接 5-188 2.4.1 渐开线花键的模数和基本尺寸计算 5-188 2.4.2 渐开线花键公差与配合 5-188 2.4.3 渐开线花键参数标注与标记 5-196 2.5 圆锥直齿渐开线花键 5-197 2.5.1 术语代号和定义 5-197 2.5.2 几何尺寸计算公式 5-197 2.5.3 圆锥直齿渐开线花键尺寸系列 5-198 2.5.4 圆锥直齿渐开线花键公差 5-200 2.5.5 参数表示示例 5-201 3 销连接 5-201 3.1 销连接的类型、特点和应用 5-202 3.2 销的选择和销连接的强度计算 5-202 3.3 销的标准件 5-204 3.3.1 圆柱销 5-204 3.3.2 圆锥销 5-208 3.3.3 开口销和销轴 5-211 3.3.4 槽销 5-212 第4章 过盈连接 1 过盈连接的类型、特点和应用 5-218 2 圆柱面过盈连接计算 5-218 2.1 计算基础 5-218 2.1.1 两个简单厚壁圆筒在弹性范围内连接的计算 5-218 2.1.2 计算的假定条件 5-218 2.1.3 计算用的符号 5-219 2.1.4 直径变化量的计算公式 5-219 2.2 *小过盈量计算公式 5-219 2.3 配合的选择 5-220 2.4 校核计算 5-220 2.5 设计计算例题 5-222 3 圆锥过盈配合的计算和选用 5-223 3.1 圆锥过盈连接的特点 5-223 3.2 圆锥过盈连接的型式及应用 5-223 3.3 圆锥过盈连接的计算和选用 5-224 3.3.1 计算基础与假定条件 5-224 3.3.2 计算要点 5-224 3.4 油压装拆圆锥过盈连接的参数选择 5-224 3.5 设计计算例题 5-225 3.6 结构设计 5-227 3.6.1 结构要求 5-227 3.6.2 对结合面的要求 5-228 3.6.3 压力油的选择 5-228 3.6.4 装配和拆卸 5-228 3.7 螺母压紧的圆锥面过盈连接 5-228 4 胀紧连接套 5-228 4.1 概述 5-228 4.2 基本参数和主要尺寸 5-229 4.3 胀紧连接套的材料 5-255 4.4 按传递载荷选择胀套的计算 5-256 4.5 结合面公差及表面粗糙度 5-256 4.6 被连接件的尺寸 5-256 4.7 胀紧连接套安装和拆卸的一般要求 5-257 4.7.1 安装准备 5-257 4.7.2 安装 5-257 4.7.3 拆卸 5-258 4.7.4 防护 5-258 4.8 ZJ1型胀紧连接套的设计要点 5-258 4.8.1 ZJ1型胀紧连接套的连接型式 5-258 4.8.2 夹紧力 5-258 4.8.3 夹紧附件的基本尺寸 5-259 4.8.4 胀紧套数量和夹紧螺栓数量的计算 5-261 4.8.5 计算举例 5-262 第5章 焊、粘、铆连接 1 焊接 5-264 1.1 焊接结构的特点 5-264 1.2 焊接方法及其选择 5-264 1.2.1 焊接方法介绍 5-264 1.2.2 焊接方法的选择 5-266 1.3 焊接材料 5-268 1.4 电弧焊接头的坡口选择和点焊、缝焊接头尺寸推荐值 5-270 1.5 焊接接头的静载强度计算 5-271 1.5.1 许用应力设计法 5-271 1.5.2 可靠性设计方法 5-276 1.6 焊接接头的疲劳强度计算 5-276 1.6.1 许用应力计算法 5-276 1.6.2 应力折减系数法 5-277 2 粘接 5-282 2.1 粘接的特点和应用 5-282 2.2 胶粘剂的选择 5-282 2.2.1 胶粘剂的分类 5-282 2.2.2 胶粘剂选择原则和常用胶粘剂 5-282 2.3 粘接接头设计 5-285 2.3.1 粘接接头设计原则 5-285 2.3.2 常用粘接接头形式及其改进结构 5-286 2.3.3 接头结构强化措施 5-287 3 铆接 5-289 3.1 铆缝的设计 5-289 3.1.1 确定钢结构铆缝的结构参数 5-289 3.1.2 受拉（压）构件的铆接 5-290 3.1.3 铆钉连接计算 5-290 3.1.4 铆钉材料和连接的许用应力 5-291 3.2 铆接结构设计中应注意的几个问题 5-291 3.3 铆钉 5-291 3.4 盲铆钉 5-298 3.4.1 概述 5-298 3.4.2 抽芯铆钉的力学性能等级与材料组合 5-298 3.4.3 抽芯铆钉力学性能 5-299 3.4.4 抽芯铆钉尺寸 5-301 3.4.5 抽芯铆钉连接计算公式 5-304 3.5 铆螺母 5-305 附录 起重机的工作等级和载荷计算 5-310 第6篇 带传动和链传动 第1章 带 传 动 1 传动带的种类及其选择 6-3 1.1 带和带传动的形式 6-3 1.2 带传动设计的一般内容 6-5 1.3 带传动的效率 6-5 2 V带传动 6-6 2.1 尺寸规格、结构和力学性能 6-6 2.2 V带传动的设计 6-8 2.2.1 主要失效形式 6-8 2.2.2 设计计算 6-8 2.3 带轮 6-22 2.3.1 传动带带轮设计的要求 6-22 2.3.2 带轮材料 6-22 2.3.3 带轮的结构 6-22 2.3.4 带轮的技术要求 6-26 2.3.5 几种特殊V带轮简介 6-27 2.4 V带传动设计中应注意的问题 6-27 2.5 设计实例 6-28 3 联组V带 6-30 3.1 联组窄V带传动及其设计特点 6-30 3.1.1 尺寸规格 6-30 3.1.2 设计计算 6-30 3.1.3 带轮 6-30 3.2 联组普通V带 6-31 3.3 联组普通V带轮（有效宽度制）轮槽截面尺寸 6-31 4 平带传动 6-31 4.1 平型传动带的尺寸与公差 6-31 4.2 帆布平带 6-32 4.2.1 规格 6-32 4.2.2 设计计算 6-33 4.3 聚酰胺片基平带 6-34 4.3.1 结构 6-34 4.3.2 设计计算 6-35 4.4 高速带传动 6-36 4.4.1 规格 6-36 4.4.2 设计计算 6-37 4.5 带轮 6-37 5 同步带传动 6-39 5.1 同步带传动常用术语 6-39 5.2 一般传动用同步带的类型和标记 6-39 5.3 梯形齿同步带传动设计 6-40 5.3.1 梯形齿同步带的规格 6-40 5.3.2 梯形齿同步带的选型和基准额定功率 6-42 5.3.3 梯形齿同步带传动设计方法 6-48 5.3.4 梯形齿同步带带轮 6-50 5.3.5 设计实例 6-52 5.4 曲线齿同步带传动设计 6-53 5.4.1 曲线齿同步带的规格 6-53 5.4.2 H型曲线齿同步带的选型和额定功率 6-56 5.4.3 H型曲线齿同步带传动设计计算 6-59 5.4.4 曲线齿同步带带轮 6-61 6 多楔带传动 6-64 6.1 多楔带的规格 6-64 6.2 设计计算 6-65 6.3 设计实例 6-69 6.4 多楔带带轮 6-76 7 双面传动带 6-77 7.1 带的型号 6-77 7.2 双面传动带的材料 6-78 7.3 同步多楔带的尺寸 6-78 8 汽车用传动带 6-78 8.1 汽车V带 6-78 8.2 汽车同步带 6-79 8.2.1 汽车同步带规格 6-80 8.2.2 汽车同步带带长和宽度的极限偏差 6-81 8.2.3 带与带轮和轮槽的尺寸和间隙 6-81 8.2.4 汽车同步带轮 6-82 8.3 汽车多楔带 6-83 9 工业用变速宽V带 6-85 10 农业机械用V带 6-86 10.1 农业机械用变速（半宽）V带和带轮 6-86 10.2 农业机械用双面V带（六角带） 6-88 11 多从动轮带传动 6-89 12 塔轮传动 6-91 13 半交叉传动、交叉传动和角度传动 6-91 13.1 半交叉传动 6-91 13.2 交叉传动 6-92 13.3 V带的角度传动 6-92 13.4 同步带的角度传动 6-92 14 带传动的张紧 6-93 14.1 张紧方法 6-93 14.2 预紧力的控制 6-93 14.2.1 V带的预紧力 6-93 14.2.2 平带的预紧力 6-94 14.2.3 同步带的预紧力 6-95 14.2.4 多楔带的预紧力 6-95 15 磁力金属带传动简介 6-96 15.1 磁力金属带传动的工作原理 6-96 15.1.1 电磁带轮式金属带传动的工作原理与带轮结构 6-96 15.1.2 永磁带轮式金属带传动工作原理及带轮结构 6-96 15.2 磁力金属带的结构 6-97 第2章 链 传 动 1 链传动的特点与应用 6-98 2 滚子链传动 6-99 2.1 滚子链的基本参数和尺寸 6-99 2.2 滚子链传动的设计 6-105 2.2.1 滚子链传动选择指导 6-105 2.2.2 滚子链传动的设计计算 6-105 2.2.3 润滑范围选择 6-108 2.2.4 滚子链的静强度计算 6-108 2.2.5 滚子链的耐疲劳工作能力计算 6-109 2.2.6 滚子链的耐磨损工作能力计算 6-109 2.2.7 滚子链的抗胶合工作能力计算 6-110 2.3 滚子链链轮 6-110 2.3.1 基本参数和主要尺寸 6-110 2.3.2 齿槽形状 6-110 2.3.3 剖面齿廓 6-113 2.3.4 链轮公差 6-113 2.3.5 链轮材料及热处理 6-114 2.3.6 链轮结构 6-114 2.4 滚子链传动设计计算示例 6-115 2.5 传动用双节距精密滚子链和链轮 6-116 3 齿形链传动 6-119 3.1 齿形链的基本参数和尺寸 6-119 3.2 齿形链传动设计计算 6-123 3.3 齿形链链轮尺寸计算 6-131 3.4 齿形链轮技术要求 6-133 3.5 齿形链润滑油黏度选择 6-133 3.6 齿形链传动设计计算示例 6-133 4 链传动的布置、张紧与维修 6-134 4.1 链传动的布置 6-134 4.2 链传动的张紧 6-135 4.3 链传动的维修 6-137 参考文献 6-138 第7篇 摩擦轮传动与螺旋传动 第1章 摩擦轮传动 1 摩擦轮传动原理、特点及类型 7-3 1.1 摩擦轮传动原理及特点 7-3 1.2 摩擦轮传动的类型 7-3 2 定传动比摩擦轮传动设计 7-3 2.1 主要失效形式 7-3 2.2 设计计算 7-3 2.3 摩擦轮传动的滑动 7-3 2.4 摩擦轮传动的效率 7-6 3 摩擦轮的材料、润滑剂 7-6 4 摩擦轮传动加压装置 7-7 第2章 螺旋传动 1 螺旋传动的种类和应用 7-8 2 螺旋传动螺纹 7-8 2.1 螺旋传动螺纹的类型、特点及应用 7-8 2.2 梯形螺纹 7-9 2.2.1 梯形螺纹的术语、代号 7-9 2.2.2 梯形螺纹的牙型及尺寸 7-9 2.2.3 梯形螺纹公差 7-14 2.2.4 梯形螺纹标记 7-17 2.3 短牙梯形螺纹 7-17 2.3.1 短牙梯形螺纹的牙型及尺寸 7-17 2.3.2 短牙梯形螺纹公差、标记 7-18 2.4 锯齿形螺纹 7-18 2.4.1 锯齿形螺纹的牙型及基本尺寸 7-19 2.4.2 锯齿形螺纹公差 7-22 2.4.3 锯齿形螺纹标记 7-24 2.5 矩形螺纹 7-25 3 滑动螺旋传动 7-25 3.1 螺母的结构型式 7-25 3.2 滑动螺旋传动的受力分析 7-25 3.3 滑动螺旋传动的设计计算 7-26 3.4 滑动螺旋副的材料 7-29 3.5 滑动螺旋传动设计举例 7-29 3.6 螺杆、螺母工作图 7-31 4 滚动螺旋传动 7-32 4.1 滚动螺旋传动工作原理和结构型式 7-32 4.2 滚动螺旋副的几何尺寸 7-34 4.3 滚动螺旋的代号和标注 7-36 4.4 滚动螺旋的选择计算 7-36 4.5 材料及热处理 7-40 4.6 精度 7-41 4.7 预紧 7-41 4.8 设计中应注意的问题 7-42 4.9 滚子螺旋传动简介 7-42 5 静压螺旋传动 7-43 5.1 设计计算 7-44 5.2 设计中的几个问题 7-44 参考文献 7-46 第8篇 齿轮传动 第1章 概 述 1 齿轮传动的分类和特点 8-3 1.1 分类 8-3 1.2 特点 8-3 2 齿轮传动类型选择的原则 8-3 3 常用符号 8-4 第2章 渐开线圆柱齿轮传动 1 渐开线圆柱齿轮基本齿廓和模数系列 8-10 2 渐开线圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 8-11 2.1 标准圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 8-11 2.1.1 外啮合标准圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 8-11 2.1.2 内啮合标准圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 8-11 2.2 变位圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 8-13 2.2.1 变位齿轮传动的特点与功用 8-13 2.2.2 外啮合圆柱齿轮传动的变位系数选择 8-14 2.2.3 内啮合圆柱齿轮传动的干涉及变位系数选择 8-16 2.2.4 外啮合变位圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 8-21 2.2.5 内啮合变位圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 8-24 3 渐开线圆柱齿轮齿厚的测量与计算 8-30 3.1 齿厚测量方法的比较和应用 8-30 3.2 公法线长度 8-30 3.2.1 公法线长度计算公式 8-30 3.2.2 公法线长度数值表 8-31 3.3 分度圆弦齿厚 8-36 3.3.1 分度圆弦齿厚计算公式 8-36 3.3.2 分度圆弦齿厚数值表 8-37 3.4 固定弦齿厚 8-40 3.4.1 固定弦齿厚计算公式 8-40 3.4.2 固定弦齿厚数值表 8-41 3.5 量柱（球）测量跨距 8-42 3.5.1 量柱（球）测量跨距计算公式 8-42 3.5.2 量柱（球）测量跨距数值表 8-42 4 渐开线圆柱齿轮传动的设计计算 8-43 4.1 圆柱齿轮传动的作用力计算 8-43 4.2 主要参数的选择 8-43 4.3 主要尺寸的初步确定 8-44 4.4 齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度校核计算 8-45 4.5 齿轮传动设计与强度校核计算中各参数的确定 8-47 4.5.1 分度圆上的圆周力F t 8-47 4.5.2 使用系数K A 8-47 4.5.3 动载系数K v 8-48 4.5.4 齿向载荷分布系数K Hβ 、K Fβ 8-51 4.5.5 齿间载荷分配系数K Hα 、K Fα 8-56 4.5.6 轮齿刚度c′、c γ 8-57 4.5.7 节点区域系数Z H 8-58 4.5.8 弹性系数Z E 8-58 4.5.9 接触疲劳强度计算的重合度系数Z ε 、螺旋角系数Z β 及重合度与螺旋角系数Z εβ 8-59 4.5.10 小齿轮及大齿轮单对齿啮合系数Z B 、Z D 8-59 4.5.11 试验齿轮的接触疲劳极限σ Hlim 8-60 4.5.12 接触疲劳强度计算的寿命系数Z NT 8-63 4.5.13 润滑油膜影响系数Z L 、Z v 、Z R 8-63 4.5.14 工作硬化系数Z W 8-65 4.5.15 接触疲劳强度计算的尺寸系数Z x 8-65 4.5.16 *小安全系数S Hmin 、S Fmin 8-66 4.5.17 齿形系数Y F 8-66 4.5.18 应力修正系数Y S 8-68 4.5.19 复合齿形系数Y FS 8-69 4.5.20 弯曲疲劳强度计算的重合度系数Y ε 、螺旋角系数Y β 及重合度与螺旋角系数Y εβ 8-69 4.5.21 弯曲疲劳强度计算的轮缘厚度系数Y B 8-70 4.5.22 弯曲疲劳强度计算的深齿系数Y DT 8-70 4.5.23 齿轮材料的弯曲疲劳强度基本值σ FE 8-71 4.5.24 弯曲疲劳强度计算的寿命系数Y NT 8-72 4.5.25 弯曲疲劳强度计算的尺寸系数Y x 8-73 4.5.26 相对齿根圆角敏感系数Y δrelT 8-73 4.5.27 相对齿根表面状况系数Y RrelT 8-75 4.6 齿轮静强度校核计算 8-76 4.7 变动载荷作用下的齿轮强度校核计算 8-77 4.8 齿面胶合承载能力校核计算 8-78 4.8.1 计算公式 8-78 4.8.2 计算中的有关数据及系数的确定 8-78 4.9 开式齿轮传动的计算特点 8-83 5 齿轮的材料 8-84 6 圆柱齿轮的结构 8-88 7 渐开线圆柱齿轮精度 8-93 7.1 齿轮偏差的定义和代号 8-93 7.2 精度等级及其选择 8-96 7.3 齿轮偏差计算公式和数值表 8-98 7.3.1 5级精度的齿轮偏差计算公式 8-98 7.3.2 齿轮偏差数值表 8-99 7.4 齿厚与侧隙 8-117 7.4.1 齿厚 8-117 7.4.2 侧隙的术语和定义 8-118 7.4.3 *小法向侧隙 8-118 7.4.4 齿厚的公差与偏差 8-119 7.4.5 公法线长度偏差 8-120 7.4.6 量柱（球）测量跨距偏差 8-120 7.5 齿轮坯的精度 8-120 7.6 齿面表面粗糙度 8-123 7.7 中心距公差 8-124 7.8 轴线平行度偏差 8-124 7.9 接触斑点 8-125 7.10 推荐检验项目 8-126 7.11 图样标注 8-126 8 齿轮修形和修缘 8-126 8.1 齿轮的弹性变形修形 8-127 8.1.1 齿廓弹性变形修形原理 8-127 8.1.2 齿向弹性变形修形原理 8-127 8.1.3 齿廓弹性变形计算 8-127 8.1.4 齿向弹性变形计算 8-127 8.1.5 齿廓弹性变形修形量的确定 8-129 8.1.6 齿向弹性变形修形量的确定 8-129 8.2 齿轮的热变形修形 8-129 8.2.1 齿轮的热变形机理 8-129 8.2.2 齿向的热变形修形量的确定 8-131 8.2.3 齿廓的热变形修形量的确定 8-132 8.3 考虑空间几何因素引起轮齿啮合歪斜的修形 8-132 8.4 齿轮的齿顶修缘 8-133 8.5 齿轮修形示例 8-134 9 渐开线圆柱齿轮传动设计计算示例及零件工作图 8-136 9.1 设计示例 8-136 9.2 渐开线圆柱齿轮零件工作图例 8-139 第3章 圆弧齿轮传动 1 圆弧齿轮传动的类型、特点和应用 8-141 1.1 单圆弧齿轮传动 8-141 1.2 双圆弧齿轮传动 8-142 2 圆弧齿轮传动的啮合特性 8-143 2.1 单圆弧齿轮传动的啮合特性 8-143 2.2 双圆弧齿轮传动的啮合特性 8-143 2.2.1 同一工作齿面上两个同时接触点间的轴向距离q TA 8-143 2.2.2 多点啮合系数 8-144 2.2.3 多对齿啮合系数 8-144 2.2.4 齿宽b的确定 8-144 3 圆弧齿轮的基本齿廓及模数系列 8-145 3.1 单圆弧齿轮的基本齿廓 8-145 3.2 双圆弧齿轮的基本齿廓 8-145 3.3 圆弧齿轮的法向模数系列 8-146 4 圆弧齿轮传动的几何尺寸计算 8-146 5 圆弧齿轮传动基本参数的选择 8-149 5.1 齿数z和模数m n 8-149 5.2 重合度ε β 8-149 5.3 螺旋角β 8-150 5.4 齿宽系数φ d 、φ a 8-150 6 圆弧齿轮的强度计算 8-150 6.1 圆弧齿轮传动的强度计算公式 8-150 6.2 各参数符号的意义及各系数的确定 8-152 7 圆弧圆柱齿轮的精度 8-157 7.1 误差的定义和代号 8-157 7.2 精度等级及其选择 8-157 7.3 侧隙 8-161 7.4 推荐的检验项目 8-161 7.5 图样标注 8-161 7.6 圆弧齿轮精度数值表 8-161 7.7 极限偏差及公差与齿轮几何参数的关系式 8-165 8 圆弧圆柱齿轮设计计算示例及零件工作图例 8-166 8.1 设计计算示例 8-166 8.2 圆弧圆柱齿轮零件工作图例 8-168 第4章 锥齿轮和准双曲面齿轮传动 1 概述 8-172 1.1 分类、特点和应用 8-172 1.2 基本齿制 8-173 1.3 模数 8-173 1.4 锥齿轮的变位 8-174 1.4.1 切向变位 8-174 1.4.2 径向变位（高变位） 8-175 2 锥齿轮传动的几何尺寸计算 8-175 2.1 直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 8-175 2.2 斜齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 8-177 2.3 弧齿锥齿轮传动和零度弧齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 8-177 2.4 奥利康锥齿轮传动的几何尺寸计算 8-183 2.5 克林根贝尔格锥齿轮传动的几何尺寸计算 8-189 2.6 准双曲面齿轮传动的几何尺寸计算 8-195 3 锥齿轮传动的设计计算 8-202 3.1 轮齿受力分析 8-202 3.2 主要尺寸的初步确定 8-203 3.3 锥齿轮传动的疲劳强度校核计算 8-205 3.3.1 锥齿轮传动的当量齿轮参数计算 8-205 3.3.2 锥齿轮传动齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的校核计算公式 8-207 3.3.3 疲劳强度校核计算中参数的确定 8-208 3.3.3.1 通用系数 8-208 3.3.3.2 齿面接触应力σ H 的修正系数 8-209 3.3.3.3 齿面接触疲劳强度计算的极限应力σ Hlim 和系数 8-210 3.3.3.4 齿根弯曲应力σ F 的修正系数 8-210 3.3.3.5 齿根弯曲疲劳强度计算的强度基本值σ FE 和系数 8-215 3.3.4 开式锥齿轮传动的强度计算 8-215 3.4 锥齿轮传动设计示例 8-215 4 锥齿轮的结构 8-222 5 锥齿轮的精度 8-223 5.1 术语和定义 8-223 5.2 精度等级 8-225 5.3 锥齿轮和检验组和公差 8-226 5.3.1 锥齿轮的检验组 8-226 5.3.2 锥齿轮的公差 8-226 5.4 锥齿轮副的检验和公差 8-226 5.4.1 齿轮副的检验项目 8-226 5.4.2 齿轮副的检验组 8-226 5.4.3 齿轮副的公差 8-227 5.5 锥齿轮副的侧隙 8-227 5.6 图样标注 8-227 5.7 应用示例 8-228 5.8 齿坯的要求 8-228 5.9 锥齿轮精度数值表 8-229 5.10 锥齿轮极限偏差及公差与齿轮几何参数的关系式 8-240 6 锥齿轮工作图例 8-241 第5章 蜗杆传动 1 概述 8-244 2 普通圆柱蜗杆传动 8-246 2.1 普通圆柱蜗杆传动的基本齿廓和标记 8-246 2.1.1 基本齿廓 8-246 2.1.2 圆柱蜗杆传动的标记 8-246 2.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数 8-246 2.3 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 8-247 2.4 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 8-247 2.4.1 齿上受力分析和滑动速度计算 8-247 2.4.2 普通圆柱蜗杆传动的强度和刚度计算 8-247 2.4.3 蜗杆、蜗轮的材料和许用应力 8-253 2.4.4 蜗杆传动的效率和散热计算 8-254 2.5 提高圆柱蜗杆传动承载能力的方法 8-256 2.6 蜗杆、蜗轮的结构 8-256 2.7 普通圆柱蜗杆传动的设计示例 8-257 2.8 圆柱蜗杆、蜗轮精度 8-261 2.8.1 术语和定义 8-261 2.8.2 精度等级 8-264 2.8.3 蜗杆、蜗轮的检验和极限偏差 8-264 2.8.4 蜗杆副的检验和极限偏差 8-264 2.8.5 蜗杆副的侧隙 8-264 2.8.6 齿坯的要求 8-274 2.8.7 极限偏差和公差数值表 8-274 3 圆弧圆柱蜗杆传动 8-277 3.1 轴向圆弧齿圆柱蜗杆（ZC 3 ）传动 8-277 3.1.1 基本齿廓 8-277 3.1.2 ZC 3 蜗杆传动的参数及其匹配 8-277 3.1.3 ZC 3 蜗杆传动的几何尺寸计算 8-279 3.1.4 ZC 3 蜗杆传动强度计算及其他 8-280 3.2 环面包络圆柱蜗杆（ZC 1 ）传动 8-280 3.2.1 基本齿廓 8-280 3.2.2 ZC 1 蜗杆传动的参数及其匹配 8-280 3.2.3 ZC 1 蜗杆传动的几何尺寸计算 8-283 3.2.4 ZC 1 蜗杆传动承载能力计算 8-283 3.2.5 ZC 1 蜗杆传动设计示例 8-286 4 环面蜗杆传动 8-287 4.1 环面蜗杆的形成原理 8-287 4.1.1 直廓环面蜗杆（TSL型） 8-287 4.1.2 平面包络环面蜗杆 8-288 4.2 环面蜗杆的修形 8-288 4.2.1 直廓环面蜗杆的修形 8-288 4.2.2 平面二次包络环面蜗杆的修形 8-289 4.3 环面蜗杆传动的基本参数选择和 几何尺寸计算 8-289 4.4 环面蜗杆传动承载能力计算 8-294 4.5 环面蜗杆传动设计算例 8-294 4.6 环面蜗杆、蜗轮工作图例 8-296 4.7 环面蜗杆、蜗轮的精度 8-299 4.7.1 直廓环面蜗杆、蜗轮精度 8-299 4.7.2 平面二次包络环面蜗杆、蜗轮精度 8-302 参考文献 8-306 第9篇 轮 系 第1章 轮系概论 1 轮系的分类及应用 9-3 2 定轴轮系的传动比 9-3 3 常用行星齿轮传动的传动型式与特点 9-5 4 行星齿轮传动的传动比 9-6 5 行星齿轮传动的效率 9-7 第2章 渐开线齿轮行星传动 1 主要参数的确定 9-10 1.1 齿数及行星轮数的确定 9-10 1.1.1 齿数及行星轮数应满足的条件 9-10 1.1.2 配齿方法 9-14 1.1.3 行星传动中的齿轮变位 9-26 1.1.4 确定齿数和变位系数的计算例题 9-27 1.1.5 多级行星齿轮传动的传动比分配 9- 2 行星齿轮传动的受力分析 9-30 3 行星传动齿轮强度计算要点 9-33 3.1 小齿轮转矩T 1 及圆周力F t 9-33 3.2 应力循环次数 9-34 3.3 动载系数K v 和速度系数Z v 9-35 3.4 齿向载荷分布系数K β 9-35 4 行星齿轮传动的结构设计与计算 9-36 4.1 行星齿轮传动的均载 9-36 4.1.1 均载方法的分类 9-36 4.1.2 均载方法的评价与选择 9-40 4.1.3 行星轮油膜浮动均载理论 9-41 4.1.4 行星齿轮传动的浮动量计算 9-42 4.1.5 齿轮联轴器的设计与计算 9-43 4.2 行星轮的结构 9-45 4.3 行星架的结构与计算 9-46 4.3.1 行星架的结构 9-46 4.3.2 行星架的变形计算 9-47 4.4 柔性轮缘的强度校核计算 9-47 4.5 行星齿轮减速器整体结构 9-48 4.6 主要技术要求 9-51 4.7 行星齿轮传动设计计算例题 9-51 5 少齿差行星齿轮传动 9-53 5.1 工作原理 9-53 5.2 少齿差变位原理及几何计算 9-54 5.2.1 少齿差变位传动的原理与特点 9-54 5.2.2 传动质量指标 9-58 5.2.3 齿轮几何尺寸及参数选用表 9-60 5.3 零齿差变位内啮合的原理及有关计算 9-64 5.3.1 啮合方程 9-64 5.3.2 齿顶高 9-64 5.3.3 顶隙 9-64 5.3.4 重合度 9-64 5.3.5 齿顶厚 9-64 5.3.6 变位系数的确定 9-65 5.3.7 零齿差几何尺寸及参数表 9-65 5.4 少齿差行星传动的结构 9-65 5.4.1 NN型少齿差行星传动 9-65 5.4.2 N型少齿差行星传动 9-68 5.5 少齿差行星齿轮传动受力分析 9-72 5.5.1 轮齿受力 9-72 5.5.2 输出机构受力 9-72 5.5.3 转臂轴承受力 9-72 5.6 少齿差行星齿轮传动的强度计算 9-74 5.7 少齿差行星齿轮传动主要零件的常用材料 9-75 5.8 少齿差行星齿轮传动主要零件的技术要求 9-75 5.9 渐开线少齿差行星传动效率计算 9-76 5.10 渐开线少齿差行星齿轮传动设计例题 9-77 第3章 摆线针轮行星传动 1 概述 9-82 1.1 摆线针轮行星减速器的结构 9-82 1.2 摆线针轮行星传动的特点 9-82 1.3 摆线针轮行星传动几何要素代号 9-83 2 摆线针轮行星传动的啮合原理 9-84 2.1 摆线针轮传动的齿廓曲线 9-84 2.2 摆线轮齿廓曲线的方程 9-85 2.2.1 摆线轮的标准齿形方程式 9-85 2.2.2 通用的摆线轮齿形方程式 9-85 2.3 摆线轮齿廓的曲率半径 9-86 2.4 复合齿形 9-89 2.4.1 齿形干涉区的界限点（起止点） 9-89 2.4.2 干涉后的摆线轮齿顶圆半径 9-89 2.4.3 复合齿形设计 9-91 2.5 二齿差摆线针轮行星传动 9-94 2.5.1 二齿差摆线针轮行星传动的齿廓 9-94 2.5.2 二齿差传动摆线轮齿廓的修顶 9-95 3 摆线针轮行星传动的基本参数和几何尺寸计算 9-96 3.1 摆线针轮行星传动的基本参数 9-96 3.2 摆线针轮行星传动的几何尺寸 9-98 3.3 W机构的有关参数与几何尺寸 9-99 4 摆线针轮行星传动的受力分析 9-100 4.1 针齿与摆线轮齿啮合的作用力 9-100 4.1.1 在理想标准齿形无隙啮合时，针齿与摆线轮齿啮合的作用力 9-100 4.1.2 修形齿有隙啮合时，针轮齿与摆线轮齿啮合的作用力 9-102 4.2 输出机构的柱销（套）作用于摆线轮上的力 9-105 4.2.1 判断同时传递转矩之柱销数 9-107 4.2.2 输出机构的柱销（套）作用于摆线轮上的力 9-108 4.3 转臂轴承的作用力 9-108 5 主要传动件的强度计算 9-108 5.1 齿面接触强度计算 9-109 5.2 针齿销的弯曲强度和刚度计算 9-109 5.3 转臂轴承的选择 9-109 5.4 输出机构圆柱销的强度计算 9-109 6 摆线针轮传动的优化设计 9-110 6.1 参数优化设计（优选a与r rp ） 9-110 6.2 摆线轮齿形的优化设计 9-111 7 摆线针轮行星传动的技术要求 9-114 7.1 对零件的要求 9-114 7.2 装配的要求 9-114 8 设计计算公式与实例 9-118 9 主要零件的工作图 9-120 10 大型摆线针轮行星传动的结构简介 9-123 11 RV减速器 9-123 11.1 RV传动原理与特点 9-123 11.1.1 传动原理 9-123 11.1.2 传动特点 9-124 11.2 RV传动受力分析 9-124 11.3 RV传动效率分析 9-126 11.4 机器人用RV传动的设计要点 9-127 11.4.1 摆线轮的优化修形 9-127 11.4.2 摆线轮与针齿啮合力的分析 9-128 11.4.3 RV传动的回差分析 9-129 11.4.4 RV传动的传动误差分析 9-133 11.4.5 RV传动的刚度分析 9-137 12 双曲柄环板式针摆行星传动 9-144 12.1 传动原理与特点 9-144 12.2 三齿轮联动双曲柄双环板式针摆行星传动的受力分析 9-147 12.3 主要件的强度计算和轴承的寿命计算 9-149 12.4 实例计算 9-149 12.5 双曲柄环板式针摆行星传动的效率分析 9-151 第4章 谐波齿轮传动 1 谐波齿轮传动的主要特点及其基本原理 9-154 1.1 主要特点 9-154 1.2 基本构造及传动原理 9-154 1.2.1 基本构造 9-154 1.2.2 传动原理 9-155 2 谐波齿轮传动的分类 9-155 3 谐波齿轮传动的运动学计算 9-156 4 谐波齿轮传动主要构件的结构型式 9-158 4.1 柔轮结构型式 9-158 4.2 刚轮结构型式 9-160 4.3 发生器结构型式 9-160 5 谐波齿轮传动的设计计算与基本参数的确定 9-162 5.1 设计要点 9-162 5.2 谐波齿轮传动比的确定 9-162 5.3 柔轮设计 9-162 5.3.1 柔轮分度圆直径与波高的确定 9-163 5.3.2 齿形几何关系的确定 9-163 5.3.3 柔轮结构尺寸的确定 9-165 5.3.4 柔轮的应力分析 9-165 5.3.5 柔轮强度计算举例 9-166 5.3.6 柔轮材料 9-167 5.3.7 柔轮的坯料加工及热处理 9-168 5.4 刚轮设计 9-168 5.5 波发生器的设计计算 9-168 5.5.1 凸轮薄壁轴承式波发生器的设计 9-168 5.5.2 圆盘式波发生器的设计 9-170 5.5.3 触头式波发生器的设计 9-171 5.5.4 行星式波发生器的设计 9-172 5.6 抗弯环的材料选择 9-172 6 谐波传动的效率、发热、润滑与增速 9-172 6.1 谐波传动的效率计算 9-172 6.2 谐波齿轮传动的发热计算与润滑 9-173 6.3 谐波齿轮传动的增速问题 9-173 7 谐波齿轮传动的试验研究 9-174 7.1 空载及负载跑合试验、效率、温升、超载、寿命试验 9-174 7.2 刚度测试 9-174 7.3 起动转矩测试 9-175 7.4 传动误差动态测试 9-175 7.5 频率特性的测试 9-175 7.6 柔轮应力测试 9-176 8 动力谐波传动工作过程中的跳齿问题 9-176 9 通用谐波传动减速器的安装、连接及外形尺寸 9-177 第5章 多点啮合柔性传动装置 1 概述 9-179 1.1 特征和类型 9-179 1.2 优越性 9-179 1.3 应用范围 9-179 2 主要结构型式与受力分析 9-180 3 柔性支承的结构和计算 9-180 4 多电动机驱动时的均载方法 9-181 参考文献 9-182 第10篇 减速器和变速器 第1章 一般减速器设计资料 1 常用减速器的型式和应用 10-3 2 减速器的基本构造 10-5 2.1 齿轮、轴和轴承组合 10-5 2.2 箱体 10-5 2.3 附件 10-5 3 减速器的基本参数 10-7 3.1 圆柱齿轮减速器的基本参数 10-7 3.2 圆柱蜗杆减速器的基本参数 10-7 4 减速器传动比的分配 10-8 5 齿轮、蜗杆减速器箱体结构尺寸 10-9 5.1 铸铁箱体的结构和尺寸 10-9 5.2 焊接箱体的结构和尺寸 10-10 6 减速器附件及其结构尺寸 10-12 7 典型减速器结构示例 10-16 7.1 装配图 10-16 7.2 箱体零件工作图 10-27 第2章 标准减速器 1 锥齿轮圆柱齿轮减速器 10-35 1.1 型号和标记方法 10-35 1.2 外形尺寸和布置型式 10-35 1.3 承载能力 10-46 1.4 选用方法 10-65 2 同轴式圆柱齿轮减速器 10-67 2.1 代号与标记方法 10-67 2.2 外形尺寸和安装尺寸 10-68 2.3 承载能力 10-76 2.4 选用方法 10-103 3 起重机用三支点减速器 10-104 3.1 型式和标记方法 10-104 3.2 减速器外形尺寸 10-104 3.3 承载能力 10-104 3.4 选用方法 10-104 4 起重机用底座式减速器 10-112 5 起重机用立式减速器 10-114 5.1 型式和标记方法 10-114 5.2 外形尺寸和安装尺寸 10-116 5.3 承载能力 10-116 5.4 选用方法 10-118 6 KPTH型圆柱齿轮减速器 10-119 6.1 装配型式和标记方法 10-119 6.2 中心距和公称传动比 10-119 6.3 外形尺寸 10-119 6.4 承载能力 10-120 6.5 选用方法 10-121 7 运输机械用减速器 10-123 7.1 装配型式和标记方法 10-123 7.2 外形尺寸和安装尺寸 10-123 7.3 承载能力 10-123 7.4 选用方法 10-130 8 少齿数渐开线圆柱齿轮减速器 10-130 8.1 装配型式和标记方法 10-130 8.2 外形尺寸 10-130 8.3 承载能力 10-125 8.4 选用方法 10-132 9 NGW行星齿轮减速器 10-134 9.1 代号和标记方法 10-134 9.2 公称传动比 10-134 9.3 型式和尺寸 10-134 9.4 润滑和冷却 10-140 9.5 承载能力 10-140 9.6 选用方法 10-144 10 矿井提升机用行星齿轮减速器 10-146 10.1 标记方法 10-146 10.2 型式和外形尺寸 10-146 10.3 承载能力 10-148 10.4 选用方法 10-152 11 矿用重载行星齿轮减速器 10-152 11.1 标记方法 10-153 11.2 型式和外形尺寸 10-153 11.3 承载能力 10-158 11.4 选用方法 10-164 12 三环减速器 10-164 12.1 型式和标记方法 10-164 12.2 外形尺寸及承载能力 10-164 12.3 选用方法 10-168 13 RH二环减速器 10-168 13.1 标记方法 10-168 13.2 装配型式和外形尺寸 10-169 13.3 承载能力 10-169 13.4 选用方法 10-172 14 摆线针轮减速器 10-173 14.1 型号和标记方法 10-173 14.2 外形尺寸 10-173 14.3 承载能力 10-174 14.4 选用方法 10-174 15 谐波传动减速器 10-176 15.1 标记方法 10-176 15.2 外形尺寸 10-176 15.3 承载能力 10-177 16 TH、TB型减速器 10-180 16.1 装配型式和标记方法 10-180 16.2 外形尺寸 10-181 16.3 承载能力 10-198 16.4 选用方法 10-207 17 圆弧圆柱蜗杆减速器 10-215 17.1 型式和标记方法 10-215 17.2 装配型式和外形尺寸 10-215 17.3 承载能力 10-216 17.4 选用方法 10-218 18 轴装式圆弧圆柱蜗杆减速器 10-219 18.1 标记方法 10-219 18.2 装配型式和外形尺寸 10-220 18.3 承载能力 10-226 18.4 选用方法 10-231 18.5 润滑 10-233 19 立式圆弧圆柱蜗杆减速器 10-233 19.1 型号和标记方法 10-233 19.2 装配型式和外形尺寸 10-233 19.3 承载能力 10-233 20 直廓环面蜗杆减速器 10-237 20.1 型号、标记方法和基本参数 10-237 20.2 装配型式和外形尺寸 10-238 20.3 承载能力 10-241 20.4 选用方法 10-247 21 平面包络环面蜗杆减速器 10-249 21.1 标记方法 10-249 21.2 装配型式和外形尺寸 10-249 21.3 承载能力 10-253 21.4 选用方法 10-254 21.5 润滑 10-259 22 平面二次包络环面蜗杆减速器 10-259 22.1 型号和标记方法 10-259 22.2 装配型式和外形尺寸 10-259 22.3 承载能力 10-263 22.4 选用方法 10-269 22.5 润滑 10-271 第3章 机械无级变速器 1 机械无级变速器的一般资料 10-272 1.1 机械无级变速器的类型、特性及应用举例 10-272 1.2 机械无级变速器的选用 10-276 2 齿链式无级变速器 10-277 2.1 型式和标记方法 10-277