機械設計手冊 第6版 第2捲 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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。本版手冊全麵地介紹瞭常規設計、機電一體化設計、機電控製、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、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師生使用和參考。

聞邦椿，1930年9月29日齣生於杭州，祖籍浙江溫嶺，東北大學教授，中國科學院院士，我國振動利用工程學科主要奠基者。機器理論與機構學聯閤會（IFToMM）中國委員會委員，轉子動力學技術委員會委員，亞太振動會議指導委員會委員，中國振動工程學會名譽理事長。曾任第六、七、八、九屆全國政協委員，國務院學位委員會第二、三、四屆機械工程學科評議組成員，中國振動工程學會理事長，《振動工程學報》主編等職。曾獲科技奬2項，國傢技術發明奬和科技進步奬5項，省、部級一、二等科技奬10餘項。

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 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（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 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

第6篇 帶傳動和鏈傳動

第1章 帶 傳 動

1 傳動帶的種類及其選擇 6-3

1.1 帶和帶傳動的形式 6-3

1.2 帶傳動設計的一般內容 6-5

1.3 帶傳動的效率 6-5

2 V帶傳動 6-6

2.1 尺寸規格、結構和力學性能 6-6

2.2 V帶傳動的設計 6-8

2.2.1 主要失效形式 6-8

2.2.2 設計計算 6-8

2.3 帶輪 6-22

2.3.1 傳動帶帶輪設計的要求 6-22

2.3.2 帶輪材料 6-22

2.3.3 帶輪的結構 6-22

2.3.4 帶輪的技術要求 6-26

2.3.5 幾種特殊V帶輪簡介 6-27

2.4 V帶傳動設計中應注意的問題 6-27

2.5 設計實例 6-28

3 聯組V帶 6-30

3.1 聯組窄V帶傳動及其設計特點 6-30

3.1.1 尺寸規格 6-30

3.1.2 設計計算 6-30

3.1.3 帶輪 6-30

3.2 聯組普通V帶 6-31

3.3 聯組普通V帶輪（有效寬度製）輪槽截麵尺寸 6-31

4 平帶傳動 6-31

4.1 平型傳動帶的尺寸與公差 6-31

4.2 帆布平帶 6-32

4.2.1 規格 6-32

4.2.2 設計計算 6-33

4.3 聚酰胺片基平帶 6-34

4.3.1 結構 6-34

4.3.2 設計計算 6-35

4.4 高速帶傳動 6-36

4.4.1 規格 6-36

4.4.2 設計計算 6-37

4.5 帶輪 6-37

5 同步帶傳動 6-39

5.1 同步帶傳動常用術語 6-39

5.2 一般傳動用同步帶的類型和標記 6-39

5.3 梯形齒同步帶傳動設計 6-40

5.3.1 梯形齒同步帶的規格 6-40

5.3.2 梯形齒同步帶的選型和基準額定功率 6-42

5.3.3 梯形齒同步帶傳動設計方法 6-48

5.3.4 梯形齒同步帶帶輪 6-50

5.3.5 設計實例 6-52

5.4 麯綫齒同步帶傳動設計 6-53

5.4.1 麯綫齒同步帶的規格 6-53

5.4.2 H型麯綫齒同步帶的選型和額定功率 6-56

5.4.3 H型麯綫齒同步帶傳動設計計算 6-59

5.4.4 麯綫齒同步帶帶輪 6-61

6 多楔帶傳動 6-64

6.1 多楔帶的規格 6-64

6.2 設計計算 6-65

6.3 設計實例 6-69

6.4 多楔帶帶輪 6-76

7 雙麵傳動帶 6-77

7.1 帶的型號 6-77

7.2 雙麵傳動帶的材料 6-78

7.3 同步多楔帶的尺寸 6-78

8 汽車用傳動帶 6-78

8.1 汽車V帶 6-78

8.2 汽車同步帶 6-79

8.2.1 汽車同步帶規格 6-80

8.2.2 汽車同步帶帶長和寬度的極限偏差 6-81

8.2.3 帶與帶輪和輪槽的尺寸和間隙 6-81

8.2.4 汽車同步帶輪 6-82

8.3 汽車多楔帶 6-83

9 工業用變速寬V帶 6-85

10 農業機械用V帶 6-86

10.1 農業機械用變速（半寬）V帶和帶輪 6-86

10.2 農業機械用雙麵V帶（六角帶） 6-88

11 多從動輪帶傳動 6-89

12 塔輪傳動 6-91

13 半交叉傳動、交叉傳動和角度傳動 6-91

13.1 半交叉傳動 6-91

13.2 交叉傳動 6-92

13.3 V帶的角度傳動 6-92

13.4 同步帶的角度傳動 6-92

14 帶傳動的張緊 6-93

14.1 張緊方法 6-93

14.2 預緊力的控製 6-93

14.2.1 V帶的預緊力 6-93

14.2.2 平帶的預緊力 6-94

14.2.3 同步帶的預緊力 6-95

14.2.4 多楔帶的預緊力 6-95

15 磁力金屬帶傳動簡介 6-96

15.1 磁力金屬帶傳動的工作原理 6-96

15.1.1 電磁帶輪式金屬帶傳動的工作原理與帶輪結構 6-96

15.1.2 永磁帶輪式金屬帶傳動工作原理及帶輪結構 6-96

15.2 磁力金屬帶的結構 6-97

第2章 鏈 傳 動 1 鏈傳動的特點與應用 6-98

2 滾子鏈傳動 6-99

2.1 滾子鏈的基本參數和尺寸 6-99

2.2 滾子鏈傳動的設計 6-105

2.2.1 滾子鏈傳動選擇指導 6-105

2.2.2 滾子鏈傳動的設計計算 6-105

2.2.3 潤滑範圍選擇 6-108

2.2.4 滾子鏈的靜強度計算 6-108

2.2.5 滾子鏈的耐疲勞工作能力計算 6-109

2.2.6 滾子鏈的耐磨損工作能力計算 6-109

2.2.7 滾子鏈的抗膠閤工作能力計算 6-110

2.3 滾子鏈鏈輪 6-110

2.3.1 基本參數和主要尺寸 6-110

2.3.2 齒槽形狀 6-110

2.3.3 剖麵齒廓 6-113

2.3.4 鏈輪公差 6-113

2.3.5 鏈輪材料及熱處理 6-114

2.3.6 鏈輪結構 6-114

2.4 滾子鏈傳動設計計算示例 6-115

2.5 傳動用雙節距精密滾子鏈和鏈輪 6-116

3 齒形鏈傳動 6-119

3.1 齒形鏈的基本參數和尺寸 6-119

3.2 齒形鏈傳動設計計算 6-123

3.3 齒形鏈鏈輪尺寸計算 6-131

3.4 齒形鏈輪技術要求 6-133

3.5 齒形鏈潤滑油黏度選擇 6-133

3.6 齒形鏈傳動設計計算示例 6-133

4 鏈傳動的布置、張緊與維修 6-134

4.1 鏈傳動的布置 6-134

4.2 鏈傳動的張緊 6-135

4.3 鏈傳動的維修 6-137

參考文獻 6-138

第7篇 摩擦輪傳動與螺鏇傳動

第1章 摩擦輪傳動

1 摩擦輪傳動原理、特點及類型 7-3

1.1 摩擦輪傳動原理及特點 7-3

1.2 摩擦輪傳動的類型 7-3

2 定傳動比摩擦輪傳動設計 7-3

2.1 主要失效形式 7-3

2.2 設計計算 7-3

2.3 摩擦輪傳動的滑動 7-3

2.4 摩擦輪傳動的效率 7-6

3 摩擦輪的材料、潤滑劑 7-6

4 摩擦輪傳動加壓裝置 7-7

第2章 螺鏇傳動

1 螺鏇傳動的種類和應用 7-8

2 螺鏇傳動螺紋 7-8

2.1 螺鏇傳動螺紋的類型、特點及應用 7-8

2.2 梯形螺紋 7-9

2.2.1 梯形螺紋的術語、代號 7-9

2.2.2 梯形螺紋的牙型及尺寸 7-9

2.2.3 梯形螺紋公差 7-14

2.2.4 梯形螺紋標記 7-17

2.3 短牙梯形螺紋 7-17

2.3.1 短牙梯形螺紋的牙型及尺寸 7-17

2.3.2 短牙梯形螺紋公差、標記 7-18

2.4 鋸齒形螺紋 7-18

2.4.1 鋸齒形螺紋的牙型及基本尺寸 7-19

2.4.2 鋸齒形螺紋公差 7-22

2.4.3 鋸齒形螺紋標記 7-24

2.5 矩形螺紋 7-25

3 滑動螺鏇傳動 7-25

3.1 螺母的結構型式 7-25

3.2 滑動螺鏇傳動的受力分析 7-25

3.3 滑動螺鏇傳動的設計計算 7-26

3.4 滑動螺鏇副的材料 7-29

3.5 滑動螺鏇傳動設計舉例 7-29

3.6 螺杆、螺母工作圖 7-31

4 滾動螺鏇傳動 7-32

4.1 滾動螺鏇傳動工作原理和結構型式 7-32

4.2 滾動螺鏇副的幾何尺寸 7-34

4.3 滾動螺鏇的代號和標注 7-36

4.4 滾動螺鏇的選擇計算 7-36

4.5 材料及熱處理 7-40

4.6 精度 7-41

4.7 預緊 7-41

4.8 設計中應注意的問題 7-42

4.9 滾子螺鏇傳動簡介 7-42

5 靜壓螺鏇傳動 7-43

5.1 設計計算 7-44

5.2 設計中的幾個問題 7-44

參考文獻 7-46

第8篇 齒輪傳動

第1章 概  述

1 齒輪傳動的分類和特點 8-3

1.1 分類 8-3

1.2 特點 8-3

2 齒輪傳動類型選擇的原則 8-3

3 常用符號 8-4

第2章 漸開綫圓柱齒輪傳動

1 漸開綫圓柱齒輪基本齒廓和模數係列 8-10

2 漸開綫圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-11

2.1 標準圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-11

2.1.1 外嚙閤標準圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-11

2.1.2 內嚙閤標準圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-11

2.2 變位圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-13

2.2.1 變位齒輪傳動的特點與功用 8-13

2.2.2 外嚙閤圓柱齒輪傳動的變位係數選擇 8-14

2.2.3 內嚙閤圓柱齒輪傳動的乾涉及變位係數選擇 8-16

2.2.4 外嚙閤變位圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-21

2.2.5 內嚙閤變位圓柱齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-24

3 漸開綫圓柱齒輪齒厚的測量與計算 8-30

3.1 齒厚測量方法的比較和應用 8-30

3.2 公法綫長度 8-30

3.2.1 公法綫長度計算公式 8-30

3.2.2 公法綫長度數值錶 8-31

3.3 分度圓弦齒厚 8-36

3.3.1 分度圓弦齒厚計算公式 8-36

3.3.2 分度圓弦齒厚數值錶 8-37

3.4 固定弦齒厚 8-40

3.4.1 固定弦齒厚計算公式 8-40

3.4.2 固定弦齒厚數值錶 8-41

3.5 量柱（球）測量跨距 8-42

3.5.1 量柱（球）測量跨距計算公式 8-42

3.5.2 量柱（球）測量跨距數值錶 8-42

4 漸開綫圓柱齒輪傳動的設計計算 8-43

4.1 圓柱齒輪傳動的作用力計算 8-43

4.2 主要參數的選擇 8-43

4.3 主要尺寸的初步確定 8-44

4.4 齒麵接觸疲勞強度與齒根彎麯疲勞強度校核計算 8-45

4.5 齒輪傳動設計與強度校核計算中各參數的確定 8-47

4.5.1 分度圓上的圓周力F  t  8-47

4.5.2 使用係數K  A  8-47

4.5.3 動載係數K  v  8-48

4.5.4 齒嚮載荷分布係數K  Hβ 、K  Fβ  8-51

4.5.5 齒間載荷分配係數K  Hα 、K  Fα  8-56

4.5.6 輪齒剛度c′、c γ  8-57

4.5.7 節點區域係數Z  H  8-58

4.5.8 彈性係數Z  E  8-58

4.5.9 接觸疲勞強度計算的重閤度係數Z ε 、螺鏇角係數Z β 及重閤度與螺鏇角係數Z εβ  8-59

4.5.10 小齒輪及大齒輪單對齒嚙閤係數Z  B 、Z  D  8-59

4.5.11 試驗齒輪的接觸疲勞極限σ Hlim  8-60

4.5.12 接觸疲勞強度計算的壽命係數Z  NT  8-63

4.5.13 潤滑油膜影響係數Z  L 、Z  v 、Z  R  8-63

4.5.14 工作硬化係數Z  W  8-65

4.5.15 接觸疲勞強度計算的尺寸係數Z  x  8-65

4.5.16 小安全係數S  Hmin 、S  Fmin  8-66

4.5.17 齒形係數Y  F  8-66

4.5.18 應力修正係數Y  S  8-68

4.5.19 復閤齒形係數Y  FS  8-69

4.5.20 彎麯疲勞強度計算的重閤度係數Y ε 、螺鏇角係數Y β 及重閤度與螺鏇角係數Y εβ  8-69

4.5.21 彎麯疲勞強度計算的輪緣厚度係數Y  B  8-70

4.5.22 彎麯疲勞強度計算的深齒係數Y  DT  8-70

4.5.23 齒輪材料的彎麯疲勞強度基本值σ FE  8-71

4.5.24 彎麯疲勞強度計算的壽命係數Y  NT  8-72

4.5.25 彎麯疲勞強度計算的尺寸係數Y  x  8-73

4.5.26 相對齒根圓角敏感係數Y δrelT  8-73

4.5.27 相對齒根錶麵狀況係數Y  RrelT  8-75

4.6 齒輪靜強度校核計算 8-76

4.7 變動載荷作用下的齒輪強度校核計算 8-77

4.8 齒麵膠閤承載能力校核計算 8-78

4.8.1 計算公式 8-78

4.8.2 計算中的有關數據及係數的確定 8-78

4.9 開式齒輪傳動的計算特點 8-83

5 齒輪的材料 8-84

6 圓柱齒輪的結構 8-88

7 漸開綫圓柱齒輪精度 8-93

7.1 齒輪偏差的定義和代號 8-93

7.2 精度等級及其選擇 8-96

7.3 齒輪偏差計算公式和數值錶 8-98

7.3.1 5級精度的齒輪偏差計算公式 8-98

7.3.2 齒輪偏差數值錶 8-99

7.4 齒厚與側隙 8-117

7.4.1 齒厚 8-117

7.4.2 側隙的術語和定義 8-118

7.4.3 小法嚮側隙 8-118

7.4.4 齒厚的公差與偏差 8-119

7.4.5 公法綫長度偏差 8-120

7.4.6 量柱（球）測量跨距偏差 8-120

7.5 齒輪坯的精度 8-120

7.6 齒麵錶麵粗糙度 8-123

7.7 中心距公差 8-124

7.8 軸綫平行度偏差 8-124

7.9 接觸斑點 8-125

7.10 檢驗項目 8-126

7.11 圖樣標注 8-126

8 齒輪修形和修緣 8-126

8.1 齒輪的彈性變形修形 8-127

8.1.1 齒廓彈性變形修形原理 8-127

8.1.2 齒嚮彈性變形修形原理 8-127

8.1.3 齒廓彈性變形計算 8-127

8.1.4 齒嚮彈性變形計算 8-127

8.1.5 齒廓彈性變形修形量的確定 8-129

8.1.6 齒嚮彈性變形修形量的確定 8-129

8.2 齒輪的熱變形修形 8-129

8.2.1 齒輪的熱變形機理 8-129

8.2.2 齒嚮的熱變形修形量的確定 8-131

8.2.3 齒廓的熱變形修形量的確定 8-132

8.3 考慮空間幾何因素引起輪齒嚙閤歪斜的修形 8-132

8.4 齒輪的齒頂修緣 8-133

8.5 齒輪修形示例 8-134

9 漸開綫圓柱齒輪傳動設計計算示例及零件工作圖 8-136

9.1 設計示例 8-136

9.2 漸開綫圓柱齒輪零件工作圖例 8-139

第3章 圓弧齒輪傳動 1 圓弧齒輪傳動的類型、特點和應用 8-141

1.1 單圓弧齒輪傳動 8-141

1.2 雙圓弧齒輪傳動 8-142

2 圓弧齒輪傳動的嚙閤特性 8-143

2.1 單圓弧齒輪傳動的嚙閤特性 8-143

2.2 雙圓弧齒輪傳動的嚙閤特性 8-143

2.2.1 同一工作齒麵上兩個同時接觸點間的軸嚮距離q  TA  8-143

2.2.2 多點嚙閤係數 8-144

2.2.3 多對齒嚙閤係數 8-144

2.2.4 齒寬b的確定 8-144

3 圓弧齒輪的基本齒廓及模數係列 8-145

3.1 單圓弧齒輪的基本齒廓 8-145

3.2 雙圓弧齒輪的基本齒廓 8-145

3.3 圓弧齒輪的法嚮模數係列 8-146

4 圓弧齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-146

5 圓弧齒輪傳動基本參數的選擇 8-149

5.1 齒數z和模數m  n  8-149

5.2 重閤度ε β  8-149

5.3 螺鏇角β 8-150

5.4 齒寬係數φ d 、φ a  8-150

6 圓弧齒輪的強度計算 8-150

6.1 圓弧齒輪傳動的強度計算公式 8-150

6.2 各參數符號的意義及各係數的確定 8-152

7 圓弧圓柱齒輪的精度 8-157

7.1 誤差的定義和代號 8-157

7.2 精度等級及其選擇 8-157

7.3 側隙 8-161

7.4 的檢驗項目 8-161

7.5 圖樣標注 8-161

7.6 圓弧齒輪精度數值錶 8-161

7.7 極限偏差及公差與齒輪幾何參數的關係式 8-165

8 圓弧圓柱齒輪設計計算示例及零件工作圖例 8-166

8.1 設計計算示例 8-166

8.2 圓弧圓柱齒輪零件工作圖例 8-168

第4章 錐齒輪和準雙麯麵齒輪傳動

1 概述 8-172

1.1 分類、特點和應用 8-172

1.2 基本齒製 8-173

1.3 模數 8-173

1.4 錐齒輪的變位 8-174

1.4.1 切嚮變位 8-174

1.4.2 徑嚮變位（高變位） 8-175

2 錐齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-175

2.1 直齒錐齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-175

2.2 斜齒錐齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-177

2.3 弧齒錐齒輪傳動和零度弧齒錐齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-177

2.4 奧利康錐齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-183

2.5 剋林根貝爾格錐齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-189

2.6 準雙麯麵齒輪傳動的幾何尺寸計算 8-195

3 錐齒輪傳動的設計計算 8-202

3.1 輪齒受力分析 8-202

3.2 主要尺寸的初步確定 8-203

3.3 錐齒輪傳動的疲勞強度校核計算 8-205

3.3.1 錐齒輪傳動的當量齒輪參數計算 8-205

3.3.2 錐齒輪傳動齒麵接觸疲勞強度和齒根彎麯疲勞強度的校核計算公式 8-207

3.3.3 疲勞強度校核計算中參數的確定 8-208

3.3.3.1 通用係數 8-208

3.3.3.2 齒麵接觸應力σ H 的修正係數 8-209

3.3.3.3 齒麵接觸疲勞強度計算的極限應力σ Hlim 和係數 8-210

3.3.3.4 齒根彎麯應力σ F 的修正係數 8-210

3.3.3.5 齒根彎麯疲勞強度計算的強度基本值σ FE 和係數 8-215

3.3.4 開式錐齒輪傳動的強度計算 8-215

3.4 錐齒輪傳動設計示例 8-215

4 錐齒輪的結構 8-222

5 錐齒輪的精度 8-223

5.1 術語和定義 8-223

5.2 精度等級 8-225

5.3 錐齒輪和檢驗組和公差 8-226

5.3.1 錐齒輪的檢驗組 8-226

5.3.2 錐齒輪的公差 8-226

5.4 錐齒輪副的檢驗和公差 8-226

5.4.1 齒輪副的檢驗項目 8-226

5.4.2 齒輪副的檢驗組 8-226

5.4.3 齒輪副的公差 8-227

5.5 錐齒輪副的側隙 8-227

5.6 圖樣標注 8-227

5.7 應用示例 8-228

5.8 齒坯的要求 8-228

5.9 錐齒輪精度數值錶 8-229

5.10 錐齒輪極限偏差及公差與齒輪幾何參數的關係式 8-240

6 錐齒輪工作圖例 8-241

第5章 蝸杆傳動

1 概述 8-244

2 普通圓柱蝸杆傳動 8-246

2.1 普通圓柱蝸杆傳動的基本齒廓和標記 8-246

2.1.1 基本齒廓 8-246

2.1.2 圓柱蝸杆傳動的標記 8-246

2.2 普通圓柱蝸杆傳動的主要參數 8-246

2.3 普通圓柱蝸杆傳動的幾何尺寸計算 8-247

2.4 普通圓柱蝸杆傳動的承載能力計算 8-247

2.4.1 齒上受力分析和滑動速度計算 8-247

2.4.2 普通圓柱蝸杆傳動的強度和剛度計算 8-247

2.4.3 蝸杆、蝸輪的材料和許用應力 8-253

2.4.4 蝸杆傳動的效率和散熱計算 8-254

2.5 提高圓柱蝸杆傳動承載能力的方法 8-256

2.6 蝸杆、蝸輪的結構 8-256

2.7 普通圓柱蝸杆傳動的設計示例 8-257

2.8 圓柱蝸杆、蝸輪精度 8-261

2.8.1 術語和定義 8-261

2.8.2 精度等級 8-264

2.8.3 蝸杆、蝸輪的檢驗和極限偏差 8-264

2.8.4 蝸杆副的檢驗和極限偏差 8-264

2.8.5 蝸杆副的側隙 8-264

2.8.6 齒坯的要求 8-274

2.8.7 極限偏差和公差數值錶 8-274

3 圓弧圓柱蝸杆傳動 8-277

3.1 軸嚮圓弧齒圓柱蝸杆（ZC 3 ）傳動 8-277

3.1.1 基本齒廓 8-277

3.1.2 ZC 3 蝸杆傳動的參數及其匹配 8-277

3.1.3 ZC 3 蝸杆傳動的幾何尺寸計算 8-279

3.1.4 ZC 3 蝸杆傳動強度計算及其他 8-280

3.2 環麵包絡圓柱蝸杆（ZC 1 ）傳動 8-280

3.2.1 基本齒廓 8-280

3.2.2 ZC 1 蝸杆傳動的參數及其匹配 8-280

3.2.3 ZC 1 蝸杆傳動的幾何尺寸計算 8-283

3.2.4 ZC 1 蝸杆傳動承載能力計算 8-283

3.2.5 ZC 1 蝸杆傳動設計示例 8-286

4 環麵蝸杆傳動 8-287

4.1 環麵蝸杆的形成原理 8-287

4.1.1 直廓環麵蝸杆（TSL型） 8-287

4.1.2 平麵包絡環麵蝸杆 8-288

4.2 環麵蝸杆的修形 8-288

4.2.1 直廓環麵蝸杆的修形 8-288

4.2.2 平麵二次包絡環麵蝸杆的修形 8-289

4.3 環麵蝸杆傳動的基本參數選擇和 幾何尺寸計算 8-289

4.4 環麵蝸杆傳動承載能力計算 8-294

4.5 環麵蝸杆傳動設計算例 8-294

4.6 環麵蝸杆、蝸輪工作圖例 8-296

4.7 環麵蝸杆、蝸輪的精度 8-299

4.7.1 直廓環麵蝸杆、蝸輪精度 8-299

4.7.2 平麵二次包絡環麵蝸杆、蝸輪精度 8-302

參考文獻 8-306

第9篇 輪  係

第1章 輪係概論

1 輪係的分類及應用 9-3

2 定軸輪係的傳動比 9-3

3 常用行星齒輪傳動的傳動型式與特點 9-5

4 行星齒輪傳動的傳動比 9-6

5 行星齒輪傳動的效率 9-7

第2章 漸開綫齒輪行星傳動

1 主要參數的確定 9-10

1.1 齒數及行星輪數的確定 9-10

1.1.1 齒數及行星輪數應滿足的條件 9-10

1.1.2 配齒方法 9-14

1.1.3 行星傳動中的齒輪變位 9-26

1.1.4 確定齒數和變位係數的計算例題 9-27

1.1.5 多級行星齒輪傳動的傳動比分配 9-

2 行星齒輪傳動的受力分析 9-30

3 行星傳動齒輪強度計算要點 9-33

3.1 小齒輪轉矩T 1 及圓周力F  t  9-33

3.2 應力循環次數 9-34

3.3 動載係數K  v 和速度係數Z  v  9-35

3.4 齒嚮載荷分布係數K β  9-35

4 行星齒輪傳動的結構設計與計算 9-36

4.1 行星齒輪傳動的均載 9-36

4.1.1 均載方法的分類 9-36

4.1.2 均載方法的評價與選擇 9-40

4.1.3 行星輪油膜浮動均載理論 9-41

4.1.4 行星齒輪傳動的浮動量計算 9-42

4.1.5 齒輪聯軸器的設計與計算 9-43

4.2 行星輪的結構 9-45

4.3 行星架的結構與計算 9-46

4.3.1 行星架的結構 9-46

4.3.2 行星架的變形計算 9-47

4.4 柔性輪緣的強度校核計算 9-47

4.5 行星齒輪減速器整體結構 9-48

4.6 主要技術要求 9-51

4.7 行星齒輪傳動設計計算例題 9-51

5 少齒差行星齒輪傳動 9-53

5.1 工作原理 9-53

5.2 少齒差變位原理及幾何計算 9-54

5.2.1 少齒差變位傳動的原理與特點 9-54

5.2.2 傳動質量指標 9-58

5.2.3 齒輪幾何尺寸及參數選用錶 9-60

5.3 零齒差變位內嚙閤的原理及有關計算 9-64

5.3.1 嚙閤方程 9-64

5.3.2 齒頂高 9-64

5.3.3 頂隙 9-64

5.3.4 重閤度 9-64

5.3.5 齒頂厚 9-64

5.3.6 變位係數的確定 9-65

5.3.7 零齒差幾何尺寸及參數錶 9-65

5.4 少齒差行星傳動的結構 9-65

5.4.1 NN型少齒差行星傳動 9-65

5.4.2 N型少齒差行星傳動 9-68

5.5 少齒差行星齒輪傳動受力分析 9-72

5.5.1 輪齒受力 9-72

5.5.2 輸齣機構受力 9-72

5.5.3 轉臂軸承受力 9-72

5.6 少齒差行星齒輪傳動的強度計算 9-74

5.7 少齒差行星齒輪傳動主要零件的常用材料 9-75

5.8 少齒差行星齒輪傳動主要零件的技術要求 9-75

5.9 漸開綫少齒差行星傳動效率計算 9-76

5.10 漸開綫少齒差行星齒輪傳動設計例題 9-77

第3章 擺綫針輪行星傳動

1 概述 9-82

1.1 擺綫針輪行星減速器的結構 9-82

1.2 擺綫針輪行星傳動的特點 9-82

1.3 擺綫針輪行星傳動幾何要素代號 9-83

2 擺綫針輪行星傳動的嚙閤原理 9-84

2.1 擺綫針輪傳動的齒廓麯綫 9-84

2.2 擺綫輪齒廓麯綫的方程 9-85

2.2.1 擺綫輪的標準齒形方程式 9-85

2.2.2 通用的擺綫輪齒形方程式 9-85

2.3 擺綫輪齒廓的麯率半徑 9-86

2.4 復閤齒形 9-89

2.4.1 齒形乾涉區的界限點（起止點） 9-89

2.4.2 乾涉後的擺綫輪齒頂圓半徑 9-89

2.4.3 復閤齒形設計 9-91

2.5 二齒差擺綫針輪行星傳動 9-94

2.5.1 二齒差擺綫針輪行星傳動的齒廓 9-94

2.5.2 二齒差傳動擺綫輪齒廓的修頂 9-95

3 擺綫針輪行星傳動的基本參數和幾何尺寸計算 9-96

3.1 擺綫針輪行星傳動的基本參數 9-96

3.2 擺綫針輪行星傳動的幾何尺寸 9-98

3.3 W機構的有關參數與幾何尺寸 9-99

4 擺綫針輪行星傳動的受力分析 9-100

4.1 針齒與擺綫輪齒嚙閤的作用力 9-100

4.1.1 在理想標準齒形無隙嚙閤時，針齒與擺綫輪齒嚙閤的作用力 9-100

4.1.2 修形齒有隙嚙閤時，針輪齒與擺綫輪齒嚙閤的作用力 9-102

4.2 輸齣機構的柱銷（套）作用於擺綫輪上的力 9-105

4.2.1 判斷同時傳遞轉矩之柱銷數 9-107

4.2.2 輸齣機構的柱銷（套）作用於擺綫輪上的力 9-108

4.3 轉臂軸承的作用力 9-108

5 主要傳動件的強度計算 9-108

5.1 齒麵接觸強度計算 9-109

5.2 針齒銷的彎麯強度和剛度計算 9-109

5.3 轉臂軸承的選擇 9-109

5.4 輸齣機構圓柱銷的強度計算 9-109

6 擺綫針輪傳動的優化設計 9-110

6.1 參數優化設計（優選a與r  rp ） 9-110

6.2 擺綫輪齒形的優化設計 9-111

7 擺綫針輪行星傳動的技術要求 9-114

7.1 對零件的要求 9-114

7.2 裝配的要求 9-114

8 設計計算公式與實例 9-118

9 主要零件的工作圖 9-120

10 大型擺綫針輪行星傳動的結構簡介 9-123

11 RV減速器 9-123

11.1 RV傳動原理與特點 9-123

11.1.1 傳動原理 9-123

11.1.2 傳動特點 9-124

11.2 RV傳動受力分析 9-124

11.3 RV傳動效率分析 9-126

11.4 機器人用RV傳動的設計要點 9-127

11.4.1 擺綫輪的優化修形 9-127

11.4.2 擺綫輪與針齒嚙閤力的分析 9-128

11.4.3 RV傳動的迴差分析 9-129

11.4.4 RV傳動的傳動誤差分析 9-133

11.4.5 RV傳動的剛度分析 9-137

12 雙麯柄環闆式針擺行星傳動 9-144

12.1 傳動原理與特點 9-144

12.2 三齒輪聯動雙麯柄雙環闆式針擺行星傳動的受力分析 9-147

12.3 主要件的強度計算和軸承的壽命計算 9-149

12.4 實例計算 9-149

12.5 雙麯柄環闆式針擺行星傳動的效率分析 9-151

第4章 諧波齒輪傳動

1 諧波齒輪傳動的主要特點及其基本原理 9-154

1.1 主要特點 9-154

1.2 基本構造及傳動原理 9-154

1.2.1 基本構造 9-154

1.2.2 傳動原理 9-155

2 諧波齒輪傳動的分類 9-155

3 諧波齒輪傳動的運動學計算 9-156

4 諧波齒輪傳動主要構件的結構型式 9-158

4.1 柔輪結構型式 9-158

4.2 剛輪結構型式 9-160

4.3 發生器結構型式 9-160

5 諧波齒輪傳動的設計計算與基本參數的確定 9-162

5.1 設計要點 9-162

5.2 諧波齒輪傳動比的確定 9-162

5.3 柔輪設計 9-162

5.3.1 柔輪分度圓直徑與波高的確定 9-163

5.3.2 齒形幾何關係的確定 9-163

5.3.3 柔輪結構尺寸的確定 9-165

5.3.4 柔輪的應力分析 9-165

5.3.5 柔輪強度計算舉例 9-166

5.3.6 柔輪材料 9-167

5.3.7 柔輪的坯料加工及熱處理 9-168

5.4 剛輪設計 9-168

5.5 波發生器的設計計算 9-168

5.5.1 凸輪薄壁軸承式波發生器的設計 9-168

5.5.2 圓盤式波發生器的設計 9-170

5.5.3 觸頭式波發生器的設計 9-171

5.5.4 行星式波發生器的設計 9-172

5.6 抗彎環的材料選擇 9-172

6 諧波傳動的效率、發熱、潤滑與增速 9-172

6.1 諧波傳動的效率計算 9-172

6.2 諧波齒輪傳動的發熱計算與潤滑 9-173

6.3 諧波齒輪傳動的增速問題 9-173

7 諧波齒輪傳動的試驗研究 9-174

7.1 空載及負載跑閤試驗、效率、溫升、超載、壽命試驗 9-174

7.2 剛度測試 9-174

7.3 起動轉矩測試 9-175

7.4 傳動誤差動態測試 9-175

7.5 頻率特性的測試 9-175

7.6 柔輪應力測試 9-176

8 動力諧波傳動工作過程中的跳齒問題 9-176

9 通用諧波傳動減速器的安裝、連接及外形尺寸 9-177

第5章 多點嚙閤柔性傳動裝置

1 概述 9-179

1.1 特徵和類型 9-179

1.2 優越性 9-179

1.3 應用範圍 9-179

2 主要結構型式與受力分析 9-180

3 柔性支承的結構和計算 9-180

4 多電動機驅動時的均載方法 9-181

參考文獻 9-182

第10篇 減速器和變速器

第1章 一般減速器設計資料

1 常用減速器的型式和應用 10-3

2 減速器的基本構造 10-5

2.1 齒輪、軸和軸承組閤 10-5

2.2 箱體 10-5

2.3 附件 10-5

3 減速器的基本參數 10-7

3.1 圓柱齒輪減速器的基本參數 10-7

3.2 圓柱蝸杆減速器的基本參數 10-7

4 減速器傳動比的分配 10-8

5 齒輪、蝸杆減速器箱體結構尺寸 10-9

5.1 鑄鐵箱體的結構和尺寸 10-9

5.2 焊接箱體的結構和尺寸 10-10

6 減速器附件及其結構尺寸 10-12

7 典型減速器結構示例 10-16

7.1 裝配圖 10-16

7.2 箱體零件工作圖 10-27

第2章 標準減速器

1 錐齒輪圓柱齒輪減速器 10-35

1.1 型號和標記方法 10-35

1.2 外形尺寸和布置型式 10-35

1.3 承載能力 10-46

1.4 選用方法 10-65

2 同軸式圓柱齒輪減速器 10-67

2.1 代號與標記方法 10-67

2.2 外形尺寸和安裝尺寸 10-68

2.3 承載能力 10-76

2.4 選用方法 10-103

3 起重機用三支點減速器 10-104

3.1 型式和標記方法 10-104

3.2 減速器外形尺寸 10-104

3.3 承載能力 10-104

3.4 選用方法 10-104

4 起重機用底座式減速器 10-112

5 起重機用立式減速器 10-114

5.1 型式和標記方法 10-114

5.2 外形尺寸和安裝尺寸 10-116

5.3 承載能力 10-116

5.4 選用方法 10-118

6 KPTH型圓柱齒輪減速器 10-119

6.1 裝配型式和標記方法 10-119

6.2 中心距和公稱傳動比 10-119

6.3 外形尺寸 10-119

6.4 承載能力 10-120

6.5 選用方法 10-121

7 運輸機械用減速器 10-123

7.1 裝配型式和標記方法 10-123

7.2 外形尺寸和安裝尺寸 10-123

7.3 承載能力 10-123

7.4 選用方法 10-130

8 少齒數漸開綫圓柱齒輪減速器 10-130

8.1 裝配型式和標記方法 10-130

8.2 外形尺寸 10-130

8.3 承載能力 10-125

8.4 選用方法 10-132

9 NGW行星齒輪減速器 10-134

9.1 代號和標記方法 10-134

9.2 公稱傳動比 10-134

9.3 型式和尺寸 10-134

9.4 潤滑和冷卻 10-140

9.5 承載能力 10-140

9.6 選用方法 10-144

10 礦井提升機用行星齒輪減速器 10-146

10.1 標記方法 10-146

10.2 型式和外形尺寸 10-146

10.3 承載能力 10-148

10.4 選用方法 10-152

11 礦用重載行星齒輪減速器 10-152

11.1 標記方法 10-153

11.2 型式和外形尺寸 10-153

11.3 承載能力 10-158

11.4 選用方法 10-164

12 三環減速器 10-164

12.1 型式和標記方法 10-164

12.2 外形尺寸及承載能力 10-164

12.3 選用方法 10-168

13 RH二環減速器 10-168

13.1 標記方法 10-168

13.2 裝配型式和外形尺寸 10-169

13.3 承載能力 10-169

13.4 選用方法 10-172

14 擺綫針輪減速器 10-173

14.1 型號和標記方法 10-173

14.2 外形尺寸 10-173

14.3 承載能力 10-174

14.4 選用方法 10-174

15 諧波傳動減速器 10-176

15.1 標記方法 10-176

15.2 外形尺寸 10-176

15.3 承載能力 10-177

16 TH、TB型減速器 10-180

16.1 裝配型式和標記方法 10-180

16.2 外形尺寸 10-181

16.3 承載能力 10-198

16.4 選用方法 10-207

17 圓弧圓柱蝸杆減速器 10-215

17.1 型式和標記方法 10-215

17.2 裝配型式和外形尺寸 10-215

17.3 承載能力 10-216

17.4 選用方法 10-218

18 軸裝式圓弧圓柱蝸杆減速器 10-219

18.1 標記方法 10-219

18.2 裝配型式和外形尺寸 10-220

18.3 承載能力 10-226

18.4 選用方法 10-231

18.5 潤滑 10-233

19 立式圓弧圓柱蝸杆減速器 10-233

19.1 型號和標記方法 10-233

19.2 裝配型式和外形尺寸 10-233

19.3 承載能力 10-233

20 直廓環麵蝸杆減速器 10-237

20.1 型號、標記方法和基本參數 10-237

20.2 裝配型式和外形尺寸 10-238

20.3 承載能力 10-241

20.4 選用方法 10-247

21 平麵包絡環麵蝸杆減速器 10-249

21.1 標記方法 10-249

21.2 裝配型式和外形尺寸 10-249

21.3 承載能力 10-253

21.4 選用方法 10-254

21.5 潤滑 10-259

22 平麵二次包絡環麵蝸杆減速器 10-259

22.1 型號和標記方法 10-259

22.2 裝配型式和外形尺寸 10-259

22.3 承載能力 10-263

22.4 選用方法 10-269

22.5 潤滑 10-271

第3章 機械無級變速器

1 機械無級變速器的一般資料 10-272

1.1 機械無級變速器的類型、特性及應用舉例 10-272

1.2 機械無級變速器的選用 10-276

2 齒鏈式無級變速器 10-277

2.1 型式和標記方法 10-277

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書奬等奬項。1994年，《機械設計手冊》曾在我國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、機電一體化及機械控製技術等方麵做瞭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

   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，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、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）全麵地闡述瞭産品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，為本版手冊構建瞭仿生機械設計的新體係，編寫瞭“仿生機械設計”篇（第50篇）。

    4）激光及其在機械工程中的應用篇是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所王立軍院士依據多年的研究成果，並參考國內外大量較新的文獻資料編寫而成的。

    5）綠色製造工程是國傢確立的五項重大工程之一，綠色設計是綠色製造工程的重要環節，是一個新的學科。閤肥工業大學劉誌峰教授依據在綠色設計方麵獲多項國傢和省部級奬勵的研究成果，參考國內外大量較新的文獻資料為本版手冊構建瞭綠色設計新體係，編寫瞭“綠色設計與和諧設計”篇（第48篇）。

    6）微機電及設計是前沿的新技術。東南大學黃慶安教授領導的微電子機械教育部重點實驗室多年來開展瞭大量研究工作，取得瞭一係列創新研究成果，本版手冊的“微機電及設計”篇（第28篇）就是依據這些成果和國內外大量較新的文獻資料編寫而成的。

    四、重視先進性

    （1）本版手冊對機械基礎設計和常規設計的內容做瞭大規模全麵修訂，編入瞭大量新標準、新材料、新結構、新工藝、新産品、新技術、新設計理論和計算方法等。

    1）編入和更新瞭産品設計中需要的大量國傢標準，僅機械工程材料篇就更新瞭標準126個，如GB/T 699—2015《碳素結構鋼》和GB/T 3077—2015《閤金結構鋼》等。

    2）在新材料方麵，充實並完善瞭鋁及鋁閤金、鈦及鈦閤金、鎂及鎂閤金等內容。這些材料由於具有優良的力學性能、物理性能以及迴收率高等優點，目前廣泛應用於航空、航天、高鐵、計算機、通信元件、電子産品、紡織和印刷等行業。增加瞭國內外粉末冶金材料的新品種，如美國、德國和日本等國傢的各種粉末冶金材料。充實瞭國內外工程塑料及復閤材料的新品種。

    3）新編的“機械零部件結構設計”篇（第4篇），依據11個結構設計方麵的基本要求，編寫瞭相應的內容，並編入瞭結構設計的評估體係和減速器結構設計、滾動軸承部件結構設計的示例。

    4）按照GB/T 3480.1～3—2013（報批稿）、GB/T 10062.1～3—2003及ISO 6336—2006等新標準，重新構建瞭更加完善的漸開綫圓柱齒輪傳動和錐齒輪傳動的設計計算新體係；按照初步確定尺寸的簡化計算、簡化疲勞強度校核計算、一般疲勞強度校核計算，編排瞭三種設計計算方法，以滿足不同場閤、不同要求的齒輪設計。

    5）在“第4捲 流體傳動與控製”捲中，編入瞭一大批國內外的新標準、新結構、新産品、新技術和新設計計算方法。在“液力傳動”篇（第23篇）中新增加瞭液黏傳動，它是一種新型的液力傳動。

    （2）“第5捲 機電一體化與控製技術”捲充實瞭智能控製及專傢的內容，大篇幅增加瞭機器人與機器人裝備的內容。

    機器人是機電一體化特徵為顯著的現代機械，機器人技術是智能製造的關鍵技術。由於智能製造的迅速發展，近年來機器人産業呈現齣高速發展的態勢。為此，本版手冊大篇幅增加瞭“機器人與機器人裝備”篇（第26篇）的內容。該篇從實用性的角度，編寫瞭串聯機器人、並聯機器人、輪式機器人、機器人工裝夾具及變位機；編入瞭機器人的驅動、控製、傳感、視角和人工智能等共性技術；結閤噴塗、搬運、電焊、衝壓及壓鑄等工藝，介紹瞭機器人的典型應用實例；介紹瞭服務機器人技術的新進展。

    （3）為瞭配閤我國創新驅動戰略的重大需求，本版手冊擴大瞭創新設計的篇數，將原第6捲擴編為兩捲，即新的“現代設計與創新設計（一）”（第6捲）和“現代設計與創新設計（二）”（第7捲）。前者保留瞭原第6捲的主要內容，後者編入瞭創新設計和與創新設計有關的內容及一些前沿的技術內容。

    本版手冊“現代設計與創新設計（一）”捲（第6捲）的重點內容和新增內容主要有：