機械設(shè)計手冊第2卷摘錄

1、成大先主編機械設(shè)計豐冊第五版 第巳卷2.機械設(shè)計手冊第五版共5卷，涵蓋了機械常規(guī)設(shè)計的所冇內(nèi)容。其中第1卷包括一般設(shè)計資料，機械 制圖、極限與配合、形狀和位置公整及表面結(jié)構(gòu)，常用機械工程材料，機構(gòu)；第2卷包樣連接與緊固，軸及其連 接，軸承，起1運輸機械零部件，操作件、小五金及管件；第3卷包括汨滑與密封，彈簣,螺旋傳動、岸探輪傳 動，帶、鏈傳動，齒輪傳動；第4卷包括多點嚙合柔性傳動.減速器、變速器，常用電機.電器及電動（液） 推桿與升降機，機械振動的控制及利用.機架設(shè)計.塑料制品與塑料注射成型樓具設(shè)計；第5卷包括液壓傳動， 液壓控制，氣壓傳動等。，機械設(shè)計手冊第五版杲在總結(jié)前四版的成功經(jīng)洽，考慮

2、廣大讀者的使用習(xí)慣及對機械設(shè)計手冊提出 新要求的基礎(chǔ)上進行編寫的。機械設(shè)計手冊保持了前四版的風(fēng)格、轉(zhuǎn)色和品位：突出實用性，從機拡設(shè)計人 員的角度考慮，合理安排內(nèi)容取舍和編排體系；強調(diào)準確性，數(shù)據(jù)、資料主要來自標準、規(guī)范和其他權(quán)威資料， 設(shè)計方法、公式、參數(shù)選用經(jīng)過長期實踐檢驗，設(shè)計舉例來自工程實踐；反映先進性，增加了許多適合我國國 悄、具有廣匍應(yīng)用前景的新材料、新方法、新技術(shù)、新工藝，采用了最新的標準、規(guī)范，廣泛收集了具有先進水 平并實現(xiàn)標準化的新產(chǎn)品；突出了實用、便查的待點。機械設(shè)計手冊可件為機械設(shè)計人員和有關(guān)工程技術(shù)人員的工具書.也可供高等院校有關(guān)專業(yè)師生餐考 使用。圖書在版編目（CIP）

3、數(shù)據(jù)機械設(shè)計手冊第2卷倣大先主編 一5版.一北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2007.11ISBN 978-7-122-01409-2I 機！i 成in 機械設(shè)計技術(shù)手冊 "TH122-62中國版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字（2007 ）第164152號責(zé)任編輯：罔國慶張興輝王烽賈娜文字編輯：聞敏張燕文責(zé)任較對：李 林 王素芹裝緘設(shè)計：尹琳琳出版發(fā)行：化學(xué)工業(yè)出版社（北京市東城區(qū)靑年湖南街13號 郵政編碼100011） 印北京云浩印刷有限責(zé)任公司裝訂：三河市萬龍印裝有限公司J787mm x 1092mm /16 印張 100% 字數(shù) 36辛5 千字1969年6月第版2008年4月北京第5版*28次

4、印刷購書咨詢（傳真：01064519686） 售后服務(wù)網(wǎng) 址:http: /www cip. com. cn凡購買本書，如有缺損質(zhì)問題，本社銷色中心負責(zé)調(diào)換。定 價:130.00元京化廣臨字20C8-10號版權(quán)所有違者必究6-4鋼；對丁樓要的軸、受載較大的軸、/徑變化較人的階樺軸-般采用飯坯；對于形狀復(fù)雜的軸可用倚造毛坯。(2) 根據(jù)使用條件選用軸的材質(zhì)多數(shù)抽規(guī)承受轉(zhuǎn)矩又承受彎矩.多處T變應(yīng)力條件下工作.因此軸的材料應(yīng)具右較好的強度和韌性.用于滑 動軸承時.還耍具有較好的耐瞎性。釉的需用材料見表611。其中優(yōu)質(zhì)碳索結(jié)構(gòu)鋼使用廣泛.45鋼最

5、為常用.它調(diào)質(zhì)后具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性 能。不太範要的軸也可用Q235、Q275竽普通碳素結(jié)構(gòu)倒°離速、重栽的軸.受力較大而要求尺寸小的軸以及冇 特殊變求的軸.耍用合金結(jié)構(gòu)鋼.如濟鋼.倂鐮鋼、硅絃鋼及硼鋼等°合金鋼對應(yīng)力集中的敏感性髙，所以采用 合金鋼的軸的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)盡雖滅少應(yīng)力集中源并要求我面粗髓度值低。對于形狀蟻雜的軸，如汽車拖拉機的軸類零件可用鑄造方法.常用的鑄材有球冬鑄浹、稀土鎂球段鑄鐵 等.由于其強度較高、沖擊甸度較好具有減摩、吸振和對應(yīng)力集屮敏感性小.價廉等優(yōu)點.在機械行業(yè)應(yīng)用日 趟增多。在髙溫和腐恤條件下工作的軸.應(yīng)用耐熱例和不銹鋼.常用的in lCr!8Ni9

6、Ti0(3) 用熱處理和表面處理匸藝提高材料的力學(xué)性能軸類零件的熱處理匸藝和衣面處理匸藝詳見本手冊第1卷第丨為第6章。本章農(nóng)612、*6-1-3的內(nèi)容可 供參考。材料牌孑熱處珅毛址比0/mm硬度HB坑拉冬度6勞極限扭轉(zhuǎn)枝 勞極限務(wù)注MPa不小于Q235.Q23SF440240180105用于不板豪或找荷不大的軸正火25W1S6420250180100用于載荷不大要征火<10040022016595求韌性較矗的軸20>100-30038020015590> 300 * 500103*15637019015085同火>500 - 70036018014580正火25<

7、187540320230130W100520270210120正火> 100 -300149 - 187500260205115>300 500143 - 187480240190no35回火>500 -750137-187460230185105應(yīng)用較廣泛>750 - 1000440220175100W100560300230!30調(diào)質(zhì)156 -207> 100-300540280220125正火25W241610360260ISO:<10()170-217600300240140> 100*30058029023513545> 300 * 5

8、00162 -217560280225130應(yīng)用垠廣泛M X>500 - 75()!56 -217540270215125調(diào)質(zhì)W200217 -255650360270155251000800485280W100241 -286750550350200用于戮荷較大而40<：r> 100 -300229 - 269700500320185無很大沖由的重>300 - 500650450295170> 500 * 800217 -255600350255145a 6-bi軸的常用材料及其主要力學(xué)性能冷作便化足-種機械衷面處理丁藝.也可以用來改薦軸的表面質(zhì)it,提高疲勞強

9、度，其方法有噴丸和滾壓 等。噴丸表面產(chǎn)生薄層切件變形和殘余壓縮應(yīng)力.能消除傲裂紋和其他加工方法造成的殘余應(yīng)力.多用于熱處理 或鍛壓后不需要箱加工的表面滾壓便表面產(chǎn)生薄層刻性變形.并大大降低我面粗糙度.硬化表層.也能消除微 裂紋.使表面產(chǎn)生殘余壓縮應(yīng)力。6-22疲勞強度安全系數(shù)枝核，是在軸經(jīng)過初步計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計后.根據(jù)軸的實際尺寸.考慮零件的表面質(zhì)械、應(yīng) 力集中、尺寸形響以及材料的疲勞極限等因索絵算軸的危險截面處的疲勞安全系數(shù)。枝核公式見表6125。A 6-1-25危険戴面安全系斂S的校核公式公7£式5 -八c .r-«。K.* K.P &S只考慮彎矩作用時的安全系數(shù)

10、S -只勺慮扭矩作用時的安全系數(shù)Sp按疲勞強度計算的許用安全疾數(shù)，見44 6-1.27陷6一一芳曲和扭轉(zhuǎn)時的尺寸影響系數(shù)見Q .1對稱循環(huán)應(yīng)力卜的材料疔曲授勞極限.MPa.A 6-1-35見衣6l 1e儀-材料拉伸和扭轉(zhuǎn)的半均應(yīng)力折篩系數(shù)，屹VGr-l對稱循環(huán)硏下的材料扭轉(zhuǎn)彼勞極W.MPa,6-1-34見衣6】廠叭“-彎曲應(yīng)力的應(yīng)力糾和平為應(yīng)力. MP"見表明彎曲和扭轉(zhuǎn)時的右效應(yīng)力集中系數(shù).6-1-26見表6131 衣6丨33-扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的應(yīng)力編和平均應(yīng)力. MP。見衣B表質(zhì)域系數(shù)一殼用衣6137；鈾表血 強化處理后用*6-139；有腐怏悄況時用 衣6136或表61386-1-26如集

11、計算結(jié)果不能滿足S>St應(yīng)改進軸的結(jié)構(gòu).降低應(yīng)力集中.提高柚的表面質(zhì)卅.采用熱處理或表面 強化處理等嘗施或改用強度較島的材質(zhì)以及加大軸輕的方法解決"一般，槍的疲勞強度是根據(jù)長期作用在軸上的最大變載荷進行校核計算的，即按無限疲勞進行設(shè)計。其材料 的疲勞極限br和r.,M應(yīng)力循環(huán)數(shù)為IO?（即循環(huán)壟數(shù)叫）時的數(shù)值.如果軸在全眼務(wù)期內(nèi)，其應(yīng)力獅環(huán)數(shù)/V <他則按有限壽命設(shè)計軸的結(jié)構(gòu).詳細內(nèi)容可參考有關(guān)抗疲勞沐« 6126應(yīng)力幅及平均應(yīng)力計算公式循殲待性應(yīng)力名稱彎曲應(yīng)力扭轉(zhuǎn)應(yīng)力對稱循環(huán)應(yīng)力輻M" s= pT平均應(yīng)力<rm =0牀動循環(huán)° M 化

12、 S = 2Zj rT = s 2 2Zf平均應(yīng)力說明M . T 軸危瞼飲面上的廳矩和扭矩.N mZ、Z.軸危険戟聞的抗彎和抗扭的裁面系數(shù)5見衣6亠28 衣6亠30表6127許用安全系數(shù)條件S,栽荷筑定輛確燉力計祥洛確1.3-1.5材料的力學(xué)性能符合杯準規(guī)宦（或 實驗數(shù)據(jù)），加1：質(zhì)電能満足設(shè)計耍求銭何瑞定不夠梢應(yīng)力計"較近個找荷的定不帝確應(yīng)力計算較機略或紬輕較大（</>200mm） 膾性材料制造的軸1.5 *!.81.8 -2.52.5-3注：如果柚的損壞會引起嚴欽鄭故.S» （ft應(yīng)適巧加大。6-28(2)靜強度安全系數(shù)校核本方法的目的圧校驗軸對綱性變形的抵

13、抗能力，即校核危險截面的紳強度安全系數(shù)C軸的胖強度足根據(jù)軸止作用 的最大瞬吋載荷(包括動載荷和沖擊戟荷)來計算的。一般.對于沒有特殊安全保護裝置的傳動.嚴大睨時載荷可按 電機最大過載能力確定。危險截面應(yīng)是受力較大.截面較小即靜應(yīng)力較大的若干載面。校核公式見表6140“公式s工W杭ns彎曲時s_二呂丄扭轉(zhuǎn)時s”二子* »ai石說明Sy 只考慮殍曲時的安全系數(shù)叭1材料的拉粗嚴點，見S”只唐慮扭轉(zhuǎn)時的安全系數(shù)八材tt*T.-(0.55、062)o.z.zf釉危險戡fM的抗彎和抗扭假面系才區(qū)一軸危購假面上的只大彎即和用大扭 衣 0-1 -28 * 衣 6-1 -30靜遙度的許用安全系數(shù)見&#

14、171; 6-1-41.fe軸的矩川 m損壞會引起嚴永審故該值應(yīng)適當(dāng)加大衰6-1-40危竝截面安全系數(shù)&的校核公式0. 45 -0. 551.2 -1.50. 55 -0.71.4 *1.807 -0.91.7 -2.2鑄適軸1.6 -2.5表6-1U1 靜強度的許用安全系數(shù)S*如最大載荷只能近似求得及應(yīng)力無法準確計算時.I：述以?值應(yīng)增大20% -50%。如果校核計算結(jié)采表明安全系數(shù)太低.可通過增大軸輕尺寸及改用較好的材料等措施以提高軸的斛強度安全系數(shù)。16軸的剛度校核軸在載荷的作用卜會產(chǎn)生彎曲和押轉(zhuǎn)變形.當(dāng)這些變形超過某個允許值時，會使機器的零部件工作狀況惡 化.甚至使機器無法正常

15、工作.故對精幣機器的傳動和對剛度要求高的軸.耍進行剛度校核，以保證釉的正常工 作。軸的則度分為扭轉(zhuǎn)剛度和彎曲剛度兩種.前者是用扭轉(zhuǎn)角©來度fit,厲者以撓度y和偏轉(zhuǎn)角0來度城。16.1軸的扭轉(zhuǎn)剛度軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核是計算軸在工作時的扭轉(zhuǎn)變形塑楚用毎米軸長的扭轉(zhuǎn)角©度就的。軸的扭轉(zhuǎn)變形會影 響機器的性能和工作精度，如內(nèi)燃機凸輪軸的扭轉(zhuǎn)角過大，會影響氣門的正確啟閉時間；龍門式起輩機運行機構(gòu) 傳動軸的扭轉(zhuǎn)角會影晌馳動輪的同步性；對冇發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動危險的軸以及操縱系統(tǒng)中的軸.都需具有較大的扭轉(zhuǎn) 剛度。軸的扭轉(zhuǎn)角©的計算公式列于衷6142。1.6.2軸的彎曲剛度軸在受載的悄況下會產(chǎn)牛.彎曲變形.過大的彎曲變形也會彩響抽上零件的正常工作.對于工作要求髙的榊密 機械如機床等.安裝齒輪的軸會因軸的變形影響齒輪的嚙合正確性及工作平穩(wěn)性；軸的備轉(zhuǎn)角0會使?jié)L動軸承的 內(nèi)外理