机械设计手册（第六版第4卷）内容简介

《机械设计手册》第六版共5卷，涵盖了机械常规设计的所有内容。其中第1卷包括一般设计资料，机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构，常用机械工程材料，机构，机械产品结构设计；第2卷包括连接与紧固，轴及其连接，轴承，起重运输机械零部件，操作件、小五金及管件；第3卷包括润滑与密封，弹簧，螺旋传动、摩擦轮传动，带、链传动，齿轮传动；第4卷包括多点啮合柔性传动，减速器、变速器，常用电机、电器及电动（液）推杆与升降机，机械振动的控制及利用，机架设计；第5卷包括液压传动，液压控制，气压传动等。

《机械设计手册》第六版是在总结前五版的成功经验，考虑广大读者的使用习惯及对《机械设计手册》提出新要求的基础上进行编写的。《机械设计手册》保持了前五版的风格、特色和品位：突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他**资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新材料、新方法、新技术、新工艺，采用了新标准和规范，广泛收集了具有先进水平并实现标准化的新产品；突出了实用、便查的特点。《机械设计手册》可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考使用。

第16篇多点啮合柔性传动

第1章概述16-3

1原理和特征16-3

1．1原理16-3

1．2特征16-3

2基本类型16-3

2．1分类16-3

2．2悬挂形式与其他特征的组合16-4

3结构和性能16-4

4优越性及应用16-11

4．1优越性16-11

4．2应用16-11

5有关结构实例的说明16-11

第2章悬挂安装结构16-12

1整体外壳式16-12

1．1初级减速器固定式安装结构16-12

1．2初级减速器悬挂式安装结构16-12

1．2．1初级减速器串接柔性支承为拉压杆（或弹簧）16-12

1．2．2初级减速器串接柔性支承为弯曲杆16-13

2固定滚轮式（BF型）16-15

3推杆式（BFP型）16-16

4拉杆式（BFT型）16-16

5偏心滚轮式（TSP型）16-18

第3章悬挂装置的设计计算16-19

1整体外壳式16-19

1．1全悬挂、自平衡扭力杆装置16-19

1．2全悬挂、扭力杆串接弯曲杆装置16-19

1．3全悬挂、弹簧串接拉压杆装置16-20

1．4全悬挂、弹簧液压串接弹簧装置16-21

1．5全悬挂、单作用式拉压杆装置16-21

2固定滚轮式（BF型）16-21

3推杆式（BFP型）16-23

4拉杆式（BFT型）16-24

5偏心滚轮式（TSP型）16-28

第4章柔性支承的结构型式和设计计算16-31

1单作用式16-31

2自平衡式16-34

3并接式（双作用式）16-35

4串接式16-37

5调整式16-40

6液压阻尼器16-41

第5章专业技术特点16-42

1均载技术16-42

1．1单台电动机驱动多个啮合点时16-42

1．2多台电动机驱动多个啮合点时16-42

1．2．1自动控制方法16-42

1．2．2机电控制方法16-43

2安全保护技术16-44

2．1扭力杆保护装置16-44

2．2过载保护装置16-45

3中心距可变与侧隙调整16-46

3．1辊子的外形尺寸和性能16-46

3．1．1辊子的外形尺寸16-46

3．1．2辊子的性能16-47

3．2侧隙调整和控制16-47

3．2．1齿轮侧隙在传动中的重要性16-47

3．2．2传动最小侧隙的保证16-48

4设计与结构特点16-49

4．1合理确定末级传动副的型式和结构参数16-49

4．1．1销齿传动等新型传动应逐步推广和发展16-49

4．1．2目前末级减速宜采用高度变位渐开线直齿齿轮16-50

4．2啮合点数的选择16-50

4．3各种悬挂安装形式的特点及适用性16-50

4．3．1整体外壳式（PGC型等）16-51

4．3．2固定滚轮式（BF型）16-51

4．3．3推杆式（BFP型）16-51

4．3．4拉杆式（BFT型）16-51

4．3．5偏心滚轮式（TSP型）16-51

4．4柔性支承的特性和结构要求16-51

4．4．1单作用式16-51

4．4．2自平衡式16-52

4．4．3并接式（双作用式）16-52

4．4．4串接式16-52

4．4．5调整式16-52

第6章整体结构的技术性能、尺寸系列和选型方法16-53

1国内多柔传动装置的结构、性能和尺寸系列16-53

1．1整体外壳式之一（PGC型，四点啮合，自平衡扭力杆）16-53

1．2整体外壳式之二（四点啮合，自平衡扭力杆串接弯曲杆）16-54

1．3整体外壳式之三（四点啮合，单作用弹簧缓冲装置串接拉压杆，有均载调节机构）16-55

1．4整体外壳式之四（两点啮合，自平衡扭力杆串接弯曲杆）16-57

1．5固定滚轮式（BF型）16-58

1．6拉杆式（BFT型，两点啮合，自平衡扭力杆串接弹簧）16-59

2国外多柔传动装置的结构、尺寸系列及选型16-62

2．1日本椿本公司的尺寸系列及选型方法16-62

2．1．1拉杆式（BFT型）16-62

2．1．2固定滚轮式（BF型）和推杆式（BFP型）16-64

2．2德国克虏伯公司BFT型尺寸系列16-66

2．3法国迪朗齿轮公司BFT型尺寸系列及选型方法16-67

第7章多点啮合柔性传动动力学计算16-71

1全悬挂多点啮合柔性传动扭振动力学计算（以氧气转炉为例）16-71

1．1系统力学模型16-71

1．2建立运动微分方程（三质量系统，按非零度区预张紧启动工况）16-73

1．3运动微分方程求解16-73

1．3．1固有振动解（按模态分析法）16-73

1．3．2强迫振动解16-75

1．4扭振力矩16-79

2半悬挂多点啮合柔性传动扭振动力学计算（以烧结机为例）16-79

2．1系统力学模型16-79

2．2建立运动微分方程（四质量系统）16-81

2．3运动微分方程求解（初始条件为零）16-81

2．4系统扭振力矩的计算16-88

3分析说明16-88

4结论16-88

第7章附录16-89

参考文献16-92

第17篇减速器、变速器

第1章减速器设计一般资料及设计举例17-3

1减速器设计一般资料17-3

1．1常用减速器的分类、形式及其应用范围17-3

1．2圆柱齿轮减速器标准中心距（摘自JB/T 9050．4—2006）17-5

1．3减速器传动比的分配及计算17-6

1．4减速器的结构尺寸17-10

1．4．1减速器的基本结构17-10

1．4．2齿轮减速器、蜗杆减速器箱体尺寸17-11

1．4．3减速器附件17-14

1．5减速器轴承的选择17-18

1．6减速器主要零件的配合17-19

1．7齿轮与蜗杆传动的效率和散热计算17-19

1．7．1齿轮与蜗杆传动的效率计算17-19

1．7．2齿轮与蜗杆传动的散热计算17-21

1．8齿轮与蜗杆传动的润滑17-23

1．8．1齿轮与蜗杆传动的润滑方法17-23

1．8．2齿轮与蜗杆传动的润滑油选择（摘自JB/T 8831—2001）17-26

1．9减速器技术要求17-27

1．10减速器典型结构示例17-28

1．10．1圆柱齿轮减速器17-28

1．10．2圆锥齿轮减速器17-32

1．10．3圆锥-圆柱齿轮减速器17-33

1．10．4蜗杆减速器17-34

1．10．5齿轮-蜗杆减速器17-38

2减速器设计举例17-39

2．1通用桥式起重机减速器设计17-39

2．1．1基本步骤17-39

2．1．2技术条件17-39

2．1．3确定工作级别17-39

2．1．4确定减速器速比17-41

2．1．5确定电机功率17-41

2．1．6确定减速器功率17-41

2．1．7安装及装配形式17-41

2．1．8确定传动参数17-42

2．1．9齿轮承载能力计算17-43

2．1．10齿轮修形计算17-46

2．1．11轴系设计17-47

2．1．12轴承选用17-48

2．2风力发电用增速齿轮箱设计17-49

2．2．1概述17-49

2．2．2特点及技术趋势17-49

2．2．3750kW风电齿轮箱设计举例17-49

第2章标准减速器及产品17-65

1ZDY、ZLY、ZSY型硬齿面圆柱齿轮减速器（摘自JB/T 8853—2001）17-65

1．1适用范围和代号17-65

1．2外形、安装尺寸及装配形式17-65

1．3承载能力17-69

1．4减速器的选用17-73

2QDX点线啮合齿轮减速器（摘自JB/T 11619—2013）17-75

2．1适用范围、代号和安装形式17-75

2．2外形、安装尺寸17-77

2．3承载能力17-84

2．4减速器的选用17-90

3DB、DC型圆锥、圆柱齿轮减速器（摘自JB/T 9002—1999）17-94

3．1适用范围和代号17-94

3．2外形、安装尺寸和装配形式17-94

3．3承载能力17-101

3．4实际传动比17-105

3．5减速器的选用17-105

4CW型圆弧圆柱蜗杆减速器（摘自JB/T 7935—1999）17-107

4．1适用范围和标记17-107

4．2外形、安装尺寸17-108

4．3承载能力和效率17-109

4．4润滑油牌号（黏度等级）17-112

4．5减速器的选用17-113

5TP型平面包络环面蜗轮减速器（摘自JB/T 9051—2010）17-114

5．1适用范围和标记17-114

5．2外形、安装尺寸17-115

5．3承载能力17-118

5．4减速器的总效率17-120

5．5减速器的选用17-121

6HWT、HWB型直廓环面蜗杆减速器（摘自JB/T 7936—2010）17-122

6．1适用范围和标记17-122

6．2外形、安装尺寸17-123

6．3承载能力及总传动效率17-125

6．4减速器的选用17-132

7行星齿轮减速器17-133

7．1NGW型行星齿轮减速器（摘自JB/T 6502—1993）17-133

7．1．1适用范围、标记及相关技术参数17-133

7．1．2外形、安装尺寸17-136

7．1．3承载能力17-150

7．1．4减速器的选用17-159

7．2NGW-S型行星齿轮减速器17-161

7．2．1适用范围和标记17-161

7．2．2外形、安装尺寸17-162

7．2．3承载能力17-164

7．2．4减速器的选用17-166

7．3垂直出轴星轮减速器（摘自JB/T 7344—2010）17-167

7．3．1适用范围及标记17-167

7．3．2外形、安装尺寸17-168

7．3．3承载能力17-170

7．3．4减速器的选用17-172

8摆线针轮减速器17-174

8．1概述17-174

8．2摆线针轮减速器17-176

8．2．1标记方法及使用条件17-176

8．2．2外形、安装尺寸17-177

8．2．3承载能力17-200

8．2．4减速器的选用17-231

9谐波传动减速器17-231

9．1工作原理与特点17-231

9．2XB、XBZ型谐波传动减速器 （摘自GB/T 14118—1993）17-233

9．2．1外形、安装尺寸17-233

9．2．2承载能力17-236

9．2．3使用条件及主要技术指标17-238

9．2．4减速器的选用17-238

10三环减速器17-239

10．1工作原理、特点及适用范围17-239

10．2结构形式与特征17-240

10．3装配形式17-241

10．4外形、安装尺寸（摘自YB/T 079—2005）17-243

10．5承载能力17-249

10．6减速器的选用17-255

11釜用立式减速器（浙江长城减速机有限公司）17-255

11．1X系列釜用立式摆线针轮减速器（摘自HG/T 3139．2—2001）17-255

11．1．1外形、安装尺寸17-256

11．1．2承载能力17-259

11．2LC型立式两级硬齿面圆柱齿轮减速器（摘自HG/T 3139．3—2001）17-263

11．2．1外形、安装尺寸17-263

11．2．2承载能力17-264

11．3FJ型硬齿面圆柱、圆锥齿轮减速器（摘自HG/T 3139．5—2001）17-265

11．3．1外形、安装尺寸17-265

11．3．2承载能力17-267

11．4LPJ、LPB、LPP型平行轴硬齿面圆柱齿轮减速器（摘自HG/T 3139．4—2001）17-268

11．4．1外形、安装尺寸17-268

11．4．2承载能力17-270

11．5FP型中功率窄V带及高强力V带传动减速器（摘自HG/T 3139．10—2001）17-272

11．5．1外形、安装尺寸17-272

11．5．2承载能力17-273

11．6YP型带传动减速器（摘自HG/T 3139．11—2001）17-274

11．6．1外形、安装尺寸17-274

11．6．2承载能力17-276

11．7釜用减速器附件17-277

11．7．1XD型单支点机架17-277

11．7．2XS型双支点机架17-280

11．7．3FZ型双支点方底板机架17-283

11．7．4JQ型夹壳联轴器17-285

11．7．5GT、DF型刚性凸缘联轴器17-286

11．7．6SF型三分式联轴器17-288

11．7．7TK型弹性块式联轴器17-289

12同轴式圆柱齿轮减速器（摘自JB/T 7000—2010）17-290

12．1适用范围17-290

12．2代号与标记示例17-291

12．3减速器的外形及安装尺寸17-291

12．4实际传动比及承载能力17-300

12．5减速器的选用17-323

13TH、TB型硬齿面齿轮减速器17-326

13．1适用范围及代号示例17-326

13．2装配布置型式17-326

13．3外形、安装尺寸17-327

13．4承载能力17-350

13．5减速器的选用17-365

14TR系列斜齿轮硬齿面减速机17-368

14．1标记示例17-369

14．2TR系列减速机装配形式17-369

14．3TR系列减速机外形、安装尺寸17-370

14．4TR系列减速机承载能力17-373

第3章机械无级变速器及产品17-394

1机械无级变速器的基本知识、类型和选用17-394

1．1传动原理17-394

1．2特点和应用17-396

1．3机械特性17-396

1．4类型、特性和应用示例17-397

1．5选用的一般方法17-401

1．5．1类型选择17-401

1．5．2容量选择17-401

2锥盘环盘无级变速器17-402

2．1概述17-402

2．2SPT系列减变速机的型号、技术参数及基本尺寸17-402

2．3ZH系列减变速机的型号、技术参数及基本尺寸17-404

3行星锥盘无级变速器17-409

3．1概述17-409

3．2行星锥盘无级变速器17-410

4环锥行星无级变速器17-416

4．1概述17-416

4．2环锥行星无级变速器17-416

4．2．1适用范围及标记示例17-416

4．2．2技术参数、外形及安装尺寸17-417

4．2．3选型方法17-419

5带式无级变速器17-419

5．1概述17-419

5．2V形宽带无级变速器17-420

6齿链式无级变速器17-422

6．1概述17-422

6．1．1特点及用途17-422

6．1．2变速原理17-422

6．1．3调速范围17-423

6．2P型齿链式无级变速器17-423

6．2．1适用范围及标记示例17-423

6．2．2技术参数、外形及安装尺寸17-424

7三相并列连杆式脉动无级变速器17-425

7．1概述17-425

7．2三相并列连杆式脉动无级变速器17-426

7．2．1适用范围及标记示例17-426

7．2．2外形、安装尺寸17-427

7．2．3性能参数17-428

8四相并列连杆式脉动无级变速器17-428

9多盘式无级变速器17-430

9．1概述17-430

9．2特点、工作特性和选用17-431

9．3型号标记、技术参数和外形、安装尺寸17-431

参考文献17-434

第18篇常用电机、电器及电动（液）推杆与升降机

第1章常用电机18-3

1电动机的特性、工作状态及其发热与温升18-3

2电动机的选择18-8

2．1选择电动机应综合考虑的问题18-8

2．2电动机选择顺序18-8

2．3电动机类型选择18-8

2．4电动机电压和转速的选择18-10

2．5异步电动机的调速运行18-11

2．6电动机功率计算18-12

2．7电动机功率计算与选用举例18-21

3异步电动机常见故障18-28

4常用电动机规格18-29

4．1旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级（摘自GB/T 4942．1—2006）18-29

4．2旋转电动机结构及安装型式（IM代码）（摘自GB/T 997—2008）18-30

4．3常用电动机的特点及用途18-37

4．4一般异步电动机18-41

4．4．1Y2系列（IP54）（摘自JB/T 8680—2008）、Y3系列（IP55）（摘自GB/T 25290—2010）

三相异步电动机18-41

4．4．2Y系列（IP44）三相异步电动机（摘自JB/T 10391—2008）18-53

4．4．3Y系列（IP23）三相异步电动机（摘自JB/T 5271—2010）18-62

4．4．4YR系列（IP44）三相异步电动机（摘自JB/T 7119—2010）18-65

4．4．5YR3系列（IP23）三相异步电动机（摘自JB/T 5269—2007）18-68

4．4．6Y、YR系列中型三相异步电动机（660V）18-71

4．4．7YX3系列（IP55）高效率三相异步电动机（摘自GB/T 22722—2008）18-73

4．4．8YH系列（IP44）高转差率三相异步电动机（摘自JB/T 6449—2010）18-81

4．4．9YEJ系列（IP44）电磁制动三相异步电动机（摘自JB/T 6456—2010）18-87

4．5变速和减速异步电动机18-92

4．5．1YD系列（IP44）变极多速三相异步电动机（摘自JB/T 7127—2010）18-92

4．5．2YCT（摘自JB/T 7123—2010）、YCTD（摘自JB/T 6450—2010）

系列电磁调速三相异步电动机18-98

4．5．3YCJ系列齿轮减速三相异步电动机（摘自JB/T 6447—2010）18-101

4．5．4YVP（IP44）系列变频调速三相异步电动机18-110

4．5．5冶金及起重用变频调速三相异步电动机18-114

4．6YZ（摘自JB/T 10104—2011）、YZR（摘自JB/T 10105—1999）

YZR3（摘自GB/T 21973—2008）系列起重及冶金用三相异步电动机18-117

4．6．1YZ、YZR系列起重及冶金用三相异步电动机技术数据18-117

4．6．2YZ、YZR系列起重及冶金用电动机的安装尺寸与外形尺寸18-119

4．7防爆异步电动机18-122

4．7．1YB3、YB2系列隔爆型三相异步电动机（摘自JB/T 7565．1—2011、JB/T 7565．2—2002、JB/T 7565．3—2004、JB/T 7565．4—2004）18-123

4．7．2YA系列增安型三相异步电动机（摘自JB/T 9595—1999、JB/T 8972—2011）18-132

4．8小功率电动机18-140

4．9YZU系列三相异步振动电动机（摘自JB/T 5330—2007）18-145

4．10小型盘式制动电动机18-147

4．10．1YPE三相异步盘式制动电动机18-147

4．10．2YHHPY起重用盘式制动电动机18-149

4．11直流电机18-150

4．11．1Z4系列直流电动机（摘自JB/T 6316—2006）18-151

4．11．2测速发电机18-165

4．12控制电动机18-171

4．12．1MINAS A4系列交流伺服电动机18-171

4．12．2AKM系列永磁无刷直流伺服电动机18-179

4．12．3BYG系列混合式步进电机18-195

4．13电动机滑轨18-201

第2章常用电器18-204

1电磁铁18-204

1．1MQD1系列牵引电磁铁18-204

1．2直流牵引电磁铁18-205

2行程开关18-207

2．1LXP1（3SE3）系列行程开关18-207

2．2LX19系列行程开关18-210

2．3LXZ1系列精密组合行程开关18-212

2．4LXW6系列微动开关18-213

2．5WL型双回路行程开关18-215

3接近开关18-226

3．1LXJ6系列接近开关18-226

3．2LXJ7系列接近开关18-227

3．3LXJ8（3SG）系列接近开关18-227

3．4E2系列接近开关18-234

3．5超声波接近开关18-239

4光电开关18-240

5传感器18-245

5．1传感器命名法及代码（摘自GB/T 7666—2005）18-246

5．1．1传感器命名方法18-246

5．1．2传感器代号标记方法18-247

5．2传感器图用图形符号（摘自GB/T 14479—1993）18-249

5．2．1传感器图形符号的组合18-249

5．2．2传感器图形符号表示规则18-249

5．3传感器产品18-251

5．3．1常用拉压力传感产品18-251

5．3．2常用扭矩传感器18-255

5．3．3位移和位置传感器18-259

5．3．4线速度传感器18-265

5．3．5角速度（转速）传感器18-268

5．3．6距离传感器18-270

5．3．7物位传感器18-271

6管状电加热元件（摘自JB/T 2379—1993）18-273

6．1管状电加热元件的型号与用途18-273

6．2管状电加热元件的结构及使用说明18-274

6．3管状电加热元件的常用设计、计算公式和参考数据18-274

6．4JGQ型管状电加热元件18-275

6．5JGY型管状电加热元件18-277

6．6JGS型管状电加热元件18-278

6．7JGX1，2，3型及JGJ1，2，3型管状电加热元件18-279

6．8JGM型管状电加热元件18-280

第3章电动、液压推杆与升降机18-282

1电动推杆18-282

1．1一般电动推杆18-282

1．2伺服电动推杆18-291

1．3应用示例18-294

2电液推杆18-294

2．1电动液压缸18-294

2．1．1UE系列电动液压缸与系列液压泵技术参数18-294

2．1．2UEC系列直列式电动液压缸选型方法18-298

2．1．3UEG系列并列式电动液压缸选型方法18-300

2．2电液推杆及电液转角器18-306

2．2．1DYT（B）电液推杆18-306

2．2．2ZDY电液转角器18-312

2．2．3有关说明18-313

3升降机18-314

3．1SWL蜗轮螺杆升降机（摘自JB/T 8809—2010）18-314

3．1．1型式及尺寸18-314

3．1．2性能参数18-318

3．1．3驱动功率的计算18-322

3．1．4蜗杆轴伸的许用径向力18-322

3．1．5螺杆长度与极限载荷的关系18-323

3．1．6螺杆许用侧向力Fs和轴向力Fa与行程的关系18-324

3．1．7工作持续率与环境温度的关系18-325

3．2其他升降机18-325

参考文献18-326

第19篇机械振动的控制及利用

第1章概述19-5

1机械振动的分类及机械工程中的振动问题19-5

1．1机械振动的分类19-5

1．2机械工程中常遇到的振动问题19-6

2机械振动等级的评定19-7

2．1振动烈度的确定19-7

2．2对机器的评定19-8

2．3其他设备振动烈度举例19-9

第2章机械振动的基础资料19-10

1机械振动表示方法19-10

1．1简谐振动表示方法19-10

1．2周期振动幅值表示法19-11

1．3振动频谱表示法19-11

2弹性构件的刚度19-12

3阻尼系数19-15

3．1线性阻尼系数19-15

3．2非线性阻尼的等效线性阻尼系数19-16

4振动系统的固有角频率19-17

4．1单自由度系统的固有角频率19-17

4．2二自由度系统的固有角频率19-21

4．3各种构件的固有角频率19-23

4．4结构基本自振周期的经验公式19-28

5简谐振动合成19-29

5．1同向简谐振动的合成19-29

5．2异向简谐振动的合成19-30

6各种机械产生振动的扰动频率19-32

第3章线性振动19-33

1单自由度系统自由振动模型参数及响应19-33

2单自由度系统的受迫振动19-35

2．1简谐受迫振动的模型参数及响应19-35

2．2非简谐受迫振动的模型参数及响应19-37

2．3无阻尼系统对常见冲击激励的响应19-38

3直线运动振系与定轴转动振系的参数类比19-39

4共振关系19-40

5回转机械在启动和停机过程中的振动19-41

5．1启动过程的振动19-415．2停机过程的振动19-41

6多自由度系统19-42

6．1多自由度系统自由振动模型参数及其特性19-42

6．2二自由度系统受迫振动的振幅和相位差角计算公式19-44

7机械系统的力学模型19-44

7．1力学模型的简化原则19-45

7．2等效参数的转换计算19-45

8线性振动的求解方法及示例19-47

8．1运动微分方程的建立方法19-47

8．1．1牛顿第二定律示例19-47

8．1．2拉格朗日法19-47

8．1．3用影响系数法建立系统运动方程19-48

8．2求解方法19-49

8．2．1求解方法19-49

8．2．2实际方法及现代方法简介19-50

8．2．3冲击载荷示例19-51

8．2．4关于动刚度19-52

9转轴横向振动和飞轮的陀螺力矩19-53

9．1转子的涡动19-53

9．2转子质量偏心引起的振动19-53

9．3陀螺力矩19-54

第4章非线性振动与随机振动19-55

1非线性振动19-55

1．1机械工程中的非线性振动类别19-55

1．2机械工程中的非线性振动问题19-56

1．3非线性力的特征曲线19-57

1．4非线性系统的物理性质19-60

1．5分析非线性振动的常用方法19-63

1．6等效线性化近似解法19-63

1．7示例19-64

1．8非线性振动的稳定性19-65

2自激振动19-66

2．1自激振动和自振系统的特性19-66

2．2机械工程中常见的自激振动现象19-66

2．3单自由度系统相平面及稳定性19-68

3随机振动19-713．1平稳随机振动描述19-72

3．2单自由度线性系统的传递函数19-73

3．3单自由度线性系统的随机响应19-74

4混沌振动19-75

第5章振动的控制19-77

1隔振与减振方法19-77

2隔振设计19-77

2．1隔振原理及一级隔振的动力参数设计19-77

2．2一级隔振动力参数设计示例19-79

2．3二级隔振动力参数设计19-80

2．4二级隔振动力参数设计示例19-82

2．5隔振设计的几个问题19-84

2．5．1隔振设计步骤19-84

2．5．2隔振设计要点19-85

2．5．3圆柱螺旋弹簧的刚度19-85

2．5．4隔振器的阻尼19-86

2．6隔振器的材料与类型19-86

2．7橡胶隔振器设计19-87

2．7．1橡胶材料的主要性能参数19-87

2．7．2橡胶隔振器刚度计算19-88

2．7．3橡胶隔振器设计要点19-89

3阻尼减振19-90

3．1阻尼减振原理19-90

3．2材料的损耗因子与阻尼层结构19-91

3．2．1材料的损耗因素与材料19-91

3．2．2橡胶阻尼层结构19-92

3．2．3橡胶支承实例19-94

3．3线性阻尼隔振器19-94

3．3．1减振隔振器系统主要参数19-95

3．3．2最佳参数选择19-96

3．3．3设计示例19-96

3．4非线性阻尼系统的隔振19-97

3．4．1刚性连接非线性阻尼系统隔振19-97

3．4．2弹性连接干摩擦阻尼减振隔振器动力参数设计19-99

3．5减振器设计19-99

3．5．1油压式减振器结构特征19-99

3．5．2阻尼力特性19-100

3．5．3设计示例19-101

3．5．4摩擦阻尼器结构特征及示例19-101

4阻尼隔振减振器系列19-102

4．1橡胶减振器19-102

4．1．1橡胶剪切隔振器的国家标准19-102

4．1．2常用橡胶隔振器的类型19-103

4．2不锈钢丝绳减振器19-107

4．2．1主要特点19-107

4．2．2选型原则与方法19-108

4．2．3组合形式的金属弹簧隔振器19-113

4．3扭转振动减振器19-113

4．4新型可控减振器19-115

4．4．1磁性液体19-115

4．4．2磁流变液19-116

5动力吸振器19-117

5．1动力吸振器设计19-117

5．1．1动力吸振器工作原理19-117

5．1．2动力吸振器的设计19-118

5．1．3动力吸振器附连点设计19-119

5．1．4设计示例19-119

5．2加阻尼的动力吸振器19-120

5．2．1设计思想19-120

5．2．2减振吸振器的最佳参数19-121

5．2．3减振吸振器的设计步骤19-121

5．3二级减振隔振器设计19-123

5．3．1设计思想19-123

5．3．2二级减振隔振器动力参数设计19-123

5．4摆式减振器19-124

5．5冲击减振器19-125

5．6可控式动力吸振器示例19-127

6缓冲器设计19-127

6．1设计思想19-127

6．1．1冲击现象及冲击传递系数19-128

6．1．2速度阶跃激励及冲击的简化计算19-129

6．1．3缓冲弹簧的储能特性19-130

6．1．4阻尼参数选择19-132

6．2一级缓冲器设计19-133

6．2．1缓冲器的设计原则19-133

6．2．2设计要求19-133

6．2．3一级缓冲器动力参数设计19-134

6．2．4加速度脉冲激励波形影响提示19-134

6．3二级缓冲器的设计19-134

7平衡法19-135

7．1结构的设计19-135

7．2转子的平衡19-135

7．3往复机械的平衡19-136

第6章机械振动的利用19-138

1概述19-138

1．1振动机械的用途及工艺特性19-138

1．2振动机械的组成19-139

1．3振动机械的频率特性及结构特征19-139

2振动输送类振动机的运动参数19-140

2．1机械振动指数19-140

2．2物料的滑行运动19-140

2．3物料抛掷指数19-141

2．4常用振动机的振动参数19-142

2．5物料平均速度19-142

2．6输送能力与输送槽体尺寸的确定19-143

2．7物料的等效参振质量和等效阻尼系数19-143

2．8振动系统的计算质量19-144

2．9激振力和功率19-144

3单轴惯性激振器设计19-145

3．1平面运动单轴惯性激振器19-145

3．2空间运动单轴惯性激振器19-147

3．3单轴惯性激振器动力参数（远超共振类）19-147

3．4激振力的调整及滚动轴承19-148

3．5用单轴激振器的几种机械示例19-148

3．5．1混凝土振捣器19-148

3．5．2破碎粉磨机械19-150

3．5．3圆形振动筛19-151

4双轴惯性激振器19-153

4．1产生单向激振力的双轴惯性激振器19-153

4．2空间运动双轴惯性激振器19-153

4．2．1交叉轴式双轴惯性激振器19-154

4．2．2平行轴式双轴惯性激振器19-154

4．3双轴惯性激振器动力参数（远超共振类）19-155

4．4自同步条件及激振器位置19-156

4．5用双轴激振器的几种机械示例19-157

4．5．1双轴振动颚式振动破碎机19-157

4．5．2振动钻进19-157

4．5．3离心机19-157

5其他各种形式的激振器19-159

5．1行星轮式激振器19-159

5．2混沌激振器19-159

5．3电动式激振器19-160

5．4电磁式激振器19-160

5．5电液式激振器19-161

5．6液压射流激振器19-162

5．7气动式激振器19-162

5．8其他激振器19-163

6近共振类振动机19-164

6．1惯性共振式19-164

6．1．1主振系统的动力参数19-164

6．1．2激振器动力参数设计19-165

6．2弹性连杆式19-166

6．2．1主振系统的动力参数19-166

6．2．2激振器动力参数设计19-166

6．3主振系统的动力平衡——多质体平衡式振动机19-167

6．4导向杆和橡胶铰链19-168

6．5振动输送类振动机整体刚度和局部刚度的计算19-168

6．6近共振类振动机工作点的调试19-170

6．7间隙式非线性振动机及其弹簧设计19-170

7振动机械动力参数设计示例19-171

7．1远超共振惯性振动机动力参数设计示例19-171

7．2惯性共振式振动机动力参数设计示例19-172

7．3弹性连杆式振动机动力参数设计示例19-174

8其他一些机械振动的应用实例19-175

8．1多轴式惯性振动机19-175

8．2混沌振动的设计例19-176

8．2．1多连杆振动台19-176

8．2．2双偏心盘混沌激振器在振动压实中的应用19-176

8．3利用振动的拉拔19-176

8．4振动时效技术应用19-177

8．5声波钻进19-178

9主要零部件19-178

9．1三相异步振动电机19-178

9．1．1部颁标准19-178

9．1．2立式振动电机与防爆振动电机19-181

9．2仓壁振动器19-181

9．3橡胶——金属螺旋复合弹簧19-183

10振动给料机19-186

10．1部颁标准19-186

10．2XZC型振动给料机19-187

10．3FZC系列振动出矿机19-188

11利用振动来监测缆索拉力19-191

11．1测量弦振动计算索拉力19-192

11．1．1弦振动测量原理19-192

11．1．2MGH型锚索测力仪19-192

11．2按两端受拉梁的振动测量索拉力19-193

11．2．1两端受拉梁的振动测量原理19-193

11．2．2高屏溪桥斜张钢缆检测部分简介19-193

11．3索拉力振动检测的一些最新方法19-195

11．3．1考虑索的垂度和弹性伸长λ19-195

11．3．2频差法19-196

11．3．3拉索基频识别工具箱19-196

第7章机械振动测量技术19-197

1概述19-197

1．1测量在机械振动系统设计中的作用19-197

1．2振动的测量方法19-197

1．2．1振动测量的主要内容19-197

1．2．2振动测量的类别19-197

1．3测振原理19-199

1．3．1线性系统振动量时间历程曲线的测量19-199

1．3．2测振原理19-199

1．4振动测量系统图示例19-200

2数据采集与处理19-200

2．1信号19-200

2．1．1信号的类别19-200

2．1．2振动波形因素与波形图19-200

2．2信号的频谱分析19-201

2．3信号发生器及力锤的应用19-202

2．3．1信号发生器19-202

2．3．2力锤及应用19-203

2．4数据采集系统19-203

2．5数据处理19-204

2．5．1数据处理方法19-204

2．5．2数字处理系统19-204

2．6智能化数据采集与分析处理、监测系统19-205

3振动幅值测量19-205

3．1光测位移幅值法19-206

3．2电测振动幅值法19-207

3．3激光干涉测量振动法19-207

3．3．1光学多普勒干涉原理测量物体的振动19-207

3．3．2低频激光测振仪19-207

4振动频率与相位的测量19-208

4．1李沙育图形法19-208

4．2标准时间法19-208

4．3闪光测频法19-209

4．4数字频率计测频法19-209

4．5振动频率测量分析仪19-209

4．6相位的测量19-209

5系统固有频率与振型的测定19-210

5．1自由衰减振动法19-210

5．2共振法19-210

5．3频谱分析法19-210

5．4振型的测定19-211

6阻尼参数的测定19-211

6．1自由衰减振动法19-211

6．2带宽法19-212

第8章轴和轴系的临界转速19-213

1概述19-213

2简单转子的临界转速19-213

2．1力学模型19-213

2．2两支承轴的临界转速19-214

2．3两支承单盘转子的临界转速19-215

3两支承多圆盘转子临界转速的近似计算19-216

3．1带多个圆盘轴的一阶临界转速19-216

3．2力学模型19-216

3．3临界转速计算公式19-216

3．4计算示例19-218

3．5简略计算方法19-219

4轴系的模型与参数19-219

4．1力学模型19-219

4．2滚动轴承支承刚度19-220

4．3滑动轴承支承刚度19-222

4．4支承阻尼19-226

5轴系的临界转速计算19-226

5．1传递矩阵法计算轴弯曲振动的临界转速19-226

5．1．1传递矩阵19-226

5．1．2传递矩阵的推求19-227

5．1．3临界转速的推求19-228

5．2传递矩阵法计算轴扭转振动的临界转速19-229

5．2．1单轴扭转振动的临界转速19-229

5．2．2分支系统扭转振动的临界转速19-231

5．3影响轴系临界转速的因素19-232

6轴系临界转速的修改和组合19-232

6．1轴系临界转速的修改19-232

6．2轴系临界转速的组合19-234

参考文献19-236

第20篇机架设计

第1章机架结构概论20-5

1机架结构类型20-5

1．1按机架结构形式分类20-5

1．2按机架的材料和制造方法分类20-6

1．2．1按材料分20-6

1．2．2按制造方法分20-7

1．3按力学模型分类20-7

2杆系结构机架20-8

2．1机器的稳定性20-8

2．2杆系的组成规则20-8

2．2．1平面杆系的组成规则20-8

2．2．2空间杆系的几何不变准则20-8

2．3平面杆系的自由度计算20-9

2．3．1平面杆系的约束类型20-9

2．3．2平面铰接杆系的自由度计算20-10

2．4杆系几何特性与静定特性的关系20-10

3机架设计的准则和要求20-11

3．1机架设计的准则20-11

3．2机架设计的一般要求20-11

3．3设计步骤20-12

4架式机架结构的选择20-12

4．1一般规则20-12

4．2静定结构与超静定结构的比较20-13

4．3静定桁架与刚架的比较20-14

4．4几种杆系结构力学性能的比较20-14

4．5几种桁架结构力学性能的比较20-15

5几种典型机架结构形式20-17

5．1汽车车架20-17

5．1．1梁式车架20-18

5．1．2承载式车身车架20-19

5．1．3各种新型车架形式20-20

5．2摩托车车架和拖拉机架20-21

5．3起重运输设备机架20-22

5．3．1起重机机架20-22

5．3．2缆索起重机架20-26

5．3．3吊挂式带式输送机的钢丝绳机架20-26

5．4挖掘机机架20-26

5．5管架20-28

5．6标准容器支座20-31

5．7大型容器支架20-33

5．8其他形式机架20-34

第2章机架设计的一般规定20-38

1载荷20-38

1．1载荷分类20-38

1．2组合载荷与非标准机架的载荷20-38

1．3雪载荷和冰载荷20-39

1．4风载荷20-39

1．5温度变化引起的载荷20-42

1．6地震载荷20-42

2刚度要求20-44

2．1刚度的要求20-44

2．2《钢结构设计规范》的规定20-44

2．3《起重机设计规范》的规定20-45

2．4提高刚度的方法20-46

3强度要求20-46

3．1许用应力20-47

3．1．1基本许用应力20-47

3．1．2折减系数K020-47

3．1．3基本许用应力表20-47

3．2起重机钢架的安全系数和许用应力20-49

3．3铆焊连接基本许用应力20-49

3．4极限状态设计法20-50

4机架结构的简化方法20-50

4．1选取力学模型的原则20-51

4．2支座的简化20-51

4．3结点的简化20-52

4．4构件的简化20-52

4．5简化综述及举例20-53

5杆系结构的支座形式20-55

5．1用于梁和刚架或桁架的支座20-55

5．2用于柱和刚架的支座20-57

6技术要求20-58

7设计计算方法简介20-60

第3章梁的设计与计算20-62

1梁的设计20-62

1．1纵梁的结构设计20-62

1．1．1纵梁的结构20-62

1．1．2梁的连接20-62

1．1．3主梁的截面尺寸20-65

1．1．4梁截面的有关数据20-65

1．2主梁的上拱高度20-68

1．3端梁的结构设计20-68

1．4梁的整体稳定性20-70

1．5梁的局部稳定性20-70

1．6梁的设计布置原则20-72

1．7举例20-72

2梁的计算20-75

2．1梁弯曲的正应力20-75

2．2扭矩产生的内力20-75

2．2．1实心截面或厚壁截面的梁或杆件20-75

2．2．2闭口薄壁杆件20-75

2．2．3开口薄壁杆件20-76

2．2．4受约束的开口薄壁梁偏心受力的计算20-77

2．3示例20-77

2．3．1梁的计算20-77

2．3．2汽车货车车架的简略计算20-80

2．4连续梁计算用表20-82

2．5弹性支座上的连续梁20-86

第4章柱和立架的设计与计算20-91

1柱和立架的形状20-91

1．1柱的外形和尺寸参数20-91

1．2柱的截面形状20-92

1．3立柱的外形与影响刚度的因素20-94

1．3．1起重机龙门架外形20-94

1．3．2机床立柱及其他20-95

1．3．3各种立柱类构件的刚度比较20-95

1．3．4螺钉及外肋条数量对立柱连接处刚度的影响20-96

2柱的连接及柱和梁的连接20-98

2．1柱的拼接20-98

2．2柱脚的设计与连接20-98

2．3梁和梁及梁和柱的连接20-100

3稳定性计算20-103

3．1不作侧向稳定性计算的条件20-103

3．2轴心受压稳定性计算20-103

3．3结构构件的容许长细比与长细比计算20-104

3．4结构件的计算长度20-105

3．4．1等截面柱20-105

3．4．2变截面受压构件20-105

3．4．3桁架构件的计算长度20-107

3．4．4特殊情况20-108

3．5偏心受压构件20-108

3．6加强肋板构造尺寸的要求20-109

3．7圆柱壳的局部稳定性20-109

4柱的位移与计算用表20-110

第5章桁架的设计与计算20-116

1静定梁式平面桁架的分类20-116

2桁架的结构20-117

2．1桁架结点20-117

2．1．1结点的连接形式20-117

2．1．2连接板的厚度和焊缝高度20-119

2．1．3桁架结点板强度及焊缝计算20-119

2．1．4桁架结点板的稳定性20-120

2．2管子桁架20-120

2．3几种桁架的结构形式和参数20-121

2．3．1结构形式20-121

2．3．2尺寸参数20-125

2．4桁架的起拱度20-125

3静定平面桁架的内力分析20-125

3．1截面法20-126

3．2结点法20-127

3．3混合法20-128

3．4代替法20-128

4桁架的位移计算20-129

4．1桁架的位移计算公式20-129

4．2几种桁架的挠度计算公式20-130

4．3举例20-134

5超静定桁架的计算20-137

6空间桁架20-139

6．1平面桁架组成的空间桁架的受力分析法20-139

6．2圆形容器支承桁架20-140

第6章框架的设计与计算20-144

1刚架的结点设计20-145

2刚架内力分析方法20-146

2．1力法计算刚架20-147

2．1．1力法的基本概念20-147

2．1．2计算步骤20-147

2．1．3简化计算的处理20-149

2．2位移法20-150

2．2．1角变位移方程20-150

2．2．2应用基本体系及典型方程计算刚架的步骤20-151

2．2．3应用结点及截面平衡方程计算刚架的步骤20-152

2．3简化计算举例20-153

3框架的位移20-154

3．1位移的计算公式20-154

3．1．1由载荷作用产生的位移20-154

3．1．2由温度改变所引起的位移20-155

3．1．3由支座移动所引起的位移20-156

3．2图乘公式20-156

3．3空腹框架的计算公式20-159

4等截面刚架内力计算公式20-160

4．1等截面单跨刚架计算公式20-160

4．2均布载荷等截面等跨排架计算公式20-168

第7章其他形式的机架20-170

1整体式机架20-170

1．1概述20-170

1．2有加强肋的整体式机架的肋板布置20-171

1．3布肋形式对刚度影响20-172

1．4肋板的刚度计算20-173

2箱形机架20-176

2．1箱体结构参数的选择20-176

2．1．1壁厚的选择20-176

2．1．2加强肋20-177

2．1．3孔和凸台20-177

2．1．4箱体的热处理20-178

2．2壁板的布肋形式20-178

2．3箱体刚度20-179

2．3．1箱体刚度的计算20-179

2．3．2箱体刚度的影响因素20-179

2．4齿轮箱箱体刚度计算举例20-183

2．4．1齿轮箱箱体的计算20-183

2．4．2车床主轴箱刚度计算举例20-186

2．4．3齿轮箱的计算机辅助设计（CAD）和实验20-187

3轧钢机类机架设计与计算方法20-187

3．1轧钢机机架形式与结构20-187

3．2短应力线轧机20-189

3．3闭式机架强度与变形的计算20-190

3．3．1计算原理20-190

3．3．2计算结果举例20-192

3．3．3机架内的应力与许用应力20-193

3．3．4闭口式机架的变形（延伸）计算20-194

3．4开式机架的计算20-195

3．5预应力轧机的计算20-196

4桅杆缆绳结构的机架20-197

5柔性机架20-198

5．1钢丝绳机架20-198

5．1．1概述20-198

5．1．2输送机钢丝绳机架的静力计算20-198

5．1．3钢丝绳的拉力20-199

5．1．4钢丝绳的预张力20-199

5．1．5钢丝绳鞍座尺寸20-199

5．2浓密机机座柔性底板（托盘）的设计20-200

参考文献20-203

2100433B

《机械设计手册》第六版共5卷，涵盖了机械常规设计的所有内容。其中第1卷包括一般设计资料，机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构，常用机械工程材料，机构，机械产品结构设计；第2卷包括连接与紧固，轴及其连接，轴承，起重运输机械零部件，操作件、小五金及管件；第3卷包括润滑与密封，弹簧，螺旋传动、摩擦轮传动，带、链传动，齿轮传动；第4卷包括多点啮合柔性传动，减速器、变速器，常用电机、电器及电动（液）推杆与升降机，机械振动的控制及利用，机架设计；第5卷包括液压传动，液压控制，气压传动等。

《机械设计手册》第六版是在总结前五版的成功经验，考虑广大读者的使用习惯及对《机械设计手册》提出新要求的基础上进行编写的。《机械设计手册》保持了前五版的风格、特色和品位：突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他**资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新材料、新方法、新技术、新工艺，采用了新标准和规范，广泛收集了具有先进水平并实现标准化的新产品；突出了实用、便查的特点。《机械设计手册》可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考使用。

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