机械设计手册 第六版 第4卷 (2016年版)

机械设计手册（第六版 第4卷）
出版时间： 2016
　　《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