第6篇連接與緊固
第1章螺紋及螺紋連接6-3
1螺紋6-3
1.1螺紋術語及其定義(摘自GB/T 14791—2013)6-3
1.2螺紋標準6-11
1.3英製標準6-13
1.4螺紋的分類、特點和應用6-14
1.5普通螺紋6-16
1.6梯形螺紋6-22
1.6.1梯形螺紋牙型與基本尺寸6-22
1.6.2梯形螺紋公差(摘自GB/T 5796.4—2005)6-25
1.7鋸齒形(3°、30°)螺紋6-28
1.7.1鋸齒形(3°、30°)螺紋牙型與基本尺寸6-28
1.7.2鋸齒形(3°、30°)螺紋公差(摘自GB/T 13576.4—2008)6-31
1.7.3水係統45°鋸齒形螺紋牙型與基本尺寸(摘自JB/T 2001.73—1999)6-35
1.855°非螺紋密封的管螺紋(摘自GB/T 7307—2001)6-36
1.955°密封管螺紋(摘自GB/T 7306.1~7306.2—2000)6-37
1.1060°密封管螺紋(摘自GB/T 12716—2011)6-40
1.11美國一般用途管螺紋的用途和代號6-43
1.12普通螺紋的管路係列(摘自GB/T 1414—2013)6-43
1.13米製密封螺紋(摘自GB/T 1415—2008)6-441.14管螺紋6-45
1.15矩形螺紋6-46
1.1630°圓弧螺紋6-47
2螺紋零件結構要素6-47
2.1緊固件6-47
2.2普通螺紋收尾、肩距、退刀槽、倒角(摘自GB/T 3—1997)6-49
2.3圓柱管螺紋收尾、退刀槽、倒角6-51
2.4螺塞與連接螺孔尺寸6-52
2.5地腳螺栓孔和凸緣6-52
2.6孔沿圓周的配置6-52
2.7通孔與沉孔尺寸6-53
2.8普通螺紋的內、外螺紋餘留長度、鑽孔餘留深度、螺栓突齣螺母的末端長度(摘自JB/ZQ 4247—2006)6-55
2.9粗牙螺栓、螺釘的擰入深度、攻螺紋深度和鑽孔深度6-55
2.10扳手空間(摘自JB/ZQ 4005—2006)6-56
2.11對邊和對角寬度尺寸(摘自JB/ZQ 4263—2006)6-57
3螺紋連接6-60
3.1螺紋連接的基本類型6-60
3.2螺紋連接的常用防鬆方法6-61
3.3螺栓組連接的設計6-64
3.3.1螺栓組連接的結構設計6-64
3.3.2螺栓組連接的受力分析6-64
3.4單個螺栓連接的強度計算6-66
3.4.1不預緊螺栓連接、預緊螺栓連接6-66
3.4.2受偏心載荷的預緊螺栓連接6-69
3.4.3高溫螺栓連接6-693.4.4低溫螺栓連接6-69
3.4.5鋼結構用高強度螺栓連接6-70
3.5螺紋連接擰緊力矩的計算和預緊力的控製6-70
3.5.1擰緊力矩的計算6-70
3.5.2預緊力的控製6-71
3.6螺紋連接力學性能和材料6-73
3.7螺紋連接的標準元件6-85
3.7.1緊固件的標記方法(摘自GB/T 1237—2000)6-85
3.7.2螺栓6-85
3.7.3螺柱6-106
3.7.4螺釘6-111
3.7.5螺母6-128
3.7.6墊圈及擋圈6-151
4新型螺紋連接型式和防鬆裝置6-180
4.1唐氏螺紋連接副6-180
4.1.1唐氏螺紋連接副的防鬆原理及安裝要求6-180
4.1.2唐氏螺紋連接副的防鬆性能6-180
4.1.3唐氏螺紋連接副的保證載荷及企業標準件6-181
4.1.4唐氏螺紋連接副在吊車梁壓軌器上的應用6-185
4.2高性能防鬆螺母6-185
4.2.1施必牢(DTF)防鬆螺母6-185
4.2.2液壓防鬆螺母及拉緊器6-190
第2章鉚釘連接6-193
1鉚釘連接的類型、特點和應用6-193
2鉚縫6-193
2.1鉚縫的形式6-193
2.2鉚縫的設計6-194
3鉚釘孔間距6-194
4鉚釘公稱杆徑和鉚釘長度計算6-194
5鉚釘用通孔直徑6-195
6鉚釘連接的強度計算6-195
7鉚接的材料和許用應力6-196
8鉚接結構設計中應注意的問題6-197
9鉚釘類型及標準件6-198第3章銷、鍵和花鍵連接6-216
1銷連接6-216
1.1銷的類型、特點和應用6-216
1.2銷的選擇和銷連接的強度計算6-218
1.3銷的標準件6-220
2鍵連接6-228
2.1鍵的類型、特點和應用6-228
2.2鍵的選擇和連接的強度計算6-229
2.3鍵的標準件6-231
3花鍵連接6-246
3.1花鍵的類型、特點和應用6-246
3.2花鍵連接的強度計算6-246
3.2.1通用簡單計算法6-246
3.2.2花鍵承載能力計算法(摘自GB/T 17855—1999)6-247
3.3矩形花鍵(摘自GB/T 1144—2001)6-254
3.4圓柱直齒漸開綫花鍵6-258
3.4.1術語、代號及定義(摘自GB/T 3478.1—2008)6-258
3.4.2基本參數(摘自GB/T 3478.1—2008)6-260
3.4.3基本齒廓(摘自GB/T 3478.1—2008)6-262
3.4.4尺寸係列6-263
3.4.5公差等級及公差6-270
3.4.6漸開綫花鍵的參數標注6-277
第4章過盈連接6-279
1過盈連接的方法、特點與應用6-279
2過盈連接的設計與計算6-280
2.1圓柱麵過盈連接的計算(摘自GB/T 5371—2004)6-281
2.2圓柱麵過盈連接的計算舉例6-287
2.3圓錐麵過盈連接的計算(摘自GB/T 15755—1995)6-290
2.4圓錐過盈連接的計算舉例6-293
3過盈連接的結構設計6-295
3.1圓柱麵過盈連接的閤理結構6-295
3.2圓錐麵過盈連接的一般要求(摘自GB/T 15755—1995)6-296
3.3油壓裝卸結構設計規範(摘自JB/T 6136—2007)6-298
3.4油壓裝卸說明(摘自JB/T 6136—2007)6-301
第5章脹緊連接和型麵連接6-302
1脹緊連接6-302
1.1連接原理與特點6-302
1.2脹緊連接套的型式與基本尺寸(摘自GB/T 28701—2012)6-302
1.2.1ZJ1型脹緊連接套6-302
1.2.2ZJ2型脹緊連接套6-304
1.2.3ZJ3型脹緊連接套6-306
1.2.4ZJ4型脹緊連接套6-307
1.2.5ZJ5型脹緊連接套6-308
1.3脹緊連接套的標記示例6-309
1.4脹緊連接套的選用(摘自GB/T 28701—2012)6-309
1.4.1按傳遞負荷選擇脹套的計算6-309
1.4.2結閤麵公差及錶麵粗糙度6-309
1.4.3被連接件的尺寸6-310
1.5脹緊連接套安裝和拆卸的一般要求(摘自GB/T 28701—2012)6-311
1.6ZJ1型脹緊連接套的連接設計要點(摘自GB/T 28701—2012)6-311
2型麵連接6-317
第6章錨固連接6-319
1錨固連接的作用原理6-3192錨固連接失效的幾種主要形式6-320
3錨固連接的基礎與安裝6-320
3.1錨固基礎6-320
3.2錨栓的安裝6-321
4錨栓的錶麵處理6-324
5錨固連接的承載力驗算6-324
5.1錨栓承載力驗算要求及計算公式6-324
5.1.1驗算方法與要求6-324
5.1.2受拉承載力計算6-325
5.1.3受剪承載力計算6-325
5.1.4拉剪共同作用下的承載力計算6-326
5.2例題6-326
6錨栓型號與規格6-327
7國産鋼膨脹螺栓及膨脹螺母6-345
7.1鋼膨脹螺栓6-345
7.2膨脹螺母6-346
第7章粘接6-347
1膠黏劑的選擇6-347
2粘接接頭的設計6-350
3粘接工藝與步驟6-352
3.1錶麵處理6-352
3.2膠液配製和塗敷6-353
3.3晾置與固化6-354
4粘接技術的應用6-354
參考文獻6-358
第7篇軸及其連接
第1章軸、麯軸和軟軸7-3
1軸7-3
1.1軸的分類7-3
1.2軸的設計7-3
1.3軸的常用材料7-3
1.4軸的結構設計7-6
1.4.1零件在軸上的定位與固定7-7
1.4.2提高軸疲勞強度的結構措施7-10
1.4.3軸頸及軸伸結構7-10
1.4.4軸的結構示例7-18
1.5軸的強度計算7-19
1.5.1按扭轉強度或剛度計算7-19
1.5.2按彎扭閤成強度計算7-20
1.5.3精確強度校核計算7-21
1.6軸的剛度校核7-28
1.6.1軸的扭轉剛度7-28
1.6.2軸的彎麯剛度7-28
1.7軸的臨界轉速校核7-31
1.7.1不帶圓盤的均勻質量軸的臨界轉速7-31
1.7.2帶圓盤的軸的臨界轉速7-32
1.7.3軸的臨界轉速計算舉例7-33
1.7.4等直徑軸的一階臨界轉速計算7-34
1.8軸的工作圖及設計計算舉例7-35
2麯軸7-40
2.1麯軸結構設計7-40
2.2麯軸的設計要點7-42
2.3麯軸的強度計算7-42
2.3.1麯軸的破壞形式7-42
2.3.2麯軸的受力分析7-42
2.3.3麯軸的靜強度校核7-44
2.3.4麯軸的疲勞強度校核7-45
2.3.5應力集中係數Kσ、Kτ及應力σa、σm、τa、τm7-46
2.3.6提高麯軸強度的措施7-47
3軟軸7-48
3.1軟軸的結構組成和規格7-49
3.1.1軟軸7-49
3.1.2軟管7-49
3.1.3軟軸接頭7-51
3.1.4軟管接頭7-51
3.2常用軟軸的典型結構7-52
3.3防逆轉裝置7-53
3.4軟軸的選擇7-54
第2章聯軸器7-55
1聯軸器的分類、特點及應用7-55
2機械式聯軸器選用計算(摘自JB/T 7511—1994)7-63
3聯軸器的性能、參數及尺寸7-66
3.1聯軸器軸孔和連接型式與尺寸(摘自GB/T 3852—2008)7-66
3.1.1圓柱形軸孔和鍵槽型式及尺寸7-66
3.1.2圓錐形軸孔和鍵槽型式及尺寸7-69
3.1.3其他連接型式7-71
3.2剛性聯軸器7-71
3.2.1凸緣聯軸器(摘自GB/T 5843—2003)7-71
3.2.2ZZ1脹套式剛性聯軸器7-74
3.3鼓形齒式聯軸器7-74
3.3.1GⅡCL型鼓形齒式聯軸器(摘自GB/T 26103.1—2010)7-75
3.3.2GⅡCLZ型鼓形齒式聯軸器(摘自JB/T 8854.2—2001)7-80
3.3.3GCLD型鼓形齒式聯軸器(摘自GB/T 26103.3—2010)7-84
3.3.4NGCL型帶製動輪鼓形齒式聯軸器(摘自GB/T 26103.4—2010)7-86
3.3.5NGCLZ型帶製動輪鼓形齒式聯軸器(摘自GB/T 26103.5—2010)7-89
3.3.6鼓形齒式聯軸器的選用及許用補償量7-92
3.3.7聯軸器的轉矩計算7-93
3.4TGL鼓形齒式聯軸器(摘自JB/T 5514—2007)7-95
3.5滾子鏈聯軸器(摘自GB/T 6069—2002)7-98
3.6十字軸式萬嚮聯軸器7-100
3.6.1SWC型整體叉頭十字軸式萬嚮聯軸器(摘自JB/T 5513—2006)7-100
BH、WH型聯軸器7-100
BF、WF、WD型聯軸器7-102
DH型聯軸器7-105
CH型聯軸器7-106
SWC型萬嚮聯軸器與相配件的連接尺寸及螺栓預緊力矩7-107
SWC型萬嚮聯軸器的布置與選用計算7-108
3.6.2SWP型剖分軸承座十字軸式萬嚮聯軸器(摘自JB/T 3241—2005)7-110
A型、B型、C型、D型、E型、F型聯軸器7-110
G型—有伸縮超短型聯軸器7-114
ZG型—正裝貫通型、FG—反裝貫通型聯軸器7-115
SWP型萬嚮聯軸器的連接及螺栓預緊力矩7-117
SWP型萬嚮聯軸器的選用計算7-117
我印象最深的是它對標準件選型和參數確定的那種近乎苛刻的詳盡程度。我隨便翻到關於軸承選型的那一節,它不是簡單地告訴你“根據轉速和載荷選3204型調心球軸承”,而是細緻地列齣瞭不同潤滑方式在不同溫度區間下的壽命衰減麯綫,並且配有大量的簡化圖解,演示瞭如何手動計算軸承座的剛度對預緊力的反作用影響。這讓我意識到,這本書的價值不在於提供快速答案,而在於係統性地構建一個完整的、可追溯的決策鏈條。我曾在一個項目中遇到過一個棘手的振動問題,當時我的直覺是調整阻尼器,但在書中關於動態特性分析的章節裏,我找到瞭更深層次的原因——原來是某個非綫性耦閤振動模式在特定工作頻率下被激發瞭,而書中的推導過程,一步步引導我從係統的固有頻率計算入手,最終定位到瞭問題的根源,那是一個我原先完全忽略的次要結構件的剛度變化。這本書的作者們顯然是帶著一種“將所有不確定性納入計算框架”的工程師信仰在寫作,它強迫你正視每一個變量,拒絕任何模糊的估計或經驗主義的跳躍。讀它就像是和一位經驗極其豐富但又極其固執的老師對話,他不會輕易放過你思維中的邏輯漏洞。
評分我發現,這本書裏沒有太多關於“創新”或“顛覆性技術”的敘述,它的核心精神似乎是“將已知原理做到極緻的可靠和精確”。例如,在講解鏈條傳動效率優化時,它花費瞭極大的篇幅去討論鏈節間嚙閤角的變化如何影響能量損失,並提供瞭詳細的實驗數據來支持其建立的修正模型,這些內容對於日常維護和標準設計來說,可能略顯‘過度工程化’瞭。然而,正是這種對細節的執著,纔使得它能夠被用在那些對安全性和壽命要求極高的場閤,比如航空航天設備或重型礦山機械的傳動部分。我感覺這本書的真正讀者群,是那些需要為設備“保底”的資深設計師,他們關心的不是能跑多快,而是確保它在預定壽命周期內不會以任何可預見的方式失效。這本書就像是為那些需要為自己設計的每一個零件和每一個連接點提供法律級彆辯護材料的工程師準備的終極武器,裏麵每一個結論都有堅實的數學和物理基礎作為支撐,幾乎找不到可以被隨意挑戰的灰色地帶。
評分這本書的排版和字體選擇,透露齣一種強烈的時代烙印,它更像是一本供專業人士在工作颱邊隨時查閱的“活工具”,而不是供人舒適地坐在沙發上閱讀的“傳記”。紙張的質地偏啞光,字裏行間充滿瞭密集的公式和工程製圖符號,很多插圖是那種傳統的二維正交投影圖,每一個尺寸標注都精確到小數點後幾位,旁邊常常附帶著詳細的幾何公差要求。我嘗試用電子閱讀器去掃描識彆其中的錶格數據,結果發現效果很差,因為很多關鍵的錶格設計得非常緊湊,包含瞭跨頁的復雜數據矩陣,電子化的處理完全破壞瞭其原有的結構邏輯。這本書的閱讀體驗,是必須把它平攤在一個足夠大的工作颱上,需要用筆在旁邊空白處演算,或者用手指沿著復雜的流程圖追蹤每一個判斷分支。對於年輕一代習慣於交互式模擬和三維可視化的學習者來說,這種純粹的、基於二維圖示和純文本描述的學習方式,無疑是一種挑戰,它考驗的不僅是理解能力,更是對傳統工程製圖規範的熟悉程度。
評分拿到這本厚重的工具書時,我心裏就咯噔一下,直覺告訴我,這絕不是那種可以輕鬆翻閱的休閑讀物。它的封麵設計樸實得近乎古闆,透露齣一種嚴肅的工業氣息,仿佛直接從某個年代久遠的工程院圖書館裏搬齣來的。我原本是抱著學習新知識的心態來的,想找找有沒有關於現代增材製造或者仿生設計的新章節,結果翻開目錄,裏麵的章節標題,比如“復雜麯麵零件的應力分析”或是“特定載荷下的疲勞壽命計算”,瞬間就把我拉迴瞭紮實的傳統機械原理世界。書裏大量的圖錶和公式,雖然嚴謹得令人信服,但對我這個主要關注前沿數字製造的工程師來說,顯得有些‘老派’。我試著去查找一些關於智能傳感器集成和物聯網在設備健康監測方麵的最新進展,結果一無所獲,這套書顯然更專注於材料的力學性能、公差配閤的精確計算以及經典傳動係統的優化設計,這些都是基石,無可厚非,但對於追求“未來感”的我來說,它更像是一本精裝版的“武功秘籍總綱”,而非最新招式詳解。它要求讀者必須具備深厚的數學功底和對物理定律的深刻理解,任何想走捷徑或尋求‘一鍵生成’解決方案的企圖,在這本書麵前都會被無情地擊碎。
評分說實話,這本書的閱讀過程是枯燥且費神的,它需要你保持高度集中的注意力,因為上下文的邏輯鏈條非常長,任何一個環節的疏忽都可能導緻後續所有計算結果的謬誤。我曾嘗試在通勤的地鐵上閱讀,結果發現根本行不通,因為書中的內容要求你必須在一個安靜、沒有乾擾的環境下,進行反復的查閱和對比,很多公式需要結閤前麵章節的概念纔能完全理解。我注意到,書中引用的參考文獻大多是上世紀八九十年代的經典德係或俄係工程文獻,這錶明其理論基礎是經過瞭漫長工程實踐檢驗的“老黃曆”,而不是基於最新研究的“時髦理論”。這本書的價值體現在它提供瞭一個穩定且經過時間考驗的、係統的機械設計知識框架。它不教你如何使用最新的CAD軟件,也不教你如何進行拓撲優化,它教的是‘機械’本身為什麼會這樣工作,以及如何用最基礎、最可靠的方式去確保它的功能。對於那些想跳過理論基礎直接上手做項目的初學者而言,它可能顯得晦澀難懂,但對於希望建立起堅實、不被時代輕易淘汰的工程學認知的專業人士來說,它無疑是案頭不可或缺的壓艙石。
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