現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第2卷（第二版）

第6篇 軸和聯(lián)軸器

第1章軸

1.1軸的分類、材料和設(shè)計(jì)方法6-3

1.1.1軸的分類6-3

1.1.2軸的常用材料6-3

1.1.3軸的設(shè)計(jì)方法概述6-5

1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6-5

1.2.1零件在軸上的定位與固定6-6

1.2.2軸的結(jié)構(gòu)與工藝性6-8

1.2.3軸伸的結(jié)構(gòu)尺寸6-8

1.2.4提高軸疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施6-13

1.2.5軸的結(jié)構(gòu)示例6-14

1.3軸的強(qiáng)度校核計(jì)算6-15

1.3.1僅受扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度校核計(jì)算6-15

1.3.2受彎扭聯(lián)合作用的強(qiáng)度校核計(jì)算6-16

1.3.3考慮應(yīng)力集中的強(qiáng)度校核計(jì)算6-17

1.4軸的剛度校核計(jì)算6-21

1.4.1軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算6-21

1.4.2軸的彎曲剛度校核計(jì)算6-21

1.5軸的臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算6-22

1.5.1不帶圓盤均質(zhì)軸的臨界轉(zhuǎn)速6-23

1.5.2帶圓盤的軸的臨界轉(zhuǎn)速6-23

1.6設(shè)計(jì)計(jì)算舉例及軸的工作圖6-24

1.7軸的可靠度計(jì)算6-27

1.7.1軸可靠度計(jì)算的基本方法6-27

1.7.2軸可靠度計(jì)算舉例6-28

1.8軸的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與分析6-28

1.8.1軸的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)6-28

1.8.2軸的強(qiáng)度校核的有限元計(jì)算6-29

1.8.3軸的剛度校核的有限元計(jì)算6-32

1.8.4軸臨界轉(zhuǎn)速的有限元計(jì)算6-32



第2章軟軸

2.1軟軸的結(jié)構(gòu)組成和規(guī)格6-34

2.1.1軟軸6-34

2.1.2軟管6-36

2.1.3軟軸接頭6-36

2.1.4軟管接頭6-37

2.2常用軟軸的典型結(jié)構(gòu)6-37

2.3防逆轉(zhuǎn)裝置6-38

2.4軟軸的選擇與使用6-39

2.4.1軟軸的選擇6-39

2.4.2軟軸使用時(shí)的注意事項(xiàng)6-40



第3章聯(lián)軸器

3.1聯(lián)軸器的分類、特點(diǎn)及應(yīng)用6-41

3.2聯(lián)軸器的選用(JB/T 7511—1994)6-41

3.2.1聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩6-41

3.2.2撓性或彈性聯(lián)軸器計(jì)算6-43

3.2.3選用聯(lián)軸器有關(guān)的系數(shù)6-44

3.2.4聯(lián)軸器選用示例6-46

3.3聯(lián)軸器的性能、參數(shù)及尺寸6-47

3.3.1聯(lián)軸器軸孔和連接型式與尺寸(GB/T 3852—2017)6-48

3.3.2凸緣聯(lián)軸器(GB/T 5843—2003)6-53

3.3.3彈性柱銷聯(lián)軸器(GB/T 5014—2017)6-56

3.3.4彈性套柱銷聯(lián)軸器(GB/T 4323—2017)6-63

3.3.5彈性柱銷齒式聯(lián)軸器(GB/T 5015—2017)6-66

3.3.6彈性塊聯(lián)軸器(JB/T 9148—1999)6-78

3.3.7彈性環(huán)聯(lián)軸器(GB/T 2496—2008)6-82

3.3.8梅花形彈性聯(lián)軸器(GB/T 5272—2017)6-85

3.3.9膜片聯(lián)軸器(JB/T 9147—1999)6-93

3.3.10蛇形彈簧聯(lián)軸器(JB/T 8869—2000)6-103

3.3.11彈性阻尼簧片聯(lián)軸器(GB/T 12922—2008)6-120

3.3.12鼓形齒式聯(lián)軸器6-134

3.3.13滾子鏈聯(lián)軸器(GB/T 6069—2017)6-148

3.3.14十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器6-149

3.3.15鋼球式節(jié)能安全聯(lián)軸器6-168

3.3.16蛇形彈簧安全聯(lián)軸器（JB/T 7682—1995）6-178

3.3.17聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)一覽表6-181



參考文獻(xiàn)6-184



第7篇 滾動(dòng)軸承

第1章滾動(dòng)軸承的分類、結(jié)構(gòu)型式及代號(hào)

1.1滾動(dòng)軸承的常用分類7-3

1.2滾動(dòng)軸承其他分類7-5

1.3帶座外球面球軸承分類7-5

1.4滾動(dòng)軸承的代號(hào)7-6

1.4.1基本代號(hào)7-7

1.4.2常用滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)型式和代號(hào)構(gòu)成7-8

1.4.3滾針軸承的基本結(jié)構(gòu)型式和代號(hào)構(gòu)成7-15

1.4.4前置代號(hào)7-18

1.4.5后置代號(hào)7-18

1.4.6代號(hào)編制規(guī)則7-24

1.4.7帶附件軸承代號(hào)7-24

1.4.8非標(biāo)準(zhǔn)軸承代號(hào)7-24

1.4.9非標(biāo)準(zhǔn)軸承代號(hào)示例7-25

1.4.10符合GB/T 273.1—2011規(guī)定的圓錐滾子軸承代號(hào)7-25

1.4.10.1圓錐滾子軸承代號(hào)構(gòu)成7-25

1.4.10.2基本代號(hào)7-25

1.4.10.3后置代號(hào)7-25

1.5帶座外球面球軸承代號(hào)7-26

1.5.1帶座軸承代號(hào)的構(gòu)成及排列7-26

1.5.2帶座軸承基本結(jié)構(gòu)及代號(hào)構(gòu)成7-26

1.5.3帶附件的帶座軸承代號(hào)7-29

1.6專用軸承的分類和代號(hào)7-29



第2章滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)與選用

2.1滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)類型的特點(diǎn)及適用范圍7-31

2.2滾動(dòng)軸承的選用7-33

2.2.1軸承的類型選用7-33

2.2.2滾動(dòng)軸承的尺寸選擇7-35

2.2.3滾動(dòng)軸承的游隙選擇7-39

2.2.4滾動(dòng)軸承公差等級(jí)的選用7-47

2.2.5滾動(dòng)軸承公差7-47

2.2.5.1向心軸承公差（圓錐滾子軸承除外）7-51

2.2.5.2圓錐滾子軸承公差7-57

2.2.5.3向心軸承外圈凸緣公差7-62

2.2.5.4圓錐孔公差7-63

2.2.5.5推力軸承公差7-64



第3章滾動(dòng)軸承的計(jì)算

3.1滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算7-68

3.1.1基本概念和術(shù)語(yǔ)7-68

3.1.2符號(hào)7-69

3.1.3基本額定壽命的計(jì)算7-70

3.1.4修正額定壽命的計(jì)算7-70

3.1.5系統(tǒng)方法的壽命修正系數(shù)aISO7-70

3.1.6疲勞載荷極限Cu7-70

3.1.7壽命修正系數(shù)aISO的簡(jiǎn)化方法7-71

3.1.8污染系數(shù)eC7-73

3.1.9黏度比κ的計(jì)算7-79

3.2基本額定動(dòng)載荷的計(jì)算7-80

3.2.1軸承的基本額定動(dòng)載荷C7-80

3.2.2雙列或多列推力軸承軸向基本額定動(dòng)載荷Ca7-82

3.3基本額定靜載荷的計(jì)算7-82

3.4當(dāng)量載荷的計(jì)算7-83

3.5軸承組的基本額定載荷和當(dāng)量載荷7-86

3.6變化工作條件下的平均載荷7-86

3.7變化工作條件下的壽命計(jì)算7-87

3.8軸承極限轉(zhuǎn)速的確定方法7-87

3.9額定熱轉(zhuǎn)速7-88

3.9.1定義及符號(hào)7-89

3.9.2額定熱轉(zhuǎn)速的計(jì)算7-89

3.10滾動(dòng)軸承的摩擦計(jì)算7-92

3.10.1軸承的摩擦力矩7-92

3.10.2軸承的摩擦因數(shù)7-93

3.11圓柱滾子軸承的軸向承載能力7-93

3.12軸承需要的小軸向載荷的計(jì)算7-93



第4章滾動(dòng)軸承的應(yīng)用設(shè)計(jì)

4.1滾動(dòng)軸承的配合7-95

4.1.1滾動(dòng)軸承配合的特點(diǎn)7-95

4.1.2軸承（普通、6級(jí)）與軸和外殼配合的常用公差帶7-95

4.1.3軸承配合的選擇7-95

4.1.4軸承與軸和外殼孔的配合公差帶選擇7-96

4.1.5配合表面的形位公差與表面粗糙度7-98

4.1.6軸承與空心軸、鑄鐵和輕金屬軸承座配合的選擇7-99

4.1.7軸承與實(shí)心軸配合過(guò)盈量的估算7-99

4.2滾動(dòng)軸承的軸向緊固7-100

4.2.1軸向定位7-100

4.2.2軸向固定7-101

4.2.3軸向緊固裝置7-101

4.3滾動(dòng)軸承的預(yù)緊7-102

4.3.1預(yù)緊方式7-102

4.3.2定位預(yù)緊7-102

4.3.3定壓預(yù)緊7-102

4.3.4卸緊載荷7-102

4.3.5小軸向預(yù)緊載荷7-102

4.3.6徑向預(yù)緊7-102

4.4滾動(dòng)軸承的密封7-105

4.4.1選擇軸承密封形式應(yīng)考慮的因素7-105

4.4.2軸承的主要密封形式7-105

4.4.3軸承的自身密封7-105

4.4.4軸承的支承密封7-105

4.5滾動(dòng)軸承的安裝與拆卸7-108

4.5.1圓柱孔軸承的安裝7-108

4.5.2圓錐孔軸承的安裝7-108

4.5.3角接觸軸承的安裝7-108

4.5.4推力軸承的安裝7-108

4.5.5滾動(dòng)軸承的拆卸7-108

4.6游隙的調(diào)整方法7-109

4.7軸承的組合設(shè)計(jì)7-110

4.7.1軸承的配置7-110

4.7.2常見的支承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖7-112

4.7.3滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)的典型結(jié)構(gòu)7-114

4.8滾動(dòng)軸承通用技術(shù)規(guī)則7-115

4.8.1外形尺寸7-115

4.8.2公差等級(jí)與公差7-115

4.8.3倒角尺寸值7-115

4.8.4游隙7-115

4.8.5表面粗糙度7-115

4.8.6軸承套圈和滾動(dòng)體材料及熱處理7-116

4.8.7殘磁限值7-116

4.8.8振動(dòng)限值7-116

4.8.9密封性7-116

4.8.10清潔度7-116

4.8.11外觀質(zhì)量7-116

4.8.12互換性7-116

4.8.13額定載荷、額定壽命和額定熱轉(zhuǎn)速7-116

4.8.14測(cè)量方法7-116

4.8.15標(biāo)志7-117

4.8.16檢驗(yàn)規(guī)則7-117

4.8.17包裝7-117

4.8.18軸承用零件和附件7-117

4.9軸承的應(yīng)用7-117



第5章常用滾動(dòng)軸承的基本尺寸及性能參數(shù)

5.1深溝球軸承7-118

5.2調(diào)心球軸承7-137

5.3角接觸球軸承7-149

5.4圓柱滾子軸承7-163

5.5調(diào)心滾子軸承7-188

5.6滾針軸承7-211

5.7圓錐滾子軸承7-226

5.8推力球軸承7-246

5.9推力角接觸球軸承7-259

5.10推力調(diào)心滾子軸承7-261

5.11推力圓柱滾子軸承7-264

5.12推力圓錐滾子軸承7-264

5.13推力滾針軸承7-265

5.14帶座外球面球軸承7-266

5.15組合軸承7-295

5.16智能軸承7-304

5.16.1分類7-304

5.16.2國(guó)內(nèi)外情況7-304

5.16.3市場(chǎng)應(yīng)用7-304

5.17錐形襯套7-304

5.18軸承座7-321

5.18.1二螺柱立式軸承座7-321

5.18.2四螺柱立式軸承座7-325

5.19止推環(huán)7-326



附錄7-328

附錄一滾動(dòng)軸承現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)目錄7-328

附錄二軸承工業(yè)現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)目錄7-333

附錄三滾動(dòng)軸承新舊標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)對(duì)照7-337

附錄四國(guó)外著名軸承公司通用軸承代號(hào)7-344

附錄五國(guó)內(nèi)外軸承公差等級(jí)對(duì)照7-349

附錄六國(guó)內(nèi)外軸承游隙對(duì)照7-349



參考文獻(xiàn)7-351



第8篇 滑動(dòng)軸承

第1章滑動(dòng)軸承分類、特點(diǎn)與應(yīng)用及選擇

1.1各類滑動(dòng)軸承的特點(diǎn)與應(yīng)用8-3

1.2滑動(dòng)軸承類型的選擇8-4

1.2.1滑動(dòng)軸承性能比較8-4

1.2.2選擇軸承類型的特性曲線8-6

1.3滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)資料8-7



第2章滑動(dòng)軸承材料

2.1對(duì)軸承材料的性能要求8-9

2.2滑動(dòng)軸承材料及其性能8-9



第3章不完全流體潤(rùn)滑軸承

3.1徑向滑動(dòng)軸承的選用與驗(yàn)算8-18

3.2推力滑動(dòng)軸承的選用與驗(yàn)算8-18

3.3滑動(dòng)軸承的常見型式8-19

3.3.1整體滑動(dòng)軸承8-19

3.3.2對(duì)開式滑動(dòng)軸承8-20

3.3.3法蘭滑動(dòng)軸承8-23

3.4軸套與軸瓦8-25

3.4.1軸套8-25

3.4.2軸套的固定（JB/ZQ 4616—2006）8-30

3.4.3軸瓦8-31

3.5滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)要素8-36

3.5.1潤(rùn)滑槽8-36

3.5.2軸承合金澆鑄槽8-36

3.6滑動(dòng)軸承間隙與配合的選擇8-37

3.7滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑8-40

3.8滑動(dòng)軸承座技術(shù)條件（JB/T 2564—2007）8-42

3.9關(guān)節(jié)軸承8-43

3.9.1關(guān)節(jié)軸承的分類、結(jié)構(gòu)型式與代號(hào)8-43

3.9.1.1關(guān)節(jié)軸承分類8-43

3.9.1.2關(guān)節(jié)軸承代號(hào)方法8-43

3.9.1.3關(guān)節(jié)軸承主要類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)8-45

3.9.2關(guān)節(jié)軸承壽命及載荷的計(jì)算8-50

3.9.2.1定義8-50

3.9.2.2符號(hào)8-50

3.9.2.3額定載荷8-51

3.9.2.4關(guān)節(jié)軸承壽命8-52

3.9.2.5關(guān)節(jié)軸承的摩擦因數(shù)8-53

3.9.3關(guān)節(jié)軸承的應(yīng)用設(shè)計(jì)8-54

3.9.3.1關(guān)節(jié)軸承的配合8-54

3.9.3.2關(guān)節(jié)軸承的游隙8-56

3.9.3.3關(guān)節(jié)軸承的公差8-58

3.9.4關(guān)節(jié)軸承的基本尺寸和性能參數(shù)8-61

3.9.4.1向心關(guān)節(jié)軸承（GB/T 9163—2001）8-61

3.9.4.2角接觸關(guān)節(jié)軸承（GB/T 9164—2001）8-67

3.9.4.3推力關(guān)節(jié)軸承（GB/T 9162—2001）8-70

3.9.4.4桿端關(guān)節(jié)軸承（GB/T 9161—2001）8-72

3.9.4.5自潤(rùn)滑球頭螺栓桿端關(guān)節(jié)軸承（JB/T 5306—2007）8-75

3.9.4.6關(guān)節(jié)軸承安裝尺寸8-77

3.10自潤(rùn)滑軸承8-82

3.10.1自潤(rùn)滑鑲嵌軸承8-82

3.10.2粉末冶金軸承（含油軸承）（GB/T 2688—2012、GB/T 18323—2001）8-86

3.10.3自潤(rùn)滑復(fù)合材料卷制軸套8-93

3.11雙金屬減摩卷制軸套8-99

3.12塑料軸承8-101

3.13水潤(rùn)滑熱固性塑料軸承（JB/T 5985—1992）8-102

3.14橡膠軸承8-105



第4章液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承

4.1液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承分類8-108

4.2基本原理8-109

4.2.1基本方程8-109

4.2.2靜特性計(jì)算8-110

4.2.3動(dòng)特性計(jì)算8-111

4.2.4穩(wěn)定性計(jì)算8-112

4.3典型軸承的性能曲線及計(jì)算示例8-112

4.4軸承材料8-133

4.5軸承主要參數(shù)的選擇8-135

4.6液體動(dòng)壓推力軸承8-137

4.6.1參數(shù)選擇8-137

4.6.2斜-平面推力軸承8-137

4.6.3可傾瓦推力軸承8-138

4.7計(jì)算程序簡(jiǎn)介8-142



第5章液體靜壓軸承

5.1概述8-144

5.2液體靜壓軸承的分類8-145

5.3液體靜壓軸承的原理8-145

5.4液體靜壓軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8-147

5.4.1徑向液體靜壓軸承結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與應(yīng)用8-147

5.4.2徑向液體靜壓軸承的結(jié)構(gòu)尺寸及主要技術(shù)數(shù)據(jù)8-149

5.4.3徑向液體靜壓軸承的系列結(jié)構(gòu)尺寸8-150

5.4.4推力液體靜壓軸承結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與應(yīng)用8-154

5.4.5推力液體靜壓軸承的結(jié)構(gòu)尺寸及主要技術(shù)數(shù)據(jù)8-156

5.4.6推力液體靜壓軸承的系列結(jié)構(gòu)尺寸8-156

5.4.7液體靜壓軸承材料8-157

5.4.8節(jié)流器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)與應(yīng)用8-158

5.4.9節(jié)流器的結(jié)構(gòu)尺寸及主要技術(shù)數(shù)據(jù)8-160

5.5液體靜壓軸承計(jì)算的基本公式8-160

5.5.1油墊流量系數(shù)Cd、有效承載面積系數(shù)Ae、周向流量系數(shù)γ和腔內(nèi)孔流量系數(shù)ω8-162

5.5.2剛度系數(shù)G08-163

5.5.3承載系數(shù)Fn或偏心率ε8-165

5.5.4功率消耗計(jì)算8-166

5.6供油系統(tǒng)設(shè)計(jì)及元件與潤(rùn)滑油的選擇8-166

5.6.1供油方式、特點(diǎn)與應(yīng)用8-166

5.6.2供油系統(tǒng)、特點(diǎn)與應(yīng)用8-167

5.6.3元件的選擇8-167

5.6.4潤(rùn)滑油的選擇8-167

5.7液體靜壓軸承設(shè)計(jì)計(jì)算的一般步驟及舉例8-168

5.7.1液體靜壓軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般步驟8-168

5.7.2毛細(xì)管節(jié)流徑向液體靜壓軸承設(shè)計(jì)舉例8-168

5.7.3毛細(xì)管節(jié)流推力液體靜壓軸承設(shè)計(jì)舉例8-171

5.7.4小孔節(jié)流徑向液體靜壓軸承設(shè)計(jì)舉例8-173

5.7.5薄膜反饋節(jié)流徑向液體靜壓軸承設(shè)計(jì)舉例8-176

5.8靜壓軸承的故障及消除的方法8-179



第6章氣體潤(rùn)滑軸承

6.1氣體潤(rùn)滑理論8-180

6.1.1氣體力學(xué)基本方程式8-180

6.1.2雷諾方程8-181

6.1.3氣體潤(rùn)滑計(jì)算的數(shù)值解法8-182

6.1.4氣體軸承計(jì)算模型8-182

6.2靜壓氣體軸承8-182

6.2.1概述8-182

6.2.2氣體靜壓軸承工作原理及其特點(diǎn)8-183

6.2.3氣體靜壓軸承的設(shè)計(jì)8-183

6.3氣體動(dòng)壓軸承8-185

6.3.1動(dòng)壓氣體軸承計(jì)算模型8-185

6.3.2氣體動(dòng)壓徑向軸承8-185

6.3.3氣體動(dòng)壓刻槽推力軸承8-190

6.3.4氣體動(dòng)壓刻槽球形軸承8-193

6.4擠壓膜氣體軸承8-199

6.4.1擠壓膜氣體軸承的工作原理及特點(diǎn)8-199

6.4.2擠壓膜氣體軸承的分類及其計(jì)算方法8-199



第7章氣體箔片軸承

7.1氣體箔片軸承的工作原理和軸承類型8-201

7.2波箔型氣體箔片軸承的理論模型8-204

7.2.1彈性支承結(jié)構(gòu)模型8-204

7.2.2氣體箔片軸承的氣彈耦合潤(rùn)滑模型8-205

7.3氣體箔片軸承的靜態(tài)性能求解8-206

7.4氣體箔片軸承的動(dòng)態(tài)性能求解8-207

7.5氣體箔片軸承的靜動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)結(jié)果8-209

7.6推力氣體箔片軸承的靜動(dòng)態(tài)性能預(yù)測(cè)8-210



第8章流體動(dòng)靜壓潤(rùn)滑軸承

8.1工作原理及特性8-213

8.2動(dòng)靜壓軸承的結(jié)構(gòu)型式8-213

8.3動(dòng)靜壓軸承設(shè)計(jì)的基本理論與數(shù)值方法8-215

8.3.1基本公式8-215

8.3.2雷諾方程8-215

8.3.3紊流模型8-216

8.3.4能量方程8-217

8.3.5邊界條件處理8-217

8.3.6環(huán)面節(jié)流器邊界條件8-217

8.3.7能量方程油腔邊緣邊界條件8-218

8.3.8其他邊界條件8-218

8.4動(dòng)靜壓軸承性能計(jì)算8-218

8.4.1靜特性計(jì)算8-218

8.4.2動(dòng)特性計(jì)算8-220

8.4.3動(dòng)靜壓軸承性能計(jì)算程序8-220

8.4.4程序框圖8-220

8.5動(dòng)靜壓軸承設(shè)計(jì)實(shí)例8-220

8.6動(dòng)靜壓軸承主要參數(shù)選擇與確定8-223

8.6.1結(jié)構(gòu)參數(shù)中的主要參數(shù)選擇8-223

8.6.2運(yùn)行參數(shù)中的主要參數(shù)選擇8-223



第9章電磁軸承

9.1靜電軸承8-227

9.1.1靜電軸承的基本原理8-227

9.1.2靜電軸承的分類8-227

9.1.3靜電軸承的常用材料與結(jié)構(gòu)參數(shù)8-227

9.1.4靜電軸承的設(shè)計(jì)與計(jì)算8-228

9.1.5應(yīng)用舉例——靜電軸承陀螺儀8-228

9.2磁力軸承8-227

9.2.1磁力軸承的分類與應(yīng)用8-230

9.2.2磁力軸承的性能計(jì)算8-233

9.2.3磁力軸承的材料8-235



第10章智能軸承

10.1智能軸承的分類8-236

10.2滾動(dòng)智能軸承8-236

10.3滑動(dòng)智能軸承8-237

10.3.1幾何形狀可變軸承8-237

10.3.1.1狀態(tài)可調(diào)橢圓軸承8-237

10.3.1.2壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的智能橢圓軸承8-237

10.3.1.3狀態(tài)可調(diào)錯(cuò)位軸承8-238

10.3.1.4支點(diǎn)可變可傾瓦軸承8-238

10.3.1.5液壓控制柔性軸瓦軸承8-239

10.3.1.6可控徑向油膜軸承8-239

10.3.1.7幾何形狀可變軸承8-240

10.3.1.8軸向止推智能軸承8-241

10.3.2支撐結(jié)構(gòu)可變軸承8-241

10.3.3機(jī)電系統(tǒng)控制的智能軸承8-241

10.3.4液壓系統(tǒng)控制的智能軸承8-242

10.3.4.1主動(dòng)潤(rùn)滑可傾瓦軸承（以液壓系統(tǒng)作為軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)）8-242

10.3.4.2可控?cái)D壓油膜阻尼軸承（以液壓系統(tǒng)作為控制執(zhí)行器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）8-243

10.3.5應(yīng)用新材料（特殊材料）控制的智能軸承8-243

10.3.6主動(dòng)磁軸承8-245



參考文獻(xiàn)8-246



第9篇 機(jī)架、箱體及導(dǎo)軌

第1章機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1.1機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求9-3

1.1.1定義及分類9-3

1.1.2機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求和步驟9-3

1.1.2.1機(jī)架設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和要求9-3

1.1.2.2機(jī)架設(shè)計(jì)的步驟9-4

1.2機(jī)架的常用材料及熱處理9-4

1.2.1機(jī)架常用材料9-4

1.2.2機(jī)架的熱處理9-6

1.3機(jī)架的截面形狀、肋的布置及壁板上的孔9-8

1.3.1機(jī)架的截面形狀9-8

1.3.2肋的布置9-10

1.3.3機(jī)架壁板上的孔9-16

1.4鑄造金屬機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-20

1.4.1鑄造機(jī)架的壁厚及肋9-20

1.4.1.1小壁厚9-20

1.4.1.2凸臺(tái)及加強(qiáng)肋的尺寸9-21

1.4.1.3鑄件壁的連接形式及尺寸9-21

1.4.2機(jī)架的連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-21

1.4.3鑄造機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性9-23

1.4.3.1鑄件一般工藝性注意事項(xiàng)9-23

1.4.3.2鑄造機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題9-24

1.4.4鑄造機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示例9-26

1.4.4.1機(jī)床大件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-26

1.4.4.2精密儀器機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-30

1.5焊接機(jī)架9-31

1.5.1焊接機(jī)架的結(jié)構(gòu)及其工藝性9-31

1.5.1.1典型機(jī)床的焊接床身結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)9-32

1.5.1.2焊接橫梁結(jié)構(gòu)9-33

1.5.1.3焊接機(jī)架的結(jié)構(gòu)工藝性9-33

1.5.2機(jī)床焊接機(jī)架的壁厚及布肋9-36

1.5.2.1焊接機(jī)架壁厚的確定9-36

1.5.2.2焊接機(jī)架的布肋9-36

1.5.3改善機(jī)床結(jié)構(gòu)阻尼比的措施9-38

1.5.4焊接機(jī)架結(jié)構(gòu)示例9-39

1.5.4.1大型加工中心機(jī)床9-39

1.5.4.2刨、鏜、銑床立柱結(jié)構(gòu)9-40

1.5.4.3壓力機(jī)焊接機(jī)架結(jié)構(gòu)9-41

1.6非金屬機(jī)架設(shè)計(jì)9-44

1.6.1鋼筋混凝土機(jī)架9-44

1.6.2預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土機(jī)架9-45

1.6.3塑料殼體設(shè)計(jì)9-47

1.6.3.1塑料特性及選擇9-47

1.6.3.2塑料殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-48

1.6.3.3塑料制品的尺寸公差9-51



第2章機(jī)架的設(shè)計(jì)與計(jì)算

2.1框架式及梁柱式機(jī)架的設(shè)計(jì)與常規(guī)計(jì)算9-54

2.1.1軋鋼機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與常規(guī)計(jì)算9-54

2.1.1.1軋鋼機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-54

2.1.1.2軋鋼機(jī)機(jī)架強(qiáng)度和剛度計(jì)算9-57

2.1.2液壓機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算9-70

2.1.2.1液壓機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)9-70

2.1.2.2液壓機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)計(jì)算9-70

2.1.3曲柄壓力機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)與常規(guī)計(jì)算9-75

2.1.3.1曲柄壓力機(jī)閉式機(jī)架的常規(guī)計(jì)算9-75

2.1.3.2開式曲柄壓力機(jī)機(jī)身的設(shè)計(jì)與計(jì)算9-78

2.1.4機(jī)床大件的設(shè)計(jì)與計(jì)算9-81

2.1.4.1機(jī)床大件剛度設(shè)計(jì)指標(biāo)9-81

2.1.4.2普通車床床身的受力分析9-84

2.1.4.3臥式鏜床立柱及床身受力分析9-84

2.1.4.4龍門式機(jī)床受力和變形分析9-88

2.1.4.5立式鉆床、臥式銑床床身 （立柱）受力及變形分析9-90

2.1.4.6機(jī)床熱變形的形成及熱變形計(jì)算9-91

2.1.4.7帶有肋板框架的剛度計(jì)算9-94

2.1.5十字肋的剛度計(jì)算9-96

2.2穩(wěn)定性計(jì)算9-96

2.2.1不作穩(wěn)定性計(jì)算的條件9-96

2.2.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性驗(yàn)算公式9-96

2.2.3結(jié)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比的計(jì)算9-97

2.2.4結(jié)構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度9-98

2.2.4.1等截面柱9-98

2.2.4.2變截面受壓構(gòu)件9-98

2.2.4.3桁架構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度9-100

2.2.4.4特殊情況9-101

2.2.5偏心受壓構(gòu)件9-102

2.2.6板的局部穩(wěn)定性計(jì)算9-102

2.2.7圓柱殼的局部穩(wěn)定性計(jì)算9-105

2.2.8梁的局部穩(wěn)定性9-105

2.3典型超精密機(jī)床總體布局及振動(dòng)和熱控制9-107

2.3.1超精密機(jī)床的總體布局9-107

2.3.2超精密機(jī)床的振動(dòng)控制9-108

2.3.2.1超精密機(jī)床床身材料9-108

2.3.2.2超精密機(jī)床的減振措施9-109

2.3.3超精密機(jī)床的恒溫控制9-110



第3章齒輪傳動(dòng)箱體的設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.1箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述9-111

3.1.1齒輪箱體結(jié)構(gòu)的確定9-111

3.1.2齒輪箱體焊接結(jié)構(gòu)9-112

3.1.3壓力鑄造傳動(dòng)箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-115

3.1.3.1肋的設(shè)計(jì)9-116

3.1.3.2箱體上的通孔及緊固孔的設(shè)計(jì)9-118

3.2按剛度設(shè)計(jì)圓柱齒輪減速器箱座9-119

3.2.1剖分式齒輪減速器箱座的設(shè)計(jì)計(jì)算方法及步驟9-120

3.2.2齒輪箱體計(jì)算實(shí)例9-122

3.3機(jī)床主軸箱的剛度計(jì)算9-126

3.3.1箱體的剛度計(jì)算9-126

3.3.2車床主軸箱剛度計(jì)算示例9-126

3.4變速箱體上軸孔坐標(biāo)計(jì)算9-129

3.5變速箱體的技術(shù)要求9-131

3.5.1各加工面的形狀精度及表面結(jié)構(gòu)中的粗糙度9-131

3.5.2各加工面的相互位置精度9-131

3.5.3變速箱體零件工作圖實(shí)例9-132

第4章機(jī)架與箱體的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法

4.1機(jī)架的有限元分析9-134

4.1.1軋鋼機(jī)機(jī)架的有限元分析9-134

4.1.2液壓機(jī)橫梁的有限元分析9-135

4.1.3開式機(jī)架的有限元分析9-136

4.1.4整體閉式機(jī)架有限元分析9-137

4.2機(jī)架與箱體的優(yōu)化設(shè)計(jì)9-140

4.2.1優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的建立9-140

4.2.2熱壓機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)9-141

4.2.3基于ANSYS的優(yōu)化設(shè)計(jì)9-144

4.2.3.1ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本過(guò)程9-144

4.2.3.2基于ANSYS的減速器箱體的優(yōu)化設(shè)計(jì)示例9-145

4.2.4機(jī)架的模糊優(yōu)化方法9-146

4.2.4.1模糊有限元分析方法9-146

4.2.4.2三軸仿真轉(zhuǎn)臺(tái)框架結(jié)構(gòu)的模糊有限元優(yōu)化9-148

第5章導(dǎo)軌

5.1概述9-150

5.1.1導(dǎo)軌的類型及其特點(diǎn)9-150

5.1.2導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求9-150

5.1.3導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容9-150

5.1.4精密導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)原則9-151

5.2普通滑動(dòng)導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-151

5.2.1整體式滑動(dòng)導(dǎo)軌9-151

5.2.1.1滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀9-151

5.2.1.2滑動(dòng)導(dǎo)軌尺寸9-153

5.2.1.3導(dǎo)軌間隙調(diào)整裝置9-155

5.2.1.4滑動(dòng)導(dǎo)軌的卸荷裝置9-159

5.2.1.5滑動(dòng)導(dǎo)軌壓強(qiáng)的計(jì)算9-161

5.2.1.6滑動(dòng)導(dǎo)軌間隙的確定9-163

5.2.1.7導(dǎo)軌材料與熱處理9-164

5.2.1.8導(dǎo)軌的技術(shù)要求9-165

5.2.2塑料(貼塑式)導(dǎo)軌9-166

5.2.2.1塑料導(dǎo)軌的特點(diǎn)9-166

5.2.2.2塑料導(dǎo)軌的材料9-166

5.2.2.3填充氟塑軟帶導(dǎo)軌典型制造工藝9-168

5.2.2.4軟帶導(dǎo)軌技術(shù)條件9-168

5.2.2.5環(huán)氧涂層材料技術(shù)通則9-169

5.2.2.6環(huán)氧涂層導(dǎo)軌通用技術(shù)條件9-170

5.2.2.7通用塑料導(dǎo)軌材料的粘接9-171

5.2.2.8耐磨涂層的配方9-171

5.3流體靜壓導(dǎo)軌9-171

5.3.1液體靜壓導(dǎo)軌9-171

5.3.1.1液體靜壓導(dǎo)軌的類型和特點(diǎn)9-171

5.3.1.2液體靜壓導(dǎo)軌的基本結(jié)構(gòu)形式9-172

5.3.1.3靜壓導(dǎo)軌的油腔結(jié)構(gòu)9-173

5.3.1.4導(dǎo)軌的技術(shù)要求和材料9-174

5.3.1.5液體靜壓導(dǎo)軌的節(jié)流器、潤(rùn)滑油及供油裝置9-175

5.3.1.6靜壓導(dǎo)軌的加工和調(diào)整9-175

5.3.1.7液體靜壓導(dǎo)軌的計(jì)算9-176

5.3.1.8毛細(xì)管節(jié)流開式靜壓導(dǎo)軌的計(jì)算9-180

5.3.2氣體靜壓導(dǎo)軌9-182

5.3.2.1氣體靜壓導(dǎo)軌的類型與特點(diǎn)9-182

5.3.2.2氣體靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9-183

5.3.2.3氣體靜壓導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算9-184

5.3.2.4氣體靜壓導(dǎo)軌副的材料9-186

5.4滾動(dòng)導(dǎo)軌9-186

5.4.1滾動(dòng)導(dǎo)軌的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用9-186

5.4.2滾動(dòng)導(dǎo)軌的計(jì)算、結(jié)構(gòu)與尺寸系列9-186

5.4.2.1滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的計(jì)算9-186

5.4.2.2滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副9-191

5.4.2.3滾柱交叉導(dǎo)軌副9-204

5.4.2.4滾柱(滾針)導(dǎo)軌塊9-206

5.4.2.5滾動(dòng)直線導(dǎo)軌套副9-210

5.4.2.6滾動(dòng)花鍵導(dǎo)軌副9-217

5.4.2.7滾動(dòng)軸承導(dǎo)軌9-222

5.5導(dǎo)軌設(shè)計(jì)實(shí)例9-224

5.5.1壓力機(jī)導(dǎo)軌的形式和特點(diǎn)9-224

5.5.2導(dǎo)軌的尺寸和驗(yàn)算9-225

5.5.2.1導(dǎo)軌長(zhǎng)度9-225

5.5.2.2導(dǎo)軌工作面寬度及其驗(yàn)算9-225

5.5.3導(dǎo)軌材料的選擇9-225

5.5.4導(dǎo)軌間隙的調(diào)整9-226

5.6導(dǎo)軌的防護(hù)9-226

5.6.1導(dǎo)軌防護(hù)裝置的類型及特點(diǎn)9-226

5.6.2導(dǎo)軌刮屑板9-226

5.6.3剛性伸縮式導(dǎo)軌防護(hù)罩9-226

5.6.4柔性伸縮式導(dǎo)軌防護(hù)罩9-227



參考文獻(xiàn)9-228



第10篇 彈簧

第1章彈簧的基本性能、類型及應(yīng)用

1.1彈簧的基本性能10-3

1.2彈簧的類型10-3

1.3彈簧的應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化10-10

1.3.1彈簧的應(yīng)用10-10

1.3.2彈簧的標(biāo)準(zhǔn)化10-10



第2章圓柱螺旋彈簧

2.1圓柱螺旋彈簧的型式、代號(hào)及應(yīng)用10-15

2.2彈簧的材料及許用應(yīng)力10-16

2.3圓柱螺旋壓縮彈簧10-22

2.3.1圓柱螺旋壓縮彈簧基本計(jì)算公式10-22

2.3.2圓柱彈簧參數(shù)選擇10-24

2.3.3圓柱螺旋壓縮彈簧計(jì)算表10-25

2.3.4壓縮彈簧端部型式與高度、總?cè)?shù)等的公式10-38

2.3.5螺旋彈簧的疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定性及共振10-39

2.3.6圓柱螺旋壓縮彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算示例10-40

2.3.7圓柱螺旋壓縮彈簧的壓力調(diào)整結(jié)構(gòu)10-43

2.3.8組合彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算10-43

2.3.9圓柱螺旋壓縮彈簧的應(yīng)用示例10-45

2.4圓柱螺旋拉伸彈簧10-46

2.4.1圓柱螺旋拉伸彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算10-46

2.4.2圓柱螺旋拉伸彈簧的設(shè)計(jì)實(shí)例10-48

2.4.3圓柱螺旋拉伸彈簧的端部結(jié)構(gòu)10-50

2.4.4圓柱螺旋拉伸彈簧的尺寸和參數(shù)10-52

2.4.5圓柱螺旋拉伸彈簧的拉力調(diào)整結(jié)構(gòu)10-58

2.5圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧10-59

2.5.1圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的基本幾何參數(shù)和特性10-59

2.5.2圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu)形式10-59

2.5.3圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算10-59

2.5.4圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的計(jì)算示例10-62

2.5.5圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的結(jié)構(gòu)及安裝示例10-63

2.6圓柱螺旋彈簧技術(shù)要求10-64

2.6.1彈簧特性和尺寸的極限偏差10-64

2.6.2其他技術(shù)要求10-67

2.7非圓形截面圓柱螺旋彈簧10-67

2.7.1矩形截面螺旋壓縮彈簧10-67

2.7.2其他截面形狀螺旋壓縮彈簧10-70



第3章非線性特性線螺旋彈簧

3.1截錐螺旋壓縮彈簧10-73

3.1.1截錐螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)特性及分類10-73

3.1.2截錐螺旋壓縮彈簧的計(jì)算10-73

3.1.3截錐螺旋彈簧的計(jì)算示例10-75

3.1.4截錐螺旋壓縮彈簧的應(yīng)用實(shí)例10-76

3.2蝸卷螺旋彈簧10-76

3.2.1蝸卷螺旋彈簧的特性曲線10-76

3.2.2蝸卷螺旋彈簧的材料及許用應(yīng)力10-76

3.2.3蝸卷螺旋彈簧的計(jì)算10-77

3.2.4蝸卷螺旋彈簧的計(jì)算示例10-78



第4章多股螺旋彈簧

4.1多股螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)、特性及用途10-82

4.2多股螺旋彈簧的材料及許用應(yīng)力10-83

4.3多股螺旋彈簧的參數(shù)選擇10-83

4.4多股螺旋彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算10-84

4.5多股螺旋彈簧的幾何尺寸計(jì)算10-85


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