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出版者:电子工业出版社

作者:莫特

出品人:

页数:567

译者:

出版时间:2007-5

价格:59.80元

装帧:

isbn号码:9787121042218

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 机械工程
• 工程技术
• 机械原理
• 设计基础
• 机械制图
• CAD
• CAM
• 制造业
• 工业设计

《齿轮箱设计与应用》 本书深入探讨了现代齿轮箱的设计原理、关键技术及其在各个工业领域的广泛应用。从基础的齿轮几何学和传动比计算，到复杂的应力分析和材料选择，本书为读者提供了一个系统而全面的齿轮箱设计框架。 第一部分：齿轮传动基础 本部分将从最基础的知识点出发，带领读者理解齿轮传动的核心概念。我们将详细介绍不同类型齿轮的几何形状、啮合原理以及它们各自的优缺点。内容包括： 齿轮的类型与分类： 外啮合齿轮（直齿轮、斜齿轮、人字齿轮）、内啮合齿轮、蜗轮蜗杆等。我们将分析它们的结构特点、传动特性以及适用的场合。 齿轮的基本参数： 模数、压力角、齿数、分度圆直径、基圆直径、齿顶高、齿根高、齿高、齿厚、齿隙等。我们将解释这些参数的定义、计算方法以及它们对齿轮性能的影响。 齿轮的啮合与传动比： 详细阐述齿轮啮合的根源——渐开线和摆线齿廓，分析其啮合特性。同时，讲解如何计算不同齿轮组合的传动比，以及恒定传动比和变速传动的概念。 齿轮强度计算与失效模式： 介绍齿轮在承受载荷时产生的弯曲应力和接触应力，并阐述强度计算的理论基础。我们将分析齿轮常见的失效模式，如齿根弯曲疲劳、齿面点蚀、齿面胶合、磨损等，并提供预防和分析的方法。 第二部分：齿轮箱的结构设计 在掌握了齿轮传动的基础知识后，本部分将聚焦于齿轮箱的整体结构设计。我们将从功能需求出发，引导读者进行合理的结构布局和部件选型。 箱体设计： 探讨箱体的材料选择（铸铁、铝合金等）、结构形式（整体式、剖分式）、刚度与散热设计，以及油封、密封和观油孔的设计。 轴与轴承设计： 讲解轴的类型、受力分析、材料选择和强度计算。重点介绍不同类型轴承（滚动轴承、滑动轴承）的选型原则、安装与润滑要求，以及轴承载荷的计算。 润滑系统设计： 阐述齿轮箱润滑的重要性，介绍不同润滑方式（飞溅润滑、压力润滑、循环润滑）的适用范围，以及油的黏度、添加剂等选择依据。 冷却系统设计： 对于高速或重载齿轮箱，将讨论散热风扇、冷却油路等冷却方式的设计。 安装与连接： 介绍齿轮箱的安装方式（底座式、法兰式、轴装式）以及与驱动和从动设备的连接方法。 第三部分：典型齿轮箱设计实例 为了更好地将理论知识应用于实践，本部分将通过具体的设计实例，展示齿轮箱设计流程和关键决策。 减速机设计： 以一台常用的工业减速机为例，详细讲解其传动方案的确定、齿轮参数的设计、轴和轴承的选配，以及箱体结构的优化。 变速箱设计： 介绍汽车变速箱或机床变速箱的设计思路，包括换挡机构的设计、齿轮副的组合与选型。 特种齿轮箱设计： 探讨一些特殊应用场景下的齿轮箱设计，例如行星齿轮箱、回转机构等，分析其独特的结构和设计难点。 第四部分：齿轮箱的制造、装配与维护 理论设计完成后，制造、装配和维护同样至关重要。本部分将对这些环节进行阐述。 制造工艺： 简要介绍齿轮的加工工艺（滚齿、插齿、磨齿等）以及箱体的铸造和机加工工艺。 装配要点： 强调装配过程中的精度控制、间隙调整以及关键部件的安装顺序。 运行调试与故障诊断： 提供齿轮箱首次运行的注意事项，以及常见的运行异常和故障诊断方法。 维护保养： 讲解定期检查、润滑、更换油液等维护内容，以延长齿轮箱的使用寿命。 第五部分：齿轮箱的未来发展趋势 最后，本部分将展望齿轮箱技术的发展方向。 新材料与新工艺： 探讨高性能合金、陶瓷材料在齿轮制造中的应用，以及先进的加工技术。 智能化与集成化： 介绍齿轮箱与传感器、控制系统的结合，实现状态监测、故障预测和智能化控制。 轻量化与高效化： 探讨通过结构优化和新技术的应用，实现齿轮箱的轻量化和传动效率的提升。 本书适合从事机械设计、制造、维护的工程师、技术人员以及相关专业的学生阅读。通过对本书的学习，读者将能够系统地掌握齿轮箱的设计原理，提升解决实际工程问题的能力。

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我接触过不少工程设计方面的书籍，但少有能像这本书一样，对“制造性设计”（Design for Manufacturing, DFM）和“装配性设计”（Design for Assembly, DFA）给予如此系统和深入的阐述。作者没有将DFM/DFA视为附加项，而是将其内化为设计决策的核心组成部分。例如，在讨论螺纹连接时，书中详细对比了不同旋入深度对装配扭矩的敏感度，以及在不同公差带下自锁效果的稳定性。这些细节看似琐碎，却是决定产品长期可靠性和制造成本的关键因素。书中对公差配合的选择，绝非简单的查表，而是结合了测量误差、温度补偿和材料收缩等多个变量的综合判断，逻辑链条非常完整。这本书的语言风格极其精准，没有丝毫含糊不清之处，每一个技术术语的使用都恰到好处，给人一种极强的专业感和信赖感。它不仅仅是一本教你“如何设计”的书，更是一本教你“如何用最高效、最可靠的方式实现设计”的实战指南。

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这本书的结构安排极具匠心，它成功地在宏观与微观之间架起了一座坚实的桥梁。开篇部分对整个机械系统的组成和功能划分进行了清晰的梳理，让人迅速建立起对复杂机械的整体认知，避免了陷入细节而迷失方向。随后，章节逐步深入到单个构件的设计计算，但高明之处在于，它始终没有忘记将这些构件放回到整体运动链和受力场中去考量。比如，在分析曲柄摇杆机构时，作者不仅计算了瞬心和速度变化，还紧接着讨论了在实际工作速度下，由于惯性力、摩擦力所带来的振动和噪声问题，并给出了抑制这些负面效应的设计对策。这种“提出问题—分析问题—解决问题”的闭环逻辑贯穿始终。对于初学者来说，它提供了清晰的路径图；对于有经验的设计师而言，它提供了系统梳理和查漏补缺的绝佳机会。我发现自己过去很多凭经验做出的设计决策，现在都能在书中有理有据地找到理论支撑或反思改进的方向。

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这本书真是让人眼前一亮！我原本以为这会是一本枯燥乏味的工具书，没想到作者以一种近乎叙事的方式，将复杂的机械原理娓娓道来。它不像我以前读过的那些教科书，堆砌着密密麻麻的公式和晦涩难懂的名词，而是更像一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你。书中对于各种常用零件的设计考量，比如轴、轴承、齿轮的受力分析和选型，描述得极为细致入微。我特别欣赏作者对于“安全系数”的探讨，他没有简单地给出一个数值，而是结合了实际制造中的误差、材料的批次差异以及运行环境的波动性，让你深刻理解为什么看似简单的设计背后，需要如此周全的考量。读完关于联轴器的那一章，我立刻动手优化了我们车间里一个长期存在振动问题的传动装置，效果立竿见影。这本书的图示也非常精妙，那些爆炸图和剖视图，清晰地展示了内部结构和工作逻辑，比那些只有文字描述的资料有效得多。它不仅是知识的传递，更像是一种思维方式的熏陶，让人学会用系统、严谨的态度去面对工程问题。

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说实话，刚翻开这本书的时候，我有点担心其时效性，毕竟机械领域的技术更新速度很快。然而，作者的高明之处在于，他没有把重点放在某个特定软件或最新材料上，而是扎根于那些永恒不变的物理定律和设计哲学。这本书的核心逻辑和方法论，即便是面对未来的智能制造，也依然具有强大的指导意义。我特别欣赏他对“可靠性工程”的引入，它不是简单地增加冗余，而是教你如何通过概率论和失效模式与影响分析（FMEA）来量化风险。书中关于疲劳极限和蠕变行为的论述，虽然公式繁复，但作者通过清晰的曲线走势图和实际零件的失效照片进行佐证，让那些抽象的力学概念变得具体可感。这本书的行文风格非常沉稳、理性，带着一种对工程严谨性的敬畏感。它不像一本快餐读物，更像是一本需要反复研读、时常翻阅的案头宝典。读完它，你会发现自己对“为什么这样设计”的理解，上升到了一个新的哲学高度。

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我必须得说，这本书的深度和广度都超出了我的预期。它不仅仅停留在基础的机械要素设计上，更深入探讨了现代制造工艺对设计的影响。比如，在谈到钣金件的展开和折弯时，作者不仅给出了传统的计算方法，还对比了激光切割和冲压成型在应力集中和疲劳寿命上的差异。这对于我们现在推行数字化制造的团队来说，简直是如获至宝。尤其让我印象深刻的是关于表面处理和防腐蚀设计的章节，作者用大量的案例说明了在不同介质环境下，如何选择镀层、涂层乃至表面改性技术，每一个选择背后的成本效益分析都极其到位。我过去总觉得这些是材料学范畴的内容，但这本书巧妙地将其融入了机械设计的大框架中，体现了跨学科整合的现代工程观。书中对标准件的引用和规范的查阅技巧也写得非常实用，大大提高了我们查找和应用最新行业标准的效率。这本书的价值，在于它能将理论知识和实际生产的“痛点”紧密结合起来，让人读后立刻有“学以致用”的冲动。

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