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MachineElementsinMechanicalDesign机械设计(英文版)

MachineElementsinMechanicalDesign机械设计(英文版)
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作者: 著 , 著 , 著
出版社: 北京航空航天大学出版社
2020-08
版次: 1
ISBN: 9787512431485
定价: 79.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 388页
分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术
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  •       This book is one of the excellent textbooks for colleges and universities of Jiangsu Province in 2018, which is based on the demand for mechanical engineering field in teaching reform. It is designed to be used as the basic course for the undergraduate students in mechanical design. 
          There are fifteen chapters in this book .Its coverage includes introduction；strength of mechanical parts；friction, wear and lubrication；threaded joints；axle and hub connections；rivetings,weldings and bondings；power screws；belt drives；chain drives；gear drives；worm gear transmission；shafts；sliding bearings；rolling-element bearings；couplings, clutches and brakes. Homework problems and projects involving design and analysis provide a basis for the course to follow. At the end, the text is supplemented by a glossary of terms. 
          This book can be used as textbooks for the course of machine elements in mechanical design or a reference for students, teachers and engineers specializing in mechanical engineering. 

    Chapter 1 Introduction  1 
    1.1 The Objectives and Tasks of the Course  1 
    1.2 Basic Requirements and Design Procedures  2 
    1.2.1 Basic requirements 2 
    1.2.2 Procedures for mechanical design  4 
    1.3 Failure Modes and Design Criteria  6 
    1.3.1 Failure modes of mechanical parts  6 
    1.3.2 Criteria for mechanical parts  6 
    1.4 Common Materials and Their Selection Principle of Mechanical Parts  8 
    1.4.1 Common materials of mechanical parts  9 
    1.4.2 Materials selection principle  11 
    1.5 Modern Mechanical Design Theories and Methods 12 
    Internet Resources  13 
    Problems  14 
    Chapter 2 Strength of Mechanical Parts  15 
    2.1 Introduction  15 
    2.2 Working Capacity Calculation Criteria for Mechanical Parts 16 
    2.2.1 Failure form of mechanical parts  16 
    2.2.2 Working capacity calculation criteria 16 
    2.3 Common Materials for Mechanical Parts and Their Selections 18 
    2.3.1 Common materials for mechanical parts  1 
    2.3.2 Principles for selecting mechanical parts materials 22 
    2.4 Load and Stress Acting on Parts  24 
    2.4.1 Classification of load  24 
    2.4.2 Classification of stress 24 
    2.5 Strength Calculation  25 
    2.5.1 Strength of mechanical parts under static stress 25 
    2.5.2 Fatigue strength calculation of mechanical parts 27 
    2.5.3 Contact strength of mechanical parts  32 
    Internet Resources  34Problems  34 
    Chapter 3 Friction, Wear and Lubrication  36
     
    3.1 Introduction  36
     
    3.2 Friction  37
     
    3.2.1 Dry friction  39
     
    3.2.2 Boundary friction (boundary lubrication)  40
     
    3.2.3 Mixed friction (mixed lubrication) 41
     
    3.2.4 Fluid friction (fluid lubrication)  42
     
    3.3 Wear  42
     
    3.3.1 Typical wear process  42
     
    3.3.2 Types of wear  43
     
    3.4 Lubrication  45
     
    3.4.1 Main properties of lubricants  46
     
    3.4.2 Viscosity law  50
     
    3.4.3 Introduction to fluid lubrication 51 
    Internet Resources  52
     
    Problems  52
     
    Chapter 4 Threaded Joints  53
     
    4.1 Introduction  53
     
    4.1.1 Thread formation  53
     
    4.1.2 Types and applications of screw  53
     
    4.1.3 Main parameters of the thread  56
     
    4.2 Types of Threaded Joints and Standards  57
     
    4.2.1 Types of threaded joints  57
     
    4.2.2 Standard threaded couplings  59
     
    4.3 Pre-tightening and Anti-looseness of Threaded Joints  61
     
    4.3.1 Pre-tightening of threaded joints  61
     
    4.3.2 Anti-looseness of threaded joints  64
     
    4.4 Strength Calculation for the Single Threaded Joints  66
     
    4.4.1 Strength calculation of loose bolt connections 66
     
    4.4.2 Strength calculation of tight bolt connections  67
     
    4.4.3 Material and allowable stress of threaded couplings  73
     
    4.5 Design and Force Analysis of Bolt Group Connections  75
     
    4.5.1 Structural design of bolt group connections 75
     
    4.5.2 Force analysis of bolt group connections  76
     
    Internet Resources 79
     
    Problems  79
     
    Machine Elements in Mechanical Design Project  82
     
    Chapter 5 Axle and Hub Connections 83
     
    5.1 Key Connections  83
     
    5.1.1 Types and applications  83
     
    5.1.2 Selection and the strength calculation  86
     
    5.2 Spline Connections  90
     
    5.2.1 The type, characteristics and application of spline connections  90
     
    5.2.2 The strength calculation of spline connections  92
     
    5.3 Pin Connections  93
     
    Internet Resources  95
     
    Problems  95
     
    Project  95
     
    Chapter 6 Rivetings,Weldings and Bondings 97
     
    6.1 Rivetings  97
     
    6.1.1 Rivet joints  97
     
    6.1.2 Failure forms and design of rivetings  98
     
    6.2 Weldings  99
     
    6.2.1 Types, characteristics and applications of weldings  99
     
    6.2.2 Failure modes of welding  99
     
    6.2.3 Design of welding parts 100
     
    6.3 Bondings  102
     
    6.3.1 The applications of bondings  102
     
    6.3.2 Adhesive joints  102
     
    6.3.3 Adhesives  103
     
    6.3.4 Comparisons of bondings, rivetings and weldings  104
     
    Internet Resources  104
     
    Problems  104
     
    Chapter 7 Power Screws 105
     
    7.1 Types, Characteristics and Applications of Power Screws  105
     
    7.2 Sliding Power Screws  106
     
    7.2.1 The structure of sliding power screws  106
     
    7.2.2 Design calculation of sliding power screws 107
     
    7.3 Ball Screws Drives  110
     
    7.3.1 Structure types and characteristics  110
     
    7.3.2 Design and calculation of ball screws drives  112
     
    Internet Resources  113
     
    Problems  113
     
    Project  114
     
    Chapter 8 Belt Drives 116
     
    8.1 Types and Characteristics of Belt Drives  116
     
    8.1.1 Working principle and characteristics of belt drives  116
     
    8.1.2 Types and applications of belt drives  117
     
    8.2 Analysis of Belt Drives  118
     
    8.2.1 Force analysis of belt drives 118
     
    8.2.2 Stress analysis of belts  120
     
    8.2.3 Elastic slipping and creeping of belts  121
     
    8.3 Design Calculation of Ordinary V-belt Drives  123
     
    8.3.1 V-belt structures  123
     
    8.3.2 Standard for ordinary V belts  124
     
    8.3.3 Basic rated power of single V belt  125
     
    8.3.4 Design steps and methods of V-belt drives  127
     
    8.4 Design of V-belt Pulleys  132
     
    8.4.1 Design requirements for V-belt pulleys  132
     
    8.4.2 Materials of V-belt pulleys  132
     
    8.4.3 Structure dimension of V-belt pulleys  132
     
    8.5 Tension and Maintenance of Belt Drives  136
     
    8.5.1 Tension of belts  136
     
    8.5.2 Belt maintenance  137
     
    8.6 Introduction of Other New Belt Drives  137
     
    8.6.1 High speed belt drives  137
     
    8.6.2 Toothed timing belt drives  138
     
    8.6.3 V-ribbed belt drives  139
     
    Internet Resources  139
     
    Problems  139
     
    Project  140
     
    Chapter 9 Chain Drives  142
     
    9.1 Introduction  142
     
    9.2 Structure of Chains  143
     
    9.2.1 Roller chains  143
     
    9.2.2 Silent chains  145
     
    9.3 Structure and Material of Sprockets  146
     
    9.3.1 Basic parameters of sprockets  147
     
    9.3.2 Sprocket tooth profile  148
     
    9.3.3 Structure of sprockets  149
     
    9.3.4 Material of sprockets 149
     
    9.4 Geometric Parameters of Chain Drives  150
     
    9.4.1 Number of pitches  150
     
    9.4.2 Center distance  151
     
    9.5 Motion Characteristics of Chain Drives  151
     
    9.5.1 Kinematics of chain drives  151
     
    9.5.2 Dynamical loads of chain drives  153
     
    9.6 Load Analysis of Chain Drives 154
     
    9.7 Failure Modes and Carrying Capacity of Chain Drives  155
     
    9.7.1 The failure modes of chain drives  155
     
    9.7.2 Carrying capacity of chain drives 156
     
    9.8 Chain Drives Design  158
     
    9.8.1 Design the pitch and number of strands 158
     
    9.8.2 Design the number of teeth in two sprockets and speed ratio 160
     
    9.8.3 Design the number of links and center distance  161
     
    9.8.4 Design the structure of the small sprocket 161
     
    9.9 Layouts, Tension and Lubrication of Chain Drives  162
     
    9.9.1 Layout of chain drives  162
     
    9.9.2 Tension of chain drives  162
     
    9.9.3 Lubrication of chain drives  163
     
    Internet Resources  165
     
    Problems  166
     
    Project  167
     
    Chapter 10 Gear Drives  168
     
    10.1 Introduction  168
     
    10.2 The Failure Modes and Design Rules of Gear Drives 170
     
    10.2.1 Failure modes of gears  170
     
    10.2.2 Design criteria  173
     
    10.3 Materials and Heat Treatment of Gears  174
     
    10.3.1 Steel  175
     
    10.3.2 Cast iron  176
     
    10.3.3 Bronze  176
     
    10.3.4 Nonmetallic material  176
     
    10.4 The Calculated Load for Gear Drives  176
     
    10.4.1 Application factor  177
     
    10.4.2 Dynamic factor  177
     
    10.4.3 Axial load distribution factor  178
     
    10.4.4 Load distribution factor across teeth 182
     
    10.5 Strength Calculation of Standard Spur Gears  183
     
    10.5.1 Force analysis  183
     
    10.5.2 Calculation of spur teeth bending fatigue strength  184
     
    10.5.3 Calculation of spur teeth contact fatigue strength  186
     
    10.5.4 Tips for gear strength calculation  189
     
    10.6 Design Parameters, Permissible Stress and Accuracy Choice of Gears  190
     
    10.6.1 Design parameters  190
     
    ......
  • 内容简介:
          This book is one of the excellent textbooks for colleges and universities of Jiangsu Province in 2018, which is based on the demand for mechanical engineering field in teaching reform. It is designed to be used as the basic course for the undergraduate students in mechanical design. 
          There are fifteen chapters in this book .Its coverage includes introduction；strength of mechanical parts；friction, wear and lubrication；threaded joints；axle and hub connections；rivetings,weldings and bondings；power screws；belt drives；chain drives；gear drives；worm gear transmission；shafts；sliding bearings；rolling-element bearings；couplings, clutches and brakes. Homework problems and projects involving design and analysis provide a basis for the course to follow. At the end, the text is supplemented by a glossary of terms. 
          This book can be used as textbooks for the course of machine elements in mechanical design or a reference for students, teachers and engineers specializing in mechanical engineering. 

  • 目录:
    Chapter 1 Introduction  1 
    1.1 The Objectives and Tasks of the Course  1 
    1.2 Basic Requirements and Design Procedures  2 
    1.2.1 Basic requirements 2 
    1.2.2 Procedures for mechanical design  4 
    1.3 Failure Modes and Design Criteria  6 
    1.3.1 Failure modes of mechanical parts  6 
    1.3.2 Criteria for mechanical parts  6 
    1.4 Common Materials and Their Selection Principle of Mechanical Parts  8 
    1.4.1 Common materials of mechanical parts  9 
    1.4.2 Materials selection principle  11 
    1.5 Modern Mechanical Design Theories and Methods 12 
    Internet Resources  13 
    Problems  14 
    Chapter 2 Strength of Mechanical Parts  15 
    2.1 Introduction  15 
    2.2 Working Capacity Calculation Criteria for Mechanical Parts 16 
    2.2.1 Failure form of mechanical parts  16 
    2.2.2 Working capacity calculation criteria 16 
    2.3 Common Materials for Mechanical Parts and Their Selections 18 
    2.3.1 Common materials for mechanical parts  1 
    2.3.2 Principles for selecting mechanical parts materials 22 
    2.4 Load and Stress Acting on Parts  24 
    2.4.1 Classification of load  24 
    2.4.2 Classification of stress 24 
    2.5 Strength Calculation  25 
    2.5.1 Strength of mechanical parts under static stress 25 
    2.5.2 Fatigue strength calculation of mechanical parts 27 
    2.5.3 Contact strength of mechanical parts  32 
    Internet Resources  34Problems  34 
    Chapter 3 Friction, Wear and Lubrication  36
     
    3.1 Introduction  36
     
    3.2 Friction  37
     
    3.2.1 Dry friction  39
     
    3.2.2 Boundary friction (boundary lubrication)  40
     
    3.2.3 Mixed friction (mixed lubrication) 41
     
    3.2.4 Fluid friction (fluid lubrication)  42
     
    3.3 Wear  42
     
    3.3.1 Typical wear process  42
     
    3.3.2 Types of wear  43
     
    3.4 Lubrication  45
     
    3.4.1 Main properties of lubricants  46
     
    3.4.2 Viscosity law  50
     
    3.4.3 Introduction to fluid lubrication 51 
    Internet Resources  52
     
    Problems  52
     
    Chapter 4 Threaded Joints  53
     
    4.1 Introduction  53
     
    4.1.1 Thread formation  53
     
    4.1.2 Types and applications of screw  53
     
    4.1.3 Main parameters of the thread  56
     
    4.2 Types of Threaded Joints and Standards  57
     
    4.2.1 Types of threaded joints  57
     
    4.2.2 Standard threaded couplings  59
     
    4.3 Pre-tightening and Anti-looseness of Threaded Joints  61
     
    4.3.1 Pre-tightening of threaded joints  61
     
    4.3.2 Anti-looseness of threaded joints  64
     
    4.4 Strength Calculation for the Single Threaded Joints  66
     
    4.4.1 Strength calculation of loose bolt connections 66
     
    4.4.2 Strength calculation of tight bolt connections  67
     
    4.4.3 Material and allowable stress of threaded couplings  73
     
    4.5 Design and Force Analysis of Bolt Group Connections  75
     
    4.5.1 Structural design of bolt group connections 75
     
    4.5.2 Force analysis of bolt group connections  76
     
    Internet Resources 79
     
    Problems  79
     
    Machine Elements in Mechanical Design Project  82
     
    Chapter 5 Axle and Hub Connections 83
     
    5.1 Key Connections  83
     
    5.1.1 Types and applications  83
     
    5.1.2 Selection and the strength calculation  86
     
    5.2 Spline Connections  90
     
    5.2.1 The type, characteristics and application of spline connections  90
     
    5.2.2 The strength calculation of spline connections  92
     
    5.3 Pin Connections  93
     
    Internet Resources  95
     
    Problems  95
     
    Project  95
     
    Chapter 6 Rivetings,Weldings and Bondings 97
     
    6.1 Rivetings  97
     
    6.1.1 Rivet joints  97
     
    6.1.2 Failure forms and design of rivetings  98
     
    6.2 Weldings  99
     
    6.2.1 Types, characteristics and applications of weldings  99
     
    6.2.2 Failure modes of welding  99
     
    6.2.3 Design of welding parts 100
     
    6.3 Bondings  102
     
    6.3.1 The applications of bondings  102
     
    6.3.2 Adhesive joints  102
     
    6.3.3 Adhesives  103
     
    6.3.4 Comparisons of bondings, rivetings and weldings  104
     
    Internet Resources  104
     
    Problems  104
     
    Chapter 7 Power Screws 105
     
    7.1 Types, Characteristics and Applications of Power Screws  105
     
    7.2 Sliding Power Screws  106
     
    7.2.1 The structure of sliding power screws  106
     
    7.2.2 Design calculation of sliding power screws 107
     
    7.3 Ball Screws Drives  110
     
    7.3.1 Structure types and characteristics  110
     
    7.3.2 Design and calculation of ball screws drives  112
     
    Internet Resources  113
     
    Problems  113
     
    Project  114
     
    Chapter 8 Belt Drives 116
     
    8.1 Types and Characteristics of Belt Drives  116
     
    8.1.1 Working principle and characteristics of belt drives  116
     
    8.1.2 Types and applications of belt drives  117
     
    8.2 Analysis of Belt Drives  118
     
    8.2.1 Force analysis of belt drives 118
     
    8.2.2 Stress analysis of belts  120
     
    8.2.3 Elastic slipping and creeping of belts  121
     
    8.3 Design Calculation of Ordinary V-belt Drives  123
     
    8.3.1 V-belt structures  123
     
    8.3.2 Standard for ordinary V belts  124
     
    8.3.3 Basic rated power of single V belt  125
     
    8.3.4 Design steps and methods of V-belt drives  127
     
    8.4 Design of V-belt Pulleys  132
     
    8.4.1 Design requirements for V-belt pulleys  132
     
    8.4.2 Materials of V-belt pulleys  132
     
    8.4.3 Structure dimension of V-belt pulleys  132
     
    8.5 Tension and Maintenance of Belt Drives  136
     
    8.5.1 Tension of belts  136
     
    8.5.2 Belt maintenance  137
     
    8.6 Introduction of Other New Belt Drives  137
     
    8.6.1 High speed belt drives  137
     
    8.6.2 Toothed timing belt drives  138
     
    8.6.3 V-ribbed belt drives  139
     
    Internet Resources  139
     
    Problems  139
     
    Project  140
     
    Chapter 9 Chain Drives  142
     
    9.1 Introduction  142
     
    9.2 Structure of Chains  143
     
    9.2.1 Roller chains  143
     
    9.2.2 Silent chains  145
     
    9.3 Structure and Material of Sprockets  146
     
    9.3.1 Basic parameters of sprockets  147
     
    9.3.2 Sprocket tooth profile  148
     
    9.3.3 Structure of sprockets  149
     
    9.3.4 Material of sprockets 149
     
    9.4 Geometric Parameters of Chain Drives  150
     
    9.4.1 Number of pitches  150
     
    9.4.2 Center distance  151
     
    9.5 Motion Characteristics of Chain Drives  151
     
    9.5.1 Kinematics of chain drives  151
     
    9.5.2 Dynamical loads of chain drives  153
     
    9.6 Load Analysis of Chain Drives 154
     
    9.7 Failure Modes and Carrying Capacity of Chain Drives  155
     
    9.7.1 The failure modes of chain drives  155
     
    9.7.2 Carrying capacity of chain drives 156
     
    9.8 Chain Drives Design  158
     
    9.8.1 Design the pitch and number of strands 158
     
    9.8.2 Design the number of teeth in two sprockets and speed ratio 160
     
    9.8.3 Design the number of links and center distance  161
     
    9.8.4 Design the structure of the small sprocket 161
     
    9.9 Layouts, Tension and Lubrication of Chain Drives  162
     
    9.9.1 Layout of chain drives  162
     
    9.9.2 Tension of chain drives  162
     
    9.9.3 Lubrication of chain drives  163
     
    Internet Resources  165
     
    Problems  166
     
    Project  167
     
    Chapter 10 Gear Drives  168
     
    10.1 Introduction  168
     
    10.2 The Failure Modes and Design Rules of Gear Drives 170
     
    10.2.1 Failure modes of gears  170
     
    10.2.2 Design criteria  173
     
    10.3 Materials and Heat Treatment of Gears  174
     
    10.3.1 Steel  175
     
    10.3.2 Cast iron  176
     
    10.3.3 Bronze  176
     
    10.3.4 Nonmetallic material  176
     
    10.4 The Calculated Load for Gear Drives  176
     
    10.4.1 Application factor  177
     
    10.4.2 Dynamic factor  177
     
    10.4.3 Axial load distribution factor  178
     
    10.4.4 Load distribution factor across teeth 182
     
    10.5 Strength Calculation of Standard Spur Gears  183
     
    10.5.1 Force analysis  183
     
    10.5.2 Calculation of spur teeth bending fatigue strength  184
     
    10.5.3 Calculation of spur teeth contact fatigue strength  186
     
    10.5.4 Tips for gear strength calculation  189
     
    10.6 Design Parameters, Permissible Stress and Accuracy Choice of Gears  190
     
    10.6.1 Design parameters  190
     
    ......
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