機械設計與材料設計
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《機械設計與材料設計》是2014年化學工業出版社出版的圖書，作者是塗銘旌、張鐵軍、宋大余、張崇才。本書主要討論機械零件設計和加工製造工藝對金屬材料性能的影響，並用這些研究和討論的結果來指導機械設計與製造，內容主要包括：機械零件失效分析及疲勞強度;從材料強度學的觀點優化機構零件疲勞壽命;零件結構設計與疲勞強度;機械加工與零件疲勞強度;冶金及熱加工與鋼的性能;鋼的熱處理與疲勞強度等。 本書可供高等院校機械、材料專業教學使用，也可供從事機械設計、製造的研究人員和工程技術人員參考。
目錄
基本內容
書名：機械設計與材料設計
出版社：化學工業出版社
頁數：173 頁
開本：B5 710×1000 1/16
ISBN：978-7-122-19916-4
出版時間：2014年8月
定價：45元
裝幀：平
內容簡介
本書的主要目的在於介紹當今機械製造工程與金屬材料成型加工兩個領域交叉結合時常被人們忽略的關鍵細節，本書大部分內容是筆者教學和科研的積累。本書較系統地闡述了零件所受載荷、應力與疲勞強度的原理，機械零件失效分析、失效預防的基本思路，所受載荷、應力與疲勞強度之間的關係;機械零件的殘餘應力與疲勞強度;零件的結構設計(鍵槽、孔、齒形、圓角半徑等)與疲勞強度;機械加工工藝對疲勞強度的影響;冶金與熱加工對鋼性能的影響;熱處理表面強化與鋼的疲勞強度。並從設計經濟高效的加工工藝流程的角度，提出使用的參考建議，列舉了生產中發生的典型實例。
本書在零件的結構設計與疲勞強度，機械加工工藝對疲勞強度的影響方面，填補了機械工程與材料科學與工程兩領域交叉結合處的缺項，對機械製造生產、金屬材料成型及其熱處理具有借鑑和參考價值。本書匯集幾十年的機械與材料加工領域的研究成果，向讀者介紹加工工藝各環節的技術關注點，旨在幫助從事零件製造生產領域的技術人員在材料選擇、設備選擇和工藝方案設計時，特別是在實現大批量的可靠生產、保障產品的質量、有效延長所製造零件壽命方面提供些有益的依據和參考。
目錄
第1章機械零件失效分析及疲勞強度
11失效分析及失效預防的基本思路
12機械零件的主要失效形式
13疲勞斷裂失效
131定義與分類
132力學分析
14材料的疲勞強度
141疲勞強度和抗拉強度之間的經驗關係
142應力集中和缺口的影響
143材料缺口疲勞強度和疲勞缺口敏感度
15疲勞強度的其他影響因素
151缺口敏感度
152變動載荷頻率範圍的影響
153表面狀況的影響
154合金成分及顯微組織的影響
155表面殘餘應力對疲勞強度的影響
第2章從材料強度學的觀點優化機械零件疲勞壽命
21應力狀態等的基本概念
211應力狀態軟性係數
212壓縮的特徵
213彎曲的特徵
214扭轉的特徵
22缺口效應
221缺口試樣在彈性狀態下的應力分布
222缺口試樣在塑性狀態下的應力分布
23不同應力狀態的選材原則
24材料的強度、塑性、韌性與使用壽命的辯證關係
241材料的強度、塑性、韌性判據
242強、塑、韌合理配合與優化選材、用材
25接觸疲勞及其類型
251影響接觸疲勞壽命的因素
252軸承鋼表面硬度與平均使用壽命的關係
253靜態接觸疲勞壽命、衝擊接觸疲勞壽命與硬度的關係曲線
254滑動磨粒磨損與多次衝擊磨粒磨損
第3章零件結構設計與疲勞強度
31軸的圓角過渡的影響
32鍵槽的影響
321軸的疲勞斷裂事故分析
322鍵槽的影響
33花鍵齒形的影響
34橫孔的影響
35零件尺寸的影響
351尺寸效應
352零件尺寸係數εσ和ετ
353加大半軸直徑反而使用壽命低的實例
36壓配合對軸疲勞強度的影響
361壓配合軸的應力集中分析
362降低應力集中的結構設計
363提高壓配合軸彎曲疲勞強度的實驗
364提高拖拉機前軸主銷疲勞壽命的實例
第4章機械加工與零件疲勞強度
41車削加工與零件疲勞強度
411車削工藝參數對鋼的疲勞強度的影響
412高速切削工藝參數對鋼的疲勞性能的影響
413工程應用實例
42不同加工表面粗糙度的影響
43磨削加工的影響
431磨削可以提高零件疲勞強度
432採用縱向磨削有利於提高疲勞強度
433磨削表面缺陷的不利影響
434工程研究實例
44拋光對零件疲勞強度的影響
441拋光對疲勞強度的影響分析
442縱向拋光的有利作用
443工程研究實例
45帶孔零件的疲勞強度
451橫孔對疲勞強度的影響
452不同加工橫孔工藝方法的影響
453鑽孔倒角對鋼的疲勞強度的影響
454靜壓鑽孔稜角對鋼的疲勞強度的影響
455衝擊壓縮鑽孔稜角對疲勞強度的影響
456工程應用實例
46機械加工的影響
第5章冶金及熱加工與鋼的性能
51冶煉方法對鋼的性能的影響
511氧氣頂吹轉爐煉鋼
512電弧爐煉鋼的影響
513電渣爐重熔
514真空脫氣、真空熔煉及真空重熔的影響
515夾雜物對鋼的疲勞強度的影響
52冶金質量與鋼的淬透性
521成分波動對工藝性能的影響
522成分波動對鋼的淬透性的影響
523結構鋼淬透性的技術要求
53微量合金元素B、Ti的影響
54金屬纖維流線與疲勞強度——熱加工的影響
541金屬纖維流線的形成
542纖維流線對鋼材力學性能的影響
543機械零件的纖維流線的合理設計
55晶粒尺寸的影響
56軋制
57化學成分
58鋼的潔淨程度與夾雜物的影響
第6章鋼的熱處理與疲勞強度
61熱處理工藝及金相組織對鋼的力學性能的影響
611鐵素體組織的影響
612非馬氏體組織的影響
613殘餘奧氏體的影響
614貝氏體和馬氏體混合組織的影響
615回火脆性的影響
616過熱後晶粒度的影響
617脫碳及增碳的影響
618生產實例
62感應淬火強化及其綜合強化
621預先熱處理是正火還是調質好
622淬硬層該多深為好
623表層與心部的合理硬度值問題
624感應淬火的組織及評定問題
625關於感應淬火層的合理分布設計問題
626感應淬火的綜合強化及生產應用
627感應表面淬火及綜合強化的發展動向
628高頻表面淬火的殘餘壓應力與強度
629表面淬火對零件使用性能的影響
6210關於淬硬層深的選擇
6211高頻表面淬火強度與零件疲勞設計
6212表面加熱淬火零件心部硬度的選擇
63化學熱處理
631滲碳
632碳氮共滲
633碳、氮、硼三元共滲
634氣體氮化
635軟氮化
636離子氮化
637滲碳、氣體氮化、碳氮共滲的疲勞強度比較
638表面化學熱處理與疲勞強度
64表面電鍍金屬與疲勞強度
641殘餘應力與疲勞強度
642殘餘應力對在不同條件下服役零件使用性能的影響
第7章提高機械零件疲勞強度的工程設計
71合理的機械結構設計
72焊接接頭的疲勞強度設計
721鋼的可焊性設計
722焊接接頭形式對疲勞強度的影響
723焊縫中的殘餘應力
724降低焊縫區應力集中，增加焊縫構件承載能力的技術措施
73260/320型壓縮機曲軸主軸頸斷裂分析
731確定疲勞源
732咬蝕的作用
733緊配合軸的強度
734提高強度的途徑
735結論及改進措施
74預防疲勞失效的選材
741材料失效與成分、組織、狀態的關係
742選材原則
743提高帶缺口零件的疲勞強度理論分析
75採用能提高材料疲勞強度的熱處理及強化工藝
參考文獻[1]
參考文獻
- ↑ 關於機械設計中材料設計的原創力文檔網，2024-02-28