本书结合典型环保设备应用场景和设计目标，以环保设备设计研发过程中必然会涉及的材料科学与工程、机械工程等学科的相关基础知识为切入点，进行知识结构上的递进式阐述，并努力体现环保产业发展的内涵需求和新动态。本书主要包括设备设计中的运动学与动力学分析，设备零部件设计的选材、成形与基本准则，设备常用连接与传动设计，轴系及其相关零部件四篇内容。

本书既可作为高等院校环境工程、环保设备工程、给水排水工程、过程装备与控制工程及相关专业的专业基础课程教材，也可供从事环保设备设计、运行、维护和管理等环保产业相关工作的技术人员自学和参考。

目  录

前言

第1章  绪论1

  1.1 环保产业与环保设备概述1

  1.2 设备与机械、机器与机构2

  1.3 环保设备的设计原则及本书内容4

【习题】7

第1篇  设备设计中的运动学与动力学分析

第2章  机构及其运动特性分析10

  2.1 机构的组成与自由度计算10

  2.2 机构的表达13

  2.3 平面连杆机构的特点及应用20

  2.4 平面四杆机构的基本特性26

  2.5 其他常用平面机构的特点及应用29

  2.6 平面机构的运动学分析33

  2.7 平面四杆机构的设计40

【习题】43

第3章  机械系统的动力学分析基础48

  3.1 作用在机械上的力48

  3.2 运动副的摩擦力50

  3.3 运动副的自锁与机械效率52

  3.4 机械运转周期性速度波动的调节56

  3.5 机械系统的平衡61

【习题】71

第2篇  设备零部件设计的选材、成形与基本准则

第4章  常用工程材料及其改性处理与加工成形74

  4.1 工程材料的分类与性能74

  4.2 金属材料及其性能强化79

  4.3 金属材料的腐蚀与防护96

  4.4 非金属材料与复合材料100

  4.5 材料加工成形工艺概述109

【习题】112

第5章  设备零部件设计的基本准则与方法113

  5.1 零部件标准化与公差配合准则113

  5.2 零件的设计计算准则与强度判断条件124

  5.3 容器类设备关键零件的设计计算准则与强度判断条件132

  5.4 机械零件的耐磨性142

【习题】144

第3篇  设备常用连接与传动设计

第6章  螺旋副与常用零件间的连接148

  6.1 螺旋副与常用螺纹的主要参数148

  6.2 螺纹连接的基本类型及螺纹连接件154

  6.3 螺纹连接的预紧和防松157

  6.4 连接螺栓的强度计算159

  6.5 螺纹传动166

  6.6 键连接和花键连接174

  6.7 销连接、焊接以及其他连接179

【习题】184

第7章  摩擦传动与带式输送机构186

  7.1 带传动的类型和计算分析186

  7.2 带传动的弹性滑动、打滑和带的张紧191

  7.3 V带传动的设计193

  7.4 输送带设计简介207

  7.5 摩擦轮传动217

【习题】224

第8章  链传动与链式输送机构225

  8.1 链条和链轮225

  8.2 传动链的工作情况分析229

  8.3 链传动的润滑、布置、张紧与防护232

  8.4 滚子链传动的设计计算234

  8.5 链条输送机与输送链简介241

【习题】251

第9章  齿轮及蜗杆传动设计253

  9.1 齿轮传动的类型及结构参数描述253

  9.2 齿轮的齿廓、啮合特性和加工原理255

  9.3 齿轮轮齿的失效形式和材料选择260

  9.4 直齿圆柱齿轮传动机构的设计263

  9.5 斜齿圆柱齿轮传动机构设计269

  9.6 锥齿轮传动机构的设计275

  9.7 交错轴斜齿轮传动简介278

  9.8 蜗杆传动279

  9.9 齿轮的结构设计、润滑及安装定位289

【习题】296

第10章  齿轮传动的应用——轮系及减速器298

  10.1 轮系分类298

  10.2 轮系的传动比计算300

  10.3 轮系的应用305

  10.4 标准减速器306

【习题】316

第4篇  轴系及其相关零部件

第11章  轴与联轴器320

  11.1 轴的分类与材料320

  11.2 轴的结构设计322

  11.3 常用联轴器325

  11.4 轴的强度计算334

  11.5 轴的刚度计算与临界转速338

【习题】345

第12章  轴承及其润滑与密封347

  12.1 滑动轴承的结构、润滑形式与材料347

  12.2 非液体摩擦滑动轴承的设计计算354

  12.3 滚动轴承的结构和分类356

  12.4 滚动轴承的选型设计计算361

  12.5 滚动轴承的润滑及其组合设计368

  12.6 密封371

【习题】379

参考文献381