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現代機械設計手冊：單行本潤滑和密封設計（第二版）

為了解決油水分離槽設計的問題，作者吳曉鈴 這樣論述：

一部順應“中國製造2025”智慧裝備新要求、技術先進、資料可靠的現代化機械設計工具書，從新時代機械設計人員的實際需求出發，追求現代感，兼顧實用性、通用性，準確性，涵蓋了各種常規和通用的機械設計技術資料，貫徹了新的國家及行業標準，推薦了國內外先進、智慧、節能、通用的產品。 第17篇  潤滑 第1章 潤滑基礎 1.1潤滑劑的作用17-3 1.2潤滑狀態及分類17-3 第2章 潤滑劑 2.1潤滑劑及其物理化學性能17-6 2.1.1潤滑劑的分類17-6 2.1.2潤滑劑的物理化學性能及其分析評定方法17-7 2.1.2.1黏度17-7 2.1.2.2黏溫特性17-10 2.1

.2.3潤滑劑的其他性能分析評定17-13 2.2潤滑油添加劑的種類及功能17-14 2.2.1添加劑的分類與代號17-14 2.2.2各種添加劑的功能與作用機理17-16 2.2.2.1清淨分散劑17-16 2.2.2.2抗氧抗腐劑17-19 2.2.2.3極壓抗磨劑與油性劑17-21 2.2.2.4金屬鈍化劑17-25 2.2.2.5黏度指數改進劑17-25 2.2.2.6防銹劑17-26 2.2.2.7降凝劑17-27 2.2.2.8抗泡劑17-28 2.2.2.9乳化劑和抗乳化劑17-29 2.2.2.10其他潤滑油添加劑17-30 2.2.2.11潤滑油複合添加劑17-30 2.3潤

滑劑的類型及應用17-31 2.3.1潤滑油17-31 2.3.1.1車用潤滑油17-31 2.3.1.2工業齒輪油17-58 2.3.1.3液壓油及液力傳動油17-65 2.3.1.4汽輪機油17-84 2.3.1.5壓縮機油17-90 2.3.1.6軸承潤滑油17-97 2.3.1.7鐵路內燃機車用油17-102 2.3.2潤滑脂17-106 2.3.2.1潤滑脂的分類、代號及組成17-106 2.3.2.2潤滑脂的選用17-106 2.3.2.3潤滑脂稠度分類17-119 2.3.3合成潤滑劑17-120 2.3.4固體潤滑劑17-121 2.3.5其他潤滑材料17-123 第3章 軸

承的潤滑 3.1滾動軸承的潤滑17-124 3.1.1潤滑的作用和潤滑劑的選擇17-124 3.1.2潤滑脂潤滑17-124 3.1.2.1潤滑脂的選用17-124 3.1.2.2填脂量和換脂週期17-126 3.1.3潤滑油潤滑17-128 3.1.3.1潤滑油的選擇17-128 3.1.3.2潤滑方式的選擇17-128 3.1.3.3換油週期17-131 3.2滑動軸承的潤滑17-131 3.2.1非完全流體潤滑軸承的潤滑17-131 3.2.2液體靜壓滑動軸承17-133 第4章 齒輪傳動的潤滑 4.1齒輪潤滑基礎17-135 4.1.1齒輪潤滑的特點和作用17-135 4.1.2齒輪

傳動的潤滑狀態17-135 4.2齒輪潤滑油及添加劑17-137 4.2.1齒輪潤滑油的基礎油及添加劑17-138 4.2.1.1齒輪潤滑油的基礎油17-138 4.2.1.2齒輪潤滑油的添加劑17-139 4.2.2齒輪潤滑油的調製17-139 4.2.3齒輪潤滑油的分類17-139 4.2.3.1工業齒輪油的分類17-139 4.2.3.2車輛齒輪油的分類17-144 4.2.4齒輪潤滑油的規格標準（品質指標）17-145 4.3齒輪潤滑油的合理選用方法17-145 4.3.1工業閉式齒輪油的選用方法（包括高速齒輪的潤滑）17-147 4.3.1.1潤滑油種類的選擇17-147 4.3.1

.2潤滑油黏度的選擇17-148 4.3.1.3潤滑方式的選擇17-149 4.3.2開式工業齒輪油（脂）的選用方法17-149 4.3.3蝸輪蝸杆油的選用方法17-149 4.3.3.1蝸輪蝸杆油種類的選擇17-149 4.3.3.2蝸輪蝸杆油黏度的選擇17-150 4.3.3.3蝸杆傳動裝置潤滑方式的選擇17-151 4.3.4車輛齒輪油的選用方法17-151 4.3.4.1車輛齒輪潤滑油種類的選擇17-151 4.3.4.2車輛齒輪油黏度的選擇17-151 4.3.5儀錶齒輪傳動的潤滑17-152 4.4潤滑對齒輪傳動性能的影響17-153 4.4.1潤滑對齒面膠合的影響17-153 4

.4.2潤滑對齒面磨損的影響17-156 4.4.3潤滑對齒面疲勞點蝕的影響17-158 4.4.4潤滑對齒輪振動、雜訊的影響17-160 4.4.5潤滑對齒輪傳動效率的影響17-160 4.4.6潤滑對齒面燒傷和輪齒熱屈服的影響17-161 4.5齒輪傳動裝置的潤滑方式及潤滑系統的設計17-161 4.5.1齒輪傳動裝置的潤滑方式和潤滑裝置17-162 4.5.1.1油浴潤滑17-162 4.5.1.2迴圈噴油潤滑17-162 4.5.1.3油霧潤滑17-164 4.5.1.4離心潤滑17-165 4.5.1.5潤滑脂潤滑17-165 4.5.1.6固體潤滑和自潤滑17-166 4.5.2齒

輪傳動的冷卻17-166 4.5.2.1功率損耗與效率17-166 4.5.2.2自然冷卻17-168 4.5.2.3強制冷卻17-168 4.5.3齒輪潤滑油的過濾淨化17-170 4.6齒輪傳動裝置油液監測17-172 4.6.1油液監測的方法和分析手段17-172 4.6.2油液監測流程圖及取樣要求17-173 4.7齒輪潤滑油的更換17-173 4.7.1齒輪油使用中品質變化原因17-173 4.7.2齒輪油使用中品質變化的表現17-174 4.7.3齒輪潤滑油的換油指標17-177 4.7.4齒輪潤滑油的混用與代用17-179 4.7.4.1齒輪潤滑油的混用17-179 4.7.4.

2齒輪潤滑油的代用17-180 第5章 其他元器件的潤滑 5.1導軌的潤滑17-181 5.1.1導軌油的分類及規格17-181 5.1.2導軌潤滑油的選用17-182 5.1.3機床導軌潤滑方法的選擇17-183 5.1.4機床導軌的維護保養17-183 5.2自動變速器的潤滑17-183 5.2.1自動變速器油的特性17-183 5.2.2自動變速器油的分類和規格17-184 5.3離合器的潤滑17-186 5.4聯軸器的潤滑17-187 5.5機械無級變速器的潤滑17-188 5.5.1機械無級變速器油的分類和規格17-188 5.5.2機械無級變速器油的選用17-189 5.5.3機

械無級變速器油的合理使用17-190 5.6螺旋副的潤滑17-190 5.6.1螺紋連接的潤滑17-190 5.6.2回轉變位及微調用螺旋副的潤滑17-190 5.6.3機床螺旋傳動的潤滑17-191 5.7鋼絲繩的潤滑17-191 5.7.1鋼絲繩潤滑劑的種類及性能17-191 5.7.2鋼絲繩的合理潤滑17-192 5.8鏈傳動的潤滑17-194 5.8.1鏈傳動對潤滑劑的要求和選用17-194 5.8.2鏈條潤滑方法的選擇17-196 5.9活塞環和氣缸的潤滑17-196 5.9.1活塞環的潤滑17-196 5.9.2活塞和氣缸的潤滑17-197 5.10凸輪的潤滑17-198 5.11

彈簧的潤滑17-198 5.12鍵銷的潤滑17-199 第6章 潤滑方法及裝置的選用 6.1潤滑方法及裝置簡介17-200 6.1.1潤滑方法的分類17-200 6.1.2集中潤滑系統的分類17-202 6.1.3潤滑部件及圖形符號17-203 6.1.3.1潤滑元件17-203 6.1.3.2集中潤滑系統的分類與圖形符號17-208 6.2稀油集中潤滑系統17-209 6.2.1稀油集中潤滑系統設計的任務及步驟17-209 6.2.1.1設計任務17-209 6.2.1.2設計步驟17-209 6.2.2稀油集中潤滑系統的主要設備17-213 6.2.2.1潤滑油泵及潤滑油泵裝置17-21

3 6.2.2.2稀油潤滑裝置17-213 6.2.2.3輔助裝置及元件17-233 6.2.2.4潤滑油箱17-248 6.3幹油集中潤滑系統17-252 6.3.1幹油集中潤滑系統的分類和組成17-252 6.3.2幹油集中潤滑系統的設計計算17-256 6.3.2.1潤滑脂消耗量的計算17-256 6.3.2.2潤滑脂泵的選擇計算17-256 6.3.2.3系統工作壓力的確定17-257 6.3.2.4滾動軸承潤滑脂消耗量估算方法17-257 6.3.3幹油集中潤滑系統的主要設備17-260 6.3.3.1潤滑脂泵及裝置17-260 6.3.3.2分配器與噴射閥17-272 6.3.4其

他輔助裝置及元件17-280 6.3.5幹油集中潤滑系統的管路附件17-288 6.3.5.1配管材料17-288 6.3.5.2管路附件17-288 6.4油霧潤滑17-291 6.4.1油霧潤滑工作原理、系統及裝置17-291 6.4.1.1工作原理17-291 6.4.1.2油霧潤滑系統和裝置17-291 6.4.2油霧潤滑系統的設計和計算17-293 6.4.2.1各摩擦副所需的油霧量17-293 6.4.2.2凝縮嘴尺寸的選擇17-294 6.4.2.3管道尺寸的選擇17-294 6.4.2.4空氣和油的消耗量17-294 6.4.2.5發生器的選擇17-295 6.4.2.6潤滑油

的選擇17-295 6.4.2.7凝縮嘴的佈置方法17-295 6.5油氣潤滑17-298 6.5.1油氣潤滑工作原理、系統及裝置17-298 6.5.1.1油氣潤滑裝置17-299 6.5.1.2油氣潤滑裝置17-301 6.5.2油氣混合器及油氣分配器17-303 6.5.2.1QHQ型油氣混合器17-303 6.5.2.2AHQ型雙線油氣混合器17-304 6.5.2.3MHQ型單線油氣混合器17-304 6.5.2.4AJS型、JS型油氣分配器17-305 6.5.3專用油氣潤滑裝置17-306 6.5.3.1油氣噴射潤滑裝置17-306 6.5.3.2鏈條噴射潤滑裝置17-307 6

.5.3.3行車軌道潤滑裝置17-308 6.6微量潤滑17-309 6.6.1微量潤滑工作原理、系統及裝置17-309 6.6.1.1油氣兩相微量潤滑17-309 6.6.1.2油水氣三相微量潤滑17-310 6.6.2微量潤滑裝置元件17-311 6.6.2.1精密氣動泵17-311 6.6.2.2混合閥17-311 6.6.2.3頻率發生器17-312 6.6.3微量潤滑裝置的應用17-312 6.6.4微量潤滑油17-313 第7章 典型設備的潤滑 7.1潤滑系統的換油和沖洗淨化17-314 7.1.1潤滑油的更換週期17-314 7.1.2潤滑系統的沖洗淨化17-317 7.2金屬

切削機床的潤滑17-318 7.2.1機床潤滑的特點17-318 7.2.2機床潤滑劑的選用17-318 7.2.3機床常用潤滑方法17-320 7.3內燃機的潤滑17-320 7.3.1內燃機的工作特點17-320 7.3.2內燃機油的基本性能17-321 7.3.3內燃機油的分類17-322 7.3.4內燃機油的選用17-323 7.4壓縮機的潤滑17-325 7.4.1壓縮機油的選用17-327 7.4.2壓縮機潤滑管理17-327 7.5汽輪機的潤滑17-330 7.5.1汽輪機油的作用17-330 7.5.2汽輪機油的性能17-330 7.5.3汽輪機油的選擇及使用管理17-331

7.6起重運輸機械的潤滑17-332 7.6.1起重運輸機械的潤滑特點17-332 7.6.2起重運輸機械典型零部件的潤滑17-332 7.6.3典型起重運輸機械的潤滑17-333 7.7軋鋼機的潤滑17-335 7.7.1軋鋼機對潤滑的要求17-335 7.7.2軋鋼機潤滑採用的潤滑油、脂17-335 7.7.3軋鋼機常用潤滑系統17-335 7.7.4軋鋼機常用潤滑裝置17-336 7.7.5軋鋼機常用潤滑設備的安裝維修17-337 7.8食品加工機械的潤滑17-339 7.8.1食品加工機械對潤滑的要求17-339 7.8.2食品機械潤滑劑的選用17-339 7.9鍛壓設備的潤滑17-3

42 7.9.1機械壓力機的潤滑17-342 7.9.2螺旋壓力機的潤滑17-342 7.9.3鍛錘的潤滑17-343 7.10礦山設備的潤滑17-344 7.10.1礦山機械對潤滑油的要求17-344 7.10.2礦山機械用油舉例17-344 參考文獻17-346 第18篇  密封 第1章 密封的分類及應用 1.1洩漏方式、密封方法及密封設計要求18-3 1.2靜密封的分類、特點及應用18-4 1.3動密封的分類、特點及應用18-6 第2章 墊片密封 2.1墊片類型、應用及選擇18-11 2.2法蘭密封18-12 2.2.1法蘭密封面形式18-12 2.2.2管道法蘭墊片選擇18-1

3 2.2.3法蘭密封設計18-14 2.2.4高溫法蘭防漏措施18-16 2.3高壓與自緊密封18-16 2.3.1高壓密封的特點及設計原則18-16 2.3.2高壓與自緊密封類型18-17 2.3.3高壓與自緊密封的設計和計算18-20 2.4墊片標準18-22 2.4.1管法蘭用非金屬平墊片尺寸（GB/T 9126—2008）18-22 2.4.2管法蘭用非金屬平墊片技術條件（GB/T 9129—2003）18-29 2.4.3管法蘭連接用金屬環墊技術條件（GB/T 9130—2007）18-31 2.4.4纏繞式墊片分類（GB/T 4622.1—2009）18-33 2.4.5纏繞式墊

片管法蘭用墊片（GB/T 4622.2—2008）18-34 2.4.6纏繞式墊片技術條件（GB/T 4622.3—2007）18-39 2.4.7管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片（GB/T 13404—2008）18-41 2.4.8管法蘭用金屬包覆墊片（GB/T 15601—2013）18-42 2.4.9柔性石墨金屬波齒複合墊片尺寸（GB/T 19066.1—2008）18-44 2.4.10柔性石墨金屬波齒複合墊片技術條件（GB/T 19066.3—2003）18-52 2.4.11鋼制管法蘭用金屬環墊尺寸（GB/T 9128—2003）18-54 第3章 密封膠及膠黏劑 3.1密封膠及膠

黏劑的特點及應用18-57 3.2密封膠的分類及特性18-57 3.3密封膠品種牌號及應用範圍18-58 3.4密封膠選用及應用18-59 3.5膠黏劑使用原則18-60 第4章 填料密封 4.1毛氈密封18-61 4.2軟填料密封18-62 4.2.1基本結構、密封原理及應用18-62 4.2.2軟填料密封的設計和計算18-62 4.2.3軟填料密封材料及選擇18-64 4.2.4軟填料密封的結構設計18-65 4.3硬填料類型18-68 4.3.1活塞環及脹圈密封18-68 4.3.1.1密封結構及應用18-68 4.3.1.2密封設計18-69 4.3.2活塞杆填料密封18-70 4.

3.3往復活塞壓縮機金屬平面填料18-72 4.3.3.1三斜口密封圈（JB/T 9102.1—2013）18-72 4.3.3.2三、六瓣密封圈（JB/T 9102.3—2013）18-74 4.3.3.3徑向切口刮油圈（JB/T 9102.4—2013）18-76 4.3.3.4密封圈和刮油圈用拉伸彈簧（JB/T 9102.5—2013）18-78 4.3.3.5密封圈和刮油圈技術條件（JB/T 9102.6—2013）18-79 第5章 成形填料密封 5.1O形密封圈18-81 5.2V形密封圈18-81 5.3Y形密封圈18-82 5.4鼓形和山形密封圈18-82 5.5J形和L形密

封圈18-83 5.6管道法蘭連接結構中的U形密封圈18-83 5.7密封件及相關標準18-84 5.7.1O形橡膠密封圈18-84 5.7.1.1液壓氣動用O形橡膠密封圈尺寸及公差（GB/T 3452.1—2005）18-84 5.7.1.2液壓氣動用O形橡膠密封圈溝槽尺寸和設計計算準則（GB/T 3452.3—2005）18-88 5.7.1.3O形橡膠密封圈用擋圈18-114 5.7.1.4液壓缸活塞和活塞杆動密封溝槽尺寸和公差（GB/T 2879—2005）18-115 5.7.1.5液壓缸活塞和活塞杆窄斷面動密封溝槽尺寸系列和公差（GB/T 2880—1981）18-120 5.7.

1.6液壓缸活塞用帶支承環密封溝槽形式、尺寸和公差（GB/T 6577—1986）18-125 5.7.1.7液壓缸活塞杆用防塵圈溝槽形式、尺寸和公差（GB/T 6578—2008）18-126 5.7.1.8不銹鋼卡壓式管件組件用O形橡膠密封圈（GB/T 19228.3—2012）18-131 5.7.2VD形橡膠密封圈（JB/T 6994—2007）18-132 5.7.3單向密封橡膠圈（GB/T 10708.1—2000）18-135 5.7.4Yx形密封圈18-144 5.7.4.1孔用Yx形密封圈（JB/ZQ 4264—2006）18-144 5.7.4.2軸用YX形密封圈（JB/Z

Q 4265—2006）18-148 5.7.5雙向密封橡膠密封圈（GB/T 10708.2—2000）18-151 5.7.6往復運動橡膠防塵密封圈（GB/T 10708.3—2000）18-154 5.7.7液壓缸活塞和活塞杆動密封裝置18-157 5.7.7.1同軸密封件尺寸系列和公差 （GB/T 15242.1—2017）18-157 5.7.7.2支承環尺寸系列和公差（GB/T 15242.2—2017）18-162 5.7.7.3同軸密封件安裝溝槽尺寸系列和公差  （GB/T 15242.3—1994）18-173 5.7.7.4支承環安裝溝槽尺寸系列和公差（GB/T 15242.

4—1994）18-174 5.7.8車氏組合密封18-176 5.7.8.1使用範圍18-176 5.7.8.2密封材料18-176 5.7.8.3直角滑環式組合密封18-177 5.7.8.4腳形滑環式組合密封18-178 5.7.8.5齒形滑環式組合密封18-179 5.7.8.6C形滑環式組合密封18-180 5.7.8.7TZF型組合防塵圈18-181 5.7.9氣缸用密封圈（JB/T 6657—1993）18-181 5.7.9.1氣缸活塞密封用QY型密封圈18-181 5.7.9.2氣缸活塞杆密封用QY型密封圈18-183 5.7.9.3氣缸活塞杆用J型防塵圈18-185 5.7

.9.4氣缸用QH型外露骨架橡膠緩衝密封圈18-186 5.7.10密封圈材料18-187 5.7.10.1普通液壓系統用O形橡膠密封圈材料（HG/T 2579—2008）18-187 5.7.10.2耐高溫滑油O形橡膠密封圈材料 （HG/T 2021—1991）18-189 5.7.10.3往復運動密封圈材料（HG/T 2810—2008）18-190 第6章 油封 6.1油封結構形式及特點18-192 6.2油封設計和計算18-192 6.3油封材料及選擇18-194 6.4油封相關標準18-195 6.4.1旋轉軸唇形密封圈橡膠材料（HG/T 2811—1996）18-195 6.4.

2密封元件為彈性體材料的旋轉軸唇形密封圈基本尺寸和公差（GB/T 13871.1—2007）18-196 6.4.3液壓傳動旋轉軸唇形密封圈設計規範（GB/T 9877—2008）18-197 第7章 機械密封 7.1接觸式機械密封的基本構成與工作原理18-205 7.2常用機械密封分類及適用範圍18-205 7.3機械密封的選用18-211 7.4常用機械密封材料18-213 7.4.1摩擦副用材料18-213 7.4.2輔助密封件用材料18-215 7.4.3彈性元件用材料18-216 7.4.4傳動件、緊固件用材料18-217 7.4.5不同工況下機械密封材料選擇18-218 7.5波

紋管式機械密封18-220 7.5.1波紋管式機械密封形式及應用18-220 7.5.2波紋管式機械密封端面比壓計算18-221 7.6機械密封設計及計算18-222 7.7泵用機械密封18-229 7.7.1高溫介質泵用機械密封18-229 7.7.2易汽化介質泵用機械密封18-229 7.7.3含固體顆粒介質泵用機械密封18-231 7.7.4腐蝕性介質泵用機械密封18-232 7.7.5易凝固、易結晶介質泵用機械密封18-232 7.8風機用機械密封18-233 7.9釜用機械密封18-234 7.10機械密封輔助系統18-236 7.10.1泵用機械密封輔助系統的組成和功能18-236

7.10.2泵用機械密封沖洗和冷卻輔助系統18-236 7.10.3泵用機械密封封液雜質過濾、分離器18-240 7.10.4風機用機械密封潤滑和冷卻系統18-241 7.10.5釜用機械密封的潤滑和冷卻系統18-242 7.10.6非接觸式機械密封監控系統18-245 7.11非接觸式機械密封18-245 7.11.1流體靜壓式機械密封18-245 7.11.2流體動壓式機械密封18-246 7.11.3非接觸式氣膜密封18-247 7.11.4非接觸式液膜密封18-251 7.11.5泵用非接觸式機械密封18-252 7.11.6風機用非接觸式機械密封18-253 7.11.7釜用非接觸

式機械密封18-255 7.12機械密封有關標準18-256 7.12.1機械密封的形式、主要尺寸、材料和識別標誌（GB/T 6556—2016）18-256 7.12.2機械密封技術條件（JB/T 4127.1—2013）18-260 7.12.3機械密封用O形橡膠密封圈（JB/T 7757.2—2006）18-262 7.12.4泵用機械密封（JB/T 1472—2011）18-267 7.12.5焊接金屬波紋管機械密封（JB/T 8723—2008）18-275 7.12.6耐酸泵用機械密封（JB/T 7372—2011）18-278 7.12.7耐鹼泵用機械密封（JB/T 7371—2

011）18-282 7.12.8潛水電泵用機械密封（JB/T 5966—2012）18-285 7.12.9液環式氯氣泵用機械密封（HG/T 2100—2003）18-287 7.12.10船用泵軸的機械密封（CB/T 3345—2008）18-289 7.12.11船用泵軸的變壓力機械密封（CB* 3346—1988）18-290 7.12.12機械密封迴圈保護系統（JB/T 6629—2015）18-291 7.12.13釜用機械密封技術條件18-319 7.12.14攪拌傳動裝置機械密封（HG/T 21571—1995）18-321 7.12.15搪玻璃攪拌容器用機械密封（HG/T 2

057—2017）18-325 7.12.16焊接金屬波紋管釜用機械密封技術條件18-329 7.12.17釜用機械密封輔助裝置（HG/T 2122—2003）18-330 7.12.18攪拌傳動裝置機械密封迴圈保護系統（HG/T 21572—1995）18-332 7.12.19離心泵及轉子泵軸封系統18-336 第8章 真空密封 8.1真空用橡膠密封圈18-347 8.1.1真空用橡膠密封圈結構形式18-347 8.1.2真空用橡膠密封圈標準18-347 8.1.2.1J型真空用橡膠密封圈的型式及系列尺寸18-347 8.1.2.2J型真空用橡膠密封圈壓套的型式及系列尺寸18-347 8

.1.2.3密封墊圈的型式及系列尺寸18-347 8.1.2.4JO型真空用橡膠密封圈的型式及系列尺寸18-347 8.1.2.5JO型真空用橡膠密封圈鎖緊彈簧的型式及系列尺寸18-347 8.1.2.6JO型真空用橡膠密封圈壓套的型式及系列尺寸18-348 8.1.2.7骨架型真空用橡膠密封圈的型式及系列尺寸18-348 8.1.2.8真空用O形橡膠密封圈的型式及系列尺寸18-348 8.1.2.9真空用O形橡膠密封圈壓套的型式及系列尺寸18-348 8.1.2.10真空用O形橡膠密封圈平墊的型式及系列尺寸18-348 8.1.2.11真空用O形橡膠圈材料18-348 8.2真空用金屬密封圈

18-348 第9章 迷宮密封 9.1迷宮密封方式、特點、結構及應用18-349 9.2迷宮密封設計18-349 第10章 浮環密封 10.1浮環密封結構特點及應用18-351 10.2浮環密封設計18-352 10.3碳石墨浮環密封結構及應用18-354 第11章 螺旋密封 11.1螺旋密封方式、特點及應用18-355 11.2螺旋密封設計18-355 11.3矩形螺紋的螺旋密封計算18-356 第12章 磁流體密封 12.1磁流體密封的結構和工作原理18-358 12.2提高磁流體密封能力的主要途徑18-358 12.3磁流體密封與其他密封形式的對比18-358 第13章 離心密

封 13.1離心密封結構形式18-359 13.2離心密封的計算18-359 參考文獻18-361 《現代機械設計手冊》第一版自2011年3月出版以來，贏得了機械設計人員、工程技術人員和高等院校專業師生廣泛的青睞和好評，榮獲了2011年全國優秀暢銷書（科技類）。同時，因其在機械設計領域重要的科學價值、實用價值和現實意義，《現代機械設計手冊》還榮獲2009年國家出版基金資助和2012年中國機械工業科學技術獎。 《現代機械設計手冊》第一版出版距今已經8年，在這期間，我國的裝備製造業發生了許多重大的變化，尤其是2015年國家部署並頒佈了實現中國製造業發展的十年行動綱領——中國

製造2025，發佈了針對“中國製造2025”的五大“工程實施指南”，為機械製造業的未來發展指明了方向。在國家政策號召和驅使下，我國的機械工業獲得了快速的發展，自主創新的能力不斷加強，一批高技術、高性能、高精尖的現代化裝備不斷湧現，各種新材料、新工藝、新結構、新產品、新方法、新技術不斷產生、發展並投入實際應用，大大提升了我國機械設計與製造的技術水準和國際競爭力。《現代機械設計手冊》第二版最重要的原則就是緊密結合“中國製造2025”國家規劃和創新驅動發展戰略，在內容上與時俱進，全面體現創新、智慧、節能、環保的主題，進一步呈現機械設計的現代感。鑒於此，《現代機械設計手冊》第二版被列入了“十三五國家重

點出版物規劃專案”。 在本版手冊的修訂過程中，我們廣泛深入機械製造企業、設計院、科研院所和高等院校進行調研，聽取各方面讀者的意見和建議，最終確定了《現代機械設計手冊》第二版的根本宗旨：一方面，新版手冊進一步加強機、電、液、控制技術的有機融合，以全面適應機器人等智慧化裝備系統設計開發的新要求；另一方面，隨著現代機械設計方法和工程設計軟體的廣泛應用和普及，新版手冊繼續促進傳動設計與現代設計的有機結合，將各種新的設計技術、計算技術、設計工具全面融入傳統的機械設計實際工作中。 《現代機械設計手冊》第二版共6卷35篇，它是一部面向“中國製造2025”，適應智慧裝備設計開發新要求、技術先進、資料可靠、

符合現代機械設計潮流的現代化的機械設計大型工具書，涵蓋現代機械零部件及傳動設計、智慧裝備及控制設計、現代機械設計方法及應用三部分內容，具有以下六大特色。 1.權威性。《現代機械設計手冊》陣容強大，編、審人員大都來自設計、生產、教學和科研第一線，具有深厚的理論功底、豐富的設計實踐經驗。他們中很多人都是所屬領域的知名專家，在業內有廣泛的影響力和知名度，獲得過多項國家和省部級科技進步獎、發明獎和技術專利，承擔了許多機械領域國家重要的科研和攻關項目。這支專業、權威的編審隊伍確保了手冊準確、實用的內容品質。 2.現代感。追求現代感，體現現代機械設計氣氛，滿足時代要求，是《現代機械設計手冊》的基本宗旨

。“現代”二字主要體現在：新標準、新技術、新材料、新結構、新工藝、新產品、智慧化、現代的設計理念、現代的設計方法和現代的設計手段等幾個方面。第二版重點加強機械智慧化產品設計（3D列印、智慧零部件、節能元器件）、智慧裝備（機器人及智慧化裝備）控制及系統設計、數位化設計等內容。 （1）“零件結構設計”等篇進一步完善零部件結構設計的內容，結合目前的3D列印（增材製造）技術，增加3D列印工藝下零件結構設計的相關技術內容。 “機械工程材料”篇增加3D列印材料以及新型材料的內容。 （2）機械零部件及傳動設計各篇增加了新型智慧零部件、節能元器件及其應用技術，例如“滑動軸承”篇增加了新型的智慧軸承，“潤

滑”篇增加了微量潤滑技術等內容。 （3）全面增加了工業機器人設計及應用的內容：新增了“工業機器人系統設計”篇；“智慧裝備系統設計”篇增加了工業機器人應用開發的內容；“機構”篇增加了自動化機構及機構創新的內容；“減速器、變速器”篇增加了工業機器人減速器選用設計的內容；“帶傳動、鏈傳動”篇增加並完善了工業機器人適用的同步帶傳動設計的內容；“齒輪傳動”篇增加了RV減速器傳動設計、諧波齒輪傳動設計的內容等。 （4）“氣壓傳動與控制”“液壓傳動與控制”篇重點加強並完善了控制技術的內容，新增了氣動系統自動控制、氣動人工肌肉、液壓和氣動新型智慧元器件及新產品等內容。 （5）繼續加強第5卷機電控制系統設

計的相關內容：除增加“工業機器人系統設計”篇外，原“機電一體化系統設計”篇充實擴充形成“智慧裝備系統設計”篇，增加並完善了智慧裝備系統設計的相關內容，增加智慧裝備系統開發實例等。 “感測器”篇增加了機器人感測器、航空航太裝備用感測器、微機械感測器、智慧感測器、無線感測器的技術原理和產品，加強感測器應用和選用的內容。 “控制元器件和控制單元”篇和“電動機”篇全面更新產品，重點推薦了一些新型的智慧和節能產品，並加強產品選用的內容。 （6）第6卷進一步加強現代機械設計方法應用的內容：在3D列印、數位化設計等智慧製造理念的宣導下，“逆向設計”“數位化設計”等篇全面更新，體現了“智慧工廠”的全數位

化設計的時代特徵，增加了相關設計應用實例。 增加“綠色設計”篇；“創新設計”篇進一步完善了機械創新設計原理，全面更新創新實例。 （7）在貫徹新標準方面，收錄並合理編排了目前最新頒佈的國家和行業標準。 3.實用性。新版手冊繼續加強實用性，內容的選定、深度的把握、資料的取捨和章節的編排，都堅持從設計和生產的實際需要出發：例如機械零部件資料資料主要依據最新國家和行業標準，並給出了相應的設計實例供設計人員參考；第5卷機電控制設計部分，完全站在機械設計人員的角度來編寫——注重產品如何選用，摒棄或簡化了控制的基本原理，突出機電系統設計，控制元器件、感測器、電動機部分注重介紹主流產品的技術參數、性能、

應用場合、選用原則，並給出了相應的設計選用實例；第6卷現代機械設計方法中簡化了煩瑣的數學推導，突出了最終的計算結果，結合具體的算例將設計方法通俗地呈現出來，便於讀者理解和掌握。 為方便廣大讀者的使用，手冊在具體內容的表述上，採用以圖表為主的編寫風格。這樣既增加了手冊的資訊容量，更重要的是方便了讀者的查閱使用，有利於提高設計人員的工作效率和設計速度。 為了進一步增加手冊的承載容量和時效性，本版修訂將部分篇章的內容放入二維碼中，讀者可以用手機掃描查看、下載列印或存儲在PC端進行查看和使用。二維碼內容主要涵蓋以下幾方面的內容：即將被廢止的舊標準（新標準一旦正式頒佈，會及時將二維碼內容更新為新標準

的內容）；部分推薦產品及參數；其他相關內容。 4.通用性。本手冊以通用的機械零部件和控制元器件設計、選用內容為主，主要包括機械設計基礎資料、機械製圖和幾何精度設計、機械工程材料、機械通用零部件設計、機械傳動系統設計、液壓和氣壓傳動系統設計、機構設計、機架設計、機械振動設計、智慧裝備系統設計、控制元器件和控制單元等，既適用于傳統的通用機械零部件設計選用，又適用于智慧化裝備的整機系統設計開發，能夠滿足各類機械設計人員的工作需求。 5.準確性。本手冊儘量採用原始資料，公式、圖表、資料力求準確可靠，方法、工藝、技術力求成熟。所有材料、零部件和元器件、產品和工藝方面的標準均採用最新公佈的標準資料，對

於標準規範的編寫，手冊沒有簡單地照抄照搬，而是採取選用、摘錄、合理編排的方式，強調其科學性和準確性，儘量避免差錯和謬誤。所有設計方法、計算公式、參數選用均經過長期檢驗，設計實例、各種算例均來自工程實際。手冊中收錄通用性強、標準化程度高的產品，供設計人員在瞭解企業實際生產品種、規格尺寸、技術參數，以及產品品質和使用者的實際反映後選用。 6.全面性。本手冊一方面根據機械設計人員的需要，按照“基本、常用、重要、發展”的原則選取內容，另一方面兼顧了製造企業和大型設計院兩大群體的設計特點，即製造企業側重基礎性的設計內容，而大型的設計院、工程公司側重於產品的選用。因此，本手冊力求實現零部件設計與整機系統

開發的和諧統一，促進機械設計與控制設計的有機融合，強調產品設計與工藝技術的緊密結合，重視工藝技術與選用材料的合理搭配，宣導結構設計與造型設計的完美統一，以全面適應新時代機械新產品設計開發的需要。 經過廣大編審人員和出版社的不懈努力，新版《現代機械設計手冊》將以嶄新的風貌和鮮明的時代氣息展現在廣大機械設計工作者面前。值此出版之際，謹向所有給過我們大力支持的單位和各界朋友表示衷心的感謝！ 主編

第三十三屆全國青少年科技創新大賽獲獎作品集

為了解決油水分離槽設計的問題，作者中國科協青少年科技中心 這樣論述：

本書精選了第三十三屆創新大賽青少年科技創新成果競賽、科技輔導員科技教育創新成果競賽的一等獎作品以及“十佳優秀科技實踐活動”，摘錄了專案選題、研究過程、研究結論等要點。希望這些作品資料能夠讓更多學生和教師瞭解和學習創新大賽優秀成果，在今後的科技創新實踐活動中受到啟發。 中國科協青少年科技中心（科普活動中心） 是中國科協所屬社會公益性機構，從事向青少年和社會公眾傳播科學，開展示範性、導向性科學普及活動，組織青少年科技競賽的工作。中國科協作為中國科技工作者的群眾組織，認真履行《中華人民共和國科學技術普及法》和《全民科學素質行動計畫綱要》賦予的重要職責，把促進公眾理解科學提升科學

素質作為自己的重要使命。中國科協青少年科技中心（科普活動中心）是中國科協開展青少年科技教育、向公眾進行科學技術傳播的重要力量。 青少年科技創新成果競賽 小學組（一等獎） 地球環境與宇宙科學 利用自製紀限儀開展艾拉托色尼及拓展實驗的研究 / 003 技術 雙光點成像智能尺 / 010 高層建築快速逃生隱形防盜網 / 014 小型便攜電動快速花生採摘器 / 017 鋪路工人的難題 / 021 橋隧組合式十字路口道路 / 026 野外巧取中華蜜蜂巢蜜可擕式誘蜂箱 / 030 生命科學 兩類城市人工植被對螞蟻群落的影響研究 / 035 生物研究之蜻蜓家族探秘 / 040 微妙的泥土

/ 045 行為與社會科學 一鋤耕天下 ——探秘巴渝傳統農具之鋤頭 / 049 青少年科技創新成果競賽  中學組（一等獎） 動物學 關鍵應激蛋白HSP90調控渦蟲再生能力的新發現 / 055 β-羥丁酸對AD模型小鼠認知能力影響研究 / 059 工程學 空調制熱模式下智慧加濕功能模組 / 065 突破性機械式義肢 / 069 水面懸浮垃圾收集裝置的研究 / 074 共用單車非接觸型智慧車鎖系統 / 080 基於語音和動作識別的遙控器 / 085 獨居老人的機器伴侶 / 090 基於自主識別跟蹤的野生動物觀測系統 / 095 人機交互設備智慧切換裝置 / 100 電能無線傳輸演示裝置的研製 /

105 iWheel輪椅動力裝置 / 110 神奇螺絲與起子 / 115 基於RFID的作業快速收評系統 / 118 一種基於物聯網的全方位光敏文物保護監控系統研究 / 123 基於波動驅動的兩栖科考機器人平臺研究 / 128 強化半自動定位與定向跟隨的全向智慧移動裝置 / 132 潛水愛好者的水下數字式對講機 / 135 化學 基於混合電極的長壽命、高功率密度的鉀雙離子電池 / 140 螢光量子點製備及其用於調製白光LED的研究 / 145 環境科學與工程 希瓦氏菌對土壤鉻污染的修復研究 / 149 用廢棄牛毛為原料製備多孔炭及其在廢水淨化中的應用 / 154 黑臭水體治理裝置的研究與應用

/ 158 海上危化品洩漏吸附材料的合成及適配裝置研究 / 162 潤濕性可逆海綿的製備及其在油水分離中的應用 / 167 電腦科學 一種基於聲場的刷牙品質檢測方法 / 172 更上一層樓 / 177 智慧應急呼救系統 / 181 小型化多功能水下機器人 / 185 能源科學 基於垂直變向的風力發電裝置 / 190 生物化學與分子生物學 二氫楊梅素調節肝臟脂代謝及細胞外基質生成的作用研究 / 194 生物醫學 人工耳蝸 ——石墨烯生物電刺激培養方法的初步研究 / 199 膨化酶解法提取鹿花盤膠原蛋白及特性研究 / 204 數學 菲波那契數列與貝祖數的估計 / 208 Menger Spong

e / 218 微生物學 球托黴菌促進獼猴桃植株生長和抗病性探究 / 230 迪化汙水處理廠降解雌激素之菌種純化及生理測試 / 234 物理與天文學 盲人無障礙安全智慧插頭插座 / 239 使用業餘窄波段望遠鏡測量發射星雲中元素的研究 / 242 基於漸變透過率濾鏡的振動信號提取裝置 / 248 基於摩擦生電原理拉哨狀供能裝置的構造與應用研究 / 253 植物學 油菜素內酯對提高龍葵非生物脅迫耐受性的研究 / 258 《詩經》中的植物文化及其與古今氣候變化關係初探 / 264 不同草莓品種對白粉病的抗性差異及其抗性機制 / 268 行為和社會科學 基於語文課本的家庭旅行手冊之設計與實踐 / 2

73 北京城區公交系統優化與智慧化發展研究 / 276 基於城市更新視角下的景觀再造調查與研究 / 281 金融精准扶貧有效性的調查與思考——以福建南平為例 / 286 科技輔導員科技教育創新成果競賽（一等獎） 科技教育製作類 減數分裂過程中染色體變化“動態”模型 / 297 雙節管氣體發生器的設計及應用 / 301 旋轉體及截面演示器 / 305 三角規 / 309 路邊立體停車位元模型 / 313 一寫就准專利字帖 / 317 古代農具推動演示儀 / 320 電從哪裡來 / 325 一種無需人工重定的哥德堡裝置 / 329 伽利略斜槽實驗演示儀 / 335 視覺化、數顯式聲音傳播演示器 /

338 資訊技術融合幾何光學實驗器 / 341 示教用磁動力機車設計與製作 / 345 遠距離輸電、直流融冰演示實驗裝置 / 350 電感電容在交流電路中的作用數位化演示教具 / 354 科技教育方案類 安仁“板凳龍舞”科學探究活動 / 358 設計簡易吸管飛機模型 / 363 “扇行天下 夢回校園” ——折紙團扇的製作及其他研究方案設計 / 367 我們和家鄉秋葵共“成長”科教方案 / 372 “拾味佘鄉” ——基於佘鄉特色食品的認識和探究科技活動實施方案 / 376 探索身邊微生物細菌利用與防範的奧秘 / 380 STEM BY ME 創意培訓課程 / 384 設計製作我的3D虛擬展廳

/ 389 為水過個節，水質我監測 / 394 “探索人工光源，創意綠色明天” ——環保照明創客社團 / 399 同飲一渠水、共富寧夏川 ——初探惠農渠的來世今生 / 404 探究古陶技藝 傳承非遺文化 / 409 葉趣 ——以葉為載體的科技實踐活動方案 / 414 蒜香校園 / 418 探秘銀杏“假死”保護機制的科技活動方案 / 423 十佳優秀科技實踐活動 實踐創新 飛天圓夢 —— 錢學森航太實驗班“飛天小衛星”STEAM創新教育實踐活動 / 431 “走進花溪濕地，傾聽草長鶯飛”濕地保護實踐活動 / 436 水流三池（尺）清 / 439 筆記自然 博物館探秘 ——走進自然博物館系列科學實

踐活動 / 443 生物入侵就在我們身邊 / 447 多旋翼無人機探究烏魯木齊後峽高山兀鷲繁殖奧秘實踐活動 / 451 “我們是自然派” —— 湖北省武漢市江漢區振興路小學以自然筆記為核心的生態探索活動綜述 / 455 環保酵素清潔劑 / 459 共用智慧，共育夢想 ——我與智慧型機器人共成長 / 463 “探究大汶河國家濕地公園的今天和明天”科技實踐活動 / 467 編後語 / 472

食品製造廠活性污泥處理效能之研究

為了解決油水分離槽設計的問題，作者陳益成 這樣論述：

本文是在研究批次式活性污泥槽對食品工廠綜合廢水水質處理效率，與廢水處理系統改變後批次式活性污泥槽之廢水處理效能，並藉由實廠操作及此研究探討各項水質參數與設備之去除效率之關係。本研究中之廢水處理設備單元包括前處理、初級處理、二級處理，原廢水處理系統已逐漸不敷所需，原因為： (1) 逐漸增加產能，相對需增大廢水處理量、 (2) 生化需氧量 BOD 與化學需氧量 COD 的污染物濃度逐漸增加且批次式活性污泥槽之去除率不穩定、(3) 廢水水質中的 SS 變多，流進至批次式活性污泥槽中的無效污泥過多，處理量與處理效能降低、(4) 水中油脂類增加、(5) 調整槽較小，使整合之廢水綜合濃度變化大，批次式活

性污泥槽進流水濃度不均、(6) 微生物生長不佳，以及(7) 廢水處理系統占地面積有限，所以需進行廢水處理系統改變。於廢水處理系統僅需多一個加壓浮除設備之物化處理單元，廢水處理量即可得到明顯提升，且廢水水質更加穩定皆符合食品製造業排放放流水至地下水體的水質標準值生化需氧量 BOD：30 mg/L、化學需氧量 COD：100 mg/L、懸浮固體 SS：30 mg/L、氫離子濃度指數 pH ： 6 ～ 9。因此，本研究刪減廢水處理系統單元，包括：(1) 油水分離槽、(2) 中和槽。同時亦新增單元，包括：(1) 快混槽單元、(2) 加壓浮除處理單元、(3) 中繼水槽單元，以及(4) 中間水槽單元。此研

究也把活性污泥設備與加壓浮除設備兩單元之參數進行調整，使得食品綜合廢水最適化，進一步讓設備處理效率能達到最佳。其中之批次式活性污泥槽可分為早上的活性污泥一槽與晚上的活性污泥二槽，其兩槽之處理效率也可以判斷出此食品工廠之早晚廢水差異為何。最後研究比較廢水處理系統改變後之活性污泥一槽與活性污泥二槽的去除率變化，廢水處理系統改變前後以新舊廢水處理系統稱之，舊廢水處理系統的活性污泥一槽 BOD 及 SS 去除效率平均為94 % ± 2.5 % 及90 % ± 3.5 %，新廢水處理系統的活性污泥一槽 BOD 及 SS 去除效率平均為95 % ± 0.6 % 及 92 % ± 2.6 % ；舊廢水處

理系統的活性污泥二槽BOD 及SS去除效率平均為93 % ± 2.1 % 及92 % ± 4.5 % ，新廢水處理系統活性污泥二槽BOD 及SS去除效率平均為96 % ± 1.5 % 及93 % ± 1.0 % ；此外，舊廢水處理系統廢水處理量為 433 ± 92 CMD，新廢水處理系統廢水處理量為 688 ± 129 CMD，廢水處理量增長了58 % 。本研究結果顯示，於廢水處理系統改變後，BOD 與SS去除率有些微增加、處理量增大，且排放之放流水水質更趨穩定，另外發現晚上活性污泥二槽比早上活性污泥一槽的去除效率高，表示晚上的活性污泥二槽微生物生長更佳。其原因分析為以下幾點:：(1)其進流

水水質因先物化處理，使進流至批次式活性污泥槽之水質更加穩定、(2)進流水氫離子濃度 pH 穩定、(3)增加兩水槽處理單元來調整污染物濃度、(4)沒有無效污泥，如：纖維類，使微生物更加穩定生長，以及(5)藉由浮除設備使SS與BOD略減，且環境中pH達中性，讓批次式活性污泥槽處理效率更加穩定。