Mark's Calculations For Machine Design

Terms of Use......Page 5
Want to learn more?......Page 6
Contents......Page 9
Foreword......Page 13
Preface......Page 15
Acknowledgments......Page 17
Part 1 Strength of Machines......Page 19
1.1. Introduction......Page 21
1.2. Axial Loading......Page 22
1.3. Direct Shear......Page 29
1.4. Torsion......Page 34
1.5. Bending......Page 42
2.1. Introduction......Page 51
2.2. Simply-Supported Beams......Page 53
2.2.1. Concentrated Force at Midpoint......Page 54
2.2.2. Concentrated Force at Intermediate Point......Page 59
2.2.3. Concentrated Couple......Page 66
2.2.4. Uniform Load......Page 73
2.2.5. Triangular Load......Page 78
2.2.6. Twin Concentrated Forces......Page 85
2.2.7. Single Overhang: Concentrated Force at Free End......Page 91
2.2.8. Single Overhang: Uniform Load......Page 97
2.2.9. Double Overhang: Concentrated Forces at Free Ends......Page 104
2.2.10. Double Overhang: Uniform Load......Page 110
2.3. Cantilevered Beams......Page 115
2.3.1. Concentrated Force at Free End......Page 116
2.3.2. Concentrated Force at Intermediate Point......Page 122
2.3.3. Concentrated Couple......Page 128
2.3.4. Uniform Load......Page 133
2.3.5. Triangular Load......Page 138
3.2. Pressure Loadings......Page 145
3.2.1. Thin-Walled Vessels......Page 146
3.2.2. Thick-Walled Cylinders......Page 148
3.2.3. Press or Shrink Fits......Page 152
3.3.1. Spheres in Contact......Page 157
3.3.2. Cylinders in Contact......Page 161
3.4. Rotational Loading......Page 165
4.1. Introduction......Page 171
4.2. Axial and Torsion......Page 174
4.3. Axial and Bending......Page 177
4.4. Axial and Thermal......Page 182
4.5. Torsion and Bending......Page 185
4.6. Axial and Pressure......Page 190
4.7. Torsion and Pressure......Page 193
4.8. Bending and Pressure......Page 202
5.1. Introduction......Page 207
5.2. Principal Stresses......Page 208
5.3. Mohr’s Circle......Page 223
6.1. Static Design......Page 251
6.1.1. Static Design for Ductile Materials......Page 252
6.1.2. Static Design for Brittle Materials......Page 264
6.1.3. Stress-Concentration Factors......Page 276
6.2. Column Buckling......Page 278
6.2.1. Euler Formula......Page 279
6.2.2. Parabolic Formula......Page 281
6.2.3. Secant Formula......Page 284
6.2.4. Short Columns......Page 288
7.1. Introduction......Page 291
7.2. Reversed Loading......Page 292
7.3. Marin Equation......Page 297
7.4. Fluctuating Loading......Page 303
7.5. Combined Loading......Page 329
Part 2 Application to Machines......Page 337
8.2.1. The Fastener Assembly......Page 339
8.2.2 The Members......Page 344
8.2.3. Bolt Strength and Preload......Page 349
8.2.4. The External Load......Page 350
8.2.5. Static Loading......Page 353
8.2.6. Fatigue Loading......Page 355
8.3.1. Axial and Transverse Loading......Page 366
8.3.2. Torsional Loading......Page 370
8.3.3. Bending Loading......Page 374
8.3.4. Fillet Welds Treated as Lines......Page 378
8.3.5. Fatigue Loading......Page 383
9.2.1. Loads, Stresses, and Deflection......Page 385
9.2.2. Spring Rate......Page 389
9.2.3. Work and Energy......Page 393
9.2.4. Series and Parallel Arrangements......Page 395
9.2.5. Extension Springs......Page 397
9.2.6. Compression Springs......Page 398
9.2.7. Critical Frequency......Page 401
9.2.8. Fatigue Loading......Page 403
9.3.1. Inertial Energy of a Flywheel......Page 406
9.3.2. Internal Combustion Engine Flywheels......Page 410
9.3.3. Punch Press Flywheels......Page 413
9.3.4. Composite Flywheels......Page 419
10.1. Introduction......Page 427
10.2.1. Classic Designs......Page 428
10.2.2. Relative Motion......Page 430
10.2.3. Cyclic Motion......Page 439
10.3. Gear Trains......Page 442
10.3.1. Spur Gears......Page 443
10.3.2. Planetary Gears......Page 446
10.4. Wheels and Pulleys......Page 449
10.4.1. Rolling Wheels......Page 450
10.4.2. Pulley Systems......Page 453
Bibliography......Page 457
Index......Page 459
About the Author......Page 465