機械設計基礎

前言

　　在本書的編寫過程中，編者試圖以培養(yǎng)高素質、研究型創(chuàng)新人才為目的，在內容的編排上按照從機械認識、機械設計到機械研究創(chuàng)新的認識規(guī)律，由淺入深，由簡單到綜合，拓寬基礎，聯(lián)系實際，提煉要義，突出能力，著重培養(yǎng)學生工程實踐能力和開拓與創(chuàng)新能力。以期得到一本簡明實用的、反映新時代特色的教材?！　≡谡n程原知識結構的基礎上，本書新增了創(chuàng)新設計這部分內容，以創(chuàng)新實踐作為課程教學的結點，變被動的“學習”為主動的“行為”，使課程教學目的更加明確。　　參加本書編寫的有：何競飛、鄭志蓮、李國順、郭海波、周英和潘曉紅。其中，第1章緒論，第2章平面機構自由度和速度分析，第14章機械的平衡與速度波動的調節(jié)和第15章機械創(chuàng)新設計簡介由何競飛編寫；第3章平面連桿機構，第4章凸輪機構，第5章齒輪傳動和第6章蝸桿傳動由鄭志蓮、何競飛編寫；第7章輪系、減速器和變速器和第8章其他常用機構由李國順編寫；第12章軸承和第13章聯(lián)軸器、離合器和制動器由郭海波編寫；第9章帶傳動和鏈傳動由周英編寫；第10章聯(lián)接和第11章軸由潘曉紅編寫。何競飛、鄭志蓮擔任主編，李國順、郭海波擔任副主編，王艾倫擔任主審?！　∮捎诒緯堑谝淮纬霭?，難免存在錯誤和遺漏之處，殷切希望廣大讀者不吝批評指正。來信請寄：中南大學機電工程學院機械學教學研究中心。

內容概要

本書是根據教育部有關機械設計基礎課程的教學基本要求和創(chuàng)新型社會對創(chuàng)新人才的需求而編創(chuàng)的。    本書的體系和內容是根據機械組成分類來組織的，并以此來編制章節(jié)順序。全書共15章，第1章緒論，第2～9章為傳動基礎知識和各類傳動機構，第10章為聯(lián)接，第11～13章為軸系零件，第14章為機械的平衡與速度波動的調節(jié)，第15章為機械創(chuàng)新設計簡介。    本書可作為高等工科院校的非機械類、近機械類本科和?？茖W生的機械設計基礎課程的教材，也可供有關工程技術人員參考。

書籍目錄

前言第1章  緒論  1.1  本課程研究的對象和內容  1.2  本課程在教學計劃中的地位  1.3  機械設計的基本要求和一般過程  1.4  機械零件的工作能力和計算準則  1.5  機械零件的材料選擇  1.6  機械零件的結構工藝性  1.7  機械零件設計中的標準化  思考與練習第2章  平面機構自由度和速度分析  2.1  運動副及其分類  2.2  平面機構運動簡圖  2.3  平面機構的自由度  2.4  速度瞬心及其在機構速度分析上的應用  思考與練習第3章  平面連桿機構  3.1  鉸鏈四桿機構及其演化  3.2  平面四桿機構的基本特性  3.3  平面四桿機構的設計  思考與練習第4章  凸輪機構  4.1  凸輪機構的組成和分類  4.2  推桿的運動規(guī)律  4.3  凸輪輪廓的設計  4.4  凸輪機構設計應注意的問題  思考與練習第5章  齒輪傳動  5.1  齒輪傳動的特點和類型  5.2  齒廓嚙合基本定律  5.3  漸開線齒廓及其嚙合特點  5.4  漸開線標準直齒圓柱齒輪基本參數(shù)和幾何尺寸計算  5.5  漸開線標準齒輪的嚙合傳動  5.6  漸開線齒廓的切齒原理  5.7  根切、最少齒數(shù)及變位齒輪  5.8  齒輪的失效形式和齒輪材料  5.9  齒輪傳動的精度  5.10  直齒圓柱齒輪的強度計算  5.11  斜齒圓柱齒輪的強度計算  5.12  直齒圓錐齒輪傳動  5.13  齒輪的結構  5.14  齒輪傳動的潤滑和效率  思考與練習第6章  蝸桿傳動  6.1  蝸桿傳動的類型和特點  6.2  圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸  6.3  蝸桿傳動的失效形式、材料和結構  6.4  圓柱蝸桿傳動的受力分析  6.5  圓柱蝸桿傳動的強度計算  6.6  圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算  思考與練習第7章  輪系、減速器和變速器  7.1  輪系的功用和分類  7.2  定軸輪系傳動比的計算  7.3  周轉輪系及其傳動比  7.4  減速器  7.5  變速器  思考與練習第8章  其他常用機構  8.1  棘輪機構  8.2  槽輪機構  8.3  不完全齒輪機構  8.4  凸輪式問歇運動機構  思考與練習第9章  帶傳動和鏈傳動  9.1  帶傳動概述  9.2  帶傳動的工作原理  9.3  V帶傳動的結構及其尺寸參數(shù)  9.4  V帶傳動的工作能力和設計計算  9.5  鏈傳動概述  9.6  鏈傳動的工作原理  9.7  套筒滾子鏈傳動的結構  9.8  套筒滾子鏈傳動的工作能力和設計計算  思考與練習第10章  聯(lián)接  10.1  螺紋聯(lián)接的基本知識  10.2  螺紋副的受力分析、效率和自鎖  10.3  螺紋聯(lián)接的基本類型及螺紋聯(lián)接件  10.4  螺紋聯(lián)接的預緊和防松  10.5  單個螺栓聯(lián)接的強度計算  10.6  螺栓的材料和許用應力  10.7  螺栓組的結構設計  10.8  螺旋傳動簡介  10.9  鍵聯(lián)接  10.10  銷聯(lián)接  思考與練習第11章  軸  11.1  概述  11.2  軸的結構設計  11.3  軸的強度計算  11.4  軸的剛度計算  11.5  軸的設計示例  思考與練習第12章  軸承  12.1  概述  12.2  滑動軸承的結構  12.3  滑動軸承的材料  12.4  潤滑劑和潤滑裝置  12.5  非全液體摩擦滑動軸承的計算  12.6  動壓潤滑的基本原理  12.7  滾動軸承的結構  12.8  滾動軸承的計算  12.9  滾動軸承組合設計  12.10  滾動軸承和滑動軸承的比較  思考與練習第13章  聯(lián)軸器、離合器和制動器  13.1  概述  13.2  聯(lián)軸器的種類和特性  13.3  聯(lián)軸器的選擇  13.4  離合器  13.5  制動器  思考與練習第14章  機械的平衡與速度波動的調節(jié)  14.1  機械的平衡  14.2  速度波動的調節(jié)  思考與練習第15章  機械創(chuàng)新設計簡介  15.1  機械創(chuàng)新設計的概念及過程  15.2  機構組合原理與創(chuàng)新  15.3  機構演化、變異原理與創(chuàng)新  思考與練習參考文獻

章節(jié)摘錄

　　應采用鑄造性能好的材料；若采用焊接毛坯，則應選用焊接性能好的低碳鋼，因為含碳量超過0.3％的鋼難以焊接；對于尺寸較小、外形簡單、大量生產的零件，適合沖壓或模鍛，應選用延展性較好的材料；需要熱處理的零件，所選材料應有良好的熱處理性能。此外，還要考慮材料的易加工性，包括零件熱處理后的易加工性能?！　?.5.3 經濟性要求　　在機械的成本中，材料費用約占30％以上，有的甚至達到50％，可見選用廉價材料有重大的意義。選用廉價材料，節(jié)約原材料，特別是節(jié)約貴重材料，是機械設計的一個基本原則。為了使零件最經濟地制造出來，不僅要考慮原材料的價格，還要考慮零件制造費用。為此，可采取如下具體措施：　?。?）盡量采用高強度鑄鐵（如球墨鑄鐵）來代替鋼材，用工程塑料或粉末冶金材料代替有色金屬材料。　?。?）采用熱處理（包括化學熱處理）或表面強化（如噴丸、滾壓）等工藝，充分發(fā)揮和利用材料潛在的力學性能?！　。?）合理采用表面鍍層等方法（如鍍鉻、鍍銅、噴涂減摩層、發(fā)黑等），以減少和延緩腐蝕或磨損的速度，延長零件的使用壽命?！　。?）采用組合式零件結構，在零件的工作部分使用貴重材料，其他非直接工作部分則可采用廉價的材料。例如大直徑的蝸輪，常采用青銅齒圈和鑄鐵輪芯的組合式結構，以節(jié)約大量的有色金屬?！　。?）改善工藝方法，提高材料利用率，降低成本。例如采用冷鐓錐齒輪代替齒形刨削加工，實現(xiàn)無切削加工。　?。?）用我國富有元素（錳、硅、硼、鉬、釩、鈦等）合金鋼代替稀有元素（鉻、鎳等）合金鋼。在選用材料時，還應注意本國、本地區(qū)、本企業(yè)的材料供應情況，盡可能就地取材，減少采購和管理費用?！　?.6 機械零件的結構工藝性　　1.6.1 機械零件的結構工藝性　　1.零件的結構應與生產條件和批量相適應　　零件的結構工藝性與生產條件和批量有著密切的聯(lián)系。單件和小批生產的零件，應利用現(xiàn)有生產條件制造，例如大尺寸的齒輪毛坯，在一般設備條件下鍛造較困難，就應采用鑄件或焊接件；當缺少磨齒設備時，就不能用變形大的熱處理工藝等。成批和大量生產的零件，可采用專門設備、數(shù)控加工中心和自動線生產，這種條件應考慮用無切削或少切削成形工藝；采用組裝結構等。

編輯推薦

　　本書編者以培養(yǎng)高素質、研究型創(chuàng)新人才為目的，在內容的編排上按照從機械認識、機械設計到機械研究創(chuàng)新的認識規(guī)律，由淺入深，由簡單到綜合，拓寬基礎，聯(lián)系實際，提煉要義，突出能力，著重培養(yǎng)學生工程實踐能力和開拓與創(chuàng)新能力?！　∪珪鴥热莅ǎ浩矫孢B桿機構、齒輪傳動、凸輪機構、蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動、聯(lián)接、軸承、聯(lián)軸器、離合器和制動器、機械的平衡與速度波動的調節(jié)等十五章。

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