機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

前言

　　在本書的編寫過程中，編者試圖以培養(yǎng)高素質(zhì)、研究型創(chuàng)新人才為目的，在內(nèi)容的編排上按照從機(jī)械認(rèn)識、機(jī)械設(shè)計(jì)到機(jī)械研究創(chuàng)新的認(rèn)識規(guī)律，由淺入深，由簡單到綜合，拓寬基礎(chǔ)，聯(lián)系實(shí)際，提煉要義，突出能力，著重培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和開拓與創(chuàng)新能力。以期得到一本簡明實(shí)用的、反映新時(shí)代特色的教材?！　≡谡n程原知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本書新增了創(chuàng)新設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容，以創(chuàng)新實(shí)踐作為課程教學(xué)的結(jié)點(diǎn)，變被動的“學(xué)習(xí)”為主動的“行為”，使課程教學(xué)目的更加明確?！　⒓颖緯帉懙挠校汉胃傦w、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(jī)構(gòu)自由度和速度分析，第14章機(jī)械的平衡與速度波動的調(diào)節(jié)和第15章機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)簡介由何競飛編寫；第3章平面連桿機(jī)構(gòu)，第4章凸輪機(jī)構(gòu)，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(jī)構(gòu)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(dān)任主編，李國順、郭海波擔(dān)任副主編，王艾倫擔(dān)任主審?！　∮捎诒緯堑谝淮纬霭?，難免存在錯(cuò)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(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械學(xué)教學(xué)研究中心。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)教育部有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)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(nèi)容是根據(jù)機(jī)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(chǔ)知識和各類傳動機(jī)構(gòu)，第10章為聯(lián)接，第11～13章為軸系零件，第14章為機(jī)械的平衡與速度波動的調(diào)節(jié)，第15章為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)簡介。    本書可作為高等工科院校的非機(jī)械類、近機(jī)械類本科和?？茖W(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)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(nèi)容  1.2  本課程在教學(xué)計(jì)劃中的地位  1.3  機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過程  1.4  機(jī)械零件的工作能力和計(jì)算準(zhǔn)則  1.5  機(jī)械零件的材料選擇  1.6  機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性  1.7  機(jī)械零件設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)化  思考與練習(xí)第2章  平面機(jī)構(gòu)自由度和速度分析  2.1  運(yùn)動副及其分類  2.2  平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖  2.3  平面機(jī)構(gòu)的自由度  2.4  速度瞬心及其在機(jī)構(gòu)速度分析上的應(yīng)用  思考與練習(xí)第3章  平面連桿機(jī)構(gòu)  3.1  鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)及其演化  3.2  平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性  3.3  平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)  思考與練習(xí)第4章  凸輪機(jī)構(gòu)  4.1  凸輪機(jī)構(gòu)的組成和分類  4.2  推桿的運(yùn)動規(guī)律  4.3  凸輪輪廓的設(shè)計(jì)  4.4  凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題  思考與練習(xí)第5章  齒輪傳動  5.1  齒輪傳動的特點(diǎn)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(diǎn)  5.4  漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪基本參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算  5.5  漸開線標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度計(jì)算  5.11  斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算  5.12  直齒圓錐齒輪傳動  5.13  齒輪的結(jié)構(gòu)  5.14  齒輪傳動的潤滑和效率  思考與練習(xí)第6章  蝸桿傳動  6.1  蝸桿傳動的類型和特點(diǎn)  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(jié)構(gòu)  6.4  圓柱蝸桿傳動的受力分析  6.5  圓柱蝸桿傳動的強(qiáng)度計(jì)算  6.6  圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算  思考與練習(xí)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(jì)算  7.3  周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比  7.4  減速器  7.5  變速器  思考與練習(xí)第8章  其他常用機(jī)構(gòu)  8.1  棘輪機(jī)構(gòu)  8.2  槽輪機(jī)構(gòu)  8.3  不完全齒輪機(jī)構(gòu)  8.4  凸輪式問歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)  思考與練習(xí)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(jié)構(gòu)及其尺寸參數(shù)  9.4  V帶傳動的工作能力和設(shè)計(jì)計(jì)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(jié)構(gòu)  9.8  套筒滾子鏈傳動的工作能力和設(shè)計(jì)計(jì)算  思考與練習(xí)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(yù)緊和防松  10.5  單個(gè)螺栓聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算  10.6  螺栓的材料和許用應(yīng)力  10.7  螺栓組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  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(xí)第11章  軸  11.1  概述  11.2  軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  11.3  軸的強(qiáng)度計(jì)算  11.4  軸的剛度計(jì)算  11.5  軸的設(shè)計(jì)示例  思考與練習(xí)第12章  軸承  12.1  概述  12.2  滑動軸承的結(jié)構(gòu)  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(jì)算  12.6  動壓潤滑的基本原理  12.7  滾動軸承的結(jié)構(gòu)  12.8  滾動軸承的計(jì)算  12.9  滾動軸承組合設(shè)計(jì)  12.10  滾動軸承和滑動軸承的比較  思考與練習(xí)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(xí)第14章  機(jī)械的平衡與速度波動的調(diào)節(jié)  14.1  機(jī)械的平衡  14.2  速度波動的調(diào)節(jié)  思考與練習(xí)第15章  機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)簡介  15.1  機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的概念及過程  15.2  機(jī)構(gòu)組合原理與創(chuàng)新  15.3  機(jī)構(gòu)演化、變異原理與創(chuàng)新  思考與練習(xí)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　應(yīng)采用鑄造性能好的材料；若采用焊接毛坯，則應(yīng)選用焊接性能好的低碳鋼，因?yàn)楹剂砍^0.3％的鋼難以焊接；對于尺寸較小、外形簡單、大量生產(chǎn)的零件，適合沖壓或模鍛，應(yīng)選用延展性較好的材料；需要熱處理的零件，所選材料應(yīng)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(jīng)濟(jì)性要求　　在機(jī)械的成本中，材料費(fèi)用約占30％以上，有的甚至達(dá)到50％，可見選用廉價(jià)材料有重大的意義。選用廉價(jià)材料，節(jié)約原材料，特別是節(jié)約貴重材料，是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)基本原則。為了使零件最經(jīng)濟(jì)地制造出來，不僅要考慮原材料的價(jià)格，還要考慮零件制造費(fèi)用。為此，可采取如下具體措施：　?。?）盡量采用高強(qiáng)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(xué)熱處理）或表面強(qiáng)化（如噴丸、滾壓）等工藝，充分發(fā)揮和利用材料潛在的力學(xué)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(jié)構(gòu)，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(jià)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(jié)構(gòu)，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(shí)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(shí)，還應(yīng)注意本國、本地區(qū)、本企業(yè)的材料供應(yīng)情況，盡可能就地取材，減少采購和管理費(fèi)用?！　?.6 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性　　1.6.1 機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)工藝性　　1.零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與生產(chǎn)條件和批量相適應(yīng)　　零件的結(jié)構(gòu)工藝性與生產(chǎn)條件和批量有著密切的聯(lián)系。單件和小批生產(chǎn)的零件，應(yīng)利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件制造，例如大尺寸的齒輪毛坯，在一般設(shè)備條件下鍛造較困難，就應(yīng)采用鑄件或焊接件；當(dāng)缺少磨齒設(shè)備時(shí)，就不能用變形大的熱處理工藝等。成批和大量生產(chǎn)的零件，可采用專門設(shè)備、數(shù)控加工中心和自動線生產(chǎn)，這種條件應(yīng)考慮用無切削或少切削成形工藝；采用組裝結(jié)構(gòu)等。

編輯推薦

　　本書編者以培養(yǎng)高素質(zhì)、研究型創(chuàng)新人才為目的，在內(nèi)容的編排上按照從機(jī)械認(rèn)識、機(jī)械設(shè)計(jì)到機(jī)械研究創(chuàng)新的認(rèn)識規(guī)律，由淺入深，由簡單到綜合，拓寬基礎(chǔ)，聯(lián)系實(shí)際，提煉要義，突出能力，著重培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和開拓與創(chuàng)新能力?！　∪珪鴥?nèi)容包括：平面連桿機(jī)構(gòu)、齒輪傳動、凸輪機(jī)構(gòu)、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(jī)械的平衡與速度波動的調(diào)節(jié)等十五章。

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