機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

前言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和制造業(yè)對(duì)高技能人才需求的大幅增加，高等職業(yè)教育既面臨著極好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。高等職業(yè)教育要適應(yīng)新發(fā)展，必須創(chuàng)建一批國(guó)家示范性高等職業(yè)院校，必須建設(shè)一批重點(diǎn)專業(yè)和培養(yǎng)一批專業(yè)學(xué)科帶頭人，必須編寫一批有特色的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課教材。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械類、機(jī)電類和近機(jī)類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性。本課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本知識(shí)、基本理論和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生具有通用零件和一般機(jī)械的設(shè)計(jì)能力。本書根據(jù)教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》以及高等職業(yè)技術(shù)教育對(duì)教學(xué)改革的要求，并結(jié)合編者多年從事教學(xué)實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)編寫而成。本書主要具有以下特點(diǎn)。1進(jìn)行教材整合，突出教材的實(shí)用性以“前修為后續(xù)所用”的原則進(jìn)行教材整合。本書對(duì)理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械零件四本書整合為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，保留前修課程理論力學(xué)的靜力學(xué)部分、材料力學(xué)的四種基本變形和四種強(qiáng)度理論。這樣，既能夠滿足后續(xù)課程機(jī)械原理和機(jī)械零件所需要的理論支撐，又能突出教材的實(shí)用性。2降低理論的難度，拓展知識(shí)的寬度以“理論要簡(jiǎn)，知識(shí)要寬”為原則降低理論的難度。本書簡(jiǎn)化或省略煩瑣的理論論證與理論推導(dǎo)，側(cè)重于概念的敘述和結(jié)論的應(yīng)用；降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和高等職業(yè)教育的實(shí)用性。同時(shí)對(duì)于實(shí)用性較強(qiáng)而無理論論述的內(nèi)容要充實(shí)，使教材的基本知識(shí)要寬泛。3增補(bǔ)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，突出教材的實(shí)踐性以強(qiáng)化“機(jī)械設(shè)計(jì)能力”為原則增補(bǔ)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。改革人才培養(yǎng)模式，大力推行工學(xué)結(jié)合，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)。本書增加了六個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和四個(gè)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，使機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)真正體現(xiàn)了設(shè)計(jì)零件和設(shè)計(jì)機(jī)械。這六個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目是：攪拌機(jī)（或其他機(jī)構(gòu)）運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的設(shè)計(jì)、盤形凸輪的設(shè)計(jì)與加工、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)與加工、斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)與加工、階梯軸的設(shè)計(jì)與加工。4細(xì)化練習(xí)題， 強(qiáng)化工學(xué)結(jié)合以“提高學(xué)生基本技能”為原則、以“強(qiáng)化工學(xué)結(jié)合”為手段細(xì)化思考練習(xí)題，增加實(shí)踐練習(xí)題。即將思考練習(xí)題細(xì)化為理論練習(xí)題和實(shí)踐練習(xí)題，實(shí)踐練習(xí)題包括實(shí)驗(yàn)題和實(shí)訓(xùn)題。工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式就是融“教、學(xué)、做”為一體，強(qiáng)化學(xué)生能力培養(yǎng)的模式。模擬企業(yè)設(shè)計(jì)—加工—修改設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行教學(xué)，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的零件增加車間機(jī)加工的教學(xué)環(huán)節(jié)。全面強(qiáng)化工學(xué)結(jié)合，提高學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)的能力。本書推薦學(xué)時(shí)為100～120學(xué)時(shí)，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選擇和調(diào)整相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。第一學(xué)期推薦授課為60學(xué)時(shí)（第1～9章及部分實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容），第二學(xué)期推薦授課為50學(xué)時(shí)（第10～15章及部分實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容）和兩周的課程設(shè)計(jì)。本書由鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉俊堯教授擔(dān)任主編，王德俊副教授擔(dān)任副主編，張新峰、劉勇軍、高改會(huì)參編。劉俊堯編寫第1、10、11章，王德俊編寫第2～4章，張新鋒編寫第6、8、14章，劉勇軍編寫第5、7、12、13章，高改會(huì)編寫第9、15、16章。本書由鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院王仕華副教授擔(dān)任主審，王仕華副教授對(duì)書稿進(jìn)行了認(rèn)真、細(xì)致的審閱，并提出了寶貴的意見和建議。在此表示衷心的感謝。鑒于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，懇請(qǐng)各位教師和廣大讀者提出寶貴意見。編者2008年5月

內(nèi)容概要

　　本書根據(jù)教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》以及高等職業(yè)教育對(duì)教學(xué)改革的要求，并結(jié)合編者多年從事教學(xué)實(shí)踐和生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)編寫而成?！　”緯鴮⒗碚摿W(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理及機(jī)械零件四個(gè)部分的內(nèi)容進(jìn)行整合，加大了課程建設(shè)與改革的力度，適應(yīng)了學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)的需要。全書內(nèi)容共分16章：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論、工程力學(xué)基礎(chǔ)、平面機(jī)械的自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)和蝸桿蝸輪傳動(dòng)、齒輪系、軸、滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承概述、實(shí)踐項(xiàng)目等內(nèi)容。書中配有一定數(shù)量的理論練習(xí)題和實(shí)踐練習(xí)題，以幫助學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)和提高機(jī)械設(shè)計(jì)的能力?！　”緯勺鳛楦叩嚷殬I(yè)院校和機(jī)械類、機(jī)電類和近機(jī)類專業(yè)的教學(xué)用書，也可供從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和維修等工作的有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論　1.1  概述　　1.1.1  機(jī)器、機(jī)構(gòu)和機(jī)械  　1.1.2　機(jī)械設(shè)計(jì)　1.2　機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求  　1.2.1  設(shè)計(jì)機(jī)器的基本要求  　1.2.2　設(shè)計(jì)機(jī)械零件的基本要求　1.3  機(jī)械設(shè)計(jì)的類型和一般方法 　 1.3.1  機(jī)械設(shè)計(jì)的類型  　1.3.2  機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法　1.4　機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程  　1.4.1　機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程  　1.4.2　機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般過程　1.5　機(jī)械零件的材料選用　　1.5.1  零件的使用要求  　1.5.2  零件的工藝性要求  　1.5.3  經(jīng)濟(jì)性要求　1.6　機(jī)械零件的失效形式及設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則  　1.6.1  失效形式  　1.6.2  設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則　1.7  機(jī)械零件設(shè)計(jì)的“三化”　1.8  課程性質(zhì)和學(xué)習(xí)任務(wù)  　1.8.1  課程性質(zhì)和研究對(duì)象 　 1.8.2  學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)方法　練習(xí)題第2章　工程力學(xué)基礎(chǔ)　2.1  靜力學(xué)基礎(chǔ)  　2.1.1  力的性質(zhì)和基本計(jì)算  　2.1.2  力系的簡(jiǎn)化  　2.1.3  平面力系的靜力學(xué)分析  　2.1.4  力系的平衡  　2.1.5  考慮摩擦?xí)r平衡方程的應(yīng)用  　2.1.6  空間力系簡(jiǎn)介　2.2　基本變形構(gòu)件的強(qiáng)度 　 2.2.1  內(nèi)力與內(nèi)力圖  　2.2.2  應(yīng)力和許用應(yīng)力  　2.2.3  構(gòu)件的應(yīng)力和強(qiáng)度　2.3　應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論  　2.3.1  點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)的概念及表示方法  　2.3.2  強(qiáng)度理論  　2.3.3  組合變形構(gòu)件的強(qiáng)度　2.4  動(dòng)載荷和交變應(yīng)力 　 2.4.1  動(dòng)載荷的概念  　2.4.2  交變應(yīng)力與疲勞失效　理論練習(xí)題　實(shí)踐練習(xí)題第3章  平面機(jī)構(gòu)的自由度　3.1  機(jī)構(gòu)的組成  　3.1.1  構(gòu)件和零件  　3.1.2  運(yùn)動(dòng)副及其分類  　3.1.3  運(yùn)動(dòng)鏈和機(jī)構(gòu)　3.2  平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖  　3.2.1  平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖  　3.2.2  運(yùn)動(dòng)副和構(gòu)件的表示方法　　3.2.3  平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制　3.3  平面機(jī)構(gòu)的自由度  　3.3.1  自由度  　3.3.2  機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件  　3.3.3  計(jì)算平面機(jī)構(gòu)自由度應(yīng)注意的特殊情況　練習(xí)題第4章　平面連桿機(jī)構(gòu)　4.1  鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式  　4.1.1  鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的組成 　 4.1.2  鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式　4.2  四桿機(jī)構(gòu)的演化形式 　 4.2.1  曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 　 4.2.2　偏心輪機(jī)構(gòu)　……第5章　凸輪機(jī)構(gòu)第6章　間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第7章　連接第8章　帶傳動(dòng)第9章　鏈傳動(dòng)第10章　齒輪傳動(dòng)第11章　圓錐齒輪傳動(dòng)和蝸桿輪傳動(dòng)第12章　齒輪系第13章　軸第14章　滾動(dòng)軸承第15章　滑動(dòng)軸承概述第16章　實(shí)踐項(xiàng)目參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章　機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論1.1　概述1.1.1　機(jī)器、機(jī)構(gòu)和機(jī)械（1）機(jī)器人們?cè)谌粘Ｉ钪幸约皬氖鹿I(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防等各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)中，都會(huì)接觸到各種各樣的機(jī)器，如汽車、拖拉機(jī)、收割機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、各種機(jī)床、縫紉機(jī)等。機(jī)器是一種用來轉(zhuǎn)換或傳遞能量、物料、信息的，能執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置。它用來代替或減輕人類的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)器具有三個(gè)共同的特征：①機(jī)器是由人為制造的實(shí)物所組成的；②機(jī)器的各個(gè)部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；③在工作時(shí)能夠完成有用的機(jī)械功或?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。（2）機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)是人為實(shí)物組合的各個(gè)部分之問具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置。因此，機(jī)構(gòu)具有機(jī)器的前兩個(gè)特征。在機(jī)器中普遍使用的機(jī)構(gòu)稱為常用機(jī)構(gòu)，常用的有連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)以及各種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。從運(yùn)動(dòng)的角度來看，機(jī)構(gòu)也是一種執(zhí)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置。組成機(jī)構(gòu)的各個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分稱為構(gòu)件。機(jī)構(gòu)和機(jī)器一般都是由許多構(gòu)件組合而成的。（3）機(jī)械如前所述，從運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來看，機(jī)器與機(jī)構(gòu)之問并無差別。因此，機(jī)械是機(jī)器和機(jī)構(gòu)的總稱。（4）現(xiàn)代機(jī)械隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理技術(shù)以及精密機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)在機(jī)械中的使用，形成了一個(gè)嶄新的現(xiàn)代制造業(yè)?，F(xiàn)代機(jī)械是一個(gè)以機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，以電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的綜合系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的機(jī)械相比，在產(chǎn)品的工作原理、結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法等方面都發(fā)生了深刻的變化。

編輯推薦

《高職高專"十一五"規(guī)劃教材?機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可作為高等職業(yè)院校機(jī)械類、機(jī)電類和近機(jī)類專業(yè)的教學(xué)用書，也可供從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和維修等工作的有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

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