機械設計基礎

前言

該教材是作者15年面向非機械類及近機械類各專業(yè)授課講稿不斷改進、完善后形成的。體系規(guī)范，思路簡潔、清楚，案例豐富，結構嚴謹。與教材配套的教學課件，由作者本人根據(jù)講授課程知識的教學思路及教學方法研制而成，符合教師授課需求，動畫實例豐富。由于非機械類及近機械類各專業(yè)學習機械設計知識的需求特點是：①掌握和了解機械設計的基礎知識：②初步懂得如何運用機械設計基礎知識分析機構及機械零件設計問題；③概括r解設汁機械的思維方式和基本方法。因此，教材以及與其配套的教學課件中．在介紹機械設汁基礎知識的同時，比較注重知識點在設汁實踐中的作用及應用，并通過較多的實例幫助讀者理解教材內容和知識，激發(fā)讀者學習機械沒計知識的興趣（這對于非機械類及近機械類各專業(yè)學生學習機械設汁知識非常重要），引導讀者能夠并且鉗知道應該如何運用所學知識設計機構及機械零件、分析機構運動及力學特性等。

內容概要

本書介紹了機械設計常用的基礎知識，包括：機械設計知識在現(xiàn)代科技成果及各類產品中的應用；常用機構的類型、特點、功用及其在實踐中的應用，滿足預期運動和工作要求的各種類型機構設計的基本知識及其運動學和力學特性的分析方法；常用機械零件設計的基本知識及選用原則和方法。    本書適合作為高等工科學校近機械及非機械類各專業(yè)的機械設計基礎、機械原理及機械零件課程的教材及參考讀物，也可作為機械設計工程技術人員的技術參考讀物。

書籍目錄

1 緒論1  1.1 機械設計與現(xiàn)代科技產品    1.1.1 微型機械    1.1.2 仿生機構  1.2 機械設計基礎課程的研究對象及內容    1.2.1 課程學習內容、特點及方法    1.2.2 機械的基本概念及特征  1.3 機械設計的基本要求和一般步驟    1.3.1 機械的基本要求    1.3.2 機械設計的程序步驟  習題2 平面機構運動簡圖及其自由度  2.1 運動副及其分類    2.1.1 構件自由度    2.1.2 運動副及其類別  2.2 平面機構運動簡圖    2.2.1 機構的組成    2.2.2 機構運動簡圖  2.3 平面機構自由度    2.3.1 平面機構自由度的基本概念    2.3.2 平面機構有確定運動的條件    2.3.3 計算平面機構自由度的注意事項  習題3 平面連桿機構  3.1 平面連桿機構的基本形式及特性    3.1.1 平面連桿機構概述    3.1.2 鉸鏈四桿機構的基本形式及性質  3.2 平面連桿機構存在曲柄的條件    3.2.1 鉸鏈四桿機構有一個曲柄的條件    3.2.2 鉸鏈四桿機構形式判斷  3.3 平面連桿機構的演化    3.3.1 曲柄滑塊機構    3.3.2 導桿機構    3.3.3 偏心輪機構    3.3.4 四桿機構的組合  3.4 平面四桿機構設計    3.4.1 設計方法    3.4.2 常見的設計類型  習題4 凸輪機構及間歇運動機構  4.1 凸輪機構的應用及分類    4.1.1 凸輪機構的應用    4.1.2 凸輪機構的特點及適用場合    4.1.3 凸輪機構的組成    4.1.4 凸輪機構的類型  4.2 凸輪機構設計的基本任務及從動件常用運動規(guī)律    4.2.1 凸輪機構設計的基本任務    4.2.2 相關名詞概念及運動分析基礎知識    4.2.3 從動件常用運動規(guī)律  4.3 盤形凸輪輪廓曲線設計    4.3.1 凸輪輪廓線的設計方法及基本原理    4.3.2 對心直動從動件盤形凸輪設計    4.3.3 擺動從動件盤形凸輪輪廓設計  4.4 凸輪機構設計應注意的問題    4.4.1 凸輪機構壓力角    4.4.2 凸輪基圓半徑的確定  4.5 間歇運動機構簡介    4.5.1 棘輪機構    4.5.2 槽輪機構    4.5.3 不完全齒輪機構    4.5.4 凸輪式間歇運動機構  習題5 螺紋連接和螺旋傳動  5.1 螺紋的主要參數(shù)及常用類型    5.1.1 螺紋形成原理及螺紋類型    5.1.2 螺紋的主要參數(shù)  5.2 螺紋連接及螺紋連接件    5.2.1 螺紋連接的基本類型    5.2.2 螺紋連接配件  5.3 設計螺紋連接時應注意的問題    5.3.1 防松    5.3.2 提高螺紋連接承載能力的措施  5.4 螺旋傳動    5.4.1 螺旋機構的類型及特點    5.4.2 螺旋機構的功能  習題6 帶傳動  6.1 帶傳動的類型及應用    6.1.1 帶傳動的組成及類型    6.1.2 帶傳動的主要幾何尺寸    6.1.3 帶傳動的特點、使用及維護  6.2 摩擦型帶傳動工作情況分析    6.2.1 帶傳動受力分析    6.2.2 帶傳動的打滑與彈性滑動    6.2.3 帶傳動的應力分析及失效形式  6.3 普通V帶傳動的設計計算    6.3.1 V帶的類型、結構及型號    6.3.2 V帶傳動設計計算  6.4 V帶輪的材料及結構    6.4.1 帶輪材料    6.4.2 帶輪結構  習題7 齒輪傳動  7.1 齒輪傳動的特點、類型及應用    7.1.1 齒輪傳動的特點    7.1.2 齒輪傳動的類型及應用    7.1.3 齒輪傳動的基本要求  7.2 齒廓嚙合基本定律及共軛齒廓    7.2.1 齒廓嚙合基本定律    7.2.2 共軛齒廓  7.3 漸開線齒廓及其嚙合特性    7.3.1 漸開線的形成及特性    7.3.2 漸開線齒廓符合齒廓嚙合基本定律    7.3.3 漸開線齒輪的嚙合特性  7.4 標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸    7.4.1 直齒圓柱齒輪各部分的名稱及代號    7.4.2 直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)    7.4.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸  7.5 漸開線齒輪正確嚙合及連續(xù)傳動的條件    7.5.1 漸開線齒輪正確嚙合的條件    7.5.2 漸開線齒輪連續(xù)傳動的條件  7.6 漸開線齒輪的切齒原理    7.6.1 漸開線輪齒的加工方法    7.6.2 漸開線齒廓的根切現(xiàn)象  7.7 輪齒失效和齒輪材料    7.7.1 輪齒失效    7.7.2 齒輪材料  7.8 直齒圓柱齒輪的強度計算    7.8.1 輪齒的受力分析及計算載荷    7.8.2 齒根彎曲強度計算    7.8.3 齒面接觸強度計算    7.8.4 齒輪傳動設計準則    7.8.5 齒輪強度計算中的參數(shù)選擇    7.8.6 齒輪傳動設計的主要內容及步驟  7.9 斜齒圓柱齒輪傳動    7.9.1 斜齒圓柱齒輪的齒廓曲面及嚙合特點    7.9.2 斜齒圓柱齒輪傳動的基本參數(shù)及正確嚙合條件    7.9.3 斜齒圓柱齒輪的當量齒輪    7.9.4 斜齒圓柱齒輪傳動的受力分析  7.10 直齒圓錐齒輪傳動    7.10.1 直齒圓錐齒輪的齒廓曲線及傳動特點    7.10.2 直齒圓錐齒輪的基本參數(shù)及當量齒輪    7.10.3 直齒圓錐齒輪的受力分析  7.11 蝸桿傳動    7.11.1 蝸桿傳動機構的組成及特點    7.11.2 蝸桿傳動的類型    7.11.3 普通蝸桿傳動的基本參數(shù)及幾何尺寸的計算與選擇    7.11.4 蝸桿傳動的正確嚙合條件及齒面相對滑動    7.11.5 蝸桿傳動的受力分析  習題8 輪系  8.1 輪系的功用及分類    8.1.1 輪系的功用    8.1.2 輪系的類型  8.2 定軸輪系的傳動比計算    8.2.1 定軸輪系傳動比值的計算    8.2.2 從動輪（末輪）轉向的確定    8.2.3 定軸輪系傳動比計算小結  8.3 周轉輪系的傳動比計算    8.3.1 周轉輪系傳動比計算的基本思路及轉化輪系    8.3.2 周轉輪系傳動比的計算  8.4 復合輪系的傳動比計算  習題9 軸  9.1 軸的類型及材料    9.1.1 軸的類型    9.1.2 軸的材料  9.2 軸的結構設計    9.2.1 軸的結構形狀要求及其組成    9.2.2 確定軸結構尺寸時應注意的事項    9.2.3 軸上零件的固定    9.2.4 軸結構的設計步驟  9.3 軸的設計計算    9.3.1 粗略的設計計算    9.3.2 精確的校核計算  習題31010 軸承312  10.1 軸承的分類及功用  10.2 滾動軸承的類型、特點及代號    10.2.1 滾動軸承的基本結構、類型及特點    10.2.2 滾動軸承代號  10.3 滾動軸承的選用    10.3.1 各類滾動軸承的特點    10.3.2 滾動軸承的選用原則  習題附錄A 產品設計文檔  A1 提交三維軟件建模  A2 提交實體模型  A3 提交設計圖紙參考文獻

章節(jié)摘錄

在現(xiàn)代科學技術層出不窮的時代，雖然有許多先進的新型技術可以更好地實現(xiàn)甚至能夠取代一些機械產品和零件的功能，但時至今日，從工業(yè)設備、農業(yè)機械、交通工具、游樂設施、電器產品到家庭日用生活品、孩童的玩具等許多產品，包括現(xiàn)代高科技產品，仍然離不開機械系統(tǒng)實現(xiàn)或輔助實現(xiàn)其功能。本節(jié)以處于現(xiàn)代科技產品研究和發(fā)展前沿的智能機械、微型機械以及仿生機械為代表的新型機械系統(tǒng)為例，講解機械系統(tǒng)、機械零件和機械設計在現(xiàn)代科技產品及其設計中的重要作用。隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，微電子技術愈來愈廣泛地滲透到機械工程各個領域，機械裝置也在不斷向微小型化發(fā)展，以適應生物、環(huán)境控制、醫(yī)學、航空航天、數(shù)字通信、傳感技術、靈巧武器等領域日益增長的需要。例如，微型機械在生物領域，可以實現(xiàn)細胞的分離與接合；在醫(yī)療領域，裝有電子發(fā)射器、自動記錄儀，甚至電腦以及其他工具的微型機械，可以進入人體的腸胃系統(tǒng)；在字航領域，帶有攝像裝置的微型機器人可以在航天飛機和納米衛(wèi)星內部自動搜尋故障，等等。

編輯推薦

　　《機械設計基礎》具有5個方面的特色：體系規(guī)范，資料豐富，結構嚴謹。通過大量的圖片及動畫素材介紹了機械設計知識及其在現(xiàn)代科技成果中的應用，能夠比較好地幫助學生廣泛了解、深刻理解機械設計相關知識。使學生易于掌握課程學習內容，提高非機類學生學習機械設計知識的興趣。教學課件是作者總結多年課堂教學經(jīng)驗研制而成，可以根據(jù)教學進程，適時、漸進地演示幻燈片內容，具備利用黑板教學的優(yōu)點，教師可以根據(jù)課程講解思路引導學生適時觀看幻燈片內容，比較好地實現(xiàn)教學互動，適應教學實際需求。人機界面簡捷、大方、人性化，操作方便。表現(xiàn)形式多樣，綜合使用文字、圖片、動畫、視頻等演示形式。界面布局合理，制作精細，色彩搭配簡單、協(xié)調。 為提高學生學習和應用知識的能力，培養(yǎng)學生利用課程知識進行產品設計的興趣和創(chuàng)新設計的能力，每一章末的練習題中，都附有實踐性練習題，其中包括按附錄要求完成的設計實踐練習題。通過設計實踐幫助學生理解、掌握、運用甚至發(fā)展課程知識，對于調動學生的學習智慧、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才都非常有益。

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