機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

前言

　　一、課程教學(xué)目標(biāo)　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是面向高職機(jī)械類或近機(jī)械類專業(yè)群的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，也是一門古老而又經(jīng)典的課程，隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》的內(nèi)容在不斷地豐富和完善。它主要研究工程材料的牌號、性能及選用，構(gòu)件在外力作用下的變化規(guī)律、機(jī)械中的常用機(jī)構(gòu)和通用零件的工作原理、機(jī)構(gòu)特點(diǎn)、基本的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握機(jī)械基本理論和基本知識，培養(yǎng)學(xué)生初步具備運(yùn)用相關(guān)知識、手冊設(shè)計(jì)簡單傳動裝置的能力。在設(shè)計(jì)的教學(xué)情境中反復(fù)訓(xùn)練工程思維方式和行為模式，培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，為完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件選用等典型工作任務(wù)培養(yǎng)專業(yè)能力、方法能力和社會能力?！　《⒄n程編寫理念　　以工作過程為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力為主線，以應(yīng)用為目的，以“必須、夠用”為度，以講清概念、強(qiáng)化應(yīng)用為重點(diǎn)即以過程性知識為主，以陳述性知識為輔的理念來確定本課程的主要內(nèi)容和體系結(jié)構(gòu)；把課程內(nèi)容整合為4個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目一“設(shè)計(jì)概論”、項(xiàng)目二“機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)”、項(xiàng)目三“零部件的設(shè)計(jì)”、項(xiàng)目四“傳動裝置的設(shè)計(jì)”，這四個(gè)項(xiàng)目按照職業(yè)成長規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律從簡單到復(fù)雜、從單一到綜合的“串行結(jié)構(gòu)”排序的理念編寫課程。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)教育部有關(guān)高職高專教育機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求、教育部教高[2006]6號等相關(guān)文件的精神，并結(jié)合編者多年從事教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)編寫的基于工作過程為導(dǎo)向的項(xiàng)目式課程。    全書涵蓋工程力學(xué)、工程材料、機(jī)械原理、機(jī)械零件等內(nèi)容，共分4個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目一“設(shè)計(jì)概論”、項(xiàng)目二“機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)”、項(xiàng)目三“零部件的設(shè)計(jì)”、項(xiàng)目四“傳動裝置的設(shè)計(jì)”，這4個(gè)項(xiàng)目按照職業(yè)成長規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律從簡單到復(fù)雜、從單一到綜合的“串行結(jié)構(gòu)”排序，把自成體系的“工程材料”、“工程力學(xué)”分散在“機(jī)械原理、機(jī)械零件”中，在知識總量不變的情況下序化了教學(xué)內(nèi)容，并通過工程案例的驅(qū)動使工程材料、工程力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械零件的知識相互融洽，相互滲透，形成了有機(jī)的統(tǒng)一體。本書各個(gè)項(xiàng)目均有工程項(xiàng)目案例導(dǎo)入、習(xí)題和參考答案。帶。號課題可根據(jù)專業(yè)需要進(jìn)行取舍。    本書可作為高等職業(yè)院校機(jī)械類、機(jī)電類和近機(jī)類專業(yè)的規(guī)劃教材，也可作為成人教育機(jī)電類教材，同時(shí)可供從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和維修等工作的有關(guān)人員參考。

書籍目錄

項(xiàng)目一 設(shè)計(jì)概論   1.0 工程項(xiàng)目實(shí)例一   1.1 課題一：本課程的性質(zhì)和研究對象、主要內(nèi)容和任務(wù)   1.2 課題二：機(jī)械零件的常用材料     1.2.1 材料的力學(xué)‘陛能     1.2.2 晶體結(jié)構(gòu)     1.2.3 鐵碳合金     1.2.4 鋼的熱處理     1.2.5 程金屬材料     1.2.6 工程材料的選用   1.3 課題三：構(gòu)件的靜力學(xué)分析     1.3.1 靜力學(xué)的基本概念     1.3.2 平面力系     1.3.3 空間力系的平衡問題   1.4 課題四：機(jī)械設(shè)計(jì)概述     1.4.1 機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求     1.4.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的類型     1.4.3 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程     1.4.4 零件的失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則     1.4.5 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的一般步驟     1.4.6 機(jī)械零部件的標(biāo)準(zhǔn)化     1.4.7 零件的失效 項(xiàng)目二 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)   2.0 工程項(xiàng)目實(shí)例二   2.1 課題一：平面連桿機(jī)構(gòu)     2.1.1 平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動幅及自由度     2.1.2 桿件的軸向拉壓及強(qiáng)度計(jì)算     2.1.3 桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化     2.1.4 四桿機(jī)構(gòu)的特性   2.2 課題二：凸輪機(jī)構(gòu)     2.2.1 概述     2.2.2 從動件常用運(yùn)動規(guī)律     2.2.3 圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓     2.2.4 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題   2.3 課題三：間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)     2.3.1 棘輪機(jī)構(gòu)     2.3.2 槽輪機(jī)構(gòu)     2.3.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu) 項(xiàng)目三 零部件的設(shè)計(jì)   3.0 程項(xiàng)目實(shí)例三   3.1 課題一：聯(lián)接     3.1.1 螺紋聯(lián)接的基本知識     3.1.2 螺栓的強(qiáng)度計(jì)算     3.1.3 鍵聯(lián)接及其他聯(lián)接     3.1.4 聯(lián)軸器、離合器和制動器     3.1.5 彈簧的功用和類型   3.2 課題二：軸     3.2.1 軸的分類及材料     3.2.2 傳動軸的強(qiáng)度和剛度計(jì)算     3.2.3 心軸的強(qiáng)度計(jì)算     3.2.4 轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)     3.2.5 軸的設(shè)計(jì)   3.3 軸承     3.3.1 滑動軸承     3.3.2 滾動軸承 項(xiàng)目四 傳動裝置的設(shè)計(jì)   4.0 程項(xiàng)目實(shí)例四   4.1 課題一：帶傳動     4.1.1 帶傳動的類型     4.1.2 v帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)     4.1.3 帶傳動的理論基礎(chǔ)     4.1.4 帶傳動的計(jì)算     4.1.5 v帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)     4.1.6 帶傳動的張緊裝置、安裝與維護(hù)   4.2 課題二：齒輪傳動     4.2.1 齒輪傳動的特點(diǎn)及分類     4.2.2 漸開線齒廓的嚙合特性     4.2.3 漸開線齒輪主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算     4.2.4 漸開線齒輪嚙合傳動     4.2.5 漸開線齒輪的加工原理和根切現(xiàn)象     4.2.6 變位齒輪簡介     4.2.7 齒輪的失效形式及材料選用     4.2.8 直齒圓柱齒輪傳動的強(qiáng)度計(jì)算     4.2.9 斜齒圓柱齒輪傳動     4.2.10 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)及傳動維護(hù)     4.2.11 圓錐齒輪傳動     4.2.12 蝸桿傳動   4.3 課題三：齒輪系     4.3.1 齒輪系及其分類     4.3.2 定軸輪系傳動比的計(jì)算     4.3.3 行星輪系傳動比的計(jì)算     4.3.4 組合輪系傳動比的計(jì)算     4.3.5 輪系的應(yīng)用     4.3.6 其他新型齒輪傳動裝置簡介   項(xiàng)目一作業(yè)   項(xiàng)目二作業(yè)   項(xiàng)目三作業(yè)   項(xiàng)目四作業(yè) 附錄 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　（4）淬火缺陷　　工件在淬火加熱和冷卻過程中，由于加熱溫度高，冷卻速度快，很容易產(chǎn)生某些缺陷。在熱處理過程中設(shè)法減輕各種缺陷的影響，對提高產(chǎn)品質(zhì)量有實(shí)際意義。　?、龠^熱與過燒工件在淬火加熱時(shí)，由于加熱溫度過高或保溫時(shí)間過長而使奧氏體晶粒過度長大，導(dǎo)致力學(xué)性能顯著降低的現(xiàn)象稱為過熱。工件過熱后形成粗大的奧氏體晶粒，需要通過正火或退火來消除。過熱工件淬火后脆性顯著增加。　　工件加熱溫度過高，致使奧氏體晶界氧化和部分熔化的現(xiàn)象稱為過燒。過燒工件淬火后強(qiáng)度低，脆性大，并且無法補(bǔ)救，只能報(bào)廢。　　過熱和過燒主要都是由于加熱溫度過高引起的，因此，合理確定加熱規(guī)范，嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時(shí)間可以防止過熱和過燒。　?、谘趸c脫碳工件在加熱時(shí)，介質(zhì)中的氧、二氧化碳和水蒸氣等與之反應(yīng)生成氧化物的過程稱為氧化。工件在加熱時(shí)介質(zhì)與其表層的碳發(fā)生反應(yīng)，使表層碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低的現(xiàn)象稱為脫碳。　　氧化使工件表面燒損，增大表面粗糙度參數(shù)值，減小工件尺寸，甚至使工件報(bào)廢。脫碳使工件表面碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，使力學(xué)性能下降，引起工件早期失效?！　、塾捕炔蛔愫蛙淈c(diǎn)　　鋼件淬火后表面硬度低于應(yīng)有的硬度，達(dá)不到技術(shù)要求，稱為硬度不足。加熱溫度過低或保溫時(shí)間過短；淬火介質(zhì)冷卻能力不夠或冷卻不均勻；工件表面不清潔及工件表面氧化脫碳等，均容易使工件淬火后達(dá)不到要求的硬度值。鋼件淬火硬化后，其表面存在硬度偏低的局部小區(qū)域，這種小區(qū)域稱為軟點(diǎn)?！　」ぜa(chǎn)生硬度不足和大量的軟點(diǎn)時(shí)，可在退火或正火后，重新進(jìn)行正確地淬火處理予以補(bǔ)救，即可消除硬度不足和大量軟點(diǎn)。　　……

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