機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

前言

插圖：機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)類型大致分為開發(fā)性設(shè)計(jì)（應(yīng)用新原理、新技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全新的設(shè)計(jì)）、適應(yīng)性設(shè)計(jì)（根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和使用部門的要求，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行更新和改造的設(shè)計(jì)）和變型設(shè)計(jì)（產(chǎn)品的工作原理和功能不變，為了適應(yīng)工藝條件和使用要求，改變產(chǎn)品的具體參數(shù)或結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)）。顯然，設(shè)計(jì)類型的不同以及機(jī)械產(chǎn)品本身類型的不同，都會(huì)影響到設(shè)計(jì)過程的繁簡(jiǎn)程度和設(shè)計(jì)重點(diǎn)所在的種類繁多，用途各異，但其設(shè)計(jì)過程卻相差不多。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般可分為以下幾個(gè)階段：（1）提出設(shè)計(jì)任務(wù)階段。本階段應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)信息（含預(yù)測(cè)）或用戶要求確定設(shè)計(jì)任務(wù)。應(yīng)組織有關(guān)人員對(duì)要設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品的需求情況反復(fù)調(diào)查研究、分析、收集整理信息資料，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確產(chǎn)品應(yīng)具備的功能、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、加工時(shí)限要求和對(duì)環(huán)境影響情況等，經(jīng)過論證，編制設(shè)計(jì)任務(wù)書。設(shè)計(jì)任擁中應(yīng)明確規(guī)定機(jī)械產(chǎn)品的功能要求、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保要求、制造要求、基本使用要求及完成設(shè)計(jì)任務(wù)的預(yù)計(jì)期限等。（2）方案設(shè)計(jì)階段。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，通過充分的調(diào)查研究和必要的試驗(yàn)分析，提出若干個(gè)可行的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過對(duì)方案的對(duì)比分析和評(píng)價(jià)，確定最佳設(shè)計(jì)方案。方案設(shè)計(jì)要提出機(jī)械產(chǎn)品的原理圖、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖等，它是下一步工作的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的成敗起關(guān)鍵的作用。應(yīng)力求做到所設(shè)計(jì)的方案技術(shù)先進(jìn)、使用可靠、經(jīng)濟(jì)、合理。要說明的是，如果經(jīng)過篩選之后還剩下兩個(gè)方案難分伯仲，條件允許時(shí)可以齊頭并進(jìn)，在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)實(shí)際情況決定取舍。（3）技術(shù)設(shè)計(jì)階段。本階段要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)、動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要零部件的工作能力（強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性、壽命等）設(shè)計(jì)等技術(shù)設(shè)計(jì)工作，完成總體設(shè)計(jì)草圖、部件及產(chǎn)品裝配圖、零件工作圖等的繪制。在此階段，由于影響設(shè)計(jì)的因素太多，它們之間又存在相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系，造成設(shè)計(jì)工作出現(xiàn)反復(fù)、繪圖與計(jì)算交叉進(jìn)行的現(xiàn)象是不足為怪的。（4）整理技術(shù)文檔階段。本階段要根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的實(shí)際情況編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、使用說明書等技術(shù)文件，還要整理圖樣，將全部圖樣裝訂成冊(cè)、編寫圖樣目錄。必要時(shí)可以將全部技術(shù)文檔存入計(jì)算機(jī)硬盤、拷貝軟盤、制成光盤或進(jìn)行微縮處理。（5）試驗(yàn)分析階段。用技術(shù)設(shè)計(jì)階段提供的圖樣等技術(shù)文件進(jìn)行產(chǎn)品試制，并應(yīng)進(jìn)行樣機(jī)的有關(guān)試驗(yàn)，根據(jù)樣機(jī)存在的問題，對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改完善。（6）生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段。根據(jù)修改后的設(shè)計(jì)圖樣和其它技術(shù)文件，進(jìn)行工藝流程和工藝裝備的設(shè)計(jì)，完成生產(chǎn)準(zhǔn)備。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版）》是根據(jù)機(jī)械類或近機(jī)械類各專業(yè)教學(xué)實(shí)踐改革，對(duì)傳統(tǒng)的工程材料和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材重新組合，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編寫而成。全書共分13章，主要內(nèi)容包括：概論，靜力學(xué)的基本原理與方法，材料力學(xué)的基本原理與方法，常用機(jī)構(gòu)，帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)，齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)，輪系設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)，軸承選型設(shè)計(jì)，連接，其他常用機(jī)構(gòu)及機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)。每章后均附有一定數(shù)量的練習(xí)題目?！　　稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第2版）》可作為機(jī)械類或近機(jī)械類各專業(yè)的教材，也可作為各級(jí)各類學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第一章 概述第一節(jié) 總論第二節(jié) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)思考與練習(xí)第二章 靜力學(xué)的基本原理與方法第一節(jié) 力的基本性質(zhì)第二節(jié) 力矩第三節(jié) 力偶第四節(jié) 力系的簡(jiǎn)化第五節(jié) 約束反力與受力圖第六節(jié) 力系的平衡方程及其應(yīng)用第七節(jié) 摩擦思考與練習(xí)第三章 材料力學(xué)的基本原理與方法第一節(jié) 變形固體的基本概念第二節(jié) 桿件的拉伸與壓縮第三節(jié) 連接件的剪切與擠壓計(jì)算第四節(jié) 軸的扭轉(zhuǎn)第五節(jié) 梁的彎曲強(qiáng)度第六節(jié) 提高梁的承載能力的合理途徑第七節(jié) 組合變形時(shí)桿件的強(qiáng)度計(jì)算思考與練習(xí)第四章 常用機(jī)構(gòu)第一節(jié) 自由度及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖第二節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu)第三節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化與設(shè)計(jì)第四節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)思考與練習(xí)第五章 帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 帶傳動(dòng)概述第二節(jié) 帶傳動(dòng)的工作情況分析第三節(jié) V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)第四節(jié) 帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)第五節(jié) 鏈及鏈輪第六節(jié) 鏈傳動(dòng)的工作情況分析第七節(jié) 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)第八節(jié) 鏈傳動(dòng)的布置和潤滑思考與練習(xí)第六章 齒輪傳動(dòng)第一節(jié) 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類型第二節(jié) 齒廓嚙合基本定律第三節(jié) 漸開線及漸開線齒廓嚙合特性第四節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算第五節(jié) 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合條件第六節(jié) 漸開線齒輪的加工方法與根切現(xiàn)象第七節(jié) 變位齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介第八節(jié) 圓柱齒輪傳動(dòng)的精度第九節(jié) 齒輪傳動(dòng)的失效形式、計(jì)算準(zhǔn)則與齒輪傳動(dòng)常用材料第十節(jié) 齒輪傳動(dòng)的受力分析和計(jì)算載荷第十一節(jié) 直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算第十二節(jié) 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)第十三節(jié) 直齒圓錐齒輪傳動(dòng)第十四節(jié) 齒輪的結(jié)構(gòu)思考與練習(xí)第七章 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 蝸桿蝸輪的形成、類型和特點(diǎn)第二節(jié) 蝸桿蝸輪正確嚙合條件、主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算第三節(jié) 蝸桿傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則第四節(jié) 蝸桿蝸輪結(jié)構(gòu)思考與練習(xí)第八章 輪系設(shè)計(jì)第一節(jié) 輪系及其類型第二節(jié) 定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第三節(jié) 行星輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第四節(jié) 混合輪系傳動(dòng)比的計(jì)算第五節(jié) 輪系的功用第六節(jié) 減速器概述思考與練習(xí)第九章 軸的設(shè)計(jì)第一節(jié) 軸的類型、功用和常用材料第二節(jié) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié) 軸的強(qiáng)度計(jì)算、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)實(shí)例思考與練習(xí)第十章 軸承選型設(shè)計(jì)第一節(jié) 滑動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)第二節(jié) 滑動(dòng)軸承的材料和軸瓦結(jié)構(gòu)第三節(jié) 非液體摩擦滑動(dòng)軸承的校核計(jì)算第四節(jié) 滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和代號(hào)第五節(jié) 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算和尺寸選擇第六節(jié) 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)思考與練習(xí)第十一章 連接第一節(jié) 鍵連接第二節(jié) 銷連接第三節(jié) 螺紋連接第四節(jié) 聯(lián)軸器和離合器第五節(jié) 不可拆連接思考與練習(xí)第十二章 其他常用機(jī)構(gòu)第一節(jié) 彈簧機(jī)構(gòu)第二節(jié) 螺旋機(jī)構(gòu)第三節(jié) 棘輪機(jī)構(gòu)第四節(jié) 槽輪機(jī)構(gòu)第五節(jié) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)思考與練習(xí)第十三章 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)第一節(jié) 機(jī)械創(chuàng)新原理第二節(jié) 創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案及步驟第三節(jié) 機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)第四節(jié) 機(jī)械傳動(dòng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)第五節(jié) 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)案例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

本書是為了滿足機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)的教學(xué)需要，以及適應(yīng)當(dāng)前各類學(xué)校機(jī)械和近機(jī)類各專業(yè)教學(xué)體系及內(nèi)容改革的發(fā)展趨勢(shì)而編寫的一本新教材?？紤]到目前許多學(xué)校機(jī)械和近機(jī)類專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中對(duì)技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)數(shù)上出現(xiàn)的新情況，本書在原工程材料和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教材的基礎(chǔ)上，對(duì)體系和內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)闹匦陆M合，使之能夠滿足機(jī)械類和近機(jī)類學(xué)生用較少的學(xué)時(shí)數(shù)完成技術(shù)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的要求，并具備扎實(shí)和廣博的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)。本書主要具有以下特點(diǎn)：（1）從工程應(yīng)用到機(jī)械系統(tǒng)整體考慮，將工程材料和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容重新組合，有機(jī)地形成一個(gè)課程的整體系統(tǒng)，并能夠達(dá)到用較少的學(xué)時(shí)數(shù)完成學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的目的。（2）強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題的分析能力和測(cè)繪、裝拆、調(diào)試、運(yùn)用、維護(hù)一般機(jī)械裝置的技能培養(yǎng)，并注意提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。（3）教材體系和內(nèi)容安排上符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和課程的教學(xué)規(guī)律，同時(shí)盡可能反映了學(xué)科前沿的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。在內(nèi)容編排上，以工程需要為原則，注意各機(jī)構(gòu)和機(jī)械零部件在工程中應(yīng)用的介紹，注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的熏陶和訓(xùn)練。本書共分13章。參加本書編寫工作的有江西藍(lán)天學(xué)院繆燕平（第2、3章）、江西藍(lán)天學(xué)院楊芝苗（第11章）、江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院王天剛（第4章）、江西科技師范學(xué)院楊文（第13章）、江西工業(yè)貿(mào)易職業(yè)技術(shù)學(xué)院林立萍（第6、7、8章）、江西藍(lán)天學(xué)院吳唪（第1、5、9、10、12章）。保定科技職業(yè)學(xué)院于建波、張江亞編寫了其中的部分實(shí)例。全書由吳唪、林立萍擔(dān)任主編，王天剛、楊文、于建波擔(dān)任副主編，全書由張歧生教授主審。

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