機械設計基礎

前言

《機械設計基礎》新版教材是為適應高等院校大專業(yè)規(guī)劃的要求而編寫的，根據(jù)教育部有關(guān)機械設計基礎課程的教學基本要求，結(jié)合各專業(yè)學習的基本要求對原有的教材內(nèi)容進行了必要的修訂。教材立足于基礎和應用，通盤考慮了各個專業(yè)的實際需求及應用，刪去了一些繁瑣的理論推導、論證和陳舊內(nèi)容。參照機械工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，更新了若干個設計計算方法，引入了一些先進的設計方法和理論。根據(jù)最新頒布的國家及部頒標準，對設計的術(shù)語、數(shù)據(jù)及圖表進行了規(guī)范和補充。全書共分15章，簡明扼要地講述常用機構(gòu)的運動分析與設計；通用零部件的設計與計算。在各章中有教學提示，并配有相應的例題、習題以及必要的數(shù)據(jù)資料，基本可以滿足本課程的學習和課程設計的使用要求。本教材可以滿足教學計劃在48～64課時的教學需要，是高等工科院校機械工程類和非機械工程類的基本教材，還可供高職、電大、夜大、自學考試等學生作為教材或參考書，還可供工程技術(shù)人員參考。本書由上海理工大學王新華老師擔任主編，沈景鳳和石云霞老師擔任副主編，參加本書編寫的人員有沈景鳳（第1、2、6章）、黃一晴（第7、8章）、錢煒（第9、10、11章）、王新華（概述、第14、15章）、石云霞（第5、12章）、趙高暉（第13章）和呂方梅（第3、4章），全書由王新華老師負責統(tǒng)稿。本書承上海理工大學崔建昆副教授細心審閱，并提出許多寶貴意見；上海理工大學仲梁維教授對教材的編寫提出了許多具體的指導意見，陳彩風副教授在本書的編寫過程中給予了熱情支持和幫助，在此表示誠摯的謝意！各位編者在編寫本書過程中，參閱了大量的文獻資料和教材，無法在此一一列出，謹此一并向原作者表示衷心的感謝！由于編者水平有限，書中難免存在不足和疏漏之處，編者殷切希望廣大讀者在使用過程中對本書的不足和欠妥之處批評指正。

內(nèi)容概要

　　《機械設計基礎》共分四篇十五章，主要內(nèi)容包括機械傳動設計、聯(lián)接設計、軸系零部件設計及其他零部件設計等。《機械設計基礎》堅持以應用為目的，在兼顧各專業(yè)實際需要的基礎上，刪去了一些繁瑣的理論推導，更新了設計計算方法，在各章均有教學提示和習題，基本可以滿足本課程的學習和課程設計的需要。

書籍目錄

機械設計概論0.1 機械的組成0.2 本課程的內(nèi)容、性質(zhì)和任務0.3 機械設計的基本要求和一般程序0.4 機械零件的工作能力和計算準則0.5 機械設計中常用材料的選用原則小結(jié)思考題和習題第1篇 機械傳動設計第1章 平面機構(gòu)的運動簡圖1.1 運動副1.2 平面機構(gòu)的運動簡圖1.3 平面機構(gòu)具有確定運動的條件小結(jié)思考題和習題第2章 平面連桿機構(gòu)設計2.1 鉸鏈四桿機構(gòu)2.2 鉸鏈四桿機構(gòu)的演變2.3 平面四桿機構(gòu)的設計小結(jié)思考題和習題第3章 凸輪機構(gòu)設計3.1 凸輪機構(gòu)的應用和分類3.2 從動件的常用運動規(guī)律3.3 盤形凸輪輪廓的設計3.4 設計凸輪機構(gòu)應注意的問題3.5 凸輪常用材料和結(jié)構(gòu)小結(jié)思考題和習題第4章 間歇機構(gòu)設計4.1 棘輪機構(gòu)4.2 槽輪機構(gòu)4.3 不完全齒輪機構(gòu)小結(jié)思考題和習題第5章 齒輪傳動設計5.1 概述5.2 齒廓嚙合基本定律5.3 漸開線及漸開線齒廓5.4 標準直齒圓柱齒輪各部分名稱及幾何尺寸計算5.5 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動5.6 漸開線齒輪的切齒原理和齒輪的變位原理5.7 齒輪傳動的失效形式及設計準則5.8 齒輪的材料、熱處理及傳動精度5.9 直齒圓柱齒輪傳動的受力分析和計算載荷5.10 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算5.11 斜齒圓柱齒輪傳動的設計特點5.12 直齒圓錐齒輪傳動的設計特點5.13 齒輪的結(jié)構(gòu)設計5.14 齒輪傳動的潤滑和效率5.15 齒輪傳動的發(fā)展趨勢小結(jié)思考題和習題第6章 蝸桿傳動設計6.1 概述6.2 普通圓柱蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算6.3 蝸桿傳動的常用材料和結(jié)構(gòu)6.4 蝸桿傳動的受力分析和強度計算6.5 蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算小結(jié)思考題和習題第7章 輪系7.1 輪系分類7.2 定軸輪系的傳動比計算7.3 周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算7.4 復合輪系的傳動比計算7.5 輪系的功用7.6 幾種特殊的行星齒輪傳動簡介小結(jié)思考題和習題第8章 帶傳動和鏈傳動設計8.1 帶傳動概述8.2 帶傳動的工作情況分析8.3 帶與帶輪結(jié)構(gòu)和標準8.4 普通V帶傳動設計8.5 帶傳動的張緊與維護8.6 鏈傳動概述8.7 鏈傳動的運動特性8.8 滾子鏈傳動的設計計算8.9 鏈傳動的潤滑及布置小結(jié)思考題和習題第2篇 聯(lián)接設計第9章 螺紋聯(lián)接設計9.1 螺紋9.2 螺旋副的受力分析、效率和自鎖9.3 螺紋聯(lián)接的基本類型9.4 螺紋聯(lián)接的預緊和防松9.5 螺栓聯(lián)接的強度計算9.6 螺栓組的結(jié)構(gòu)設計9.7 提高螺栓聯(lián)接強度的措施9.8 螺旋傳動小結(jié)思考題和習題第10章 鍵、花鍵、銷和型面聯(lián)接設計10.1 鍵聯(lián)接10.2 花鍵聯(lián)接10.3 銷聯(lián)接10.4 型面聯(lián)接小結(jié)思考題和習題第11章 鉚接、焊接和膠接設計11.1 鉚接11.2 焊接11.3 膠接小結(jié)思考題和習題第3篇 軸系零部件設計第12章 軸的設計12.1 概述12.2 軸的結(jié)構(gòu)設計12.3 軸的強度計算12.4 軸的設計實例分析小結(jié)思考題和習題第13章 軸承設計13.1 滑動軸承的類型13.2 滑動軸承的結(jié)構(gòu)型式13.3 滑動軸承的材料13.4 滑動軸承的潤滑13.5 非液體摩擦滑動軸承設計13.6 液體摩擦滑動軸承簡介13.7 滾動軸承的結(jié)構(gòu)、類型和代號13.8 滾動軸承類型的選擇13.9 滾動軸承的主要失效形式和設計準則13.10 滾動軸承的壽命計算13.11 滾動軸承的靜載荷計算13.12 滾動軸承裝置設計13.13 滾動軸承與滑動軸承的比較小結(jié)思考題和習題第14章 聯(lián)軸器、離合器和制動器14.1 概述14.2 聯(lián)軸器14.3 離合器14.4 制動器小結(jié)思考題和習題第4篇 其他零部件設計第15章 彈簧設計15.1 彈簧的功用及類型15.2 彈簧的材料及制造15.3 圓柱彈簧的參數(shù)及幾何尺寸小結(jié)思考題和習題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：5.15.1 硬齒面技術(shù)的發(fā)展硬齒面技術(shù)由MAAG公司率先采用，到20世紀80年代國外已日趨成熟。我國機械工業(yè)部于1986年組織的齒輪技術(shù)發(fā)展趨勢的專家預測報告的第一項即為：“在今后15年內(nèi)，我國齒輪行業(yè)將完成從軟齒面向硬齒面（包括中硬齒面）的轉(zhuǎn)變”。為什么硬（中硬）齒面將取代軟齒面呢？因為研究和生產(chǎn)實踐證明，滲碳淬火硬齒面齒輪與調(diào)質(zhì)軟齒面齒輪比較，無論其彎曲疲勞強度還是接觸疲勞強度都高，其承載能力可提高2～3倍以上，綜合經(jīng)濟效益高。故我國的減速器設計新標準系列，正在由軟齒面改為硬齒面?！洱X輪行業(yè)“十五”發(fā)展規(guī)劃》指出：“國內(nèi)將繼續(xù)淘汰軟齒面，向硬齒面（50～60HRC）、高精度（3～4級）、低噪聲、高可靠度軟啟動、運行監(jiān)控、運行狀態(tài)記錄、變速箱的功率與體積、重量比高的方向發(fā)展?！?.15.2 齒輪制造技術(shù)的發(fā)展（氮化鈦）和（碳化鈦）涂層滾刀在國內(nèi)外已商品化生產(chǎn)，使用這種刀具，壽命可提高3～7倍，切削速度可提高30％～70％。（立方晶體碳化硼）精加工滾刀、金屬陶瓷滾刀的研究獲得了迅速的發(fā)展并逐漸實用化。各種類型CNC（計算機數(shù)控）齒輪加工機床已用于生產(chǎn)線。在美國、日本、德國等國家，不僅生產(chǎn)線上廣泛應用CNC齒輪加工技術(shù)，且隨著工業(yè)機器人及無人運輸車的普及，在大量生產(chǎn)中，較為普遍地采用柔性線或在自動線中大量增加柔性環(huán)節(jié)，最終實現(xiàn)齒輪加工的FMS（柔性制造系統(tǒng)）。近十余年來齒輪先進制造技術(shù)的發(fā)展還包括：熱加工精密成形技術(shù)及熱成形動態(tài)模擬技術(shù)；快速原型零件制造（RPM）技術(shù)；超精加工，具有聯(lián)網(wǎng)功能的NC裝置，計算機集成制造技術(shù)（CEMS）及分散網(wǎng)絡化制造（DNM）。5.15.3 計算機技術(shù)的應用在齒輪行業(yè)中應用計算機技術(shù)已不單純是為了計算，而是在設計和生產(chǎn)系統(tǒng)中廣泛引入CAD／CAM，CAE（計算機輔助工程）；在故障診斷中引入AI（人工智能）技術(shù)；而CIM（計算機集成制造）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）在齒輪工廠正逐步實施。

編輯推薦

《機械設計基礎》：受上海市第三期本科教育高地建設項目，機械設計制造及其自動化項目資助。

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