本书以工程教育为理念,以培养卓越工程技术人才为目标,在充分吸收机械设计类课程设计教学改革成果的基础上编写而成。将“机械原理课程设计”和“机械设计课程设计”的内容有机整合为一个新的综合课程设计体系,注重培养学生的创新设计能力和应用先进分析技术与设计手段解决工程实际问题的能力。全书内容分为两篇。第1篇为机械综合课程设计指导,设计方法上引入虚拟样机技术;第2篇为设计题目与参考图例。书末附录为机械设计常用资料。对于书中的样例文件,教师可通过机械工业出版社教育服务网(www.cmpedu.com)以教师身份注册后,免费获取。
本书既可作为整合的机械综合课程设计的教材,也可作为机械原理课程设计和机械设计课程设计的教材,还可作为机械设计基础课程设计的教材。
本书适合于高等工科院校机电类、机械类、近机械类等专业教学使用,也可供工程技术人员参考。
机械综合课程设计第2版第2版前言
本书第1版自2012年出版以来,经过9年多的教学实践,受到了广大教师和学生的热情关注。根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会制定的《普通高等学校机械设计课程教学基本要求》,我们对本书第1版进行了修订。与第1版相比,本次修订做了以下几方面的工作:
1)更新设计软件方面的内容。由于计算机辅助设计技术的不断更新,PTC公司的Pro/E被Creo取代,MSC公司推出了Adams中文版,本次修订用的Creo50+Adams2018中文版内容,取代了第1版第4章、第5章、第8章中的Pro/E20(Pro/E30)+Adams2005(Adams2007)内容,全部样例文件采用新版软件组合仿真。
2)更新引用标准。自本书第1版出版以来,有大量的国家标准和行业标准进行了更新,如电动机、工程材料、连接、滚动轴承、联轴器及润滑油等,本书附录机械设计常用资料所提供的标准全部为的国家标准及行业标准。
对于本书的样例文件,教师可通过机械工业出版社教育服务网(www.cmpedu.com)以教师身份注册后,免费获取。
本书的修订工作由朱玉、张敏完成。全书由朱玉统稿。
由于编者水平有限,书中疏漏和错误在所难免,真诚希望广大读者批评指正。
编者第1版前言
本书是依据CDIO工程教育理念,落实教育部“卓越工程师教育培养计划”,进一步深化高等工程教育改革,为实现提高工程教育人才培养质量的教改总目标而编写的。机械设计系列课程体系改革的目标是培养学生的综合创新设计能力,“机械综合课程设计”对原有的“机械原理课程设计”和“机械设计课程设计”的体系和内容进行整合、完善和充实,使其体系更有利于培养学生的创新设计能力和应用先进分析技术和设计手段解决工程实际问题的能力。
本书在编写和内容安排上具有以下特色。
1)课程设计体系突出综合性。 将“机械原理课程设计”和“机械设计课程设计”的内容体系有机整合为一个新的综合课程设计体系,使机械运动方案设计、机械运动尺寸设计、机械传动强度设计、零部件结构设计及现代设计方法应用等内容有机结合,培养学生的机械系统设计意识、现代设计意识和创新意识。
2)设计方法突出先进性。 机械系统仿真软件Adams是目前实现机构的运动学和动力学仿真的技术软件。为强化学生的现代设计意识,在课程设计选题示例中引入了虚拟样机技术,利用Pro/E和Adams联合仿真技术对机构进行运动学和动力学分析,为培养学生的创新思维、实践创新设计提供了新的手段。
3)设计内容突出实用性。 本书内容的编排和方法手段的取舍,充分考虑到了教学过程中的可操作性,适合于1~4周的课程设计使用。例如,传统的图解法六杆插床机构、二维设计减速器均给予了保留,在此基础上,采用了Adams软件进行六杆插床机构的分析和应用Pro/E软件设计减速器;综合设计样例中较详细地介绍了采用Adams和Pro/E联合仿真技术对压力机和蜂窝煤成形机进行的设计分析。
4)适应不同层次的需求。 本书内容深浅兼顾,适用于机械类、近机械类专业,能够满足不同类型高等学校培养目标的要求。既可作为机械原理与机械设计综合课程设计使用,也可供机械原理或机械设计单独进行的课程设计使用,同时也可供机械设计基础课程设计使用。
5)采用国家标准。 本书所有标准均为国家正式发布的现行标准。
全书内容包括:第1篇为机械综合课程设计指导,包括绪论、机械系统方案设计、机械传动装置设计、常用机构建模与仿真方法、减速器的三维设计与装配、编写设计计算说明书和准备答辩、图解法六杆插床机构分析课程设计示例和基于虚拟样机的课程设计示例等内容;第2篇为设计题目与参考图例;附录为机械设计常用资料。
为方便读者学习,本书提供了配套光盘。书中第1篇的实例均配有虚拟样机文件和视频文件;附录中的机械设计常用资料均有电子版以方便检索。随书光盘中prt文件、asm文件可在Pro/E20及以上环境中运行;bin文件可在Adams2005及以上环境中运行。建议读者在进行虚拟样机的设计时选用Pro/E20(Pro/E30)+MECH/Pro2005+Adams2005(Adams2007)组合。
参加本书编写的人员有:南京工程学院朱玉(第1、4、5、7、8章)、冯勇(第2章)、潘金坤(第3、10章)、陆媛(第6章、附录C、附录F)、马兆允(附录A、附录B、附录D)、李钢(第9章、附录E、附录G、附录H、附录I)。光盘中CH04、CH05、CH08由朱玉负责制作,机械设计常用资料电子版由李钢负责制作。
全书由朱玉任主编,负责全书的统稿。
本书承东南大学钱瑞明教授审阅,提出了许多宝贵的意见和建议,在此表示衷心的感谢。
由于受编者水平限制,书中疏漏和错误在所难免,真诚希望广大读者批评指正。
编者目录目录
第2版前言
第1版前言
第1篇机械综合课程设计指导
第1章绪论1
11综合课程设计的目的、任务和过程1
12综合课程设计常用方法3
第2章机械系统方案设计4
21机械系统方案设计的步骤4
22机械工作原理与工艺动作的拟订5
23执行机构的选型、组合与变异7
24原动机类型与参数的选择11
25机械系统方案的比较与优选13
第3章机械传动装置设计16
31传动装置总体设计16
32传动零件的设计计算22
33减速器结构设计28
34减速器装配图绘制33
35零件图设计48
第4章常用机构建模与仿真方法53
41连杆机构建模与仿真53
42凸轮机构建模与仿真63
43槽轮机构建模与仿真67
44混合轮系建模与仿真75
第5章减速器的三维设计与装配82
51减速器零件的三维造型82
52减速器装配设计105
第6章编写设计计算说明书和准备
答辩116
61编写设计计算说明书116
62准备答辩118
第7章图解法六杆插床机构分析课程
设计示例124
71六杆插床机构简介与设计数据124
72六杆插床机构的设计内容与步骤125
73图解微分法简介131
第8章基于虚拟样机的课程设计
示例135
81基于Adams的插床机构综合与传动
系统设计135
82基于Creo和Adams的专用精压机
设计156
83基于Creo和Adams的冲压式蜂窝煤
成形机设计180第2篇设计题目与参考图例
第9章课程设计题选192
第1题旋转型灌装机机构综合设计192
第2题干粉自动压片成形机机构综合
设计193
第3题电动葫芦综合设计194
第4题爬坡加料机综合设计195
第5题自动推料机执行机构与传动装置
综合设计196
第6题颚式破碎机执行机构与传动装置
综合设计197
第7题抽油机执行机构与传动装置综合
设计198
第8题牛头刨床执行机构与传动装置
综合设计200
第10章减速器结构及参考图例202
附录机械设计常用资料212
附录A常用数据和一般标准212
附录A1一般标准212
附录A2零件的结构要素216
附录B常用工程材料220
附录C连接223
附录C1螺纹223
附录C2螺栓、螺柱、螺钉225
附录C3螺母228
附录C4垫圈229
附录C5螺纹零件的结构要素229
附录C6挡圈231
附录C7键连接和销连接235
附录D滚动轴承236
附录D1常用滚动轴承236
附录D2滚动轴承的配合及相配件
精度246
附录E联轴器247
附录F润滑与密封251
附录G极限与配合、几何公差和表面
粗糙度254
附录G1极限与配合254
附录G2形状与位置公差258
附录G3表面粗糙度261
附录H渐开线圆柱齿轮精度262
附录H1齿轮推荐检验项目及偏差262
附录H2齿轮副侧隙控制及公法线
长度与偏差264
附录H3齿坯公差265
附录H4齿轮精度等级标注265
附录I减速器附件265
参考文献270