“机械设计基础”课程是将“工程材料”“机械原理”和“机械设计”等课程的内容,经统筹安排、有机结合而成的一门专业技术基础课程。为适应近机械类及非机械类各专业教学改革的需要,结合编者多年的教学经验和教学改革成果,充分反映学科前沿的发展动态,以培养应用型人才为目的,对原教材进行了修订。
本书的内容包括绪论、平面机构运动简图及其自由度、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、其他常用机构、机械的调速与平衡、带传动、链传动、连接、轴、轴承、其他常用零部件、机械传动系统设计、现代机械设计方法简介、附录。各章均附有思考题及习题。
本书可作为高等学校近机械类和非机械类专业机械设计基础课程的教材,也可供有关工程技术人员参考。
本书的体系和章节与第3版相同,从满足教学基本要求、贯彻少而精的原则出发,力求使其内容更加充实、完善,重点突出,通俗易懂。本书可作为高等学校近机械类和非机械类专业机械设计基础课程的教材,也可供有关工程技术人员参考。
本书是在第3版的基础上,以培养应用型人才为主要目标,结合近年来作者的教学改革成果以及同行和读者的建议,为适应新形态教材建设和课程思政进教材的理念,按照江苏省高等学校重点教材建设的要求修订而成的。
本书的体系和章节与第3版相同,从满足教学基本要求、贯彻少而精的原则出发,力求使其内容更加充实、完善,重点突出,通俗易懂。与第3版相比,本次修订主要更新和增补的内容有:
1)按照新形态教材的要求,增加了机构及机器学科发展等拓展知识。拓展知识以动画和视频的方式呈现,将最新的研究成果融入教材中,读者可以通过扫二维码学习相关内容。
2)思政教育进入专业课程,是落实立德树人根本任务的关键举措。党的二十大报告提出:“用社会主义核心价值观铸魂育人,完善思想政治工作体系”。本书融入了“中国创造:无人驾驶”“大国工匠:大技贵精”“第一部国产雷达”等拓展视频,以引导学生树立正确的人生观、价值观,培养精益求精的“工匠”精神。
3)对各章的结构和基本概念进行了仔细的推敲和更新,力求严谨准确,便于教学。
参加本书修订的有盐城工学院朱龙英(第1~4章)、郁倩(第5~7章)、付莹莹(第8、15、16章)、程世利(第9~11章)和扬州大学陈静(第12~14章)。本书由朱龙英担任主编,郁倩和陈静任副主编。南通大学杨玉萍参加了本书第3版的编写,在此表示感谢。
本书由南京航空航天大学朱如鹏教授和盐城工学院周海教授审阅,他们提出了宝贵的意见,在此表示衷心的感谢。
恳切希望使用本书的高校教师和广大读者在使用过程中对本书的错误和欠妥之处提出批评指正。
编者
前言
高等院校教师
第1章绪论1
11本课程研究的对象和内容1
12机械设计的基本要求和一般过程3
13机械零件的常用材料及选择5
14机械零件的计算准则及一般设计
步骤10
15机械零件的结构工艺性及标准化11
思考题及习题14
第2章平面机构运动简图及其
自由度1521机构的组成15
22平面机构运动简图17
23平面机构的自由度18
思考题及习题23
第3章平面连杆机构25
31铰链四杆机构的基本类型及运动特性25
32铰链四杆机构的演化30
33平面四杆机构的运动设计33
思考题及习题37
第4章凸轮机构39
41凸轮机构的应用和分类39
42从动件常用的运动规律41
43凸轮机构的压力角和基圆半径45
44图解法设计凸轮轮廓47
45解析法设计凸轮轮廓50
思考题及习题51
第5章齿轮传动53
51齿轮传动的特点和类型53
52渐开线齿轮54
53渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动60
54轮齿的切削加工与变位齿轮的概念62
55直齿圆柱齿轮的强度计算66
56斜齿圆柱齿轮传动77
57直齿锥齿轮传动84
58蜗杆传动88
思考题及习题92
第6章轮系95
61轮系及其分类95
62定轴轮系的传动比计算96
63周转轮系的传动比计算98
64轮系的功用103
思考题及习题105
第7章其他常用机构107
71棘轮机构107
72槽轮机构110
73凸轮式间歇运动机构111
74不完全齿轮机构112
75开式链机构113
思考题及习题116
第8章机械的调速与平衡117
81机械的速度波动与调节117
82回转件的平衡119
思考题及习题125
第9章带传动127
91带传动的类型、特点和应用127
92带传动工作情况分析131
93普通V带传动的设计计算135
94同步带传动简介142
95带传动的使用和维护146
思考题及习题147
第10章链传动149
101链传动的类型、结构和特点149
102链传动的运动特性153
103链传动的设计计算154
思考题及习题160
第11章连接161
111概述161
112螺纹的主要参数162
113螺纹副的受力分析、效率和自锁164
114螺纹连接的类型和螺纹连接件167
115螺纹连接的拧紧与防松168
116螺栓组连接的设计和强度计算171
117螺旋传动177
118轴毂连接180
119其他连接简介186
思考题及习题188
第12章轴192
121轴的分类和材料192
122 轴的结构设计194
123轴的设计计算196
思考题及习题200
第13章轴承202
131轴承的分类202
132滑动轴承的类型、结构和材料202
133非液体摩擦滑动轴承的设计计算206
134轴承常用的润滑剂和润滑装置208
135滚动轴承的类型、结构和代号211
136滚动轴承选择计算216
137滚动轴承装置设计220
思考题及习题226
第14章其他常用零部件228
141联轴器228
142离合器233
143弹簧236
思考题及习题245
第15章机械传动系统设计247
151机械传动系统方案设计247
152机械传动系统的运动和动力计算250
思考题及习题254
第16章现代机械设计方法简介255
161优化设计255
162有限元法260
163计算机辅助设计265
164绿色设计268
思考题及习题269
附录271
参考文献273
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