《机械设计基础》内容分为五大部分:第一部分:共性基础知识,包括第1章、第2章、第14章,主要讲述机械设计的一般原则、平面机构结构分析的方法、机械的调速及机械平衡;第二部分:常用机构,包括第3章、第4章、第5章,主要从传递运动的角度讲述一些常用机构(如连杆机构、凸轮机构及其他常用机构)的工作原理、应用和运动设计方法;第三部分:机械传动,包括第6章、第7章、第8章,主要从传递动力的角度讲述一些常见的机械传动(如带传动、链传动、齿轮传动和轮系及蜗杆传动等)的工作原理、受力分析和设计计算方法;第四部分:轴系零部件,包括第9章、第10章,主要讲述轴系零部件(包括滑动轴承、滚动轴承、轴)的工作原理、强度计算、结构设计方法;第五部分:机械连接,包括第11章、第12章、第13章,主要介绍常用机械连接(包括螺纹、键和销连接)和弹性连接(弹簧)及轴连接(联轴器、离合器)的工作原理、标准规范和计算方法。
《机械设计基础》可作为高等学校近机类及非机类专业机械设计基础课程的教学用书,参考学时数为60~80学时,也可作为其他类型高校、高职高专院校相关专业的教学用书,亦可供有关工程技术人员参考。
《机械设计基础》是根据高等教育机械类专业人才培养目标及教育部对普通高等学校机械设计基础课程教学基本要求,结合最新颁布的有关国家标准及编者多年的教学实践经验而组织编写的。
本教材内容分为五大部分:第一部分:共性基础知识,包括第1章、第2章、第14章,主要讲述机械设计的一般原则、平面机构结构分析的方法、机械的调速及机械平衡;第二部分:常用机构,包括第3章、第4章、第5章,主要从传递运动的角度讲述一些常用机构(如连杆机构、凸轮机构及其他常用机构)的工作原理、应用和运动设计方法;第三部分:机械传动,包括第6章、第7章、第8章,主要从传递动力的角度讲述一些常见的机械传动(如带传动、链传动、齿轮传动和轮系及蜗杆传动等)的工作原理、受力分析和设计计算方法;第四部分:轴系零部件,包括第9章、第10章,主要讲述轴系零部件(包括滑动轴承、滚动轴承、轴)的工作原理、强度计算、结构设计方法;第五部分:机械连接,包括第11章、第12章、第13章,主要介绍常用机械连接(包括螺纹、键和销连接)和弹性连接(弹簧)及轴连接(联轴器、离合器)的工作原理、标准规范和计算方法。
在本教材编写过程中,重点注意了以下几个方面。
1.教材体系结构力求符合高等院校机械类及近机类相关专业的教学特点和学生的认知规律。以必需够用为度,编写过程中力求条理清晰、层次分明、循序渐进、言简意明。
2.贯切以培养工程应用能力为目标,以设计为主线的思想。内容取舍上,着重讲清有关机械设计基础的基本概念、基本理论和基本方法。合理安排顺序,突出工程应用,重视设计过程。
3.各章前面有内容简介及学习要求,包括本章需了解、掌握及熟悉的基础知识,便于学生掌握和巩固教学内容。
4.为更好地联系工程实际,设计性章节内含有工程计算应用实例,例题的编写力求条理性、设计过程完整性;力求做到概念准确、叙述精炼、案例典型、术语规范。
5.符合《高等学校机械工程类规划教材编写基本要求》,采用最新国家标准。部分打“*”号的内容是为了拓宽和延伸与该课程密切相关的知识面。
本教材可作为高等学校近机类及非机类专业机械设计基础课程的教学用书,参考学时数为60~80学时,也可作为其他类型高校、高职高专院校相关专业的教学用书,亦可供有关工程技术人员参考。
本教材由王先安、杨文敏、康辉民任主编,具体参加编写工作的有:湖南工程学院王先安(第7章、第11章、第14章),湖南农业大学杨文敏(第8章、第9章),湖南科技大学康辉民(第6章、第13章),长沙学院戴娟(第3章、第4章、第5章),邵阳学院易定秋(第10章、第12章),湖南理工学院丁超义(第1章、第2章),长沙理工大学吴茵负责了全书的文字修改及校对工作。
由于编者水平有限,所编本教材中难免有不妥之处,敬请读者予以批评指正。
第1章 机械设计概论
1.1 课程概论
1.1.1 本课程的研究对象与内容
1.1.2 本课程的性质和学习本课程的目的
1.2 机械设计的基本要求与一般设计程序
1.2.1 机械设计的基本要求
1.2.2 机械设计一般设计程序
1.3 机械零件的主要失效形式与零件的强度
1.3.1 机械零件的主要失效形式
1.3.2 零件的强度
1.4 机械零件的设计准则和一般设计步骤
1.4.1 机械零件的设计准则
1.4.2 机械零件的一般设计步骤
1.5 机械零件的常用材料及其热处理
1.5.1 机械零件的常用材料
1.5.2 金属材料的热处理
1.5.3 材料选择原则
1.6 摩擦和磨损基础
1.6.1 摩擦
1.6.2 磨损
思考题及习题
第2章 平面机构的结构分析
2.1 机构的组成
2.1.1 构件的自由度与约束
2.1.2 运动副和运动链
2.1.3 运动链
2.2 平面机构运动简图
2.2.1 平面机构运动简图及其作用
2.2.2 平面机构运动简图的绘制
2.3 平面机构的自由度
2.3.1 机构具有确定运动的条件
2.3.2 平面机构自由度的计算
2.3.3 计算平面机构自由度应注意的事项
思考题及习题
第3章 平面连杆机构
3.1 连杆机构类型及传动特点
3.2 平面四杆机构的类型及演化
3.2.1 铰链四杆机构的类型
3.2.2 平面四杆机构的演化型式
3.3 平面四杆机构的基本特性
3.3.1 平面四杆机构有曲柄的条件
3.3.2 平面四杆机构的急回特性和行程速比系数
3.3.3 平面四杆机构的传动角与压力角
3.3.4 死点位置
3.4 平面连杆机构的运动设计
3.4.1 连杆机构设计的基本问题
3.4.2 四杆机构的设计方法
思考题及习题
第4章 凸轮机构
4.1 凸轮机构的类型和应用
4.1.1 凸轮机构的特点和应用
4.1.2 凸轮机构的类型
4.2 从动件常用运动规律
4.2.1 基本名词术语
4.2.2 从动件常用运动规律及选择
4.2.3 常用运动规律的选择与比较
4.3 盘形凸轮轮廓设计
4.3.1 凸轮廓线设计方法的基本原理——反转法
4.3.2 用图解法设计凸轮廓线
4.4 凸轮机构基本尺寸的确定
4.4.1 凸轮机构中作用力与凸轮机构的压力角
4.4.2 凸轮基圆半径的确定
4.4.3 滚子半径的选择
思考题及习题
第5章 间歇运动机构
第6章 带传动和链传动
第7章 齿轮传动
第8章 轮系
第9章 轴承
第10章 轴
第11章 键连接与销连接
第12章 其他连接零部件
第13章 螺纹连接与螺旋转动
第14章 机械的调速与平衡
参考文献