本書(shū)為機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)系列教材之一,根據(jù)高等工科院校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最新基本要求,結(jié)合重慶大學(xué)國(guó)家工科機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)基地多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),經(jīng)精心組織教學(xué)內(nèi)容、精心構(gòu)建數(shù)字設(shè)計(jì)、精心打磨細(xì)節(jié)編寫(xiě)而成。
本書(shū)將機(jī)械原理與設(shè)計(jì)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,共有13章,主要內(nèi)容包括:機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)概論,平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及自由度,平面連桿機(jī)構(gòu),凸輪機(jī)構(gòu)與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),平面齒輪傳動(dòng),空間齒輪傳動(dòng),輪系,撓性傳動(dòng),機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),軸的設(shè)計(jì),軸承,螺紋連接,機(jī)械的平衡和調(diào)速。章后附習(xí)題和知識(shí)拓展。為方便“教”和“學(xué)”,本書(shū)已建設(shè)成為新形態(tài)教材,配套微視頻動(dòng)畫(huà) (掃描二維碼可直接觀看)等數(shù)字資源包。
本書(shū)可作為高等學(xué)校非機(jī)械類(lèi)、近機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教材,也可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等專(zhuān)科學(xué)校及成人高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)教材,還可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本書(shū)為機(jī)械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)系列教材之一,根據(jù)高等工科院校機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程最新基本要求,結(jié)合重慶大學(xué)國(guó)家工科機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)基地多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),經(jīng)精心組織教學(xué)內(nèi)容、精心構(gòu)建教學(xué)設(shè)計(jì)、精心打磨細(xì)節(jié)編寫(xiě)而成。
本書(shū)可作為高等院校近機(jī)械類(lèi)、非機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教材,也可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等專(zhuān)科學(xué)校及成人高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)教材,還可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。本書(shū)主要特點(diǎn)有:
1)以讀者視角進(jìn)行啟發(fā)性學(xué)習(xí)導(dǎo)讀,培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。教材編寫(xiě)通過(guò)案例引入,將學(xué)生逐漸引入到工程實(shí)際角色中,比起教材刻板介紹或概述,更具有親和力、感染力和啟發(fā)性。
2)注重機(jī)械工程領(lǐng)域新的理念和發(fā)展介紹。在第一章中,以獨(dú)立一節(jié)內(nèi)容介紹了前沿技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,簡(jiǎn)明闡述了現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù),譬如數(shù)字孿生、人工智能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)力分析、產(chǎn)品制造等環(huán)節(jié)中的應(yīng)用,使學(xué)生了解到計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展給機(jī)械設(shè)計(jì)帶來(lái)的巨大影響,以及相互促進(jìn)的關(guān)系。
3)緊密結(jié)合學(xué)科前沿發(fā)展,通過(guò)介紹高水平的科學(xué)研究成果來(lái)支持高質(zhì)量的本科教學(xué)。在知識(shí)拓展中引入機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的最新成果——中國(guó)空間站“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙“對(duì)構(gòu)齒輪”、世界最大“渦輪壓裂車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)”等,通過(guò)科教融合,將機(jī)械工程領(lǐng)域最新發(fā)展和技術(shù)傳授給學(xué)生。
4)通過(guò)大量制作精美、結(jié)構(gòu)詳盡的照片或插圖等,介紹工程和生活實(shí)際應(yīng)用的典型結(jié)構(gòu),使學(xué)生對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)有更加直觀的認(rèn)識(shí)和理解,為學(xué)生進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)提供實(shí)用的參考資料。
參加本書(shū)編寫(xiě)工作的有:金鑫、王利明、陳霞(第1、5、6、11、12章),謝建華、任亨斌(第2章),馬衛(wèi)彬、李。ǖ3章)、岳勇、伍馭美(第4、8、10章),亞森江、杜雪松(第7章),李良軍、郭俊先(第9章),管曉虎、王長(zhǎng)云、魏靜(第13章)。全書(shū)由重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院金鑫、新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院岳勇任主編,李良軍、郭俊先任副主編。
本書(shū)由重慶大學(xué)江桂云教授主審。在編寫(xiě)過(guò)程中,許多同行提出了很多好的意見(jiàn)與建議,機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳兵奎教授、石萬(wàn)凱研究員、杜靜教授、陳永洪副教授、羅洋老師提供了前沿工程案例。在此一并表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,缺點(diǎn)在所難免,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編者
目錄
前言
第1章概論1
11機(jī)械及其組成2
12機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求和一般過(guò)程6
13機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則8
14機(jī)械零件的工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化11
15現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論概述13
16習(xí)題17
17知識(shí)拓展17
第2章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及
自由度21
21運(yùn)動(dòng)副及其分類(lèi)22
22平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖24
23平面機(jī)構(gòu)的自由度27
24習(xí)題31
25知識(shí)拓展32
第3章平面連桿機(jī)構(gòu)35
31平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型36
32平面四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件39
33平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性40
34平面四桿機(jī)構(gòu)的演化43
35平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)47
36習(xí)題50
37知識(shí)拓展51
第4章凸輪機(jī)構(gòu)與間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)54
41凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型與應(yīng)用56
42從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律58
43盤(pán)形凸輪輪廓設(shè)計(jì)62
44凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定66
45間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)68
46習(xí)題75
47知識(shí)拓展75
第5章平面齒輪傳動(dòng)79
51齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和類(lèi)型80
52齒廓嚙合基本定律82
53漸開(kāi)線(xiàn)及漸開(kāi)線(xiàn)齒輪83
54漸開(kāi)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)直齒輪的參數(shù)與計(jì)算85
55漸開(kāi)線(xiàn)直齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)87
56漸開(kāi)線(xiàn)齒廓切削加工的原理89
57齒輪傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則92
58標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算95
59斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)104
510齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)109
511習(xí)題110
512知識(shí)拓展110
第6章空間齒輪傳動(dòng)114
61直齒錐齒輪的齒廓曲面與當(dāng)量齒輪115
62直齒錐齒輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)要求116
63直齒錐齒輪受力分析、強(qiáng)度計(jì)算特點(diǎn)
及典型結(jié)構(gòu)117
64蝸桿傳動(dòng)的組成和特點(diǎn)118
65普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)和幾何
尺寸119
66蝸桿傳動(dòng)的嚙合特性、失效形式及
材料選擇122
67蝸桿傳動(dòng)受力分析、承載能力計(jì)算
特點(diǎn)及典型結(jié)構(gòu)124
68習(xí)題127
69知識(shí)拓展128
第7章輪系131
71輪系的功用132
72輪系的分類(lèi)135
73定軸輪系傳動(dòng)比136
74周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比138
75復(fù)合輪系的傳動(dòng)比140
76減(增)速器141
77習(xí)題147
78知識(shí)拓展147
第8章?lián)闲詡鲃?dòng)151
81帶傳動(dòng)的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和主要幾何
尺寸152
82帶傳動(dòng)的受力分析和運(yùn)動(dòng)特性156
83普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算160
84帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)166
85鏈傳動(dòng)的類(lèi)型及應(yīng)用167
86鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)168
87鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性和受力分析170
88鏈傳動(dòng)的布置、張緊、潤(rùn)滑172
89滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算173
810習(xí)題178
811知識(shí)拓展179
第9章機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)181
91概述182
92機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)184
93設(shè)計(jì)實(shí)例186
94習(xí)題192
第10章軸的設(shè)計(jì)193
101軸的分類(lèi)和材料194
102軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)197
103軸的強(qiáng)度計(jì)算199
104軸轂連接203
105常用聯(lián)軸器和離合器208
106習(xí)題216
107知識(shí)拓展217
第11章軸承219
111滑動(dòng)軸承的主要類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和
材料220
112非液體摩擦滑動(dòng)軸承的計(jì)算224
113液體摩擦滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介225
114滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和特點(diǎn)226
115滾動(dòng)軸承的尺寸選擇計(jì)算232
116滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)237
117軸承的潤(rùn)滑、潤(rùn)滑裝置和密封
裝置239
118習(xí)題242
119知識(shí)拓展243
第12章螺紋連接246
121螺紋的主要參數(shù)和常用類(lèi)型247
122螺旋副的受力分析、效率和自鎖250
123螺紋連接的類(lèi)型和螺紋連接件251
124單個(gè)螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算252
125螺紋連接的擰緊和防松258
126提高螺栓連接強(qiáng)度的措施260
127習(xí)題263
128知識(shí)拓展264
第13章機(jī)械的平衡和調(diào)速267
131機(jī)械平衡概述268
132剛性回轉(zhuǎn)構(gòu)件的平衡設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)269
133機(jī)械速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)273
134習(xí)題276
參考文獻(xiàn)277