《机械设计基础(第6版)/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》是在前五版的基础上,根据教育部有关机械设计基础课程的教学基本要求以及新发布的有关国家标准修订而成的,是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。
《机械设计基础(第6版)/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》的体系和章节顺序与第五版相同。全书除绪论外共18章,第1章至第8章讲述常用机构及机器动力学基本知识,第9章至第18章讲述常用连接、机械传动、轴系部件和弹簧。
《机械设计基础(第6版)/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》可作为高等工科院校机械设计基础课程的教材,也可供有关工程技术人员参考。
《机械设计基础(第6版)/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》第二版曾获全国第一届高等学校优秀教材国家教委一等奖。《机械设计基础(第6版)/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》第五版被评为2007年度普通高等教育精品教材。
绪论
§0-1 本课程研究的对象和内容
§0-2 本课程在教学中的地位
§0-3 机械设计的基本要求和一般过程
习题
第1章 平面机构的自由度和速度分析
§1-1 运动副及其分类
§1-2 平面机构运动简图
§1-3 平面机构的自由度
§1-4 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用
习题
第2章 平面连杆机构
§2-1 平面四杆机构的基本类型及其应用
§2-2 平面四杆机构的基本特性
§2-3 平面四杆机构的设计
习题
第3章 凸轮机构
§3-1 凸轮机构的应用和类型
§3-2 从动件的运动规律
§3-3 凸轮机构的压力角
§3-4 图解法设计凸轮轮廓
§3-5 解析法设计凸轮轮廓
习题
第4章 齿轮机构
§4-1 齿轮机构的特点和类型
§4-2 齿廓实现定角速比传动的条件
§4-3 渐开线齿廓
§4-4 齿轮各部分名称及渐开线标准齿轮的基本尺寸
§4-5 渐开线标准齿轮的啮合
§4-6 渐开线齿轮的切齿原理
§4-7 根切、最少齿数及变位齿轮
§4-8 平行轴斜齿轮机构
§4-9 锥齿轮机构
习题
第5章 轮系
§5-1 轮系的类型
§5-2 定轴轮系及其传动比
§5-3 周转轮系及其传动比
§5-4 复合轮系及其传动比
§5-5 轮系的应用
§5-6 几种特殊的行星传动简介
习题
第6章 间歇运动机构
§6-1 棘轮机构
§6-2 槽轮机构
§6-3 不完全齿轮机构
§6-4 凸轮间歇运动机构
习题
第7章 机械运转速度波动的调节
§7-1 机械运转速度波动调节的目的和方法
§7-2 飞轮设计的近似方法
§7-3 飞轮主要尺寸的确定
习题
第8章 回转件的平衡
§8-1 回转件平衡的目的
§8-2 回转件的平衡计算
§8-3 回转件的平衡试验
习题
第9章 机械零件设计概论
§9-1 机械零件设计概述
§9-2 机械零件的强度
§9-3 机械零件的接触强度
§9-4 机械零件的耐磨性
§9-5 机械制造常用材料及其选择
§9-6 极限与配合、表面粗糙度和优先数系
§9-7 机械零件的工艺性及标准化
习题
第10章 连接
§10-1 螺纹参数
§10-2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
§10-3 机械制造常用螺纹
§10-4 螺纹连接的基本类型及螺纹紧固件
§10-5 螺纹连接的预紧和防松
§10-6 螺栓连接的强度计算
§10-7 螺栓的材料和许用应力
§10-8 提高螺栓连接强度的措施
§10-9 螺旋传动
§10-10 滚动螺旋简介
§10-11 键连接和花键连接
§10-12 销连接
习题
第11章 齿轮传动
§11-1 轮齿的失效形式和设计计算准则
§11-2 齿轮材料及热处理
§11-3 齿轮传动的精度
§11-4 直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷
§11-5 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算
§11-6 直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算
§11-7 圆柱齿轮材料和参数的选取与计算方法
§11-8 斜齿圆柱齿轮传动
§11-9 直齿锥齿轮传动
§11-10 齿轮的构造
§11-11 齿轮传动的润滑和效率
§11-12 圆弧齿轮传动简介
习题
第12章 蜗杆传动
§12-1 蜗杆传动的特点和类型
§12-2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
§12-3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构
§12-4 圆柱蜗杆传动的受力分析
§12-5 圆柱蜗杆传动的强度计算
§12-6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
习题
第13章 带传动和链传动
§13-1 带传动的类型和应用
§13-2 带传动的受力分析
§13-3 带的应力分析
§13-4 带传动的弹性滑动、传动比和打滑现象
§13-5 V带传动的计算
§13-6 V带轮的结构
§13-7 同步带传动简介
§13-8 链传动的特点和应用
§13-9 链条和链轮
§13-10 链传动的运动分析和受力分析
§13-11 链传动的主要参数及其选择
§13-12 滚子链传动的计算
§13-13 链传动的润滑和布置
习题
第14章 轴
§14-1 轴的功用和类型
§14-2 轴的材料
§14-3 轴的结构设计
§14-4 轴的强度计算
§14-5 轴的刚度计算
§14-6 轴的临界转速的概念
习题
第15章 滑动轴承
§15-1 摩擦状态
§15-2 滑动轴承的结构形式
§15-3 轴瓦及轴承衬材料
§15-4 润滑剂和润滑装置
§15-5 非液体摩擦滑动轴承的计算
§15-6 动压润滑的基本原理
§15-7 向心动压轴承的几何关系与承载量的计算
§15-8 液体动压多油楔轴承与静压轴承简介
……
第16章 滚动轴承
第17章 联轴器、离合器和制动器
第18章 弹簧
附录 滚动轴承基本额定动载荷与静载荷
参考文献
机械设计是指规划和设计实现预期功能的新机械或改进原有机械的性能。
设计机械应满足的基本要求是:
(1)良好的使用性能实现预期功能,满足使用要求。操作容易,保养简单,维修方便。不必追求“多功能”,因为“多功能”会增加成本,降低可靠性。
(2)安全许多重大事故出自机械故障。起落架故障引发空难,刹车失灵酿成车祸,密封件泄漏导致“挑战者号”航天飞机失事,频繁出现的汽车“召回”事件更暴露机械设计不良造成的安全隐患。机械设计必须以人为本。凡关系到人身安全或重大设备事故的零、部件都必须进行认真、严格的设计计算或校核计算①,不能凭经验或以“类比”代替。计算说明书应妥善保管,以备核查。暴露的运动构件要配置防护网。易造成人身伤害的部位必须有安全连锁装置或实施远距离操纵。电气元件、导线的规格和安装必须符合安全标准。除此之外,为了保护设备,还应设置保险销、安全阀等过载保护装置以及红灯、警铃等警示装置。
(3)可靠、耐用在预定的使用期限内不发生或极少发生故障。大修或更换易损件的周期不宜太短,以免经常停机影响生产。但是,也不宜过分强调“耐用”。现代化生产推行定期更新和逾期强制报废,个别零、部件的“长寿”对整机并无实际意义。因追逐“耐用”而滥用贵重材料会徒然增加成本。
(4)经济设计中应尽可能多选用标准件和成套组件,它们不仅可靠、价廉,而且能大大节省设计工作量。可以说,设计中使用标准件的多少是评价设计水平的重要标志。要重视节约贵重原材料,降低成本。零件设计必须关注加工工艺性,力求减少加工费用。良好的经济性不仅体现在制造成本低,更应体现在机器使用中的高效率、低能耗。
(5)符合环保要求机器噪声不超标。不采用石棉等禁用的原材料。确保机械在使用过程中不泄漏水、油、粉尘和烟雾。生产中的废水、废气必须经过治理,达标排放。
除此之外,欲使产品具有市场竞争力,机械设计师还应与工艺美术人员密切配合,力求产品造型美观。
在明确设计要求之后,机械设计包括以下主要内容:确定机械的工作原理,选择合宜的机构;拟订设计方案;进行运动分析和动力分析,计算作用在各构件上的载荷;进行零部件工作能力计算、总体设计和结构设计。本书第1章至第8章着重介绍选择机构和拟订设计方案的有关知识,第9章至第18章着重论述应力分析、零部件工作能力计算和结构设计的有关内容。
……
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