机械设计基础与课程设计
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四川成都
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作者于文强、赵相路、孙冰、宋道沙、孙慧、牛艳萍
出版社清华大学出版社
ISBN9787302447061
出版时间2016-11
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
定价39.8元
货号24106621
上书时间2024-07-13
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【编辑】:
《机械设计基础与课程设计》是机械设计基础课程的配套教材。本书从普通高等教育机械类应用型人才及卓越工程师培养的需要出发，根据有关"机械设计基础"课程教学基本要求和近几年教学内容改革和综合能力培养的需要，汲取各院校在培养应用型技术人才方面的经验和成果，密切结合工程实际并充分运用现代设计方法，结合编者多年的教学经验和教改实践编写而成，可供机械及近机械类、机电类各专业使用。 本书以常见的齿轮减速器课程设计为例，引出了各类相关的零部件设计资料及原理，系统地介绍了机械传动装置的设计内容、步骤和方法，并注重设计思路和现代设计方法的引导，启发学生把先修课程的理论知识融会贯通地应用到设计中去。将课程设计指导书、设计参考图、有关国家标准规范及设计参考资料等有机地结合起来，是一本适用于课程讲授与课程设计的教材。
【内容简介】:
本书按照高等学校机械基础课程教学指导分委员会制定的“机械设计基础课程教学基本要求”编写，并在此基础上适当地扩充了内容。全书共分为4篇，篇主要介绍了常用的机构原理及相应的设计资料；第二篇主要介绍了包括齿轮传动、蜗杆传动、挠性传动、轮系、轴承、轴、联轴器与离合器等传动零部件在内的设计计算相关知识；第三篇主要介绍了连接与支撑零部件的相关设计资料；第四篇以圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器与圆柱蜗杆减速器为设计对象，较为详细、具体地介绍了课程设计的具体步骤及设计规范。各章节经典例题选用现代设计工具软件进行设计、优化分析，实现基础理论与现代工具的运用融合；每章后附有习题，可辅助读者进行知识的巩固学习。 本书可作为高职高专院校机械工程、机电工程、机械制造以及与机械有关专业的教材，也可以作为机械设计与制造行业培训或职业资格认证的参考读物。
【目录】:
目 录
绪论 1
0.1 机械的组成 1
0.1.1 机器与机构 1
0.1.2 机构、部件、构件与零件 2
0.2 本课程的研究内容和任务 2
0.2.1 本课程研究的主要内容 2
0.2.2 本课程的主要任务 3
0.3 机械设计的基本要求和一般步骤 3
0.3.1 机械设计的基本要求 3
0.3.2 机械零件的设计准则 4
0.3.3 机械零件设计的一般步骤 4
0.4 课程设计的基本要求和内容 5
0.4.1 课程设计的目的 5
0.4.2 课程设计的内容及任务 5
0.4.3 课程设计的一般步骤 6
0.4.4 课程设计应注意的问题 7
第1篇 常用机构原理及设计资料
第1章 平面机构的运动简图及
自由度 8
1.1 机构的组成 8
1.1.1 运动副的概念 8
1.1.2 自由度与约束条件 8
1.1.3 平面运动副的分类 9
1.2 平面机构的运动简图 9
1.2.1 机构运动简图的定义 9
1.2.2 平面机构运动简图的绘制 10
1.2.3 利用ADAMS进行颚式
破碎机的运动分析 12
1.2.4 利用ADAMS进行单缸
内燃机的运动分析 13
1.3 平面机构的自由度 14
1.3.1 平面机构自由度的计算 14
1.3.2 平面机构具有确定运动的
条件 15
1.3.3 计算平面机构自由度时应
注意的事项 16
习题 18
第2章 平面连杆机构 19
2.1 铰链四杆机构的基本类型与工作
特性 19
2.1.1 铰链四杆机构的基本类型 19
2.1.2 铰链四杆机构的工作特性 21
2.1.3 利用ADAMS进行牛头
刨床机构的运动分析 23
2.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件 25
2.3 平面四杆机构的演化 26
2.3.1 曲柄滑块机构 26
2.3.2 导杆机构 27
2.3.3 摇块机构和定块机构 28
2.3.4 偏心轮机构 28
2.4 平面四杆机构的图解法设计 29
2.4.1 按给定的行程速比系数Ｋ
设计平面四杆机构 29
2.4.2 按给定的连杆位置设计
平面四杆机构 30
习题 30
第3章 凸轮机构 32
3.1 凸轮机构的组成和分类 32
3.1.1 凸轮机构的组成 32
3.1.2 凸轮机构的分类 33
3.2 从动件的常用运动规律 34
3.2.1 等速运动规律 35
3.2.2 等加速等减速运动规律 35
3.2.3 简谐运动规律 36
3.3 图解法设计凸轮轮廓 36
3.3.1 凸轮轮廓设计的基本原理 36
3.3.2 对心直动从动件盘形凸轮
轮廓曲线的设计 37
3.3.3 偏置直动从动件盘形凸轮
轮廓曲线的设计 39
3.3.4 利用ADAMS进行凸轮
机构的设计与仿真 40
3.4 凸轮机构基本参数的确定 42
3.4.1 凸轮机构压力角及其许用值 42
3.4.2 滚子半径的选择 43
3.4.3 基圆半径的确定 44
3.5 圆柱凸轮机构的课程设计 44
3.5.1 滚子直动从动件圆柱凸轮
轮廓的设计 45
3.5.2 滚子摆动从动件圆柱凸轮
展开轮廓曲线的设计 46
3.5.3 直动-摆动从动件圆柱凸轮
组合机构设计实例 49
习题 52
第4章 间歇运动机构 53
4.1 棘轮机构 53
4.1.1 棘轮机构的工作原理 53
4.1.2 棘轮机构的类型 53
4.1.3 棘轮机构的应用 55
4.2 槽轮机构 55
4.2.1 槽轮机构的组成及工作原理 55
4.2.2 槽轮机构的分类及运用 56
4.3 不完全齿轮机构 57
4.4 凸轮间歇运动机构 58
4.5 间歇运动机构的课程设计 58
4.5.1 棘轮机构的设计 58
4.5.2 槽轮机构的设计 60
习题 62
第2篇 传动零部件资料及设计
第5章 齿轮传动 63
5.1 齿轮传动的类型、特点及应用 63
5.1.1 齿轮传动的类型 63
5.1.2 齿轮传动的特点及应用 63
5.2 齿廓啮合基本定律 64
5.3 渐开线和渐开线齿廓的啮合特性 65
5.3.1 渐开线及其性质 65
5.3.2 渐开线齿廓满足定传动比
传动的要求 66
5.3.3 渐开线齿廓的啮合特性 67
5.4 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和
几何尺寸 68
5.4.1 齿轮各部分的名称及符号 68
5.4.2 标准直齿圆柱齿轮的基本
参数及几何尺寸计算 69
5.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合
传动 71
5.5.1 正确啮合条件 71
5.5.2 连续传动条件 72
5.5.3 正确安装条件 73
5.6 渐开线直齿圆柱齿轮的加工 74
5.6.1 齿轮轮齿的加工方法 74
5.6.2 轮齿的根切现象、齿轮的
小齿数 76
5.6.3 变位齿轮简介 76
5.7 轮齿的失效形式和齿轮材料 77
5.7.1 轮齿的失效形式 77
5.7.2 设计准则 79
5.7.3 齿轮材料 79
5.8 直齿圆柱齿轮的强度计算 81
5.8.1 轮齿的受力分析和载荷计算 81
5.8.2 齿根弯曲强度计算 82
5.8.3 齿面接触疲劳强度计算 83
5.8.4 轮齿的许用弯曲应力和许用
接触应力 84
5.8.5 齿轮强度计算中的参数选择 85
5.8.6 利用ADAMS进行圆柱齿轮
啮合的仿真分析 86
5.9 斜齿圆柱齿轮传动 88
5.9.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及
啮合特点 88
5.9.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和
几何尺寸计算 89
5.9.3 斜齿轮正确啮合的条件和
重合度 91
5.10 直齿圆锥齿轮传动 92
5.10.1 圆锥齿轮传动概述 92
5.10.2 圆锥齿轮的齿廓曲线、
背锥和当量齿数 93
5.10.3 标准直齿圆锥齿轮的几何
尺寸计算 95
5.11 齿轮传动的润滑 96
5.12 斜齿圆柱齿轮SolidWorks三维
设计实例 97
5.12.1 绘制齿形 97
5.12.2 创建齿条 98
5.12.3 创建齿轮基体 99
5.12.4 创建齿轮安装孔 100
习题 101
第6章 蜗杆传动 103
6.1 概述 103
6.1.1 蜗杆传动的特点 103
6.1.2 蜗杆传动的类型 104
6.1.3 利用ADAMS进行蜗杆
传动啮合的运动仿真 105
6.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何
尺寸 107
6.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数 107
6.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 109
6.3 蜗杆传动的失效形式、材料
和结构 111
6.3.1 蜗杆传动的失效形式及材料
选择 111
6.3.2 蜗杆、蜗轮的结构 111
6.4 蜗杆传动的受力分析和强度计算 112
6.4.1 蜗杆传动的受力分析 112
6.4.2 蜗杆传动的强度计算 113
6.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡
计算 113
6.5.1 蜗杆传动的效率 113
6.5.2 蜗杆传动的润滑 114
6.5.3 热平衡计算 114
6.6 阿基米德蜗轮蜗杆在SolidWorks
中的建模与装配 115
6.6.1 阿基米德蜗杆的建模方法 115
6.6.2 阿基米德蜗轮轮齿的建模
方法 116
6.6.3 阿基米德蜗轮蜗杆建模与
装配实例 117
习题 119
第7章 挠性传动 120
7.1 带传动的类型、特点及运用 120
7.1.1 带传动的类型 120
7.1.2 带传动的特点与运用 121
7.2 V带和带轮的结构 122
7.2.1 普通V带的结构和尺寸
标准 122
7.2.2 V带轮的结构 124
7.3 带传动的工作情况分析 125
7.3.1 带传动的受力分析 125
7.3.2 带传动的应力分析 126
7.4 普通V带传动的计算 128
7.4.1 带传动的失效形式和设计
准则 128
7.4.2 单根V带的基本额定
功率P0 128
7.4.3 带传动设计的原始数据及
内容 130
7.4.4 设计步骤和传动参数的选择 130
7.5 带传动的张紧、安装及维护 133
7.5.1 V带传动的张紧 133
7.5.2 带传动的安装与维护 134
7.6 链传动简介 134
7.6.1 链传动的组成、特点、
分类及应用 134
7.6.2 滚子链的结构及标准 135
7.6.3 链传动的运动特性 136
7.6.4 链传动的设计简介及主要
参数的选择 137
习题 138
第8章 轮系 139
8.1 轮系及其分类 139
8.1.1 定轴轮系 139
8.1.2 周转轮系 139
8.1.3 复合轮系 140
8.2 定轴轮系传动比的计算 140
8.2.1 一对齿轮啮合的传动比 141
8.2.2 定轴轮系传动比的计算 141
8.3 周转轮系传动比的计算 143
8.3.1 周转轮系的组成 143
8.3.2 周转轮系传动比的计算 144
8.4 复合轮系传动比的计算 146
8.5 轮系的应用 147
8.5.1 轮系的应用 147
8.5.2 利用ADAMS进行汽车后
桥差速器轮系的设计与运动
分析 148
习题 151
第9章 轴承 152
9.1 轴承的分类 152
9.2 滚动轴承的结构、类型和代号 152
9.2.1 滚动轴承的结构 152
9.2.2 滚动轴承的特性和类型 153
9.2.3 滚动轴承的代号 155
9.3 滚动轴承的寿命计算和尺寸选择 157
9.3.1 滚动轴承的载荷分析 157
9.3.2 滚动轴承的失效形式及
设计准则 158
9.3.3 基本额定寿命和基本额
定动载荷 158
9.3.4 滚动轴承的寿命计算 160
9.3.5 角接触轴承的轴向载荷
计算 161
9.3.6 滚动轴承的静强度计算 163
9.4 滚动轴承的组合设计 164
9.4.1 轴系的轴向固定 164
9.4.2 轴承组合的调整 165
9.4.3 滚动轴承的配合 166
9.4.4 滚动轴承的装拆 167
9.4.5 滚动轴承的润滑和密封 167
9.5 滑动轴承的类型及结构 169
9.5.1 滑动轴承的类型与摩擦
状态 169
9.5.2 滑动轴承的结构 170
9.5.3 轴瓦的结构及材料 171
9.5.4 滑动轴承的润滑 173
9.6 非液体摩擦滑动轴承的设计计算 174
9.6.1 向心滑动轴承的计算 175
9.6.2 推力滑动轴承的计算 176
习题 176
第10章 轴 178
10.1 概述 178
10.1.1 轴的类型 178
10.1.2 轴的材料 179
10.2 轴的结构设计 180
10.2.1 轴的组成 180
10.2.2 零件在轴上的固定方法 181
10.2.3 轴的结构工艺性 182
10.2.4 减小应力集中、提高轴的
疲劳强度 183
10.2.5 轴的结构尺寸 183
10.3 轴的强度计算 184
10.3.1 按扭转强度条件计算 184
10.3.2 按弯扭合成强度条件计算 185
10.4 轴的刚度计算 186
习题 187
第11章 联轴器、离合器和制动器 188
11.1 联轴器 188
11.1.1 刚性联轴器 189
11.1.2 挠性联轴器 190
11.2 离合器 193
11.2.1 嵌合式离合器 193
11.2.2 摩擦式离合器 194
11.2.3 超越离合器 195
11.3 制动器 196
11.3.1 带式制动器 196
11.3.2 块式制动器 197
11.3.3 盘式制动器 197
习题 198
第12章 传动零件的设计计算 199
12.1 轴径的初算 199
12.2 联轴器的选择 199
12.3 减速器箱体外部传动零件的
设计 200
12.3.1 带传动 200
12.3.2 链传动 201
12.3.3 开式齿轮传动 201
12.4 减速器箱体内部传动零件的设计 202
12.4.1 圆柱齿轮传动 202
12.4.2 圆锥齿轮传动 203
12.4.3 蜗杆传动 203
习题 204
第3篇 连接、支撑零部件资料及设计
第13章 螺纹连接 205
13.1 螺纹连接的基本知识 205
13.1.1 螺纹的形成 205
13.1.2 螺纹的类型和应用 205
13.1.3 螺纹的主要参数 206
13.1.4 螺纹连接的主要类型和
应用 207
13.2 螺纹连接的预紧和防松 208
13.2.1 螺纹连接的预紧 208
13.2.2 螺纹连接的防松 209
13.3 螺栓连接的强度计算和结构
设计 210
13.3.1 普通螺栓连接的强度
计算 210
13.3.2 螺纹连接的结构设计要点 214
13.3.3 利用ANSYS进行螺栓的
强度校核 215
习题 217
第14章 键连接和销连接 219
14.1 键连接 219
14.1.1 键连接的类型与特点 219
14.1.2 平键连接的尺寸选择和
强度验算 221
14.1.3 花键连接 223
14.1.4 利用ANSYS进行平键的
有限元分析 224
14.2 销连接
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