机械设计基础实验及创新设计

作为机械产品的核心，机构和零件设计的创新性决定了产品的实用性和先进性。对于机械设计人员来说，全面掌握机械常用机构和通用零件的设计理论、设计方法，至关重要。有关这方面内容的图书很多，但关于全面综合的、工程性的典型应用的图书还为数不多。为此，编者以常用机构和通用零件的设计为主框架，以设计方法、结构设计实践和典型应用图例为主要内容，结合多年来从事机械结构设计所积累的丰富的教学、科研和实际设计经验，尤并结合在实践中收集积累的各类应用实例图例，从工程性和实用性的角度编写此书。本书依托大量翔实的工程实例，以图作架，以文为结，尽力阐明机构实例的工作原理与选用要点，以求为读者在机构开发和设计中提供一定的帮助。本书的主要特点如下。（1） 主线明确，辅线清晰。 以机构和零件为主线，涵盖机械各类机构和通用零件的典型设计及应用图例，以在交通工具、物流设备等专业领域的机械装备应用为辅线，图文并茂地阐明分析实例和机构原理。（2） 突出工程性和实用性。所选机构典型、全面，既有经典机械机构，又有创新机械结构；既有单一机构，又有组合机构；既有对机构实例的剖析，又有对创新机构的介绍，全方位地为读者展示各种典型工程实例。内容简明扼要，深入浅出，图文并茂，可帮助读者在短时间内高效、优质地掌握常用机构的工程应用。（3） 图文并茂，形象易懂。 所选机构图例包括简单明了的运动简图和轴测简图，直观形象。配以简明扼要的文字，说明设计原则与运动分析、工程实例的工作原理、结构特点和设计选用，要点说明脉络清晰，方便查阅。限于编者的水平，书中难免存在不妥之处，真诚地希望读者给予批评指正，以便修改。

本书是《机械设计基础》配套的实验、创新设计指导书，本书对运动简图、齿轮加工、带传动、渐开线齿轮测量、螺栓连接、减震器等章节开展相关实验，并提出创新理念，培养学生创新意识。

何剑，副教授，任教于湖南高速铁路职业技术学院，机电学院机械类课程负责人。2000.9—2004.6，湖南师范大学机械设计与工艺制造专业本科毕业；2004.7—2007.6，广东乐昌职业中学任教，从事机械组教学工作；2007.7至今，湖南高速铁路职业技术学院机电学院任教，从事机械相关课程教学工作。主要科研成果：1.撰写论文《机械设计与制造专业平台下的逆向设计制作》、《I-DEAS软件在机械设计与制造工业中的运用》等20余篇；2.主持研究省市级科研项目《双横臂扭杆式独立悬架对纯电动汽车整车性能影响的研究》等四项；3.*授权《机械设计工具尺》等四项实用新型专利；编写《机械制造》等教材7本。主要著作：1.《机械加工工艺》，副主编，西北工业大学出版社；2.《机械制造基础》，副主编，西北工业大学出版社；3.《机械制造技术》，副主编，中国建材工业出版社。

本书大量实例直接来自于生产实践，因此本书对机械设计基础实验及创新设计实际工作也具有一定的指导意义。

第1章 机构运动简图测绘实验(1)

1.1 实验内容及实验用机构模型和实验所需工具(3)

1.2 实验方法和步骤(4)

1.3 机构的发展(5)

实验报告(9)

第2章 齿轮范成原理实验(12)

2.1 实验内容和实验仪器(12)

2.2 实验原理、方法和步骤(13)

2.3 齿轮加工技术的发展(14)

实验报告(17)

第3章 带传动实验(19)

3.1 实验内容和实验设备(19)

3.2 实验台的工作原理(21)

3.3 实验操作步骤(22)

3.4 带传动的类型与应用(22)

实验报告(24)

第4章 渐开线齿轮参数测量实验(27)

4.1 实验用仪器和工具(27)

4.2 实验内容(28)

4.3 实验原理和方法(28)

4.4 实验步骤(29)

4.5 齿轮测量技术的发展(30)

实验报告(33)

第5章 螺栓组及单螺栓连接实验(35)

5.1 实验内容和实验设备(35)

5.2 LSCⅡ螺栓综合实验台的结构工作原理(36)

5.3 实验方法与步骤(39)

5.4 螺纹连接的类型、发展及在工程实际中的使用(40)

实验报告(43)

第6章 轴系分析与结构创意设计实验(46)

6.1 实验内容及实验设备和工具(46)

6.2 实验原理(47)

6.3 实验步骤(47)

实验报告(49)

第7章 减速器装拆实验(52)

7.1 减速器的结构(53)

7.2 实验设备(56)

7.3 实验步骤(58)

7.4 减速器的发展(58)

实验报告(61)

第8章 “挑战杯”竞赛创新设计作品(65)

8.1 “挑战杯”竞赛简介(65)

8.2 3T1R新型四自由度高速并联机械手创新设计(65)

8.3 机械式多功能轮椅(69)

8.4 地震救援机械手套(72)

8.5 碾扩机自动上下料机械手(77)

8.6 基于智能机械臂的大蒜自动播种机的设计(79)

附录(86)

参考文献(106) 

1.不强调学科的系统性，以管用、够用、适用、实用为原则编写教材；2.以学生学习的主动性为基础，构建与之相配合的教材编写体系，即采用任务驱动、项目导向、案例引入的编写模式；3.教材的重点落在技能的夯实，必要的保障学生可持续发展的理论知识及全面素质的培养，并与职业资格证书的初、中、高三级技能相匹配；4.教材配套全面的教学资源，包括教学大纲及教案、电子课件、习题库及答案、动画及视频资料、实训指导书等。