机械设计导引

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本书按照机械设计项目展开的过程来呈现相关的知识点,从工程应用的角度描述机械设计的基本思想,给读者一个机械设计的整体概念。
本书按照机械设计项目展开的过程来呈现相关的知识点,从工程应用的角度描述机械设计的基本思想,给读者一个机械设计的整体概念。本书内容覆盖“机械原理”、“机械零件”和“机械设计课程设计”三门课程的主要知识点,包括构件运动规律和运动协调设计、机构选型、机构运动和动力设计、机械系统方案设计、机械运转的能量调节、机械系统方案评价、零件的结构和工作能力设计、技术资料编制等。相关的内容已经在机械类、近机类和非机类专业的22个班进行教学,受到学生的欢迎。 本书适用于工科类本科层次,支持基于项目的教学模式,也适用于近机类和非机类的机械设计基础课程。
书    名
机械设计导引
作    者
林怡青
ISBN
9787302383338
定    价
59.8元
出版社
清华大学出版社
出版时间
2015-3-16

目录

机械设计导引前言

编辑
本书按照机械设计项目展开的过程来呈现相关的知识,强调机械设计知识内部之间的互相联系,以及机械设计与关系密切的外部因素之间的联系,从工程应用的角度描述机械设计的基本思想,给读者一个关于机械设计的整体概念,引导读者进一步获取机械设计相关的信息。本书适合具有简单力学和机械制图基础,想要了解机械设计基本概念和基本过程的人士阅读。
根据作者最近5年来在机械类、近机类和非机类7个专业22个班的教学经验,采用本书进行教学可以按照以下三种方式。
1. 以课程项目为主线的教学方式
对于机械类专业,教学目标是培养学生较全面的掌握机械设计基本理论、方法和技能,能够在机械设计项目团队工作环境中发挥自己的作用。为了达到这个目标,宜采用以课程项目为主线的教学方式。学生组成设计小组,自选课程设计项目,模拟项目团队工作方式,从简单的客户诉求出发,亲历机械设计项目的全过程。
在这种方式下,教师是项目推进的引导者,通过项目分析引起学生的认知冲突,指导学生构建自己的知识和能力目标;根据学生思维的进展进行新知识的讲授,与学生一起经历项目的过程,研究具体的问题,教学路径与课程项目的进展过程相关。
采用这种方式要注意学生自选的设计项目要能够全面涵盖构件运动规律和运动协调设计、机构选型、机构运动和动力设计、传动系统方案设计、机器运转能量调节、机械系统方案评价、零件的结构和工作能力设计、装配工作图设计、零件工作图设计等内容。
2. 课程项目与专业需求相结合的方式
对于近机类专业,教学目标是较全面地了解机械设计的基本理论和方法,掌握并运用与本专业相关的机械设计知识。可以按照机械类专业的教学方式组织教学,学生的课程项目不需要全面涵盖知识点,而是按照专业相关的原则来设计。例如仪器仪表类专业的课程项目可以着重涵盖机构运动设计方面的内容,材料成形类专业的课程项目可以着重涵盖动力设计相关的内容。
3. 常规授课+自学+大作业的方式
对于非机类专业,教学目标是了解机械设计的基本概念。采用本书有利于学生从工程的角度建立关于机械设计的整体概念,并了解机械设计的过程。可以采用常规授课的方式,对本书中标记*的内容不展开讨论,对部分内容采用自学的方式。可以通过大作业的形式来体会机械设计的实践性本质。大作业的内容只需要涵盖少数与本专业相关的知识点。例如电气及自动化类专业,可以建立机械系统动力学模型,加入到本专业的控制系统中。
采用第1种教学方式,学生要经历规划学习过程、获取并消化知识、实践与反思等阶段,才能形成初步的能力,这个过程要延续一个学年的时间。采用第2种教学方式,也应延续超过半个学年的时间。教学效果往往不在于授课学时的多少,而在于教学过程的控制,保证延续的时间是必要的条件。无论采用何种教学方式,课程教学的设计应遵循3个不可能原则:
(1) 不可能仅靠课本信息来完成课程学习;
(2) 不可能仅靠听课来完成课程学习;
(3) 不可能仅靠个人的力量来完成课程学习。
通过这样的方式迫使学生摆脱长期应试教育影响下的认知结构和学习策略,以达到能力培养的目标。
本书没有包括与全局概念关系不大,且大多数同类教材详细研究过,篇幅又比较长的局部内容。书中带重点符号的粗体字是提供给读者进一步搜索相关资料的关键词,读者可以根据自身的需要扩展学习的内容。采用本书,教师扮演的是引导者的角色,具有广阔的空间根据不同的时、境、人进行具有特色的课程教学设计。[1] 
作者2015年1月

机械设计导引目录

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第一单元明 确 任 务
第1章引例
1.1机械设计任务的诞生
1.2设计机械产品的雏形
1.3详细设计出每一个零件
1.4机械设计的一般过程和主要原则
第2章定义工艺动作
2.1执行构件的运动规律设计
*2.2执行构件运动规律设计的一般步骤
2.3执行构件的运动协调
2.4原动机的运动设计
第二单元入门
第3章机械设计的研究对象
3.1机械是什么
3.2构件之间的连接
3.3构件系统
3.3.1自由构件
3.3.2运动副的自由度
3.3.3运动链
第4章机械系统方案构思和交流的工具
4.1机构运动简图的定义
4.1.1如何表示机构的运动
4.1.2机构运动简图的作图规则
4.2机构运动简图的绘制
4.2.1画出构思中的机构
4.2.2画出已有的机构
4.3运动链具有确定运动的条件
第5章运动链的自由度
5.1平面运动链自由度计算公式的推导
5.2自由度计算公式的应用
5.2.1自由度计算公式的用途
5.2.2复合铰与局部自由度
*5.2.3自由度计算公式的局限性
*5.3构思复杂运动链的一种方法
*5.4原动件不等于自由度的情况
*5.5执行构件的运动空间设计
第三单元分析典型机械的特点
第6章连杆机构
6.1连杆机构的定义
6.1.1连杆机构的概念
6.1.2连杆机构中的构件
6.1.3周转副和摆转副
*6.1.4连杆机构中的连架杆
*6.1.5运动副的性质与机架的选择无关
6.2平面四杆机构的命名
6.3平面连杆机构的应用
*6.4平面连杆机构的设计命题
6.4.1刚体导引
6.4.2轨迹生成
6.4.3函数生成
6.4.4综合的运动要求
6.5平面连杆机构的运动特性
6.5.1周转副存在的条件
6.5.2平行四边形机构
6.5.3急回特性
*6.5.4连杆机构运动的局限性
6.6平面连杆机构的力传递特性
6.6.1压力角和传动角
6.6.2死点
*6.6.3增力效应
第7章凸轮机构
7.1凸轮机构的分类与命名
7.2从动件运动规律设计
*7.3影响凸轮曲线轮廓形状的因素
7.4凸轮廓线的设计和调整
第8章齿轮机构
8.1齿轮机构的分类
8.2齿轮机构的工作情况分析
8.2.1齿轮机构的传动比
8.2.2齿轮机构传动比的实现
*8.2.3曲线的法线和接触点
8.2.4齿廓啮合基本定律
*8.2.5共轭齿廓
8.3渐开线齿廓
8.4渐开线齿轮
8.5渐开线齿轮的安装和啮合
第9章带传动和链传动
9.1带传动和链传动的特点
9.2带传动
9.2.1带传动的主要类型
9.2.2摩擦型带传动的工作情况分析
*9.2.3普通V带传动设计
9.2.4V带传动的安装和调整
*9.3链传动
9.3.1链传动的主要类型
9.3.2滚子链的结构特点
9.3.3滚子链传动的多边形效应
9.3.4滚子链传动的主要参数
第四单元拓 宽 视 野
第10章其他常用机构和功能部件
10.1间歇传动机构
10.1.1棘轮机构
10.1.2槽轮机构
10.1.3不完全齿轮机构
10.1.4间歇传动的连杆机构
10.2螺旋机构
10.3联轴器
10.3.1刚性联轴器
10.3.2挠性联轴器
10.3.3安全联轴器
10.4离合器
10.4.1嵌合式离合器
10.4.2摩擦式离合器
10.4.3离心式离合器
10.4.4超越离合器
10.4.5安全离合器
10.5制动器
10.5.1带式制动器
10.5.2外抱块式制动器
10.5.3内张蹄式制动器
10.5.4盘式制动器
第11章机构的组合应用
11.1同类型机构的组合应用
11.2不同类型机构的组合应用
11.3机构的串联和并联
*11.4机构的反馈式组合
*11.5以多自由度机构为基础的组合
11.6轮系
11.6.1轮系传动比的定义
11.6.2定轴轮系
11.6.3周转轮系
11.6.4复合轮系
第五单元运动和动力设计
第12章机械的运动设计
12.1机构的运动分析
12.2机构的运动尺寸设计
12.2.1用直接方法进行机构运动设计
*12.2.2用间接方法进行机构运动设计
*12.3基于目标的机构运动尺寸设计
第13章机械的动力设计
13.1机械在力的作用下运动
13.2机械的效率
13.2.1运动副的摩擦
13.2.2机械传动的效率
*13.2.3动态静力分析
*13.2.4机构的受力分析
*13.2.5平面连杆机构的效率
13.3机械运转中的能量调节
13.3.1机械运转过程中的能量变化
*13.3.2机械的运动方程式
13.3.3速度波动的衡量指标
*13.3.4周期性速度波动的调节
13.3.5非周期性速度波动的调节
13.4机械的平衡
13.4.1机械平衡的分类
13.4.2刚性转子的平衡设计
13.4.3刚性转子的平衡试验
13.4.4转子的平衡品质
13.4.5不平衡特性的利用
*13.5机械的自锁
13.5.1机械的自锁分析
13.5.2自锁机构的设计
第六单元机械系统总体方案设计
第14章机械系统的方案设计
14.1执行系统的方案设计
14.1.1功能原理设计
14.1.2执行构件的运动设计
14.1.3执行机构的类型设计
14.1.4执行机构的运动设计
14.1.5执行系统的协调设计
14.1.6执行系统的动力设计
14.1.7执行系统的方案评价
14.2传动系统的方案设计
14.2.1传动系统的类型
14.2.2机械传动系统的类型设计
14.2.3传动路线设计
14.2.4传动系统的效率
14.2.5原动机及各级传动机构的功率
*14.3机械系统总体方案的评价
第七单元从方案到实体的思考
第15章把方案转变为现实的结构设计
15.1满足功能要求
15.2满足装配需求
15.3满足工艺需求
15.4满足安全需求
15.5满足误差补偿
15.6设计符合标准的零件
*15.7根据性能需求进行精度与配合设计
15.7.1公差等级表示加工精确度
15.7.2基本偏差表示公差带的位置
15.7.3轴与孔的配合设计
15.7.4机械零件的几何公差
15.7.5机械零件的表面粗糙度
15.7.6几何公差与表面粗糙度的关系
第16章机械设计的准则
16.1机械设计常用的材料
16.2材料在外力作用下的表现
16.2.1应力与应变
16.2.2物体受力变形的基本形式
16.2.3应力集中现象
16.2.4材料在静力下的破坏
16.3材料的疲劳
16.3.1随时间变化的变应力
16.3.2零件的疲劳破坏
*16.3.3σN疲劳曲线
16.4机械零件的接触应力
16.5机械零件设计的强度准则
16.6机械的等强度设计
16.7机械零件设计的刚度准则
16.8零件的脆断和失稳现象
16.9零件的耐磨和耐热性
16.10振动稳定性准则
16.11可靠性准则
16.12机械零件设计准则的运用
第八单元常用零件的设计
第17章齿轮传动设计
17.1齿轮的材料及选择
17.2齿轮传动的精度
17.3齿轮的失效形式和设计准则
17.3.1齿轮的失效形式
17.3.2齿轮传动的设计准则
17.4齿轮传动的接触疲劳强度设计
17.4.1接触应力计算公式
17.4.2载荷系数计算
17.4.3接触疲劳强度设计
17.5齿轮传动的弯曲疲劳强度设计
17.5.1齿根弯曲疲劳强度校核公式
17.5.2齿根弯曲疲劳强度设计
17.6齿轮传动的许用应力
17.7齿轮的结构设计
第18章轴承
18.1滚动轴承的计算和选用
18.2滑动轴承的设计
第19章轴的设计
19.1轴的分类
19.2轴的材料
19.3轴的结构设计
19.3.1轴上零件的周向固定
19.3.2轴上零件的轴向定位和固定
19.3.3轴段的直径和长度
19.3.4轴的结构工艺性
*19.4轴的强度校核
19.5提高轴强度的措施
*19.6轴的刚度校核
*19.7轴的零件工作图
第20章弹簧
20.1常用弹簧的结构与应用
*20.2圆柱螺旋弹簧的设计
20.3圆柱螺旋弹簧的稳定性
第九单元机械零件的连接设计
第21章常用的可拆卸连接
21.1螺纹连接
21.1.1螺纹连接的类型
21.1.2螺纹连接的预紧
21.1.3螺纹连接的防松
21.1.4受拉螺纹连接的强度计算
21.1.5受横向载荷的铰制孔用螺栓连接
21.1.6螺纹连接的许用应力
21.2其他常用可拆卸连接
21.2.1键连接
21.2.2销连接
21.2.3胀套连接
第22章常用的不可拆卸连接
22.1铆钉连接
22.2焊接
第十单元机械零件的润滑与支承
第23章摩擦与润滑
23.1摩擦状态
23.2磨损
23.3润滑剂
23.4滑动轴承的润滑
23.5滚动轴承的润滑
23.6齿轮传动的润滑
23.7链传动的润滑
23.8润滑剂的密封
*第24章机械零件的支承
24.1机架的设计
24.1.1机架的分类
24.1.2机架的材料和制造方法
24.1.3箱壳式机架的结构设计
24.1.4机架零件的强度校核
24.2转动构件的支承设计
24.2.1滚动轴承的组合设计
24.2.2滚动轴承的配合
24.2.3提高轴系支承刚度的措施
24.2.4滚动轴承的安装和拆卸
24.2.5滑动轴承座技术条件
24.2.6轴套和轴瓦的定位和固定
24.3移动构件的支承设计
24.3.1导轨设计的要求和内容
24.3.2滚动导轨
24.3.3滑动导轨
24.3.4滑动导轨的压强计算
24.3.5导轨的防护
第十一单元机械系统的详细设计
第25章实体机械的详细设计
25.1拟定总体装配结构
25.1.1确定构件的功能
25.1.2确定构件的工作空间
25.1.3拟定各部分的装配方案
25.1.4修改构件的结构
25.2设计构件装配结构
25.3确定零件工作载荷
25.4零件工作能力设计
*25.5机箱设计
25.5.1实现包容零件的功能
25.5.2实现支承零件的功能
25.5.3装配结构设计
25.6润滑设计
25.7考虑运输安装和维修
25.8公差与配合设计
25.9技术文件制作
附录A
参考文献
参考资料
词条标签:
非文化 文化