本書為普通高等教育“十一五”國家規劃教材，是高職高專機電類專業技術基礎課教材。本書主要介紹機構和傳動的組成、工作原理、運動特性、設計方法、應用場合及選擇，以及通用零件在一般條件下的工作原理、結構特點、使用要求、設計原理與選用等內容。全書共13章。
本書在第 2 版修訂時, 增加了 “引言” 和 “ 實例分析” 等欄目板塊, 引入了一些日常生活或工程實際中的常見實例, 受到使用院校師生的廣泛好評, 先后重印多次。 隨著近年來我國高等職業教育的發展, 企業用人標準的不斷提高, 學校生源狀況的變化, 高等職業教育正面臨新的情況。 為更好地適應現階段高等職業教育教學的需要, 在全國機械職業教育教學指導委員會的指導下, 作者認真分析了當前我國高等職業教育發展的實際情況, 結合工程實際對人才的知識需求, 兼顧職業技能鑒定的需要, 同時參考相關工種國家職業標準對機械設計基礎知識的要求, 對第 2 版教材進行了修訂。
本次修訂引入了新的編寫理念和知識架構, 主要有以下幾點變化:1. 本次修訂的最大亮點是編者制作和拍攝了大量機構和零件實物的動畫和視頻, 并將其以二維碼的形式植于書中, 學生可以通過掃描二維碼觀看動畫或視頻, 以加深對知識點的理解, 同時也有助于培養學生的實際動手能力。
2. 本次修訂在內容編排上, 增加了一些小欄目, 補充了一些新的知識點。 如 “ 第 3 章平面連桿機構” 在增加的 “開闊眼界” 欄目中引入了 “開式機構” “機械手” 和 “機械人
等概念, 使學生能夠了解到專業領域的前沿信息。
3. 本次修訂將第 2 版每章后所附習題取出, 另增加新類型的習題組成一個單獨裝訂的習題集隨教材封裝發行。 獨立習題集便于學生演練和老師批閱, 學生通過充分的習題練習,可更好地分析、 理解與掌握本課程的知識點, 也有助于提高其工程實踐能力。
4. 本次修訂部分圖文采用了雙色印刷, 既便于清晰了解圖例所要表達的核心內容也可以清楚地總結和歸納知識點。
5. 本次修訂在每章都增加了 “關鍵知識點” 欄目, 即在對應內容的最后簡明列出該部分的關鍵知識點, 便于學生理解、 掌握該部分的內容。
參加本次修訂的人員有: 太原理工大學長治學院柴鵬飛 (第 1 章、 第 5 章) 、 新疆石河子職業技術學院張立萍 (第 2 章、 第 7 章) 、 遼寧軌道交通職業學院趙大民 (第 3 章、 第 6章、 第 12 章) 、 山西機電職業技術學院張毅 (第 4 章、 第 11 章) 、 山西北方機械有限責任公司趙彥 (第 8 章、 第 13 章) 、 太原理工大學長治學院王晨光 (第 9 章、 第 10 章) 。 本書由柴鵬飛、 趙大民任主編, 王晨光任副主編。
本書由山西機電職業技術學院倪振明擔任主審, 他認真細致地審閱了本書, 從本書的結構、 知識點等方面提出了很多寶貴的意見和建議, 編者對此謹致深切的謝意。
Ⅳ在本書的編寫過程中, 編者參閱了國內外有關教材和大量的文獻資料, 并得到了洛陽軸承研究所技術人員、 山西平遙減速器有限責任公司李文堅副總經理等企業領導的有益指導和山西省長治市楊雷老師等社會有關人士的大力幫助, 本書動畫資源由資深品牌及動效設計師李日鵬設計, 在此一并表示誠摯的感謝。
同時, 編者殷切希望讀者對書中存在的錯誤和不完善的地方提出修改建議, 使之不斷完善。 編者郵箱 sxczcpf517@ 163.com 及 403475605@ qq.com。
編 者
前 言第 1 章 緒論 1
教學要求 1
1. 1 中國機械發展簡史 1
1. 2 與時代同行的機械制造行業 4
1. 3 機械設計概述 6
1. 4 本課程的研究對象 10
1. 5 本課程的性質和內容 13
1. 6 本課程的特點與學習方法 14
知識小結 16
第 2 章 平面機構運動簡圖及自由度 17
教學要求 17
技能要求 17
2. 1 運動副及其分類 18
2. 2 構件及運動副的表示方法 19
2. 3 平面機構運動簡圖 20
2. 4 平面機構的自由度 22
2. 5 平面機構的自由度計算 23
2. 6 平面機構具有確定運動的條件 27
實例分析 27
知識小結 31
第 3 章 平面連桿機構 32
教學要求 32
3. 1 鉸鏈四桿機構 33
3. 2 滑塊四桿機構 39
3. 3 平面四桿機構的基本特性 43
3. 4 平面四桿機構的設計方法 47
3. 5 多桿機構簡介 51
3. 6 其他機構簡介 53
實例分析 55
知識小結 57
第 4 章 凸輪機構 58
教學要求 58
4. 1 凸輪機構的應用及類型 59
4. 2 凸輪機構工作過程及從動件運動規律 62
4. 3 圖解法設計盤形凸輪輪廓 65
4. 4 凸輪機構設計中的幾個問題 69
4. 5 凸輪的結構與材料 73
實例分析 74
知識小結 75
第 5 章 其他常用機構 76
教學要求 76
5. 1 棘輪機構的工作原理、 類型和應用 77
5. 2 槽輪機構的工作原理、 類型和應用 79
5. 3 不完全齒輪機構的工作原理、 類型和應用 80
5. 4 螺旋機構 81
實例分析 86
知識小結 87
第 6 章 齒輪機構傳動 88
教學要求 88
技能要求 88
6. 1 概述 89
6. 2 漸開線齒廓的嚙合特性 90
6. 3 漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數 91
6. 4 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 95
6. 5 漸開線標準直齒圓柱齒輪的公法線長度和分度圓弦齒厚 97
6. 6 漸開線齒輪加工原理和根切現象 101
6. 7 變位直齒圓柱齒輪傳動 103
6. 8 圓柱齒輪精度簡介 105
Ⅵ
6. 9 齒輪傳動的失效形式、 設計準則與材料選擇 106
6. 10 標準直齒圓柱齒輪傳動的疲勞強度計算 110
6. 11 斜齒圓柱齒輪傳動 118
6. 12 圓柱齒輪的結構設計和齒輪傳動的維護 125
實例分析 127
知識小結 128
第 7 章 其他齒輪傳動 131
教學要求 131
7. 1 錐齒輪傳動 132
7. 2 蝸桿傳動 136
7. 3 錐齒輪、 蝸桿和蝸輪的結構 145
實例分析 147
知識小結 148
第 8 章 輪系 149
教學要求 149
8. 1 定軸輪系 150
8. 2 行星輪系 154
8. 3 混合輪系 157
8. 4 輪系的應用 158
8. 5 減速器 161
實例分析 163
知識小結 165
第 9 章 帶傳動與鏈傳動 166
教學要求 166
技能要求 166
9. 1 帶傳動的工作原理、 類型及特點 167
9. 2 普通 V 帶及 V 帶輪 168
9. 3 帶傳動工作能力分析 172
9. 4 帶傳動的設計計算 174
9. 5 帶傳動的張緊、 安裝與維護 179
9. 6 鏈傳動 181
9. 7 滾子鏈傳動的設計 184
9. 8 鏈傳動的布置、 張緊與潤滑 187
實例分析 190
知識小結 191
第 10 章 聯接 193
教學要求 193
技能要求 193
10. 1 概述 194
10. 2 螺紋聯接 196
10. 3 鍵聯接 203
10. 4 花鍵聯接 209
10. 5 銷聯接 210
10. 6 其他聯接簡介 211
實例分析 215
知識小結 217
第 11 章 軸 219
教學要求 219
11. 1 軸的分類及應用 220
11. 2 軸的材料及其選擇 222
11. 3 軸的結構設計 223
11. 4 軸的強度計算 226
11. 5 軸的剛度計算 232
實例分析 233
知識小結 234
第 12 章 軸承 236
教學要求 236
技能要求 236
12. 1 軸承的功用、 類型和特點 237
12. 2 滾動軸承的構造及類型 237
12. 3 滾動軸承的代號 239
12. 4 滾動軸承類型的選擇 245
12. 5 滾動軸承的受力分析和失效形式 246
12. 6 滾動軸承的壽命計算 246
12. 7 滾動軸承的靜載荷計算 253
12. 8 滾動軸承的組合設計 254
12. 9 滾動軸承的配合與裝拆 259
12. 10 滑動軸承 260
12. 11 軸系部件的潤滑與密封 263
實例分析 271
知識小結 272
第 13 章 聯軸器、 離合器及制動器 274
教學要求 274
13. 1 聯軸器 275
13. 2 聯軸器的選擇 279
13. 3 離合器 280
13. 4 制動器 281
實例分析 282
知識小結 283
參考文獻 2
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