機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（高職卜新民）內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書共分為八個(gè)項(xiàng)目。項(xiàng)目一 機(jī)械設(shè)計(jì)靜力學(xué)知識(shí)準(zhǔn)備，項(xiàng)目二 機(jī)械設(shè)計(jì)材料力學(xué)知識(shí)準(zhǔn)備，項(xiàng)目三 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)知識(shí)準(zhǔn)備，項(xiàng)目四 聯(lián)接件與彈簧的設(shè)計(jì)，項(xiàng)目五 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，項(xiàng)目六 軸系零部件設(shè)計(jì)，項(xiàng)目七 機(jī)械的潤(rùn)滑與密封，項(xiàng)目八 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)例分析。

本書可作為高職高專院校機(jī)制、模具、數(shù)控技術(shù)、汽車等機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”課程的教材，也可供相關(guān)工程科技人員參考。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)綜述 1

0.1 本課程研究的對(duì)象及內(nèi)容 1

0.2 機(jī)械零件設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則及工程力學(xué)基礎(chǔ) 2

0.3 機(jī)械零件常用金屬材料和鋼熱處理常識(shí) 7

思考題 11

項(xiàng)目一 機(jī)械設(shè)計(jì)靜力學(xué)知識(shí)準(zhǔn)備 12

1.1 力的概念和公理 12

1.1.1 力的概念 12

1.1.2 靜力學(xué)公理 13

1.2 常見約束及其力學(xué)模型 15

1.2.1 約束和約束反力 15

1.2.2 常見約束類型 15

1.3 物體的受力分析和受力圖 17

1.4 平面匯交力系的合成與平衡 19

1.4.1 平面匯交力系合成的幾何法 19

1.4.2 平面匯交力系合成的解析法 20

1.5 力矩和力偶 24

1.5.1 力對(duì)點(diǎn)之矩 24

1.5.2 合力矩定理 25

1.5.3 力偶及其性質(zhì) 26

1.6 平面任意力系的簡(jiǎn)化 30

1.6.1 平面任意力系向平面內(nèi)任一點(diǎn)簡(jiǎn)化 30

1.6.2 簡(jiǎn)化結(jié)果的討論 31

1.6.3 平面任意力系的平衡條件和平衡方程 32

1.6.4 平面任意力系平衡方程的應(yīng)用 32

1.6.5 平衡方程的其它形式 34

1.6.6 固定端約束和均布載荷 35

1.7 物體系統(tǒng)的平衡問題 36

1.7.1 靜定與靜不定問題的概念 36

1.7.2 物體系統(tǒng)的平衡問題 37

1.8 考慮摩擦?xí)r構(gòu)件的平衡問題 39

1.8.1 滑動(dòng)摩擦的概念 40

1.8.2 摩擦角與自鎖現(xiàn)象 41

1.8.3 考慮摩擦?xí)r構(gòu)件的平衡問題 42

1.9 空間力系簡(jiǎn)介 44

1.9.1 空間力的投影和力對(duì)軸之矩 44

1.9.2 空間力系的平衡方程 47

1.9.3 輪軸類構(gòu)件平衡問題的平面解法 48

1.10 物體的重心和平面圖形的形心 51

1.10.1 物體重心的概念 51

1.10.2 重心的坐標(biāo)公式 51

1.10.3 求重心的方法 52

思考題 55

習(xí)題 59

項(xiàng)目二 機(jī)械設(shè)計(jì)材料力學(xué)知識(shí)準(zhǔn)備 69

2.1 材料力學(xué)的基本概念 69

2.1.1 變形固體的基本假設(shè) 69

2.1.2 內(nèi)力、截面法和應(yīng)力 70

2.1.3 桿件變形的基本形式 71

2.2 軸向拉伸與壓縮 71

2.2.1 軸向拉伸與壓縮的概念 71

2.2.2 軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的內(nèi)力 72

2.2.3 軸向拉伸與壓縮時(shí)橫截面上的應(yīng)力 75

2.2.4 軸向拉伸與壓縮的強(qiáng)度計(jì)算 76

2.2.5 軸向拉伸與壓縮的變形 78

2.2.6 軸向拉伸與壓縮的力學(xué)性能分析 81

2.3 剪切與擠壓 84

2.3.1 剪切與擠壓的概念 84

2.3.2 剪切的實(shí)用計(jì)算 85

2.3.3 擠壓的實(shí)用計(jì)算 86

2.4 圓軸的扭轉(zhuǎn) 88

2.4.1 扭轉(zhuǎn)的概念 88

2.4.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的內(nèi)力 89

2.4.3 扭矩及扭矩圖的畫法 90

2.4.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力 91

2.4.5 極慣性矩和抗扭截面系數(shù) 93

2.4.6 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形 93

2.4.7 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 94

2.4.8 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的剛度計(jì)算 95

2.5 直梁的彎曲 97

2.5.1 平面彎曲的概念 97

2.5.2 梁彎曲時(shí)橫截面上的內(nèi)力 99

2.5.3 剪力圖和彎矩圖 102

2.5.4 梁純彎曲時(shí)橫截面上的應(yīng)力 106

2.5.5 慣性矩和抗彎截面系數(shù) 109

2.5.6 梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算 112

2.5.7 梁彎曲時(shí)的變形及剛度計(jì)算 116

2.5.8 提高梁彎曲時(shí)的強(qiáng)度及剛度的措施 119

2.6 組合變形的強(qiáng)度計(jì)算 123

2.6.1 拉伸（壓縮）與彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算 123

2.6.2 圓軸彎曲與扭轉(zhuǎn)組合變形的強(qiáng)度計(jì)算 126

2.7 壓桿穩(wěn)定簡(jiǎn)介 130

習(xí)題 136

項(xiàng)目三 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)知識(shí)準(zhǔn)備 148

3.1 平面機(jī)構(gòu) 148

3.1.1 平面運(yùn)動(dòng)副的概念 148

3.1.2 平面運(yùn)動(dòng)副的類型 148

3.1.3 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 149

3.1.4 平面機(jī)構(gòu)的自由度 153

3.2 鉸鏈連桿機(jī)構(gòu) 156

3.2.1 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的類型 156

3.2.2 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式 159

3.2.3 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件 162

3.2.4 平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性 163

3.2.5 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 166

3.3 凸輪機(jī)構(gòu) 169

3.3.1 概述 169

3.3.2 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 171

3.3.3 凸輪的輪廓曲線設(shè)計(jì) 175

3.3.4 凸輪機(jī)構(gòu)常用材料 178

3.3.5 凸輪在軸上的固定方法 179

3.3.6 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題 179

3.4 齒輪機(jī)構(gòu)幾何尺寸計(jì)算 182

3.4.1 概述 182

3.4.2 漸開線與漸開線齒廓 183

3.4.3 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸 184

3.4.4 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 187

3.4.5 漸開線齒輪的切齒原理與根切現(xiàn)象 190

3.4.6 漸開線變位齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)介 193

3.4.7 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)幾何尺寸計(jì)算 194

3.4.8 直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)幾何尺寸計(jì)算 198

3.4.9 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)幾何尺寸計(jì)算 200

3.5 間歇機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 204

3.5.1 棘輪機(jī)構(gòu) 204

3.5.2 槽輪機(jī)構(gòu) 206

3.6 齒輪系傳動(dòng)比計(jì)算 207

3.6.1 概述 207

3.6.2 定軸輪系傳動(dòng)比計(jì)算 208

3.6.3 周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比計(jì)算 210

3.6.4 復(fù)合輪系傳動(dòng)比計(jì)算 213

習(xí)題 214

項(xiàng)目四 聯(lián)接件與彈簧的設(shè)計(jì) 219

4.1 鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接的選型設(shè)計(jì) 219

4.2 平鍵聯(lián)接的尺寸選擇和強(qiáng)度校核 222

4.2.1 平鍵聯(lián)接的尺寸選擇 222

4.2.2 平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 224

4.3 花鍵聯(lián)接的類型和選用 226

4.3.1 花鍵聯(lián)接的類型 226

4.3.2 花鍵聯(lián)接的選用 227

4.4 銷聯(lián)接的類型和選用 230

4.4.1 銷的分類 230

4.4.2 銷聯(lián)接的應(yīng)用 230

4.5 螺紋聯(lián)接 230

4.5.1 螺紋聯(lián)接 231

4.5.2 螺紋聯(lián)接的基本類型和螺紋聯(lián)接件 234

4.5.3 螺旋副的受力分析、自鎖和效率 237

4.5.4 螺栓強(qiáng)度計(jì)算 239

4.5.5 螺栓聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要注意事項(xiàng) 244

4.6 彈簧 245

4.6.1 彈簧的功用和類型 245

4.6.2 彈簧的制造、材料和許用應(yīng)力 247

4.6.3 圓柱形螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和尺寸 248

4.6.4 彈簧的應(yīng)力、變形和特性曲線 250

4.6.5 片彈簧簡(jiǎn)介 252

思考題 253

習(xí)題 253

項(xiàng)目五 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 255

5.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 255

5.1.1 概述 255

5.1.2 普通V帶結(jié)構(gòu)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 256

5.1.3 帶傳動(dòng)的受力分析和應(yīng)力分析 258

5.1.4 帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)及傳動(dòng)比 260

5.1.5 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 261

5.1.6 帶傳動(dòng)的張緊、安裝和維護(hù) 266

5.1.7 V帶輪的材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 268

5.1.8 同步帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 270

5.1.9 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)例 270

5.2 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 272

5.2.1 概述 272

5.2.2 滾子鏈和鏈輪 272

5.2.3 滾子鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 277

5.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 282

5.3.1 齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 282

5.3.2 齒輪常用材料及熱處理 284

5.3.3 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 286

5.4 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 293

5.4.1 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的參數(shù)選擇 293

5.4.2 設(shè)計(jì)步驟 294

5.5 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 297

5.5.1 受力分析 297

5.5.2 強(qiáng)度計(jì)算 298

5.6 直齒錐齒輪傳動(dòng) 302

5.6.1 受力分析 302

5.6.2 強(qiáng)度計(jì)算 302

5.6.3 主要參數(shù)選擇 303

5.7 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 304

5.7.1 圓柱齒輪結(jié)構(gòu) 304

5.7.2 錐齒輪結(jié)構(gòu) 306

5.8 蝸桿傳動(dòng) 307

5.8.1 蝸桿傳動(dòng)的受力分析 307

5.8.2 蝸桿傳動(dòng)的失效形式及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 308

5.8.3 蝸桿傳動(dòng)的材料選擇 308

5.8.4 蝸桿傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算 309

5.8.5 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡計(jì)算 310

5.8.6 圓柱蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)選擇 311

5.8.7 蝸桿蝸輪結(jié)構(gòu) 312

習(xí)題 314

項(xiàng)目六 軸系零部件設(shè)計(jì) 317

6.1 軸的設(shè)計(jì) 317

6.1.1 概述 317

6.1.2 軸的材料 319

6.1.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 320

6.1.4 軸的強(qiáng)度計(jì)算 326

6.1.5 軸的剛度計(jì)算簡(jiǎn)介 328

6.1.6 軸的工作圖 329

6.1.7 軸的設(shè)計(jì)示例分析 331

6.2 滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 335

6.2.1 滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 335

6.2.2 滑動(dòng)軸承的失效形式及材料 340

6.2.3 非液體滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 343

6.3 滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì) 347

6.3.1 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)和類型 347

6.3.2 滾動(dòng)軸承的代號(hào) 350

6.3.3 滾動(dòng)軸承的類型選擇 352

6.3.4 滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算 353

6.3.5 滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算 357

6.3.6 滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì) 359

6.4 軸承蓋的選型及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 364

6.5 聯(lián)軸器與離合器選型設(shè)計(jì) 366

6.5.1 聯(lián)軸器的類型及選擇 366

6.5.2 離合器的類型及選擇 372

習(xí)題 375

項(xiàng)目七 機(jī)械的潤(rùn)滑與密封 379

7.1 潤(rùn)滑的作用和潤(rùn)滑技術(shù) 380

7.2 潤(rùn)滑劑 380

7.2.1 潤(rùn)滑劑的種類及特點(diǎn) 380

7.2.2 潤(rùn)滑劑的選擇 383

7.3 常用潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑裝置 383

7.3.1 油潤(rùn)滑方式及裝置 383

7.3.2 脂潤(rùn)滑方式及裝置 384

7.4 密封方式及密封件 385

7.4.1 密封方式 385

7.4.2 密封裝置 385

7.5 減速器的潤(rùn)滑 387

7.5.1 閉式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 387

7.5.2 蝸桿傳動(dòng)的潤(rùn)滑 388

7.6 軸承的潤(rùn)滑 388

7.6.1 滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 388

7.6.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 389

習(xí)題 391

項(xiàng)目八 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)例分析 393

8.1 機(jī)構(gòu)的組合與實(shí)例分析 393

8.1.1 機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合 393

8.1.2 機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合 394

8.1.3 機(jī)構(gòu)的復(fù)合組合 394

8.1.4 機(jī)構(gòu)的疊加組合 395

8.2 機(jī)構(gòu)的變異與演化及實(shí)例分析 396

8.2.1 連桿機(jī)構(gòu) 396

8.2.2 凸輪機(jī)構(gòu) 397

8.2.3 齒輪機(jī)構(gòu) 397

8.3 機(jī)構(gòu)再生運(yùn)動(dòng)鏈與實(shí)例分析 398

8.3.1 一般化運(yùn)動(dòng)鏈 398

8.3.2 單自由度運(yùn)動(dòng)鏈的基本類型 399

8.3.3 連桿類配的分類 400

8.3.4 設(shè)計(jì)約束機(jī)構(gòu)再生運(yùn)動(dòng)鏈 401

8.3.5 實(shí)例 401

8.4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 403

8.4.1 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)概述 403

8.4.2 實(shí)例分析 404

習(xí)題 407

參考文獻(xiàn) 408 2100433B

本教材是以教育部《普通高等學(xué)校高職高專教育專業(yè)指導(dǎo)性目錄》中的機(jī)械類專業(yè)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)能力的要求為依據(jù)，結(jié)合筆者多年職業(yè)教育的經(jīng)驗(yàn)而編寫的。

全書分為三篇，共17章。主要內(nèi)容包括靜力學(xué)分析基礎(chǔ)，平面力系，空間力系，構(gòu)件的軸向拉伸與壓縮，剪切和擠壓，扭轉(zhuǎn)變形，彎曲，平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，平面連桿機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)，間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪傳動(dòng)，輪系，帶傳動(dòng)，聯(lián)接，軸系零、部件，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)等。

本教材適用于高職高專院校機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化等專業(yè)，同時(shí)也可作為相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是依據(jù)教育部制定的高職高專機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的基本要求，并結(jié)合編者多年的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)編寫而成?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》詳細(xì)地介紹了通用零、部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，常用機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)等內(nèi)容?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》分為14章，內(nèi)容包括：緒論、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及自由度、平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)、其他常用機(jī)構(gòu)、連接、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、齒輪系、軸、軸承、其他常用零部件、回轉(zhuǎn)構(gòu)件的平衡。各章均有教學(xué)目標(biāo)和本章小結(jié)，并配有相應(yīng)的習(xí)題及必要的數(shù)據(jù)資料。

《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》可作為高職高專院校機(jī)械類和近機(jī)類各專業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教材，也可供其他非機(jī)類專業(yè)學(xué)生及相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。