本書(shū)涵蓋了與通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)相關(guān)的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、機(jī)械工程常用材料的性能及熱處理方法、公差與技術(shù)配合的基本概念、機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)工藝性等內(nèi)容,系統(tǒng)地闡述了通用機(jī)構(gòu)及通用機(jī)械零部件的工作原理與設(shè)計(jì)理論,包括機(jī)構(gòu)的組成及平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、輪系、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、連接、齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸與聯(lián)軸器、軸承等。
本書(shū)可作為普通高等院校非機(jī)械類(lèi)和近機(jī)械類(lèi)各專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教材,也可作為高等職業(yè)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教材,還可供從事機(jī)械設(shè)計(jì)工作的工程技術(shù)人員參考。
本書(shū)遵循教指委相關(guān)指導(dǎo)文件和高等院校學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律編寫(xiě)而成。踐行四新理念,融入思政元素,注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。
本書(shū)是山東高校機(jī)械工程教學(xué)協(xié)作組組織編寫(xiě)的“普通高等教育3D版機(jī)械類(lèi)系列教材”之一。
黨的二十大報(bào)告提出,要“推進(jìn)教育數(shù)字化,建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會(huì)、學(xué)習(xí)型大國(guó)”。我們要高度重視教育數(shù)字化,以數(shù)字化推動(dòng)育人方式、辦學(xué)模式、管理體制以及保障機(jī)制的創(chuàng)新,推動(dòng)教育流程再造、結(jié)構(gòu)重組和文化重構(gòu),促進(jìn)教育研究和實(shí)踐范式變革,為促進(jìn)人的全面發(fā)展、實(shí)現(xiàn)中國(guó)式教育現(xiàn)代化,進(jìn)而為全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)、實(shí)現(xiàn)第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
本書(shū)的編寫(xiě)貫徹黨的二十大精神,按照高等學(xué)校非機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃及對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)大綱的要求,充分利用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等技術(shù)開(kāi)發(fā)的虛擬仿真教學(xué)資源,體現(xiàn)“三維可視化及互動(dòng)學(xué)習(xí)”的特點(diǎn),將難于學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)以3D教學(xué)資源的形式進(jìn)行介紹,力圖達(dá)到“教師易教,學(xué)生易學(xué)”的目的。本書(shū)配有二維碼鏈接的3D虛擬仿真教學(xué)資源,手機(jī)用戶(hù)請(qǐng)使用微信的“掃一掃”觀看、互動(dòng)使用。二維碼中標(biāo)有圖標(biāo)的表示免費(fèi)使用,標(biāo)有圖標(biāo)的表示收費(fèi)使用。本書(shū)提供免費(fèi)的教學(xué)課件,歡迎選用本書(shū)的師生登錄機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)(www.cmpedu.com)下載。濟(jì)南科明數(shù)碼技術(shù)股份有限公司還開(kāi)發(fā)有互聯(lián)網(wǎng)版、局域網(wǎng)版、單機(jī)版的3D虛擬仿真教學(xué)資源,可供師生在線(www.keming365.com)使用。
本書(shū)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)姜雪和趙繼俊任主編。本書(shū)編寫(xiě)分工為:姜雪編寫(xiě)第6、7、9章,哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)趙繼俊編寫(xiě)第2~5章,山東建筑大學(xué)陳清奎編寫(xiě)第1章,煙臺(tái)大學(xué)于濤編寫(xiě)第8、10章,山東大學(xué)(威海)馬廣英編寫(xiě)第11、12章,濰坊學(xué)院畢世英編寫(xiě)第13、14章,山東交通學(xué)院(威海)宋修福編寫(xiě)第15章。本書(shū)配套的3D虛擬仿真教學(xué)資源由濟(jì)南科明數(shù)碼技術(shù)股份有限公司開(kāi)發(fā)完成,并負(fù)責(zé)網(wǎng)上在線教學(xué)資源的維護(hù)、運(yùn)營(yíng)等工作,主要開(kāi)發(fā)人員包括陳清奎、陳萬(wàn)順、胡洪媛、邵輝笙、肖龍飛等。本書(shū)承蒙哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)王瑞教授審閱,他對(duì)本書(shū)提出了許多寶貴意見(jiàn)和建議,在此表示感謝。本書(shū)的編寫(xiě)得到了很多老師、同學(xué)的大力支持和幫助,編者在此一并表示衷心感謝。
由于編者水平有限,書(shū)中難免存在不妥之處,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編者于威海
高等院校教師
序
前言
第1章緒論1
11機(jī)器的組成1
12機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求與一般過(guò)程3
13本課程的研究?jī)?nèi)容和學(xué)習(xí)方法5
思考與練習(xí)題5
第2章機(jī)械設(shè)計(jì)中的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)6
21載荷和應(yīng)力6
22機(jī)械零部件的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則11
思考與練習(xí)題13
第3章機(jī)械工程材料及性能15
31金屬材料的力學(xué)性能15
32常用金屬材料19
33常用非金屬材料25
34鋼的熱處理29
35機(jī)械零件的選材33
思考與練習(xí)題36
第4章機(jī)械零部件設(shè)計(jì)制造的結(jié)構(gòu)
工藝性37
41機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)、特點(diǎn)、
內(nèi)容和過(guò)程37
42機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則39
43機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)工藝性44
思考與練習(xí)題54
第5章機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)56
51概述56
52尺寸公差與配合57
53表面粗糙度67
54幾何公差70
思考與練習(xí)題75
第6章機(jī)構(gòu)的組成及平面連桿機(jī)構(gòu)76
61機(jī)構(gòu)的組成和平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖76
62平面機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算79
63鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化82
64平面連桿機(jī)構(gòu)曲柄存在的條件和
特性85
65平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)88
思考與練習(xí)題89
第7章凸輪機(jī)構(gòu)92
71凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類(lèi)型92
72從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律94
73凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角97
74圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線99
思考與練習(xí)題102
第8章帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)104
81帶傳動(dòng)的類(lèi)型和特點(diǎn)104
82帶傳動(dòng)的工作情況分析107
83普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算111
84鏈傳動(dòng)118
思考與練習(xí)題120
第9章齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)121
91齒輪機(jī)構(gòu)的基本類(lèi)型121
92齒廓實(shí)現(xiàn)定角速度比的條件122
93漸開(kāi)線齒廓122
94直齒圓柱齒輪各部分的名稱(chēng)和基本
參數(shù)124
95漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)127
96漸開(kāi)線齒廓的根切與變位128
97斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)131
98錐齒輪傳動(dòng)134
99蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)和類(lèi)型135
思考與練習(xí)題138
第10章輪系139
101輪系的分類(lèi)139
102輪系的傳動(dòng)比計(jì)算140
103輪系的功用146
思考與練習(xí)題148
第11章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)151
111棘輪機(jī)構(gòu)151
112槽輪機(jī)構(gòu)154
思考與練習(xí)題155
第12章連接156
121螺紋連接156
122鍵連接和花鍵連接173
123銷(xiāo)連接178
124不可拆連接178
125螺旋傳動(dòng)179
思考與練習(xí)題182
第13章齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)184
131齒輪的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則184
132齒輪材料及熱處理和齒輪傳動(dòng)的
精度186
133直齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算188
134斜齒圓柱齒輪的強(qiáng)度計(jì)算195
135直齒錐齒輪傳動(dòng)196
136齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)199
137齒輪傳動(dòng)的效率和潤(rùn)滑201
138蝸桿傳動(dòng)201
思考與練習(xí)題209
第14章軸與聯(lián)軸器211
141軸211
142軸的強(qiáng)度計(jì)算219
143聯(lián)軸器224
思考與練習(xí)題227
第15章軸承229
151滑動(dòng)軸承229
152滾動(dòng)軸承233
思考與練習(xí)題246
參考文獻(xiàn)248