本書是在第3版的基礎上，根據(jù)關于“機械設計基礎”課程的教學要求以及新發(fā)布的有關國家標準修訂而成。內(nèi)容編排上，注重理論與實際相結(jié)合，注重學生能力的培養(yǎng)與職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成。
全書共12章，包括機械設計基礎概論、平面連桿機構、凸輪及間歇運動機構、帶傳動和鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪系和減速器、聯(lián)接、軸和軸承、其他常用零部件、機器速度與機械平衡、機械系統(tǒng)方案設計。每章都有目標要求和思考與練習題。附錄是相關章節(jié)的實驗指導。
本書適用于學時數(shù)為60～80的教學計劃，其中10學時為實驗課。
本書可作為高等職業(yè)院校機電類專業(yè)的教材，也可作為相關工程技術人員的自學用書。
★“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材
★暢銷教材全新改版，雙色印刷更直觀
★理實一體，注重學生能力的培養(yǎng)和職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成
★每章都設“學思園地”欄目，深入挖掘課程思政元素
★數(shù)字化教學資源豐富，方便線上線下混合式學習
本書是貫徹落實《高等學校課程思政建設指導綱要》文件精神，根據(jù)高等職業(yè)院校機械設計制造類、機電設備類、自動化類專業(yè)教學標準中“機械設計基礎”課程的教學要求，以及現(xiàn)行的有關國家標準修訂而成。通過課程學習，要求學生了解常用機構的組成、分類、工作原理、特點和典型應用等基本知識，初步具備分析和設計基本機構的能力，并對機械運動方案的確定有一定的了解；了解通用零部件的結(jié)構形狀、作用、類型、簡單加工和設計計算方法，初步具備設計簡單機械及普通機械傳動裝置的能力；具備運用標準、規(guī)范、手冊和圖冊等有關資料的能力。同時培養(yǎng)學生協(xié)作、創(chuàng)新、敬業(yè)、嚴謹和負責的工匠精神和職業(yè)道德，引導學生傳承中華傳統(tǒng)美德、堅定文化自信、踐行社會主義核心價值觀。
本書具有如下特點：
1.圍繞培養(yǎng)學生的技術技能和職業(yè)素養(yǎng)來設計教材的結(jié)構和內(nèi)容，以適應高職學生獨特的學情特點�；A知識以“必需、夠用”為度，對基本理論和相關公式進行了簡化，論述簡潔；注重學生動手能力的培養(yǎng)，安排了5次實驗課。
2.數(shù)字化教學資源豐富。教學視頻、動畫以二維碼形式嵌入教材內(nèi)容中，掃一掃直接觀看；另隨書附贈電子課件、電子教案、習題答案和試卷。
3.采用的標準均為現(xiàn)行國家標準。
4.每章都設“學思園地”欄目，為挖掘課程思政元素，開展課程思政教學改革提供參考。
本書由陶松橋、段少麗和閔小琪任主編，肖紅波和譚娟任副主編，參編人員有李英、劉靖、朱道揚、杜娟和萬麗。
本書可與閔小琪主編的《機械設計基礎課程設計 第2版》配套使用。
本書在編寫過程中，參考了有關的教材、論著、期刊和課程思政案例等，限于篇幅，恕不一一列出，特此說明并致謝。因各種條件所限，未能與有關編著者取得聯(lián)系，引用與理解不當之處，敬請諒解！
由于受時間、資料和編者水平及其他條件限制，書中難免存在一些不足之處，懇請同行專家及讀者批評指正。
陶松橋，教授，華中科技大學機械科學與工程學院機械工程博士畢業(yè)，武漢理工大學機電工程學院機械電子工程碩士畢業(yè)，在武漢交通職業(yè)學院智能制造學院（機電工程學院）任主管教學科研副院長7年，有豐富的教育教學經(jīng)驗和管理經(jīng)驗，熟悉國家職業(yè)教育政策。擔任機械工程類專業(yè)評審專家、湖北省人社廳和教育廳機械大類高級職稱評審專家、湖北省財政廳裝備制造類招標評審專家。
前言
第1章 機械設計基礎概論1
1.1機械的概念1
1.1.1機械的組成1
1.1.2機器和機構2
1.1.3構件和零件3
1.2機械設計的基本要求和一般程序3
1.3機械設計的內(nèi)容與步驟3
1.4機械零件設計的一般步驟4
1.5機械零件的失效形式及設計計算準則4
1.5.1失效形式5
1.5.2設計計算準則5
1.6機械零件設計的標準化、系列化及通用化6
思考與練習題7
第2章 平面連桿機構8
2.1平面機構的運動簡圖及其自由度8
2.1.1運動副及其分類8
2.1.2機構中構件的分類9
2.1.3平面機構的運動簡圖10
2.1.4機構的自由度11
2.2平面連桿機構的類型及應用13
2.2.1鉸鏈四桿機構14
2.2.2鉸鏈四桿機構的演化16
2.3四桿機構的基本特性19
2.3.1急回特性與行程速度變化系數(shù)19
2.3.2壓力角與傳動角20
2.3.3死點位置21
2.4平面四桿機構的設計21
2.4.1按照給定的行程速度變化系數(shù)設計四桿機構22
2.4.2按給定連桿位置設計四桿機構22
思考與練習題23
第3章 凸輪及間歇運動機構26
3.1凸輪機構26
3.1.1凸輪機構的應用26
3.1.2從動件常用的運動規(guī)律28
3.1.3凸輪機構的壓力角30
3.1.4凸輪的基圓半徑31
3.1.5按給定運動規(guī)律設計盤形凸輪輪廓31
3.1.6凸輪的結(jié)構和材料33
3.2棘輪機構35
3.2.1棘輪機構的工作原理35
3.2.2棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)節(jié)36
3.2.3棘輪機構的特點與應用36
3.3槽輪機構37
3.3.1槽輪機構的工作原理37
3.3.2槽輪機構的類型、特點及應用37
3.3.3槽輪槽數(shù)z和撥盤圓柱銷數(shù)k的選擇38
3.4不完全齒輪機構和凸輪式間歇運動機構39
3.4.1不完全齒輪機構39
3.4.2凸輪式間歇運動機構39
思考與練習題40
第4章 帶傳動和鏈傳動42
4.1帶傳動概述43
4.1.1帶傳動的主要類型43
4.1.2帶傳動的特點和應用43
4.2普通V帶和V帶輪44
4.2.1普通V帶44
4.2.2V帶輪46
4.3帶傳動的工作能力分析47
4.3.1帶傳動的受力分析47
4.3.2帶傳動的應力分析48
4.3.3帶傳動的彈性滑動和傳動比49
4.4V帶傳動的設計50
4.4.1帶傳動的主要失效形式50
4.4.2設計準則和單根V帶的額定功率51
4.4.3設計步驟和參數(shù)選擇53
4.5帶傳動的安裝、維護和張緊56
4.5.1V帶傳動的安裝和維護56
4.5.2V帶傳動的張緊56
4.6鏈傳動概述58
4.7滾子鏈及其鏈輪59
4.7.1滾子鏈59
4.7.2鏈輪60
4.8鏈傳動的運動特性63
4.9滾子鏈傳動的設計計算64
4.9.1鏈傳動的失效形式64
4.9.2鏈傳動的額定功率曲線65
4.9.3鏈傳動的設計計算準則66
4.9.4鏈傳動主要參數(shù)的選擇67
4.9.5鏈傳動的設計計算68
4.10鏈傳動的布置、張緊和潤滑68
4.10.1鏈傳動的布置68
4.10.2鏈傳動的張緊69
4.10.3鏈傳動的潤滑69
思考與練習題72
第5章 齒輪傳動74
5.1齒輪傳動的特點和基本類型74
5.2漸開線齒廓75
5.2.1漸開線的形成76
5.2.2漸開線的基本性質(zhì)76
5.2.3漸開線齒廓的嚙合特性76
5.3漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算78
5.3.1齒輪各部分的名稱78
5.3.2漸開線齒輪的基本參數(shù)79
5.3.3漸開線直齒圓柱齒輪常用的測量項目80
5.4漸開線標準齒輪的嚙合傳動82
5.4.1正確嚙合條件82
5.4.2連續(xù)傳動條件83
5.4.3中心距與嚙合角84
5.5漸開線齒輪的切齒原理和根切現(xiàn)象85
5.5.1漸開線齒輪的切齒原理85
5.5.2根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)87
5.6變位齒輪傳動88
5.6.1變位齒輪88
5.6.2最小變位系數(shù)89
5.6.3變位齒輪的幾何尺寸和傳動類型89
5.7平行軸斜齒圓柱齒輪傳動90
5.7.1斜齒圓柱齒輪傳動的特點90
5.7.2斜齒圓柱齒輪的主要參數(shù)和幾何尺寸計算91
5.7.3斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件和重合度93
5.7.4斜齒圓柱齒輪的當量齒數(shù)94
5.8直齒錐齒輪傳動94
5.8.1錐齒輪傳動的特點及應用94
5.8.2直齒錐齒輪傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸計算95
5.8.3直齒錐齒輪傳動的正確嚙合條件96
5.8.4直齒錐齒輪傳動的受力分析97
5.9漸開線圓柱齒輪傳動的設計97
5.9.1齒輪傳動的失效形式97
5.9.2齒輪材料99
5.9.3齒輪傳動精度等級的選擇100
5.9.4直齒圓柱齒輪傳動的強度設計101
5.9.5斜齒圓柱齒輪傳動的強度設計106
5.10齒輪的結(jié)構設計及齒輪傳動的潤滑和效率107
5.10.1齒輪的結(jié)構設計107
5.10.2齒輪傳動的潤滑108
5.10.3齒輪傳動的效率109
思考與練習題110
第6章 蝸桿傳動112
6.1蝸桿傳動的特點和類型112
6.1.1蝸桿傳動的特點112
6.1.2蝸桿傳動的類型113
6.2蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸114
6.2.1蝸桿傳動的主要參數(shù)及正確嚙合條件114
6.2.2蝸桿傳動的幾何尺寸計算117
6.2.3圓柱蝸桿、蝸輪及傳動尺寸規(guī)格的標記方法118
6.3蝸桿傳動的失效形式、材料和結(jié)構118
6.3.1蝸桿傳動的滑動速度118
6.3.2蝸桿傳動的失效形式和設計準則119
6.3.3蝸桿、蝸輪的材料和結(jié)構119
6.4蝸桿傳動的受力分析和強度計算121
6.4.1蝸桿傳動的受力分析121
6.4.2蝸桿傳動的強度計算122
6.5蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算123
6.5.1蝸桿傳動的效率123
6.5.2蝸桿傳動的潤滑124
6.5.3蝸桿傳動的熱平衡計算125
思考與練習題126
第7章 齒輪系和減速器127
7.1齒輪系概述127
7.2定軸輪系的傳動比及其計算128
7.2.1一對齒輪嚙合的傳動比128
7.2.2定軸輪系的傳動比128
7.3行星輪
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