《机械设计基础》是编者契合《全国大中小学教材建设规划(2019-2022年)》的要求,总结南昌航空大学机械设计教学团队的教学实践和教改经验,并在对机械设计系列课程的教育教学规律进行深入探索的基础上,本着“显特色、出精品”的宗旨和服务于机械设计基础课程教学的目的编写而成的。
《机械设计基础》共16章,内容包括:绪论、平面机构运动简图及其自由度、平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计、其他常用机构、转子的平衡与机械运转速度波动的调节、机械零件设计概论、机械连接、带传动和链传动、齿轮传动和蜗杆传动、滚动轴承、滑动轴承、轴、联轴器与离合器。每一章的结尾不仅介绍了机械设计实例,而且提供了同步练习,有利于学练结合。
《机械设计基础》既可作为普通高等学校机械类和近机械类专业机械设计基础课程的教材,也可供其他相关专业的师生、工程技术人员及管理人员参考。
《机械设计基础》特色:
1.理论与工程实例相结合
2.围绕同一机器进行“真刀实枪式”的工程设计计算,强调整机设计全程体认
3.以中等复杂程度的多执行机构为案例,融通课程教学内容及教学环节,实现课程体系的完备性和教学内容的高阶性
4.提供大量的练习题巩固知识点
一本好书就是一盏高举的指路明灯,一部好教材就是一个形神兼修的好老师。编写本书的初衷就是想打造出一本精品教材,就是要为大家引入一位高明的良师。
2019年岁末,教育部印发了《全国大中小学教材建设规划(2019-2022年)》。这是中华人民共和国成立70年以来,首次颁发的以教材建设为专题的重要规划,该规划表明了党和国家对新时代教材建设的高度重视。该规划明确指出:要全面提高教材质量,切实发挥教材育人功能。针对高等学校教材建设,该规划还具体提出了打造精品、学术理论创新、凸显中国特色的教材建设重点任务。本书即是编者主动适应高等教育发展最新形势,契合该规划要求,总结南昌航空大学机械设计教学团队长期教学和教改经验,并在对机械设计基础课程的教育教学规律进行深入探索的基础上,本着“显特色、出精品”的宗旨,以及为了更好地服务于机械设计基础课程教学而完成的教材。
“机械设计基础”是我国普通高等学校机械类、近机械类乃至非机械类工科专业广为开设的一门主干学科基础课,是一门学科理论与产业技术深度融合的多学科交叉性课程。该课程要义在培养学生必备的机械工程基础理论、基本知识和技能。它着力打造学生的工程设计、分析、创新能力以及解决复杂工程问题的能力,帮助学生树立正确的设计思想。在相关专业的培养体系中,该课程占据着极其重要的地位,因此,如何有效打造学生的设计和创新能力,历来是该课程教学与改革的立足点和出发点。
大量教学实践和研究表明,在目前条件下,要想突破机械设计基础课程的教学瓶颈,有效培养学生的工程能力,该课程就必须变知识导向型教学为能力导向型教学,就必须将其惯常采用的灌输式教学转变为授能型教学,逐渐将其以教师为主导的教学向以学生为中心的教学转变。为此,必须广泛推进案例驱动式、学练结合式、问题探究式、翻转课堂、前沿启迪式等教学改革。在实现上述转变,特别是在实现课程向以学生为中心的教学转变的过程中,教材将充当一个极其重要的角色,教材建设将在很大程度上托举这些转变。教材是教学思想与教学内容的载体,同时是教学方法的蓝本,是教学的基本要素和根本。在社会全面信息化的今天,教学中正在出现的一个重要转变或高明之处就是:让同学们问计于“书”、问计于“网”。而这里所谓的“书”,定然是那种为学生量身定做、精心打造之作,绝非是那种草草而成的泛泛之册。南昌航空大学机械设计教学团队努力编写本书,意在利于实现上述教学转变,并切望它能便于学生“问”机械设计之“计”。
前言
第1章 绪论
学习目标
1.1 本课程的研究对象和内容
1.1.1 机械、机器和机构
1.1.2 构件和零件
1.2 本课程的性质、目的和任务
1.3 机械设计的基本要求和一般过程
1.3.1 机械设计的基本要求
1.3.2 机械设计的一般过程
1.4 本课程的教学基本要求和注意事项
1.4.1 教学基本要求
1.4.2 注意事项
1.5 典型机器的认识
1.5.1 专用精压机生产线
1.5.2 冲压式蜂窝煤成型机
同步练习
第2章 平面机构运动简图及其自由度
学习目标
2.1 概述
2.2 机构的组成
2.2.1 运动副
2.2.2 运动链
2.2.3 机构
2.3 平面机构运动简图
2.3.1 构件与运动副的表示方法
2.3.2 机构运动简图的绘制
2.4 平面机构自由度的计算
2.4.1 构件的自由度
2.4.2 平面机构自由度计算公式
2.4.3 机构具有确定运动的条件
2.5 计算平面机构自由度的注意事项
2.5.1 复合铰链
2.5.2 局部自由度
2.5.3 虚约束
2.6 速度瞬心在机构速度分析上的应用
2.7 机构运动简图绘制与自由度计算实例
2.7.1 专用精压机的机构分析
2.7.2 蜂窝煤成型机的机构分析
同步练习
第3章 平面连杆机构及其设计
学习目标
3.1 概述
3.2 平面四杆机构的型式及应用
3.2.1 铰链四杆机构
3.2.2 平面四杆机构的演化
3.3 平面四杆机构的基本特性
3.3.1 机构存在曲柄的条件
3.3.2 急回运动
3.3.3 压力角与传动角
3.3.4 死点
3.4 平面四杆机构的运动设计
3.4.1 连杆机构设计的基本问题
3.4.2 平面四杆机构的运动设计
3.5 平面连杆机构设计实例
3.5.1 专用精压机主冲机构的设计
3.5.2 蜂窝煤成型机偏置曲柄滑块机构设计
3.5.3 蜂窝煤成型机的摇杆滑块机构设计
同步练习
第4章 凸轮机构及其设计
学习目标
4.1 概述
4.2 凸轮机构的分类
4.3 凸轮机构的设计问题
4.3.1 凸轮的基本参数
4.3.2 凸轮机构设计的基本问题
4.4 推杆的常用运动规律
4.5 凸轮轮廓曲线的设计
4.5.1 凸轮轮廓设计的基本原理
4.5.2 直动推杆盘形凸轮机构的设计
4.6 凸轮机构基本尺寸的确定
4.6.1 凸轮机构的压力角
4.6.2 基圆半径与偏距
4.6.3 滚子半径
4.7 凸轮机构设计实例
4.7.1 设计要求
4.7.2 设计过程
同步练习
……
第5章 齿轮机构及其设计
第6章 齿轮系及其设计
第7章 其他常用机构
第8章 转子的平衡与机械运转速度波动的调节
第9章 机械零件设计概论
第10章 机械连接
第11章 带传动和链传动
第12章 齿轮传动和蜗杆传动
第13章 滚动轴承
第14章 滑动轴承
第15章 轴
第16章 联轴器与离合器
参考文献