本书共分为典型设备机构分析与设计、典型传动装置设计、机械创新设计三个项目。内容包括机器认知、机构运动简图绘制、平面连杆机构的分析与设计、凸轮机构的分析与设计、间歇机构运动分析、齿轮机构运动分析、齿轮系的传动比计算、传动装置总体设计、挠性传动的分析与设计、齿轮传动设计、轴的设计、轴承尺寸确定、联接件的选用、机械创新设计理论与实践。
本书第二版配有微课、PPT动画、检测试题等内容,适合翻转课堂教学法。
乔生红
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乔生红,副教授,现任职于常州纺织服装职业技术学院机电工程系,有5年企业经历、25年教龄。主持的课程《机械设计基础》于2011年获江苏省成教精品课程。主编教材2本、副主编教材2本。
目 录
绪论 ………………………………………………………………………………………… 1
项目一 典型设备机构分析与设计 ………………………………………………… 3
子项目 1 机器认知……………………………………………………………………… 5
任务实施———机器认知 ……………………………………………………………… 9
知识巩固 ……………………………………………………………………………… 10
子项目 2 机构运动简图绘制 ………………………………………………………… 12
任务 1 认识机构的结构组成 ……………………………………………………… 13
任务 2 绘制平面机构的运动简图 ………………………………………………… 15
任务 3 计算平面机构的自由度 …………………………………………………… 19
拓展阅读: 空间运动副简介 ………………………………………………………… 24
任务实施———机构运动简图绘制 …………………………………………………… 25
知识巩固 ……………………………………………………………………………… 26
子项目 3 连杆机构分析与设计 ……………………………………………………… 29
任务 1 认识平面四杆机构 ………………………………………………………… 30
任务 2 分析平面四杆机构的工作特性 …………………………………………… 39
任务 3 设计平面四杆机构 ………………………………………………………… 43
拓展阅读: 并联机构简介 …………………………………………………………… 45
任务实施———连杆机构拼装与分析 ………………………………………………… 46
知识巩固 ……………………………………………………………………………… 47
子项目 4 凸轮机构分析与设计 ……………………………………………………… 51
任务 1 认识凸轮机构 ……………………………………………………………… 52
任务 2 分析从动件运动规律 ……………………………………………………… 56
任务 3 设计凸轮机构 ……………………………………………………………… 61
拓展阅读: 凸轮机构与其他机构的组合 …………………………………………… 66
任务实施———凸轮机构拼装与设计 ………………………………………………… 67
知识巩固 ……………………………………………………………………………… 68
子项目 5 间歇机构运动分析 ………………………………………………………… 70
任务 1 棘轮机构运动分析 ………………………………………………………… 71
任务 2 槽轮机构运动分析 ………………………………………………………… 75
任务 3 不完全齿轮机构运动分析 ………………………………………………… 78
任务 4 凸轮式间歇运动机构分析 ………………………………………………… 80
任务实施———间歇运动机构拼装与分析 …………………………………………… 81
机械设计基础 (第二版)
2
知识巩固 ……………………………………………………………………………… 82
子项目 6 齿轮机构运动分析 ………………………………………………………… 83
任务 1 认识齿轮机构 ……………………………………………………………… 84
任务 2 单个直齿圆柱齿轮参数及尺寸计算 ……………………………………… 88
任务 3 一对直齿圆柱齿轮的啮合传动 …………………………………………… 91
任务 4 认识其他类型的齿轮传动 ………………………………………………… 94
任务 5 齿轮加工原理及变位齿轮 ………………………………………………… 103
拓展阅读: 圆弧齿轮传动简介 …………………………………………………… 107
任务实施———齿轮参数及加工原理 ……………………………………………… 108
知识巩固 …………………………………………………………………………… 114
子项目 7 齿轮系传动比计算 ………………………………………………………… 116
任务 1 认识齿轮系 ………………………………………………………………… 117
任务 2 定轴轮系传动比计算 ……………………………………………………… 120
任务 3 行星轮系传动比计算 ……………………………………………………… 124
任务 4 组合轮系传动比计算 ……………………………………………………… 127
拓展阅读: 谐波齿轮传动简介 …………………………………………………… 129
任务实施———齿轮系拼装与分析 ………………………………………………… 130
知识巩固 …………………………………………………………………………… 131
项目二 典型传动装置设计………………………………………………………… 133
子项目 8 传动装置总体设计 ………………………………………………………… 134
任务 1 传动方案分析和确定 ……………………………………………………… 135
任务 2 传动参数计算 ……………………………………………………………… 138
任务 3 认识减速器 ………………………………………………………………… 146
拓展阅读: 摆线针轮行星减速器简介 …………………………………………… 150
任务实施———减速器拆装与传动装置参数确定 ………………………………… 151
知识巩固 …………………………………………………………………………… 152
子项目 9 挠性传动分析与设计 ……………………………………………………… 154
任务 1 认识挠性传动 ……………………………………………………………… 155
任务 2 分析带传动的工作能力 …………………………………………………… 164
任务 3 设计带传动 ………………………………………………………………… 168
任务 4 链传动的运动分析与设计简介 …………………………………………… 175
任务 5 挠性传动件的使用与维护 ………………………………………………… 177
拓展阅读: 同步带传动简介 ……………………………………………………… 181
任务实施———挠性传动认知与设计 ……………………………………………… 181
知识巩固 …………………………………………………………………………… 183
子项目 10 齿轮传动设计 …………………………………………………………… 185
任务 1 齿轮传动的设计准则、 精度及材料选择 ………………………………… 186
任务 2 设计直齿圆柱齿轮传动 …………………………………………………… 190
目 录
3
任务 3 设计斜齿圆柱齿轮传动 …………………………………………………… 198
任务 4 其他类型齿轮传动设计简介 ……………………………………………… 202
任务实施———带式输送机中圆柱齿轮传动的设计 ……………………………… 205
知识巩固 …………………………………………………………………………… 205
子项目 11 轴的设计 ………………………………………………………………… 208
任务 1 轴的认知 …………………………………………………………………… 209
任务 2 轴的设计 …………………………………………………………………… 214
拓展阅读: 曲轴简介 ……………………………………………………………… 221
任务实施———轴的认知与设计 …………………………………………………… 222
知识巩固 …………………………………………………………………………… 224
子项目 12 轴承尺寸确定 …………………………………………………………… 226
任务 1 滚动轴承认知 ……………………………………………………………… 227
任务 2 滚动轴承选择 ……………………………………………………………… 233
任务 3 滚动轴承组合设计 ………………………………………………………… 241
任务 4 认识滑动轴承 ……………………………………………………………… 248
拓展阅读: 国内外通用轴承代号构成比较 ……………………………………… 251
任务实施———轴承识别与轴系结构设计 ………………………………………… 252
知识巩固 …………………………………………………………………………… 253
子项目 13 连接件选用 ……………………………………………………………… 255
任务 1 螺纹零件选用 ……………………………………………………………… 257
任务 2 轴毂连接件选用 …………………………………………………………… 264
任务 3 轴间连接件选用 …………………………………………………………… 269
拓展阅读: 螺旋传动简介 ………………………………………………………… 276
任务实施———减速器中连接件的选择 …………………………………………… 277
知识巩固 …………………………………………………………………………… 278
项目三 机械创新设计 ……………………………………………………………… 281
子项目 14 机械创新设计与实践 …………………………………………………… 283
机械创新设计理论 ………………………………………………………………… 283
机械创新设计实践 ………………………………………………………………… 290
知识巩固 …………………………………………………………………………… 293
参考文献 ………………………………………………………………………………… 294