機械設計基礎(2019年科學出版社出版的圖書)

機械設計基礎(2019年科學出版社出版的圖書)

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《機械設計基礎》是由吳鹿鳴、羅大兵、張祖濤、潘亞嘉主編，科學出版社於2019年3月1日出版的國家精品課程主幹教材、普通高等教育機械類國家級特色專業系列規劃教材。該書可作為普通高等學校“機械設計基礎”課程的教材，也可作為高職高專相關課程的教材，以及供相關工程技術人員學習參考。

該書共16章，緒論部分引入現代設計方法簡介、並行設計等概念，其他各章結合新材料、新機構、新結構等內容對機械設計進行介紹。

基本介紹

  • 書名：機械設計基礎
  • 作者：吳鹿鳴、羅大兵、張祖濤、潘亞嘉
  • 類別：國家精品課程主幹教材、普通高等教育機械類國家級特色專業系列規劃教材
  • 出版社：科學出版社
  • 出版時間：2019-03
  • 頁數：249 頁
  • 開本：16 開
  • 裝幀：平裝
  • ISBN：9787030607751
  • CIP核字號：2019043171
  • 字數：416千字
成書過程,編寫情況,出版工作,內容簡介,教材目錄,教學資源,教材特色,作者簡介,圖書目錄,

成書過程

編寫情況

該書是以國家級教學成果獎、國家精品課程、國家級精品資源共享課和國家精品線上開放課程的相關內容和資源作為支撐，根據中華人民共和國教育部高等學校機械基礎課程教學指導分委員會編寫的《機械設計基礎課程教學基本要求》等檔案精神，在開展課程教學改革和課程資源建設的基礎上，結合編者的教學經驗編寫而成。
該書由西南交通大學吳鹿鳴、羅大兵、張祖濤、潘亞嘉主編，編寫分工如下：吳鹿鳴（第1、2、3、12章）、張祖濤（第4、5、11、14章）、羅大兵（第6、7、10、13、15章）、潘亞嘉（第8、9、16章）。

出版工作

2019年3月1日，《機械設計基礎》由科學出版社出版發行。
出版工作人員及單位
責任編輯
責任校對
責任印製
封面設計
朱曉穎
郭瑞芝
霍兵
迷底書裝

內容簡介

該書引入現代科技發展的新知識、新技術，內容反映新的專業技術成果，共16章，分別為：緒論、平面機構基礎、連桿機構、凸輪機構、間歇運動機構、齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、帶傳動與鏈傳動、螺紋連線與螺旋傳動、軸與軸轂連線、滑動軸承、滾動軸承、聯軸器和離合器、彈簧、機械的調速與平衡。

教材目錄

第1章 緒論 1
1.1 機器的組成 1
1.2 機械應滿足的基本要求及機械設計的一般程式 2
1.2.1 機械應滿足的基本要求 2
1.2.2 機械設計的一般程式 2
1.3 機械零件設計概述 3
1.3.1 機械零件的失效與設計準則 3
1.3.2 機械零件的設計方法 5
1.3.3 機械零件的常用材料和選擇原則 9
1.4 本課程的性質、研究內容和任務 11
習題 11
第2章 平面機構基礎 12
2.1 機構的組成 12
2.1.1 構件 12
2.1.2 運動副 13
2.2 平面機構的運動簡圖 14
2.3 平面機構的自由度 17
2.3.1 平面機構自由度計算公式 17
2.3.2 計算平面機構自由度的注意事項 18
習題 21
第3章 連桿機構 23
3.1 鉸鏈四桿機構的基本形式和特性 23
3.1.1 曲柄搖桿機構 23
3.1.2 雙曲柄機構 26
3.1.3 雙搖桿機構 27
3.2 鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件 28
3.3 鉸鏈四桿機構的演化 29
3.3.1 迴轉副轉化成移動副 29
3.3.2 取不同構件為機架 29
3.3.3 雙移動副四桿機構 30
3.3.4 擴大迴轉副 31
3.3.5 四桿機構的組合 32
3.4 平面四桿機構的設計 32
3.4.1 按照給定連桿位置設計四桿機構 32
3.4.2 按照給定的行程速比係數設計四桿機構 33
3.4.3 按照給定兩連架桿對應位置設計四桿機構 34
3.4.4 按照給定點的運動軌跡設計四桿機構 34
習題 36
第4章 凸輪機構 38
4.1 凸輪機構的套用和分類 38
4.1.1 凸輪機構的套用 38
4.1.2 凸輪機構的分類 38
4.2 從動件常用運動規律 40
4.2.1 凸輪機構的基本概念 40
4.2.2 從動件常用運動規律 41
4.3 凸輪輪廓設計 44
4.3.1 反轉法原理 44
4.3.2 圖解法設計凸輪輪廓 44
4.4 凸輪機構設計中應注意的幾個問題 47
4.4.1 凸輪機構的壓力角 47
4.4.2 基圓半徑 48
4.4.3 滾子半徑 48
習題 49
第5章 間歇運動機構 50
5.1 棘輪機構 50
5.1.1 棘輪機構的工作原理 50
5.1.2 棘輪機構的類型、特點和套用 50
5.1.3 棘輪機構主要參數和工作條件 52
5.2 槽輪機構 53
5.2.1 槽輪機構的工作原理 53
5.2.2 槽輪機構的主要參數 54
5.3 其他間歇運動機構 54
5.3.1 不完全齒輪機構 54
5.3.2 凸輪間歇運動機構 55
習題 56
第6章 齒輪傳動 57
6.1 齒輪傳動的特點和分類 57
6.2 齒廓嚙合的基本定律 58
6.3 漸開線齒廓 59
6.3.1 漸開線及其性質 59
6.3.2 漸開線齒廓符合齒廓嚙合基本定律 59
6.4 漸開線標準直齒圓柱齒輪 61
6.4.1 直齒圓柱齒輪各部分的名稱及
基本參數 61
6.4.2 標準齒輪 62
6.5 漸開線標準齒輪的嚙合 63
6.5.1 正確嚙合條件 63
6.5.2 標準安裝 63
6.5.3 連續傳動條件 64
6.6 漸開線直齒圓柱齒輪的加工 64
6.6.1 齒輪加工的基本原理 64
6.6.2 根切和最少齒數 66
6.6.3 變位齒輪 68
6.6.4 齒輪加工精度 69
6.7 齒輪的失效和齒輪材料 70
6.7.1 齒輪的失效 70
6.7.2 齒輪的材料 71
6.8 直齒圓柱齒輪的受力分析與強度計算 72
6.8.1 受力分析和計算載荷 72
6.8.2 齒面接觸疲勞強度計算 73
6.8.3 齒根的彎曲強度計算 75
6.8.4 齒輪傳動的主要參數選擇 77
6.9 斜齒圓柱齒輪傳動 79
6.9.1 斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點 79
6.9.2 斜齒圓柱齒輪傳動的基本
參數和幾何尺寸計算 80
6.9.3 斜齒圓柱齒輪的重合度 81
6.9.4 斜齒圓柱齒輪的當量齒輪 82
6.9.5 斜齒圓柱齒輪的受力分析 82
6.9.6 斜齒圓柱齒輪的強度計算 83
6.10 錐齒輪傳動 85
6.10.1 錐齒輪概述 85
6.10.2 直齒錐齒輪齒廓特點 86
6.10.3 標準直齒錐齒輪傳動的幾何計算 86
6.10.4 直齒錐齒輪傳動的受力分析 87
6.11 齒輪結構 88
6.12 齒輪傳動的效率和潤滑 90
6.12.1 齒輪傳動的效率 90
6.12.2 齒輪傳動的潤滑 91
習題 91
第7章 蝸桿傳動 93
7.1 蝸桿傳動的特點和類型 93
7.2 圓柱蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸 94
7.2.1 圓柱蝸桿傳動的主要參數 94
7.2.2 圓柱蝸桿傳動的幾何計算 96
7.3 蝸桿傳動的失效形式、材料和結構 97
7.3.1 失效形式 97
7.3.2 蝸桿傳動的材料選擇 97
7.3.3 蝸桿和蝸輪的結構 97
7.4 蝸桿傳動的受力分析和強度計算 98
7.4.1 蝸桿傳動的受力分析 98
7.4.2 蝸桿傳動的強度計算 99
7.5 蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算 100
7.5.1 蝸桿傳動的效率 100
7.5.2 蝸桿傳動的潤滑 101
7.5.3 蝸桿傳動的熱平衡計算 101
習題 103
第8章 輪系 104
8.1 輪系概述 104
8.1.1 輪系的分類 104
8.1.2 輪系的傳動比 104
8.1.3 從動輪轉動方向 105
8.2 輪系的傳動比計算 106
8.2.1 定軸輪系的傳動比 106
8.2.2 周轉輪系的傳動比 106
8.2.3 混合輪系的傳動比計算 108
8.3 輪系的功用 108
8.3.1 實現大傳動比 108
8.3.2 實現變速、換向傳動 109
8.3.3 實現運動的合成和分解 109
8.3.4 其他功用 110
習題 110
第9章 帶傳動與鏈傳動 112
9.1 帶傳動類型、特點和套用 112
9.1.1 帶傳動的類型與主要特點 112
9.1.2 V帶標準與結構 113
9.1.3 帶傳動的幾何參數 114
9.2 帶傳動工作情況分析 115
9.2.1 帶傳動受力分析 115
9.2.2 帶的應力分析 116
9.2.3 帶傳動彈性滑動和打滑 117
9.3 普通V帶傳動的設計計算 118
9.3.1 帶傳動的主要失效形式和設計準則 118
9.3.2 V帶傳動設計計算和參數選擇 118
9.4 同步帶傳動簡介 122
9.5 帶輪設計 123
9.6 帶傳動的張緊裝置 124
9.7 鏈傳動類型和套用 127
9.7.1 鏈傳動的特點及套用 127
9.7.2 鏈傳動的類型 127
9.8 滾子鏈傳動 129
9.8.1 滾子鏈傳動的結構 129
9.8.2 滾子鏈標準 129
9.8.3 鏈輪 130
9.9 鏈傳動工作情況分析 132
9.9.1 鏈傳動的運動特性 132
9.9.2 鏈傳動的受力分析 133
9.10 滾子鏈傳動的設計 133
9.10.1 滾子鏈傳動的失效形式 133
9.10.2 滾子鏈的功率曲線 134
9.10.3 滾子鏈傳動參數的選擇 135
9.10.4 低速鏈傳動的設計 136
9.11 鏈傳動的布置和潤滑 136
9.11.1 鏈傳動的布置與張緊 136
9.11.2 鏈傳動的潤滑 137
習題 139
第10章 螺紋連線與螺旋傳動 140
10.1 螺紋 140
10.1.1 螺紋的形成及主要參數 140
10.1.2 螺紋副的受力分析、效率和自鎖 141
10.1.3 螺紋的類型 143
10.2 螺紋連線的類型和標準螺紋連線件 144
10.2.1 螺紋連線的主要類型 144
10.2.2 標準螺紋連線件 146
10.2.3 螺紋連線件的材料及許用應力 148
10.3 螺紋連線的預緊和防松 149
10.3.1 螺紋連線的預緊 149
10.3.2 螺紋連線的防松 150
10.4 螺栓連線的強度計算 151
10.4.1 普通螺栓連線的強度計算 151
10.4.2 加強桿螺栓連線的強度計算 155
10.5 提高螺紋連線強度的措施 156
10.5.1 改善螺紋牙間載荷分布不均的現象 156
10.5.2 減小影響螺栓疲勞強度的應力幅 157
10.5.3 避免附加應力 157
10.5.4 減小應力集中 158
10.5.5 採用合理的製造工藝 158
10.6 螺旋傳動 158
10.6.1 螺旋傳動類型與特點 158
10.6.2 滑動螺旋傳動設計 160
10.6.3 其他螺旋傳動簡介 164
習題 165
第11章 軸與軸轂連線 167
11.1 軸的概述 167
11.1.1 軸的功用與分類 167
11.1.2 軸的材料 168
11.1.3 軸設計的主要內容 169
11.2 軸的結構設計 170
11.2.1 軸上零件的裝配方案 170
11.2.2 軸上零件的定位 170
11.2.3 各軸段直徑和長度的確定 172
11.2.4 軸的結構工藝性 172
11.2.5 提高軸的承載能力的常用措施 173
11.3 軸的工作能力計算 174
11.3.1 軸的強度計算 174
11.3.2 軸的剛度計算 178
11.3.3 軸的臨界轉速 179
11.4 軸轂連線 180
11.4.1 鍵連線 180
11.4.2 花鍵連線 183
11.4.3 銷連線 183
11.4.4 成形連線 184
11.4.5 過盈連線 184
11.4.6 脹套連線 184
習題 185
第12章 滑動軸承 187
12.1 滑動軸承概述 187
12.1.1 摩擦狀態 187
12.1.2 滑動軸承特點 187
12.1.3 滑動軸承的分類 188
12.2 滑動軸承的結構 189
12.2.1 徑向滑動軸承 189
12.2.2 止推滑動軸承 190
12.3 軸瓦結構與材料 190
12.3.1 軸瓦結構 190
12.3.2 軸瓦材料 191
12.4 滑動軸承的潤滑 192
12.4.1 潤滑劑 193
12.4.2 潤滑方法和潤滑裝置 194
12.5 非液體摩擦滑動軸承的計算 195
12.5.1 向心軸承 195
12.5.2 止推軸承 196
12.6 動壓潤滑的基本原理 196
12.6.1 流體動力潤滑基本方程 196
12.6.2 油楔承載機理 196
12.6.3 徑向滑動軸承形成流體動壓潤滑的過程 197
12.7 流體動壓向心滑動軸承的計算 198
12.7.1 承載量計算 198
12.7.2 最小油膜厚度 199
習題 199
第13章 滾動軸承 201
13.1 滾動軸承的構造、類型和選擇 201
13.1.1 滾動軸承的構造 201
13.1.2 滾動軸承的主要類型 202
13.1.3 滾動軸承的代號 204
13.1.4 滾動軸承類型的選擇 205
13.2 滾動軸承的失效形式和選擇計算 206
13.2.1 滾動軸承的失效形式 206
13.2.2 軸承的壽命 207
13.2.3 當量動載荷的計算 208
13.2.4 向心推力軸承軸向載荷的計算 209
13.2.5 滾動軸承的靜強度計算 211
13.3 滾動軸承的組合設計 213
13.3.1 滾動軸承的固定 213
13.3.2 滾動軸承組合的調整 214
13.3.3 滾動軸承的配合與裝拆 215
13.3.4 提高軸系支承剛度 216
13.3.5 滾動軸承的潤滑與密封 217
習題 218
第14章 聯軸器和離合器 221
14.1 聯軸器 221
14.1.1 剛性聯軸器 221
14.1.2 撓性聯軸器 222
14.1.3 聯軸器的選用 226
14.2 離合器 226
14.2.1 牙嵌離合器 227
14.2.2 圓盤摩擦離合器 227
習題 228
第15章 彈簧 230
15.1 彈簧概述 230
15.1.1 彈簧的功用 230
15.1.2 彈簧的類型 230
15.2 彈簧的材料和製造方法 231
15.2.1 彈簧的常用材料 231
15.2.2 彈簧的製造方法 232
15.3 圓柱螺旋壓縮彈簧和拉伸彈簧的設計計算 233
15.3.1 圓柱螺旋彈簧的結構 233
15.3.2 圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸 234
15.3.3 彈簧特性曲線 235
15.3.4 設計計算 236
15.4 其他彈簧簡介 240
15.4.1 圓柱螺旋扭轉彈簧 240
15.4.2 碟形彈簧 240
15.4.3 平面渦卷彈簧 242
習題 242
第16章 機械的調速與平衡 243
16.1 機械調速的目的和方法 243
16.1.1 周期性速度波動 243
16.1.2 非周期性速度波動 243
16.2 飛輪設計的近似方法 244
16.2.1 機械運轉的平均速度和不均勻係數 244
16.2.2 飛輪設計的基本原理 245
16.3 迴轉件平衡的意義 245
16.4 迴轉件的靜平衡 246
16.4.1 迴轉件靜平衡原理 246
16.4.2 靜平衡試驗法 247
16.5 迴轉件的動平衡 247
16.5.1 迴轉件動平衡原理 247
16.5.2 動平衡試驗法 248
習題 249
參考文獻 250
（註：目錄排版順序為從左列至右列）

教學資源

  • 課程資源
《機械設計基礎》有配套的慕課——“機械設計基礎”。
課程名稱
建設院校
授課平台
機械設計基礎
西南交通大學
中國大學MOOC
《機械設計基礎》針對部分難點內容配有相應動畫或視頻。

教材特色

  1. 適應“網際網路+”時代背景和線上教育的發展。
  2. 適應新經濟和中國國家戰略對創新人才的需求。
  3. 在教材體系和內容安排上注重整合和順序調整，使之更符合教學邏輯和認知規律。
  4. 該書注重採用新近（截至2019年）頒布的中國國家標準、規範和資料，以及中國國家標準規定的名詞、術語和符號。
  5. 簡化了公式的演繹和推導。
  6. 每章配有相應習題。

作者簡介

吳鹿鳴，西南交通大學機械工程學院教授，首屆國家級教學名師，首批國家精品課程“機械設計”負責人，首批國家級機械基礎教學團隊帶頭人。
羅大兵，男，工學博士，副教授，西南交通大學雛鷹學者B類。
張祖濤，工學博士，西南交通大學機械工程學院教授，博士生導師，揚華學者，工程訓練中心主任。
潘亞嘉，西南交通大學機械工程學院機械設計系副教授、碩士生導師，院級教學質量督導組成員。

圖書目錄

第1章緒論
第2章平面機構基礎
第3章連桿機構
第4章凸輪機構
第5章間歇運動機構
第6章齒輪傳動
第7章蝸桿傳動
第8章輪系
第9章帶傳動與鏈傳動
第10章螺紋連線與螺旋傳動
第11章軸與軸轂連線
第12章滑動軸承
第13章滾動軸承
第14章聯軸器和離合器
第15章彈簧
第16章機械的調速與平衡
參考文獻

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