本書為新工科系列數(shù)字化資源配套的教材,全書內容分6篇講述了現(xiàn)代工程的實踐性,工程設計中的傳動性、支撐性、連接性、機動性,以及課程設計指導等內容;選材貼近生活,適應性廣,實踐性強。
本書可作為高等院校機械工程、車輛工程、能源工程、冶金工程、材料工程、土木與環(huán)境工程、自動化工程等專業(yè)技術基礎課程的教材,也可供相關技術人員參考。
本書分6篇講述了現(xiàn)代工程的實踐性,工程設計中的傳動性、支撐性、連接性、機動性,以及課程設計指導等內容;選材貼近生活,適應性廣,實踐性強。
本書可作為高等院校機械工程、車輛工程、能源工程、冶金工程、材料工程、土木與環(huán)境工程、自動化工程等專業(yè)技術基礎課程的教材,也可供相關技術人員參考。
序言
工業(yè)基礎主要包括核心基礎零部件(元器件)、關鍵基礎材料、先進基礎工藝和產業(yè)技術基礎,它直接決定著產品的性能和質量,是工業(yè)整體素質和核心競爭力的根本體現(xiàn),是制造強國建設的重要基礎和支撐條件,也是“中國制造2025”的核心任務。隨著“中國制造2025”在我國的實施,基礎零部件在工業(yè)強基工程中的作用越來越受關注和重視,相關的研究院所、高等院校和企業(yè)也都相繼開展有關研究。
“現(xiàn)代工程機械設計基礎”從典型零件入手,按照從零件到裝配設計的圖樣表達、幾何要素確定、制造工藝編排,再到相關案例分析來開展,忠實于“科技工程、人文工程、綠色工程”的指導思想。書中提出了以人為本的科技工程設計思想,強調了科技工程的科技性、安全性、綠色性和責任性,符合我國目前制造業(yè)的發(fā)展和當前的主要任務要求。
本書結合學生學習過程和機械工程設計實際要求,從分析問題、解決問題的能力著手,對機械工程設計中多種零部件的原理、功能、設計計算等由淺入深地開展有關章節(jié)內容的編寫,并設置有思考題和練習題,具有較強的實用性。本書將飲水機設計、電弧煉鋼爐設計和搬運電動車設計作為綜合設計實例,從簡單機器到復雜機器,體現(xiàn)了工程機械設計過程的繼承與創(chuàng)新。另外,落實工程設備投入教學,使學生從親身實踐中不僅學習到工程中常用的多種傳動件、連接件、支承件、機構件,認識了機器零部件復雜的結構,而且能體會到運動機械的趣味性,促使學生深度了解設計的嚴謹性、制圖的艱難性以及制造的復雜性。
以樊百林教師為首的編寫團隊在該書的編寫過程中,引入了現(xiàn)代工程實踐教學案例,吸收了他們多年的教學和生產實踐經驗,使該書更有特色。
本人認為:該書從工程實踐教學出發(fā)來引出內容,系統(tǒng)性強,新穎獨特,內容深入淺出,易學易懂,是一本好書,現(xiàn)推薦給大家學習與閱讀。
機械科學研究總院楊東拜
北京科技大學副教授,第1批中國工業(yè)和信息化部科技人才入庫專家。曾獲冶金科技進步二等獎、國家及北京市教學團隊、榮獲北京市教育教學成果一等獎,獲得國*級教學成果二等獎等榮譽。曾指導學生獲得北京市教育委員會授予的北京高校大學生優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)團隊,指導學生獲得北京市教育委員會授予的2017.北京市“互聯(lián)網+”創(chuàng)業(yè)大賽銅獎。
緒論(1)
0.1工程教育的意義(1)
0.2本課程的性質任務(2)
0.3課程體系與特點(2)
第1篇現(xiàn)代工程的實踐性
第1章現(xiàn)代工程設計概論(5)
1.1現(xiàn)代工程概述(5)
1.2工程設計(8)
1.3實踐教學(9)
1.4現(xiàn)代三工程實踐教學新理念(13)
思考與練習(15)
第2章機械設計基礎知識(16)
2.1工程機械概述(16)
2.2機器(17)
2.3工程設備設計準則(19)
2.4機械零件設計判據(jù)(19)
思考與練習(24)
第3章機械設計綜述(25)
3.1機械設計的基本要求和步驟(25)
3.2機械傳動總體方案設計(26)
思考與練習(31)
第2篇工程設計中的傳動性
第4章工程中的帶傳動(35)
4.1概述(35)
4.2摩擦型帶傳動的理論分析(37)
4.3V帶傳動的設計計算(42)
4.4V帶輪結構和圖樣(47)
4.5V帶傳動的使用和維護(51)
4.6其他帶傳動簡介(55)
思考與練習(56)
第5章工程中的齒輪傳動(57)
5.1概述(57)
5.2齒廓嚙合基本定律(60)
5.3漸開線齒廓的形成及特點(61)
5.4漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分的名稱及基本參數(shù)(63)
5.5正確嚙合條件及重合度(67)
5.6公法線長度及固定弦齒厚(68)
5.7齒輪的精度(71)
5.8標準直齒圓柱齒輪的強度計算(75)
5.9齒輪的常用材料和許用應力(80)
5.10齒輪圖樣(84)
思考與練習(88)
第6章工程中的斜齒輪傳動(89)
6.1概述(89)
6.2斜齒圓柱齒輪幾何尺寸計算(91)
6.3標準斜齒圓柱齒輪的強度計算(93)
6.4斜齒輪的規(guī)定畫法(95)
思考與練習(96)
第7章工程中的錐齒輪傳動(97)
7.1概述(97)
7.2錐齒輪傳動比與幾何尺寸(98)
7.3錐齒輪的結構設計(102)
思考與練習(105)
第8章工程中的蝸桿傳動(106)
8.1概述(106)
8.2普通圓柱蝸桿傳動的幾何尺寸計算(108)
8.3普通圓柱蝸桿傳動的運動分析和受力分析(111)
8.4普通圓柱蝸桿傳動的強度計算(113)
8.5蝸桿傳動的材料選擇和許用應力(114)
8.6蝸桿傳動的效率、散熱與潤滑(115)
8.7蝸桿和蝸輪的結構、規(guī)定畫法及圖樣(118)
思考與練習(121)
第9章工程中的輪系(122)
9.1概述(122)
9.2定軸輪系的傳動比(124)
思考與練習(127)
第3篇工程設計中的支撐性
第10章工程中的軸承(131)
10.1概述(131)
10.2滑動軸承(132)
10.3其他形式的滑動軸承簡介(142)
10.4滾動軸承(143)
10.5滑動軸承與滾動軸承的比較(168)
10.6軸承的潤滑(168)
10.7軸承的密封(174)
思考與練習(175)
第11章工程中的軸(176)
11.1概述(176)
11.2軸的結構設計(179)
11.3軸的強度計算(185)
11.4軸的圖樣(188)
11.5軸的剛度計算(197)
思考與練習(198)
第4篇工程設計中的連接性
第12章工程中的螺紋連接(201)
12.1螺栓連接(201)
12.2普通螺栓連接的強度計算(205)
12.3螺紋緊固件防松(210)
思考與練習(211)
第13章工程中的鍵連接(212)
13.1鍵連接(212)
13.2鍵槽的加工(213)
13.3鍵槽的畫法及尺寸標注(213)
13.4鍵強度校核(214)
思考與練習(216)
第14章工程中的聯(lián)軸器(217)
14.1概述(217)
14.2聯(lián)軸器的標記與特點(219)
14.3聯(lián)軸器的選用(222)
思考與練習(224)
第5篇工程設計中的機動性
第15章工程中的平面連桿機構(227)
15.1概述(227)
15.2平面連桿機構的基本類型和特性(228)
15.3四桿機構的演化(235)
15.4平面四桿機構的設計簡介(238)
思考與練習(239)
第16章工程設計中的凸輪機構(240)
16.1概述(240)
16.2從動件常用運動規(guī)律(243)
16.3凸輪輪廓線設計(245)
16.4凸輪的材料和熱處理(247)
思考與練習(247)
第6篇課程設計指導
第17章飲水機設計(251)
17.1測繪工具(251)
17.2飲水機的結構與原理(252)
17.3功能材料與工藝(253)
17.4零件設計(254)
17.5虛擬樣機裝配(257)
思考與練習(257)
第18章電弧煉鋼爐設計(258)
18.1概述(258)
18.2電爐傾動機構的結構特點(258)
18.3直線傾動機構的構成原理(259)
18.4新型傾動機構(261)
18.5電爐傾動機構的改造(264)
思考與練習(265)
第19章搬運電動車設計(266)
19.1概述(266)
19.2純電動搬運車的動力總成(267)
19.3實驗室電動搬運車設計(267)
思考與練習(269)
附錄A連接與緊固(270)
附錄B常用滾動軸承(277)
參考文獻(280)