《機械設計》是根據教育部高等教育麵嚮21世紀教學內容和課程體係改革精神、結閤具體改革實踐,將機械原理和機械設計兩門課程內容進行整閤提高而編寫的。
《機械設計》共20章,內容有:機械設計總論(主要闡述機械的組成,平麵機構的組成原理和結構分析、運動分析、力分析,機械的工作能力準則,材料和結構,摩擦、磨損、潤滑與密封,以及機械設計的過程與基本要求等機械設計共性問題);常用機構和通用零部件的工作原理、結構、特點和設計計算方法;機械的運轉及其速度波動的調節,機械的平衡;機械係統方案設計與分析,機械的發展和創新設計。書末附有思考題與習題316道。
《機械設計》適用於高等學校機械類專業本科機械原理和機械設計兩門課程的教學,可以閤並設課,也可以分彆開課。《機械設計》還可作為有關專業師生和工程技術人員的參考書。
第1章 機械設計總論
1—1 機械的組成
1—2 本課程研討的內容和目的
1—3 機械運動簡圖及機構的自由度
1—4 平麵機構的組成原理和結構分析
1—5 平麵機構的運動分析
1—6 平麵機構的力分析
1—7 機械應滿足的基本要求及其設計
1—8 機械設計中的工作能力準則及強度問題
1—9 機件的材料和結構
1—10 機械中的摩擦、磨損、潤滑與密封
第2章 連杆傳動
2—1 連杆傳動的組成、應用及特點
2—2 鉸鏈四杆機構的基本形式及其特性
2—3 鉸鏈四杆機構的尺寸關係及其演化形式
2—4 平麵四杆機構設計
2—5 連杆傳動的結構與多杆機構簡介
第3章 凸輪傳動
3—1 凸輪傳動的組成、應用和類型
3—2 從動件的常用運動規律及其選擇
3—3 用作圖法設計凸輪輪廓麯綫
3—4 用解析法設計凸輪輪廓麯綫
3—5 凸輪機構基本尺寸的確定
3—6 凸輪傳動的材料、結構和強度校核
3—7 高速凸輪機構簡介
第4章 棘輪、槽輪和其他步進傳動
4—1 棘輪步進傳動
4—2 槽輪步進傳動
4—3 其他步進傳動
第5章 螺鏇傳動
5—1 螺紋
5—2 螺鏇傳動的類型和應用
5—3 滑動螺鏇傳動
5—4 滾珠螺鏇傳動及靜壓螺鏇傳動簡介
第6章 齒輪傳動
6—1 概述
6—2 齒廓嚙閤的基本定律
6—3 漸開綫齒廓
6—4 漸開綫標準直齒圓柱齒輪各部分名稱及基本尺寸
6—5 漸開綫直齒圓柱齒輪正確嚙閤和連續傳動的條件
6—6 漸開綫直齒圓柱齒輪的加工及精度
6—7 輪齒的失效、設計準則及齒輪材料
6—8 直齒圓柱齒輪傳動的強度計算.
6—9 斜齒圓柱齒輪傳動
6—10 錐齒輪傳動
6—11 齒輪結構
6—12 齒輪傳動的潤滑和效率
6—13 變位齒輪傳動
6—14 圓弧齒輪傳動簡介
第7章 蝸杆傳動
7—1 概述
7—2 普通圓柱蝸杆傳動的主要參數和幾何尺寸計算
7—3 蝸杆傳動的運動分析和受力分析
7—4 蝸杆傳動的失效形式、材料和結構
7—5 蝸杆傳動的強度計算
7—6 蝸杆傳動的效率、潤滑和熱平衡計算
7—7 新型蝸杆傳動簡介
第8章 鏈傳動
8—1 鏈傳動的組成、特點和應用
8—2 鏈條和鏈輪
8—3 鏈傳動的運動特性和受力分析
8—4 滾子鏈傳動的失效分析和設計計算
8—5 鏈傳動的布置和潤滑
第9章 帶傳動
9—1 帶傳動的組成、特點和應用
9—2 帶傳動的類型
9—3 V帶和V帶輪
9—4 帶傳動的受力分析和應力分析
9—5 帶傳動的彈性滑動和打滑
9—6 普通V帶傳動的設計計算
9—7 V帶傳動的張緊與布置
9—8 同步帶傳動簡介
第10章 輪係、減速器及機械無級變速傳動
10—1 輪係的應用及分類
10—2 定軸輪係及其傳動比
10—3 周轉輪係及其傳動比
10—4 混閤輪係及其傳動比
10—5 行星輪係各輪齒數和行星輪數目的確定
10一6 幾種特殊形式的行星傳動簡介
10—7 減速器
10—8 摩擦輪傳動和機械無級變速傳動
第11章 聯接
11—1 螺紋聯接
11—2 鍵聯接、花鍵聯接和成形聯接
11—3 銷聯接
11—4 鉚接、焊接和黏接
11—5 過盈聯接
第12章 軸
12—1 軸的功用和分類
12—2 軸的材料
12—3 軸的結構設計
12—4 軸的強度計算
12—5 軸的剛度計算
12—6 軸的振動及振動穩定性的概念
第13章 滑動軸承
13—1 概述
13—2 滑動軸承的結構形式
13—3 軸瓦(軸套)結構和軸承材料
13—4 滑動軸承的潤滑
13—5 混閤摩擦滑動軸承計算
13—6 液體動壓潤滑的形成及其基本方程
13—7 液體動壓嚮心滑動軸承的計算
13—8 其他滑動軸承簡介
第14章 滾動軸承
14—1 滾動軸承的構造、類型及代號
14—2 滾動軸承的失效形式和承載能力計算
14—3 滾動軸承的組閤設計
14—4 滾動軸承和滑動軸承的比較及其選擇
第15章 聯軸器、離閤器和製動器
15—1 聯軸器
15—2 離閤器
15—3 製動器
第16章 彈簧、機架和導軌
16—1 彈簧
16—2 機架
16—3 導軌
第17章 機器的運轉及其速度波動的調節
17—1 概述
17—2 機械係統的等效動力學模型
17—3 機械係統的運動方程及其求解
17—4 周期性速度波動及其調節
17—5 飛輪設計
17—6 飛輪設計的實例及討論
17—7 非周期性的速度波動
第18章 機械的平衡
18—1 概述
18—2 轉子的平衡
18—3 機架上的平衡
第19章 機械係統總體方案設計與分析綜述
19—1 機械係統的組成及其總體方案設計
19—2 機構選型及組閤
19—3 執行係統方案設計
19—4 動力係統原動機的選用
19—5 傳動係統方案設計
19—6 操縱與控製係統簡介
19—7 機械係統設計方案評價
19—8 機械係統方案設計與分析舉例
第20章 機械的發展與創新設計
20—1 機械發展與創新概述
20一2 機械創新設計綜述
20—3 創新思維、創新原理與創新技法
20—4 功能原理創新
20—5 機構創新
20—6 機械結構的改進與創新
20—7 機械現代設計與機電一體化
思考題與習題
主要參考書目
這本書給我最大的感受是其內容的係統性和深度。作者在講解每一個知識點時,都力求追根溯源,並將其置於整個機械設計體係中進行闡釋。例如,在談到潤滑與密封時,作者並沒有孤立地講解各種潤滑劑和密封件的類型,而是從摩擦、磨損、流體動力學等基礎理論齣發,解釋瞭它們在機械係統中的作用和重要性,並詳細介紹瞭不同工況下潤滑和密封方案的選擇原則。這讓我對機械設計的理解不再停留在“零件”層麵,而是上升到瞭“係統”的維度。書中對於彈性力學和塑性力學的引入,也為理解材料的變形和破壞提供瞭更深層次的理論支持。我特彆喜歡書中關於疲勞強度和斷裂韌性的講解,這對於設計承受交變載荷的機械部件至關重要。通過書中提供的案例分析,我學會瞭如何評估零件在長期服役過程中的可靠性,以及如何采取措施來延長其使用壽命。此外,書中還對機械係統的可靠性設計和壽命預測進行瞭介紹,這使得這本書不僅僅是一本關於“如何設計”的教材,更是一本關於“如何設計得更好、更可靠”的指南。
評分我必須承認,在閱讀這本書之前,我對機械設計的一些概念理解得比較模糊。但隨著閱讀的深入,我逐漸對其有瞭清晰的認識。書中在介紹各種機構時,不僅給齣瞭其結構和運動原理,還對其優缺點、適用範圍以及常見的改進方案進行瞭詳細的闡述。我尤其喜歡書中關於機器人手臂設計的章節,作者從機械臂的自由度、末端執行器的選擇,到驅動方式、傳感器配置,都進行瞭深入的講解,並且列舉瞭多個實際的機器人設計案例。這讓我對機器人設計這一個復雜而又充滿吸引力的領域有瞭初步的瞭解。此外,書中對於人機工程學的考慮也給我留下瞭深刻的印象。作者強調瞭在設計過程中要充分考慮操作人員的舒適性、安全性以及效率,並給齣瞭一些具體的設計指南和原則。這讓我認識到,一個好的機械設計不僅僅是技術上的完美,更需要人文關懷的融入。這本書讓我受益匪淺,不僅學到瞭機械設計的理論知識,更培養瞭我從多角度、多層麵思考問題的能力。
評分這本書最讓我驚艷的地方在於其對機械機構運動學和動力學分析的深入剖析。作者在講解機構自由度、速度瞬心法、加速度分析等方麵,運用瞭大量的圖示和數學推導,使得抽象的概念變得可視化,也讓復雜的計算過程變得易於理解。我特彆喜歡其中關於麯柄滑塊機構、齒輪機構等典型機構的運動分析,作者通過逐步分解,演示瞭如何計算機構中各構件的速度和加速度,並指齣瞭可能存在的乾涉和碰撞問題。這對於設計齣平穩、高效的機械係統至關重要。此外,書中關於振動分析的章節也給瞭我很大的啓發。作者從最基本的單自由度係統齣發,逐步引入多自由度係統和阻尼振動的概念,並給齣瞭求解振動方程的方法。這對於理解機械設備的共振現象以及如何采取減振措施,具有重要的指導意義。我嘗試著按照書中的方法,對一個簡單的機械臂進行瞭運動學和動力學仿真分析,結果與書中的理論分析高度吻閤,這極大地增強瞭我對所學知識的信心。這本書的講解風格非常嚴謹,邏輯性強,但又不失生動性,大量的圖錶和案例貫穿其中,讓原本枯燥的理論知識變得鮮活起來,也讓我對機械設計這門學科産生瞭更濃厚的興趣。
評分這本書最大的亮點在於其前瞻性和實用性。作者在講解機械設計的基礎知識的同時,還關注瞭最新的技術發展和行業趨勢。例如,在介紹材料科學時,書中就引入瞭先進復閤材料、智能材料等內容,並對其在機械設計中的應用前景進行瞭展望。在講解自動化和智能化時,書中就提到瞭物聯網、大數據、人工智能等技術在機械設計中的應用,並給齣瞭相關的案例分析。這讓我認識到,機械設計不再是傳統的“製造”,而是與信息技術、人工智能等領域深度融閤的交叉學科。這本書不僅為我打下瞭堅實的機械設計基礎,更讓我對未來的發展方嚮有瞭清晰的認識。我從中學習到瞭如何運用最新的技術和理念來解決實際工程問題,並不斷進行創新和突破。這本書的價值不僅僅體現在其知識的深度和廣度,更在於其能夠激發讀者的學習興趣和創新思維,為培養新一代的機械工程師提供瞭有力的支撐。
評分這本書的內容非常豐富,涵蓋瞭從基礎理論到前沿技術的方方麵麵。作者在講解機械傳動時,對於各種傳動方式的原理、特點、優缺點以及應用場閤都進行瞭詳細的介紹。我特彆欣賞書中關於蝸杆蝸輪傳動和行星齒輪傳動的章節,這些內容在實際工程中具有重要的應用價值,但往往也比較復雜。作者通過清晰的圖示和嚴謹的推導,將這些復雜的概念變得易於理解。此外,書中還對液壓傳動和氣壓傳動進行瞭詳細的介紹,這讓我對動力傳輸的不同方式有瞭更全麵的認識。我從中學習到瞭如何根據不同的功率需求、傳動精度以及工作環境,選擇最閤適的傳動方案。書中還對機械係統的可靠性設計和故障診斷進行瞭介紹,這對於提高機械設備的穩定性和延長其使用壽命具有重要的指導意義。總而言之,這本書是一本非常全麵、深入的機械設計教材,對於機械工程專業的學生和工程師來說,都具有極高的參考價值。
評分這本書的特色在於它將理論知識與實踐應用緊密結閤。作者在講解每一個概念時,都會配以大量的工程實例,這些實例來源於實際生産和科研項目,具有很強的代錶性。我尤其對書中關於有限元分析在機械設計中的應用的章節印象深刻。作者並沒有深究復雜的有限元理論,而是側重於介紹有限元分析的基本流程、常用軟件的使用方法以及結果的判讀技巧。通過書中的示例,我學會瞭如何利用有限元軟件對零件進行應力、應變和變形的分析,並根據分析結果優化設計方案。這極大地提高瞭設計的效率和精度。此外,書中還強調瞭計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助製造(CAM)在現代機械設計中的作用,並提供瞭一些關於如何利用這些工具進行參數化設計、模態分析和工藝規劃的指導。這讓我認識到,在當今科技飛速發展的時代,掌握先進的設計工具是機械工程師必備的技能。這本書就像一位經驗豐富的導師,不僅傳授我知識,更教會我如何將知識應用於解決實際問題。
評分這本書的章節安排十分閤理,邏輯清晰,循序漸進。作者在講解每個知識點時,都力求做到通俗易懂,並輔以大量的插圖和實例。我尤其喜歡書中關於軸承選型和安裝的章節。作者詳細介紹瞭各種類型軸承的結構、工作原理、性能特點以及適用範圍,並給齣瞭詳細的選型計算方法和安裝注意事項。這對於保證機械設備的正常運行和延長其使用壽命至關重要。此外,書中還對彈簧的設計進行瞭詳細的講解,包括各種彈簧的類型、受力特點、設計計算方法以及材料選擇等。我從中學習到瞭如何根據不同的載荷和變形要求,設計齣閤適的彈簧。這本書的語言風格非常嚴謹,但又不失生動性,大量的圖錶和案例貫穿其中,讓原本枯燥的理論知識變得鮮活起來,也讓我對機械設計這門學科産生瞭更濃厚的興趣。
評分作為一名即將步入工程實踐的學生,這本《高等院校機械工程係列教材:機械設計》無疑是我的“救星”。書中對於零件設計的講解,從最基礎的軸承、齒輪到復雜的傳動裝置,都力求全麵和深入。我尤其欣賞作者在講解齒輪設計時,不僅僅停留在齒輪的幾何參數和強度計算,還擴展到瞭齒輪的失效形式、材料選擇、潤滑以及精度等級的考慮,這些都是在實際工程中不可或缺的知識。我曾嘗試著利用書中提供的圖錶和公式,設計一個簡單的減速器,整個過程都得到瞭書中的詳細指導,從選擇齒輪類型、計算傳動比,到進行強度和剛度校核,再到考慮潤滑和密封,每一步都清晰明瞭。書中還特彆強調瞭標準化和係列化的重要性,這對於提高設計效率和降低製造成本具有重要的現實意義。我從中學習到瞭如何查找和使用各種標準件,如何進行組件化設計,以及如何考慮可製造性和可維修性。這本書的語言風格非常務實,側重於解決實際工程問題,並鼓勵讀者運用所學知識進行創新設計。我相信,在今後的工作學習中,這本書將成為我不可或缺的參考手冊。
評分這本書對我而言,更像是一次深入機械設計殿堂的探索之旅。作者在材料力學的章節中,對於各種應力狀態的講解,從單一應力到復閤應力,再到應力集中和疲勞分析,都做到瞭細緻入微。我尤其對其中關於許用應力法和安全係數法的對比分析印象深刻,它清晰地闡述瞭兩種設計方法的適用場景和優缺點,這在工程實踐中是需要反復權衡的關鍵點。當我讀到關於聯結件的章節時,關於各種連接形式的強度計算和可靠性分析,作者的闡述是極其嚴謹的。以螺紋聯接為例,不僅講解瞭螺紋的幾何參數、強度計算,還深入探討瞭預緊力對連接可靠性的影響,以及防鬆措施的設計。這本書中的例題設計非常貼閤實際工程,涵蓋瞭從簡單零件到復雜組件的設計流程,每一道例題的解答都詳盡而清晰,包含瞭完整的計算過程、圖紙繪製要點以及設計說明,這讓我能夠真正理解理論知識如何轉化為實際的工程設計。書末的附錄部分,更是提供瞭許多國傢標準和行業規範的參考,這對於希望在實際工作中運用所學知識的讀者來說,無疑是一份寶貴的資源。我從中學習到瞭如何根據不同的載荷條件、工作環境以及經濟性要求,選擇最閤適的材料和設計方案,這種係統性的思維訓練,是任何一本零散的資料都無法比擬的。
評分拿到這本《高等院校機械工程係列教材:機械設計》時,我首先被它厚實的封麵和沉甸甸的重量所吸引。翻開目錄,密密麻麻的章節標題立刻展現齣其內容的廣博與係統性。從基礎的機械零件設計,如螺紋、鍵、銷、齒輪、軸等,到更復雜的機構運動學與動力學分析,再到最後的機械係統集成與優化,這本書幾乎涵蓋瞭機械設計領域的方方麵麵。在閱讀過程中,我尤其欣賞作者在講解每個概念時所采用的循序漸進的邏輯。例如,在介紹軸的設計時,作者並沒有直接拋齣復雜的計算公式,而是先從軸的受力情況、失效模式入手,然後逐步引入應力分析、強度計算、剛度計算,最後纔給齣具體的例題和設計步驟。這種由淺入深、層層遞進的講解方式,使得即使是初學者也能較好地理解並掌握相關的知識。書中的插圖和錶格也十分精美,不僅直觀地展示瞭機械零件的構造和工作原理,還提供瞭大量實用的數據和規範,大大提高瞭學習效率。我特彆喜歡其中關於材料選擇和熱處理章節的講解,它不僅列舉瞭各種常用工程材料的性能特點,還詳細闡述瞭不同熱處理工藝對材料性能的影響,這對於實際工程設計至關重要。總而言之,這本書無疑是一本非常紮實的機械設計入門和進階教材,為我後續深入學習和實際應用打下瞭堅實的基礎。
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