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本书按照教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会制定的“机械设计基础课程教学基本要求”编写,并在此基础上适当地扩充了内容。
全书共分为4篇,第一篇主要介绍了常用的机构原理及相应的设计资料;第二篇主要介绍了包括齿轮传动、蜗杆传动、挠性传动、轮系、轴承、轴、联轴器与离合器等传动零部件在内的设计计算相关知识;第三篇主要介绍了连接与支撑零部件的相关设计资料;第四篇以圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器与圆柱蜗杆减速器为设计对象,较为详细、具体地介绍了课程设计的具体步骤及设计规范。各章节经典例题选用现代设计工具软件进行设计、优化分析,实现基础理论与现代工具的运用融合;每章后附有习题,可辅助读者进行知识的巩固学习。
本书可作为高职高专院校机械工程、机电工程、机械制造以及与机械有关专业的教材,也可以作为机械设计与制造行业培训或职业资格认证的参考读物。
绪论 1
0.1 机械的组成 1
0.1.1 机器与机构 1
0.1.2 机构、部件、构件与零件 2
0.2 本课程的研究内容和任务 2
0.2.1 本课程研究的主要内容 2
0.2.2 本课程的主要任务 3
0.3 机械设计的基本要求和一般步骤 3
0.3.1 机械设计的基本要求 3
0.3.2 机械零件的设计准则 4
0.3.3 机械零件设计的一般步骤 4
0.4 课程设计的基本要求和内容 5
0.4.1 课程设计的目的 5
0.4.2 课程设计的内容及任务 5
0.4.3 课程设计的一般步骤 6
0.4.4 课程设计应注意的问题 7
第1篇 常用机构原理及设计资料
第1章 平面机构的运动简图及
自由度 8
1.1 机构的组成 8
1.1.1 运动副的概念 8
1.1.2 自由度与约束条件 8
1.1.3 平面运动副的分类 9
1.2 平面机构的运动简图 9
1.2.1 机构运动简图的定义 9
1.2.2 平面机构运动简图的绘制 10
1.2.3 利用ADAMS进行颚式
破碎机的运动分析 12
1.2.4 利用ADAMS进行单缸
内燃机的运动分析 13
1.3 平面机构的自由度 14
1.3.1 平面机构自由度的计算 14
1.3.2 平面机构具有确定运动的
条件 15
1.3.3 计算平面机构自由度时应
注意的事项 16
习题 18
第2章 平面连杆机构 19
2.1 铰链四杆机构的基本类型与工作
特性 19
2.1.1 铰链四杆机构的基本类型 19
2.1.2 铰链四杆机构的工作特性 21
2.1.3 利用ADAMS进行牛头
刨床机构的运动分析 23
2.2 铰链四杆机构的曲柄存在条件 25
2.3 平面四杆机构的演化 26
2.3.1 曲柄滑块机构 26
2.3.2 导杆机构 27
2.3.3 摇块机构和定块机构 28
2.3.4 偏心轮机构 28
2.4 平面四杆机构的图解法设计 29
2.4.1 按给定的行程速比系数K
设计平面四杆机构 29
2.4.2 按给定的连杆位置设计
平面四杆机构 30
习题 30
第3章 凸轮机构 32
3.1 凸轮机构的组成和分类 32
3.1.1 凸轮机构的组成 32
3.1.2 凸轮机构的分类 33
3.2 从动件的常用运动规律 34
3.2.1 等速运动规律 35
3.2.2 等加速等减速运动规律 35
3.2.3 简谐运动规律 36
3.3 图解法设计凸轮轮廓 36
3.3.1 凸轮轮廓设计的基本原理 36
3.3.2 对心直动从动件盘形凸轮
轮廓曲线的设计 37
3.3.3 偏置直动从动件盘形凸轮
轮廓曲线的设计 39
3.3.4 利用ADAMS进行凸轮
机构的设计与仿真 40
3.4 凸轮机构基本参数的确定 42
3.4.1 凸轮机构压力角及其许用值 42
3.4.2 滚子半径的选择 43
3.4.3 基圆半径的确定 44
3.5 圆柱凸轮机构的课程设计 44
3.5.1 滚子直动从动件圆柱凸轮
轮廓的设计 45
3.5.2 滚子摆动从动件圆柱凸轮
展开轮廓曲线的设计 46
3.5.3 直动-摆动从动件圆柱凸轮
组合机构设计实例 49
习题 52
第4章 间歇运动机构 53
4.1 棘轮机构 53
4.1.1 棘轮机构的工作原理 53
4.1.2 棘轮机构的类型 53
4.1.3 棘轮机构的应用 55
4.2 槽轮机构 55
4.2.1 槽轮机构的组成及工作原理 55
4.2.2 槽轮机构的分类及运用 56
4.3 不完全齿轮机构 57
4.4 凸轮间歇运动机构 58
4.5 间歇运动机构的课程设计 58
4.5.1 棘轮机构的设计 58
4.5.2 槽轮机构的设计 60
习题 62
第2篇 传动零部件资料及设计
第5章 齿轮传动 63
5.1 齿轮传动的类型、特点及应用 63
5.1.1 齿轮传动的类型 63
5.1.2 齿轮传动的特点及应用 63
5.2 齿廓啮合基本定律 64
5.3 渐开线和渐开线齿廓的啮合特性 65
5.3.1 渐开线及其性质 65
5.3.2 渐开线齿廓满足定传动比
传动的要求 66
5.3.3 渐开线齿廓的啮合特性 67
5.4 标准直齿圆柱齿轮的基本参数和
几何尺寸 68
5.4.1 齿轮各部分的名称及符号 68
5.4.2 标准直齿圆柱齿轮的基本
参数及几何尺寸计算 69
5.5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合
传动 71
5.5.1 正确啮合条件 71
5.5.2 连续传动条件 72
5.5.3 正确安装条件 73
5.6 渐开线直齿圆柱齿轮的加工 74
5.6.1 齿轮轮齿的加工方法 74
5.6.2 轮齿的根切现象、齿轮的
最小齿数 76
5.6.3 变位齿轮简介 76
5.7 轮齿的失效形式和齿轮材料 77
5.7.1 轮齿的失效形式 77
5.7.2 设计准则 79
5.7.3 齿轮材料 79
5.8 直齿圆柱齿轮的强度计算 81
5.8.1 轮齿的受力分析和载荷计算 81
5.8.2 齿根弯曲强度计算 82
5.8.3 齿面接触疲劳强度计算 83
5.8.4 轮齿的许用弯曲应力和许用
接触应力 84
5.8.5 齿轮强度计算中的参数选择 85
5.8.6 利用ADAMS进行圆柱齿轮
啮合的仿真分析 86
5.9 斜齿圆柱齿轮传动 88
5.9.1 斜齿圆柱齿轮齿廓的形成及
啮合特点 88
5.9.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和
几何尺寸计算 89
5.9.3 斜齿轮正确啮合的条件和
重合度 91
5.10 直齿圆锥齿轮传动 92
5.10.1 圆锥齿轮传动概述 92
5.10.2 圆锥齿轮的齿廓曲线、
背锥和当量齿数 93
5.10.3 标准直齿圆锥齿轮的几何
尺寸计算 95
5.11 齿轮传动的润滑 96
5.12 斜齿圆柱齿轮SolidWorks三维
设计实例 97
5.12.1 绘制齿形 97
5.12.2 创建齿条 98
5.12.3 创建齿轮基体 99
5.12.4 创建齿轮安装孔 100
习题 101
第6章 蜗杆传动 103
6.1 概述 103
6.1.1 蜗杆传动的特点 103
6.1.2 蜗杆传动的类型 104
6.1.3 利用ADAMS进行蜗杆
传动啮合的运动仿真 105
6.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何
尺寸 107
6.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数 107
6.2.2 蜗杆传动的几何尺寸计算 109
6.3 蜗杆传动的失效形式、材料
和结构 111
6.3.1 蜗杆传动的失效形式及材料
选择 111
6.3.2 蜗杆、蜗轮的结构 111
6.4 蜗杆传动的受力分析和强度计算 112
6.4.1 蜗杆传动的受力分析 112
6.4.2 蜗杆传动的强度计算 113
6.5 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡
计算 113
6.5.1 蜗杆传动的效率 113
6.5.2 蜗杆传动的润滑 114
6.5.3 热平衡计算 114
6.6 阿基米德蜗轮蜗杆在SolidWorks
中的建模与装配 115
6.6.1 阿基米德蜗杆的建模方法 115
6.6.2 阿基米德蜗轮轮齿的建模
方法 116
6.6.3 阿基米德蜗轮蜗杆建模与
装配实例 117
习题 119
第7章 挠性传动 120
7.1 带传动的类型、特点及运用 120
7.1.1 带传动的类型 120
7.1.2 带传动的特点与运用 121
7.2 V带和带轮的结构 122
7.2.1 普通V带的结构和尺寸
标准 122
7.2.2 V带轮的结构 124
7.3 带传动的工作情况分析 125
7.3.1 带传动的受力分析 125
7.3.2 带传动的应力分析 126
7.4 普通V带传动的计算 128
7.4.1 带传动的失效形式和设计
准则 128
7.4.2 单根V带的基本额定
功率P0 128
7.4.3 带传动设计的原始数据及
内容 130
7.4.4 设计步骤和传动参数的选择 130
7.5 带传动的张紧、安装及维护 133
7.5.1 V带传动的张紧 133
7.5.2 带传动的安装与维护 134
7.6 链传动简介 134
7.6.1 链传动的组成、特点、
分类及应用 134
7.6.2 滚子链的结构及标准 135
7.6.3 链传动的运动特性 136
7.6.4 链传动的设计简介及主要
参数的选择 137
习题 138
第8章 轮系 139
8.1 轮系及其分类 139
8.1.1 定轴轮系 139
8.1.2 周转轮系 139
8.1.3 复合轮系 140
8.2 定轴轮系传动比的计算 140
8.2.1 一对齿轮啮合的传动比 141
8.2.2 定轴轮系传动比的计算 141
8.3 周转轮系传动比的计算 143
8.3.1 周转轮系的组成 143
8.3.2 周转轮系传动比的计算 144
8.4 复合轮系传动比的计算 146
8.5 轮系的应用 147
8.5.1 轮系的应用 147
8.5.2 利用ADAMS进行汽车后
桥差速器轮系的设计与运动
分析 148
习题 151
第9章 轴承 152
9.1 轴承的分类 152
9.2 滚动轴承的结构、类型和代号 152
9.2.1 滚动轴承的结构 152
9.2.2 滚动轴承的特性和类型 153
9.2.3 滚动轴承的代号 155
9.3 滚动轴承的寿命计算和尺寸选择 157
9.3.1 滚动轴承的载荷分析 157
9.3.2 滚动轴承的失效形式及
设计准则 158
9.3.3 基本额定寿命和基本额
定动载荷 158
9.3.4 滚动轴承的寿命计算 160
9.3.5 角接触轴承的轴向载荷
计算 161
9.3.6 滚动轴承的静强度计算 163
9.4 滚动轴承的组合设计 164
9.4.1 轴系的轴向固定 164
9.4.2 轴承组合的调整 165
9.4.3 滚动轴承的配合 166
9.4.4 滚动轴承的装拆 167
9.4.5 滚动轴承的润滑和密封 167
9.5 滑动轴承的类型及结构 169
9.5.1 滑动轴承的类型与摩擦
状态 169
9.5.2 滑动轴承的结构 170
9.5.3 轴瓦的结构及材料 171
9.5.4 滑动轴承的润滑 173
9.6 非液体摩擦滑动轴承的设计计算 174
9.6.1 向心滑动轴承的计算 175
9.6.2 推力滑动轴承的计算 176
习题 176
第10章 轴 178
10.1 概述 178
10.1.1 轴的类型 178
10.1.2 轴的材料 179
10.2 轴的结构设计 180
10.2.1 轴的组成 180
10.2.2 零件在轴上的固定方法 181
10.2.3 轴的结构工艺性 182
10.2.4 减小应力集中、提高轴的
疲劳强度 183
10.2.5 轴的结构尺寸 183
10.3 轴的强度计算 184
10.3.1 按扭转强度条件计算 184
10.3.2 按弯扭合成强度条件计算 185
10.4 轴的刚度计算 186
习题 187
第11章 联轴器、离合器和制动器 188
11.1 联轴器 188
11.1.1 刚性联轴器 189
11.1.2 挠性联轴器 190
11.2 离合器 193
11.2.1 嵌合式离合器 193
11.2.2 摩擦式离合器 194
11.2.3 超越离合器 195
11.3 制动器 196
11.3.1 带式制动器 196
11.3.2 块式制动器 197
11.3.3 盘式制动器 197
习题 198
第12章 传动零件的设计计算 199
12.1 轴径的初算 199
12.2 联轴器的选择 199
12.3 减速器箱体外部传动零件的
设计 200
12.3.1 带传动 200
12.3.2 链传动 201
12.3.3 开式齿轮传动 201
12.4 减速器箱体内部传动零件的设计 202
12.4.1 圆柱齿轮传动 202
12.4.2 圆锥齿轮传动 203
12.4.3 蜗杆传动 203
习题 204
第3篇 连接、支撑零部件资料及设计
第13章 螺纹连接 205
13.1 螺纹连接的基本知识 205
13.1.1 螺纹的形成 205
13.1.2 螺纹的类型和应用 205
13.1.3 螺纹的主要参数 206
13.1.4 螺纹连接的主要类型和
应用 207
13.2 螺纹连接的预紧和防松 208
13.2.1 螺纹连接的预紧 208
13.2.2 螺纹连接的防松 209
13.3 螺栓连接的强度计算和结构
设计 210
13.3.1 普通螺栓连接的强度
计算 210
13.3.2 螺纹连接的结构设计要点 214
13.3.3 利用ANSYS进行螺栓的
强度校核 215
习题 217
第14章 键连接和销连接 219
14.1 键连接 219
14.1.1 键连接的类型与特点 219
14.1.2 平键连接的尺寸选择和
强度验算 221
14.1.3 花键连接 223
14.1.4 利用ANSYS进行平键的
有限元分析 224
14.2 销连接 226
习题 228
第4篇 减速器的课程设计
第15章 传动装置的总体设计 229
15.1 减速器简介 229
15.1.1 减速器的类型、特点及
应用 229
15.1.2 减速器的典型结构 230
15.2 传动装置的布置 232
15.3 电动机的选择 233
15.3.1 电动机类型和结构形式 233
15.3.2 电动机功率的确定 233
15.3.3 电动机转速的确定 235
15.3.4 总传动比的计算和各级
传动比的分配 235
15.3.5 计算传动装置的运动和
动力参数 237
第16章 减速器的结构与附件 241
16.1 减速器的构造 241
16.2 轴系部件 241
16.3 箱体 242
16.4 减速器附件 242
16.4.1 视孔和视孔盖 242
16.4.2 通气器 243
16.4.3 油面指示器 244
16.4.4 放油孔和螺塞 246
16.4.5 启盖螺钉 247
16.4.6 定位销 247
16.4.7 起吊装置 248
16.4.8 挡油盘 249
16.4.9 轴承盖 249
第17章 圆柱齿轮减速器轴系部件
设计 251
17.1 确定齿轮及箱体轴承座的位置 251
17.1.1 确定齿轮的位置 251
17.1.2 确定箱体与轴承座位置 253
17.2 轴承类型选择及其在箱体座孔中
位置的确定 253
17.2.1 轴承类型选择 253
17.2.2 确定轴承在箱体座孔中的
轴向位置 253
17.3 轴的结构设计 254
17.3.1 确定轴的径向尺寸 254
17.3.2 确定轴的轴向尺寸 256
17.3.3 确定轴上键槽位置和尺寸 258
17.4 轴、轴承、键的校核计算 258
17.5 轴承组合设计 259
17.5.1 轴系部件的轴向固定 260
17.5.2 轴承的润滑与密封 260
17.6 齿轮结构设计 263
第18章 圆柱齿轮减速器箱体及附件
设计 265
18.1 箱体结构设计 265
18.1.1 箱体的刚度 265
18.1.2 箱体的密封 268
18.1.3 箱体结构的工艺性 268
18.2 附件的结构选择与设计 270
18.2.1 视孔和视孔盖 270
18.2.2 通气器 271
18.2.3 油标 272
18.2.4 放油孔和螺塞 273
18.2.5 启盖螺钉 274
18.2.6 定位销 274
第19章 圆锥齿轮减速器装配工作
图设计 276
19.1 轴系部件设计 276
19.1.1 确定传动零件、箱体内壁
及轴承座位置 276
19.1.2 轴的结构设计和轴承类型
的选择 278
19.1.3 确定力作用点及校核轴、
键、轴承 278
19.1.4 小圆锥齿轮轴系部件的
轴承组合设计 278
19.2 箱体及附件设计 281
第20章 圆柱蜗杆减速器装配
工作图设计 282
20.1 轴系部件设计 282
20.1.1 确定传动零件、箱体内壁
及轴承座位置 282
20.1.2 轴的结构设计和轴承类型
的选择 283
20.1.3 确定力的作用点及校核轴、
键、轴承 284
20.1.4 蜗杆轴系部件的轴承组合
设计 284
20.1.5 蜗杆减速器的散热 286
20.2 箱体及附件设计 287
第21章 零件图的设计与绘制 289
21.1 轴类零件图的设计及绘制 289
21.1.1 视图的选择 289
21.1.2 标注尺寸 289
21.1.3 标注尺寸的极限偏差和
形位公差 290
21.1.4 标注表面粗糙度 290
21.1.5 编写技术要求 291
21.2 齿轮类零件工作图的设计与绘制 291
21.2.1 视图的选择 291
21.2.2 尺寸的标注 291
21.2.3 啮合特性表 292
21.2.4 主要技术要求 292
21.3 箱体类零件图的设计及绘制 292
21.3.1 视图的选择 292
21.3.2 尺寸标注 292
21.3.3 形位公差和表面粗糙度 292
21.3.4 编写技术要求 293
第22章 编制设计计算说明书与
准备答辩 294
22.1 设计计算说明书的要求 294
22.2 设计计算说明书的主要内容 295
22.3 准备答辩 296
第23章 现代机械设计实例--
减速器 298
23.1 减速器零部件建模设计 298
23.1.1 箱体造型设计 298
23.1.2 主动轴造型设计 305
23.1.3 从动轴齿轮造型设计 307
23.2 减速器虚拟装配设计 309
23.3 减速器关键零部件力学性能分析
与结构优化 312
23.3.1 箱体的力学分析 312
23.3.2 从动轴的力学分析 314
23.4 减速器运动仿真 317
参考文献 3192100433B
课程设计非常简单,只要完成任务量就行,我的借给你参考一下吧
1、F′=F″+[1-C1/(C1+C2)]F=0+(1-0.7)*2000=600N F 0=F′+[C1/(C1+C2)]F=600+0.7*2000=2000N2、F′=F″+[1-C1...
机械设计基础课程设计教学探索
机械设计基础课程设计是重要的实践性教学环节,通过课程设计,使学生综合运用所学的机械设计的理论知识和方法,掌握设计的一般规律,培养解决机械工程中实际问题的能力。鉴于目前课程设计中普遍存在学生对设计任务重视不够、缺乏团队意识以及计算和画图能力不足等问题,有必要从课程设计的选题、过程跟踪、考核以及课程的教学方面加以改革,提出了理论授课与课程设计相结合、设计题目的多样化、引入创新方法和计算机技术以及考核方法的改进等建议,从而调动学生的积极性,提高课程设计的质量。
机械设计基础课程设计教学探索
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《机械设计基础课程设计(第2版)》为高等工科院校各专业“机械设计基础课程设计”教材。《机械设计基础课程设计(第2版)》以单级齿轮和蜗杆减速器为例,针对课程设计的进程和需要,介绍了减速器的构造、设计指导书与指导规范、设计资料、参考图例及设计题目数据。
《机械设计基础课程设计(第2版)》可作为学生自学和教师指导用书,也可供有关工程技术人员使用。
前言
第1章机械设计基础课程设计概述
11课程设计的目的
12课程设计的内容和步骤
121课程设计的内容
122课程设计的步骤
13课程设计有关的注意事项
14课程设计任务书
15课程设计进程表
第2章机械传动装置总体设计
21确定传动方案
22电动机的选择
221电动机的类型和结构形式
222选择电动机的型号
23总传动比的计算和各级传动
比的分配
231计算总传动比
232分配各级传动比
24传动装置的运动参数和动力
参数的计算
第3章传动零件的设计与计算
31选择联轴器的类型和型号
32箱外传动件的设计
321带传动
322链传动
323开式齿轮传动
33箱内传动件的设计
331圆柱齿轮传动
332锥齿轮传动
333蜗杆传动
34轴的强度计算
第4章减速器的结构与附件设计
41减速器的结构
411减速器的类型、特点及应用
412减速器的组成结构
413箱体结构的设计要求
414箱体的结构尺寸
42减速器附件的设计
第5章装配图绘制与减速器设计
51装配图的绘制准备
511视图的选择与图面的布置
512确定传动零件的中心线及齿轮的
轮廓
513确定箱体的内壁线
514确定箱体轴承座孔的宽度
52轴的结构设计
521轴的径向尺寸设计
522轴的轴向尺寸设计
523轴系的校核计算
53传动零件、联接零件及支承
零件的设计
531齿轮的结构设计
532键的选择和校核
533滚动轴承组合的设计
54减速器的润滑与密封
541减速器的润滑
542减速器的密封
55减速器装配图尺寸标注和技术
特征
551减速器装配图尺寸标注
552减速器技术特征
56编写技术要求、零件序号、
标题栏及明细表
561编写技术要求
562编写零件序号、标题栏及
明细栏
第6章零件工作图的绘制与零件的
设计
61零件工作图的绘制
62零件的设计
621轴的设计622齿轮的设计
623带轮的设计
第7章编写设计计算说明书与答辩
准备
71编写设计计算说明书
72答辩准备
第8章机械设计基础课程设计案例
附录
参考文献
《机械设计基础课程设计及题解》共分3篇(含1张CD)。第1篇内容与华中科技大学出版社出版的《机械设计基础》(林承全编著)完全配套,有全部题解和教材习题答案。第2篇内容主要是机械设计课程设计的要求、步骤、计算及图纸设计;课程设计常用标准和规范,介绍在设计过程中,常用件的参数选择及规范要求;参考图例及设计图例,主要为学生在学习、设计过程中提供范例和参考。第3篇机械设计常用标准和规范是课程设计的全部资料,综合了设计指导书、图册、手册等内容。不需要另外买课程设计指导书或手册!
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