《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是根據(jù)教育部有關(guān)機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教學(xué)基本要求和創(chuàng)新型社會對創(chuàng)新人才的需求而編創(chuàng)的!稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》的體系和內(nèi)容是根據(jù)機械組成分類來組織的,并以此來編制章節(jié)順序。全書共15章;第1章緒論,第2~9章為傳動基礎(chǔ)知識和各類傳動機構(gòu),第10章為聯(lián)接,第11~13章為軸系零件,第14章為機械的平衡與速度波動的調(diào)節(jié),第15章為機械創(chuàng)新設(shè)計簡介。
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》可作為高等工科院校的非機械類、近機械類本科和?茖W(xué)生的機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的教材,也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
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本書編者以培養(yǎng)高素質(zhì)、研究型創(chuàng)新人才為目的,在內(nèi)容的編排上按照從機械認識、機械設(shè)計到機械研究創(chuàng)新的認識規(guī)律,由淺入深,由簡單到綜合,拓寬基礎(chǔ),聯(lián)系實際,提煉要義,突出能力,著重培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和開拓與創(chuàng)新能力。 全書內(nèi)容包括:平面連桿機構(gòu)、齒輪傳動、凸輪機構(gòu)、蝸桿傳動、帶傳動和鏈傳動、聯(lián)接、軸承、聯(lián)軸器、離合器和制動器、機械的平衡與速度波動的調(diào)節(jié)等十五章。
在本書的編寫過程中,編者試圖以培養(yǎng)高素質(zhì)、研究型創(chuàng)新人才為目的,在內(nèi)容的編排上按照從機械認識、機械設(shè)計到機械研究創(chuàng)新的認識規(guī)律,由淺入深,由簡單到綜合,拓寬基礎(chǔ),聯(lián)系實際,提煉要義,突出能力,著重培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和開拓與創(chuàng)新能力。以期得到一本簡明實用的、反映新時代特色的教材。
在課程原知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,本書新增了創(chuàng)新設(shè)計這部分內(nèi)容,以創(chuàng)新實踐作為課程教學(xué)的結(jié)點,變被動的“學(xué)習(xí)”為主動的“行為”,使課程教學(xué)目的更加明確。
參加本書編寫的有:何競飛、鄭志蓮、李國順、郭海波、周英和潘曉紅。其中,第1章緒論,第2章平面機構(gòu)自由度和速度分析,第14章機械的平衡與速度波動的調(diào)節(jié)和第15章機械創(chuàng)新設(shè)計簡介由何競飛編寫;第3章平面連桿機構(gòu),第4章凸輪機構(gòu),第5章齒輪傳動和第6章蝸桿傳動由鄭志蓮、何競飛編寫;第7章輪系、減速器和變速器和第8章其他常用機構(gòu)由李國順編寫;第12章軸承和第13章聯(lián)軸器、離合器和制動器由郭海波編寫;第9章帶傳動和鏈傳動由周英編寫;第10章聯(lián)接和第11章軸由潘曉紅編寫。何競飛、鄭志蓮擔(dān)任主編,李國順、郭海波擔(dān)任副主編,王艾倫擔(dān)任主審。
由于本書是第一次出版,難免存在錯誤和遺漏之處,殷切希望廣大讀者不吝批評指正。來信請寄:中南大學(xué)機電工程學(xué)院機械學(xué)教學(xué)研究中心。
應(yīng)采用鑄造性能好的材料;若采用焊接毛坯,則應(yīng)選用焊接性能好的低碳鋼,因為含碳量超過0.3%的鋼難以焊接;對于尺寸較小、外形簡單、大量生產(chǎn)的零件,適合沖壓或模鍛,應(yīng)選用延展性較好的材料;需要熱處理的零件,所選材料應(yīng)有良好的熱處理性能。此外,還要考慮材料的易加工性,包括零件熱處理后的易加工性能。
1.5.3 經(jīng)濟性要求
在機械的成本中,材料費用約占30%以上,有的甚至達到50%,可見選用廉價材料有重大的意義。選用廉價材料,節(jié)約原材料,特別是節(jié)約貴重材料,是機械設(shè)計的一個基本原則。為了使零件最經(jīng)濟地制造出來,不僅要考慮原材料的價格,還要考慮零件制造費用。為此,可采取如下具體措施:
。1)盡量采用高強度鑄鐵(如球墨鑄鐵)來代替鋼材,用工程塑料或粉末冶金材料代替有色金屬材料。
(2)采用熱處理(包括化學(xué)熱處理)或表面強化(如噴丸、滾壓)等工藝,充分發(fā)揮和利用材料潛在的力學(xué)性能。
。3)合理采用表面鍍層等方法(如鍍鉻、鍍銅、噴涂減摩層、發(fā)黑等),以減少和延緩腐蝕或磨損的速度,延長零件的使用壽命。
。4)采用組合式零件結(jié)構(gòu),在零件的工作部分使用貴重材料,其他非直接工作部分則可采用廉價的材料。例如大直徑的蝸輪,常采用青銅齒圈和鑄鐵輪芯的組合式結(jié)構(gòu),以節(jié)約大量的有色金屬。
。5)改善工藝方法,提高材料利用率,降低成本。例如采用冷鐓錐齒輪代替齒形刨削加工,實現(xiàn)無切削加工。
。6)用我國富有元素(錳、硅、硼、鉬、釩、鈦等)合金鋼代替稀有元素(鉻、鎳等)合金鋼。在選用材料時,還應(yīng)注意本國、本地區(qū)、本企業(yè)的材料供應(yīng)情況,盡可能就地取材,減少采購和管理費用。
1.6 機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性
1.6.1 機械零件的結(jié)構(gòu)工藝性
1.零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)與生產(chǎn)條件和批量相適應(yīng)
零件的結(jié)構(gòu)工藝性與生產(chǎn)條件和批量有著密切的聯(lián)系。單件和小批生產(chǎn)的零件,應(yīng)利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件制造,例如大尺寸的齒輪毛坯,在一般設(shè)備條件下鍛造較困難,就應(yīng)采用鑄件或焊接件;當(dāng)缺少磨齒設(shè)備時,就不能用變形大的熱處理工藝等。成批和大量生產(chǎn)的零件,可采用專門設(shè)備、數(shù)控加工中心和自動線生產(chǎn),這種條件應(yīng)考慮用無切削或少切削成形工藝;采用組裝結(jié)構(gòu)等。