机械设计基础课程设计指导与简明手册 -中南大学出版社

机械设计基础课程设计指导与简明手册

【作者】：彭宇辉,杨红
【出版时间】：2009-08
【字数】：404（千字）
【定价】：￥29.00（元）
【出版社】：中南大学出版社
【ISBN】：978-7-81105-835-2
【页码】：268（页）
【开本】：16开

本书是根据教育部制定的《高职高专教育机械设计和机械设计基础课程教学基本要求》中关于课程设计的精神而编写的,是机械设计和机械设计基础的配套教材。全书采用基于设计过程的模块式教学编写方式,包括七个部分:机械设计基础课程设计概述;机械传动装置及零部件设计;减速器的结构设计;装配图及零件图的设计与绘制;设计说明书编制与设计实例及答辩;创新设计;机械设计课程设计题目;机械零件结构设计正误对比;减速器设计图册及相关设计手册、国家标准。

本书包含了课程设计指导书,机械零件设计手册和机械零件设计课程设计图册及机械零件结构设计正误对比图的部分内容以及有关的最新国家标准、规范的节选内容,各部分有机结合起来,使本书更具有针对性和实用性,是机械设计基础课程设计的首选教材。

本书可作为高等职业技术学院、职工大学、电视大学、函授大学的机械类、近机类各专业的教材,或用于教学参考书,亦可供有关工程技术人员参考。

模块一机械设计基础课程设计概述……………………………………………………… (1)
1.1 课程设计的目的…………………………………………………………………… (1)
1.2 课程设计的内容…………………………………………………………………… (1)
1.3 课程设计的步骤及计划安排……………………………………………………… (2)
1.3.1 机械设计的一般过程……………………………………………………… (2)
1.3.2 课程设计的一般步骤……………………………………………………… (2)
1.4 课程设计的要求与注意事项……………………………………………………… (3)
模块二机械传动装置及零部件设计……………………………………………………… (5)
2.1 机械传动装置总体设计…………………………………………………………… (5)
2.1.1 分析与拟定传动方案……………………………………………………… (5)
2.1.2 电动机的选择……………………………………………………………… (7)
2.1.3 传动装置总传动比及各级传动比的分配……………………………… (10)
2.1.4 传动装置的运动和动力参数计算……………………………………… (11)
2.1.5 传动装置的总体设计举例……………………………………………… (13)
2.2 传动零件的设计计算…………………………………………………………… (15)
2.2.1 减速器外传动零件的设计……………………………………………… (15)
2.2.2 减速器内传动零件的设计……………………………………………… (16)
2.3 滚动轴承的组合设计…………………………………………………………… (18)
2.3.1 滚动轴承组合设计的内容……………………………………………… (18)
2.3.2 滚动轴承的选择………………………………………………………… (18)
2.3.3 滚动轴承组合的结构设计……………………………………………… (20)
2.3.4 减速器中常用滚动轴承装置…………………………………………… (25)
模块三减速器的结构设计………………………………………………………………… (30)
3.1 减速器结构……………………………………………………………………… (30)
3.1.1 常用减速器的类型及特性……………………………………………… (30)
3.1.2 减速器各部位结构及附属零件的名称和作用………………………… (31)
3.1.3 减速器箱体结构………………………………………………………… (32)
3.1.4 减速器附件的结构设计………………………………………………… (42)
3.2 减速器的润滑与密封…………………………………………………………… (50)
3.2.1 齿轮和蜗杆传动的润滑………………………………………………… (50)
3.2.2 滚动轴承的润滑………………………………………………………… (52)
3.2.3 润滑剂的选择…………………………………………………………… (54)
3.2.4 轴伸出端的密封………………………………………………………… (55)
3.2.5 轴承室箱体内侧的密封………………………………………………… (57)
3.2.6 箱体结合面的密封……………………………………………………… (57)
模块四减速器装配图与零件图的设计与绘制…………………………………………… (58)
4.1 概述……………………………………………………………………………… (58)
4.1.1 装配图设计的准备……………………………………………………… (58)
4.1.2 装配图的图面布置……………………………………………………… (59)
4.2 装配草图的设计与绘制………………………………………………………… (59)
4.2.1 装配草图的第一阶段…………………………………………………… (59)
4.2.2 装配草图的第二阶段…………………………………………………… (64)
4.2.3 装配草图的检查修改阶段……………………………………………… (68)
4.3 减速器装配工作图设计………………………………………………………… (69)
4.3.1 对视图的要求…………………………………………………………… (69)
4.3.2 标注尺寸………………………………………………………………… (69)
4.3.3 标出技术特性…………………………………………………………… (69)
4.3.4 编写技术要求…………………………………………………………… (70)
4.3.5 零件编号………………………………………………………………… (71)
4.3.6 绘制明细表和标题栏…………………………………………………… (71)
4.4 零件工作图的设计……………………………………………………………… (71)
4.4.1 概述……………………………………………………………………… (71)
4.4.2 轴类零件工作图设计…………………………………………………… (72)
4.4.3 齿轮类零件工作图设计………………………………………………… (73)
4.4.4 箱体零件工作图设计…………………………………………………… (76)
模块五设计计算说明书编写与设计实例及答辩………………………………………… (77)
5.1 设计计算说明书的要求及注意事项…………………………………………… (77)
5.1.1 设计计算说明书的书写要求及注意事项……………………………… (77)
5.1.2 设计计算说明书的打印要求(推荐) …………………………………… (77)
5.2 设计计算说明书的内容与格式………………………………………………… (78)
5.2.1 设计计算说明书的内容………………………………………………… (78)
5.2.2 设计计算说明书的书写格式…………………………………………… (79)
5.3 设计实例………………………………………………………………………… (83)
5.4 答辩准备………………………………………………………………………… (98)
5.5 课程设计准备思考题…………………………………………………………… (98)
模块六创新设计………………………………………………………………………… (102)
6.1 概述……………………………………………………………………………… (102)
6.1.1 创新的概念与创新的作用……………………………………………… (102)
6.1.2 创造的特征与总体过程………………………………………………… (102)
6.1.3 创新能力的培养与创造性思维的激发………………………………… (103)
6.1.4 机械产品设计的类型…………………………………………………… (103)
6.2 创新基本原理…………………………………………………………………… (104)
6.3 常用创新方法及应用…………………………………………………………… (105)
6.3.1 发现出创新……………………………………………………………… (105)
6.3.2 设问出创新……………………………………………………………… (106)
6.3.3 列举出创新……………………………………………………………… (107)
6.3.4 联想出创新……………………………………………………………… (107)
6.4 机械创新设计实例及分析……………………………………………………… (108)
6.4.1 机构创新设计原则……………………………………………………… (108)
6.4.2 常见机构分析…………………………………………………………… (109)
6.4.3 日常生活中机构创新设计实例………………………………………… (110)
附录……………………………………………………………………………………… (112)
附录1 机械设计课程设计题目……………………………………………………… (112)
附录2 结构设计正误对比…………………………………………………………… (119)
附录3 减速器装配图示例…………………………………………………………… (128)
附录4 材料…………………………………………………………………………… (153)
附录5 一般标准和紧固件…………………………………………………………… (171)
附录6 润滑与密封…………………………………………………………………… (192)
附录7 螺纹及螺纹联接……………………………………………………………… (197)
附录8 键联接、销联接……………………………………………………………… (209)
附录9 Y系列基本系列三相异步电动机技术数据………………………………… (214)
附录10 滚动轴承…………………………………………………………………… (220)
附录11 联轴器……………………………………………………………………… (233)
附录12 极限与配合、形位公差和表面粗糙度…………………………………… (241)
附录13 齿轮传动和蜗杆传动的精度……………………………………………… (248)
参考文献…………………………………………………………………………………… (252)

《机械设计基础课程设计指导与简明手册》是“机械设计基础”课程的配套教材,是根据教育部制定的《高职高专教育机械设计和机械设计基础课程教学基本要求》中关于课程设计的精神而编写的。体现了教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教育部[2006]16号)和教育部财政部《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》(教高[2006]14号)文件的精神。

全书采用基于设计过程的模块式教学编写方式,编者吸取了多年在实践、教学中所积累的经验。全书内容全面,简捷明了,应用性、可操作性强。其内容包含六个模块和附录,每个模块编写内容力求详细而实用,内容体系编排重在满足学生课程设计实践的要求,提高学生分析问题、解决问题的应用能力。

本书以齿轮减速器的设计为主体,系统地介绍了设计内容、设计步骤和方法,同时引入了创新设计,开拓了学生的视野,拓展了学生的思维,培养了学生创新设计的能力。

本教材由彭宇辉、杨红主编。编写分工为:湖南科技职业学院彭宇辉编写模块一、模块二,湖南化工职业技术学院陈慧玲编写模块三及附录六,湖南工业职业技术学院杨红编写模块四、模块六及附录十二、附录十三,湖南机电职业技术学院易传佩编写模块五及附录一、附录二、附录三,湖南信息职业技术学院钱萍编写附录四、附录五、附录七、附录八、附录九、附录十、附录十一。

本书的编写是一次教学改革的探索,力求适应高职高专课程体系和教学内容的改革及发展,但限于编者水平,书中的缺点和错误恳请各位同仁及读者不吝批评指正。

编者
2009年5月

加入世贸组织后,我国机械制造业迎来了空前的发展机遇,我国正逐步变成“世界制造中心”。为了增强竞争能力,中国制造业开始广泛使用先进的数控技术、模具技术,21世纪机械制造业的竞争,其实是数控技术的竞争。随着数控技术、模具技术的迅速发展及数控机床的急剧增长,我国机械企业急需大批数控机床编程、操作、维修技术人才及模具设计与制造技术人才,而目前劳动力市场这种技术应用型人才严重短缺。为此,教育部会同劳动和社会保障部、国防科工委、信息产业部、交通部、卫生部联合启动了“职业院校制造业和现代服务业技能型紧缺人才培养培训工程”,明确了高等职业教育的根本任务就是要从劳动力市场的实际需要出发,坚持以就业为导向,以全面素质为基础,以能力为本位,努力造就数以千万计的制造业和现代服务业一线迫切需要的高素质技能型人才。并在全国选择确定了90所高职院校、96所中职院校作为数控技术技能型紧缺人才培养培训工程示范院校,推荐403个企事业单位作为校企合作数控培养培训基地。计划2003~2007年向社会输送数控专业毕业生数十万人,提供短期培训数十万人次,以缓解劳动力市场数控技能型人才紧缺的现状。

大量培养技能型人才中的一个重要问题就是教材。在机电类专业高等职业教育迅速发展的同时,具有高职特色的机电类专业教材极其匮乏,不能满足技能型人才培养的需要。为了适应机电类高职教育迅速发展的形势,在湖南省教育厅职成处,湖南省教育科学研究院的支持、指导和帮助下,湖南省高等职业教育机电类专业教学研究会和中南大学出版社进行了广泛的调研,探索出版符合高职教育教学模式、教学方式、教学改革的新教材的路子。他们组织全国30多所高职院校的院系领导及骨干教师召开了多次教材建设研讨会,充分交流了教学改革、课程设置、教材建设的经验,把教学研究与教材建设结合起来。并对机电类专业高职教材的编写指导思想、教材定位、特色、名称、内容、篇幅进行了充分的论证,统一了思想,明确了思路。在此基础上,由湖南省高等职业教育机电类专业教学研究会牵头,成立了“湖南省机电类专业规划教材编委会”,组织编写出版了高等职业教育机电类专业系列教材,这套教材包括机电类所有专业的公共专业基础课教材及数控、模具专业的核心专业课教材。

教材的编委会由业内权威教授、专家、高级工程技术人员组成,作者都是具有丰富教学经验、较高学术水平和实践经验的教授、专家及骨干教师、双师型教师。编委会通过推荐、招标、遴选确定了每本书的主编,并对每本书的编写大纲、内容进行了认真的审定,还聘请了中南大学、湖南大学等高校的教授、专家担任教材主审,确保了教材的高质量及权威性和专业性。

根据高职教育应用型人才培养目标,这套教材既具有高等教育的知识内涵,又具有职业教育的职业能力内涵,主要体现了以下特点。

(1)以综合素质为基础,以能力为本位。

本套教材把提高学生能力放在突出的位置,符合教育部机电类专业教学基本要求和人才培养目标,注重创新能力和综合素质培养。尽量做到理论与实践的零距离,教材的编写注重技能性、实用性,加强实验、实训、实习等实践环节,力求把学生培养成为机电行业一线迫切需要的应用型人才。

(2)以社会需求为基本依据,以就业为导向。

适应社会需求是职业教育生存和发展的前提,也是职业教育课程设置的基本出发点。本套教材以机电企业的工作需求为依据,探索和建立根据企业用人“订单”进行教育与培训的机制,明确职业岗位对核心能力和一般专业能力的要求,重点培养学生的技术运用能力和岗位工作能力。教材选用了技术先进、占市场份额最大的FANUC(法那科)、SEMENS(西门子)和华中等典型数控系统,既具针对性,又兼适应性,使学生具有较强的就业岗位适应能力。

(3)反映了机电领域的新知识、新技术、新工艺、新方法。

本套教材充分反映了机电行业内最新发展趋势和最新研究成果,体现了数控、模具领域的新知识、新技术、新工艺、新方法,克服了以往专业教材中存在的内容陈旧、更新缓慢的弊端,选择了目前最新的数控系统为典型实例,采用了最新的国家标准及相关技术标准。

(4)贯彻学历教育与职业资格证、技能证考试相结合的精神。

本套教材把职业资格证、技能证考证的知识点与教材内容相结合,将实践教学体系与国家职业技能鉴定标准实行捆绑,设计了与数控(车、铣)等工种技能考证基本相同的教材体系和标准版块,安排了相应的考证训练题及考证模拟题,使学生在获得学分的同时,也能较容易地获得职业资格证书。

(5)教材内容精炼。

本套教材以工程实践中“会用、管用”为目标,理论以“必需、够用”为度,对传统教材内容进行了精选、整合、优化和压缩,能更好地适应高职教改的需要。由于作了统一规划,相关教材之间内容安排合理,基础课与专业课有机衔接,全套教材具有系统性、科学性。

(6)教材体系立体化。

为了方便老师教学和学生学习,本套教材提供了电子课件、电子教案、教学指导,教学大纲、考试大纲、题库、案例素材等教学资源支持服务平台。

教材的生命力在于质量,而提高质量是永恒的主题。希望教材的编委会及出版社能做到与时俱进,根据高职教育改革和发展的形势及机电类专业技术发展的趋势,不断对教材进行修订、改进、完善,精益求精,使之更好地适应高等职业教育人才培养的需要,也希望他们能够一如既往地依靠业内专家,与科研、教学、产业第一线人员紧密结合,加强合作,不断开拓,出版更多的精品教材,为高等职业教育提供优质的教学资源和服务。

王键
2006年1月于长沙
(序作者为湖南省教育厅副厅长,教授、博士生导师)