《機械設計基礎》是根據(jù)教育部有關機械設計基礎課程的教學基本要求和創(chuàng)新型社會對創(chuàng)新人才的需求而編創(chuàng)的!稒C械設計基礎》的體系和內容是根據(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章為傳動基礎知識和各類傳動機構,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節(jié),第15章為機械創(chuàng)新設計簡介。
《機械設計基礎》可作為高等工科院校的非機械類、近機械類本科和專科學生的機械設計基礎課程的教材,也可供有關工程技術人員參考。
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本書編者以培養(yǎng)高素質、研究型創(chuàng)新人才為目的,在內容的編排上按照從機械認識、機械設計到機械研究創(chuàng)新的認識規(guī)律,由淺入深,由簡單到綜合,拓寬基礎,聯(lián)系實際,提煉要義,突出能力,著重培養(yǎng)學生工程實踐能力和開拓與創(chuàng)新能力! ∪珪鴥热莅ǎ浩矫孢B桿機構、齒輪傳動、凸輪機構、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、研究型創(chuàng)新人才為目的,在內容的編排上按照從機械認識、機械設計到機械研究創(chuàng)新的認識規(guī)律,由淺入深,由簡單到綜合,拓寬基礎,聯(lián)系實際,提煉要義,突出能力,著重培養(yǎng)學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。
在課程原知識結構的基礎上,本書新增了創(chuàng)新設計這部分內容,以創(chuàng)新實踐作為課程教學的結點,變被動的“學習”為主動的“行為”,使課程教學目的更加明確。
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章平面機構自由度和速度分析,第14章機械的平衡與速度波動的調節(jié)和第15章機械創(chuàng)新設計簡介由何競飛編寫;第3章平面連桿機構,第4章凸輪機構,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、鄭志蓮擔任主編,李國順、郭海波擔任副主編,王艾倫擔任主審。
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:中南大學機電工程學院機械學教學研究中心。
應采用鑄造性能好的材料;若采用焊接毛坯,則應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、大量生產的零件,適合沖壓或模鍛,應選用延展性較好的材料;需要熱處理的零件,所選材料應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,是機械設計的一個基本原則。為了使零件最經濟地制造出來,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)采用組合式零件結構,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構,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,還應注意本國、本地區(qū)、本企業(yè)的材料供應情況,盡可能就地取材,減少采購和管理費用。
1.6 機械零件的結構工藝性
1.6.1 機械零件的結構工藝性
1.零件的結構應與生產條件和批量相適應
零件的結構工藝性與生產條件和批量有著密切的聯(lián)系。單件和小批生產的零件,應利用現(xiàn)有生產條件制造,例如大尺寸的齒輪毛坯,在一般設備條件下鍛造較困難,就應采用鑄件或焊接件;當缺少磨齒設備時,就不能用變形大的熱處理工藝等。成批和大量生產的零件,可采用專門設備、數(shù)控加工中心和自動線生產,這種條件應考慮用無切削或少切削成形工藝;采用組裝結構等。