中国科学院机械工程系列规划教材·国家工科机械基础课程教学基地规划教材：机械原理课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王淑仁 编

图书标签:

• 机械原理
• 课程设计
• 机械工程
• 工科教材
• 教学参考
• 机械基础
• 国家工科机械基础课程教学基地
• 中国科学院
• 规划教材
• 高等教育

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030176011

版次：1

商品编码：11172426

包装：平装

开本：16开

出版时间：2006-09-01

用纸：胶版纸

页数：239

正文语种：中文

编辑推荐

　　《中国科学院机械工程系列规划教材·国家工科机械基础课程教学基地规划教材：机械原理课程设计》与配套软件是为满足机械基础课程实践教学环节——机械原理课程设计的需要而编写，以培养学生的机械系统运动方案创新设计能力和应用现代先进分析与设计手段解决工程实际问题能力为目标。
　　《中国科学院机械工程系列规划教材·国家工科机械基础课程教学基地规划教材：机械原理课程设计》由文字版与电子版两部分内容组成。文字版内容主要包括机构运动方案创新设计、机构分析数学模型建立及求解方法、各种常用机构的计算机辅助设计方法、机构动力学问题的计算机求解方法、C语言编写的机构分析通用程序、ADAMS软件在机构建模与仿真中的应用实例以及机械原理课程设计题目等内容。电子版内容为读者提供了一个计算机辅助机构设计的软件平台，还有为方便编程和撰写设计说明书提供的机构分析通用子程序和设计题目的电子文档。
　　《中国科学院机械工程系列规划教材·国家工科机械基础课程教学基地规划教材：机械原理课程设计》和配套的机构设计与分析软件可作为高等学校机械类专业“机械原理课程设计”教材或毕业设计的资料，也可作为有关工程技术人员从事新产品开发和设计的辅助工具。

内容简介

　　《中国科学院机械工程系列规划教材·国家工科机械基础课程教学基地规划教材：机械原理课程设计》是一部文字内容与软件内容紧密结合的、适应21世纪教学方法和手段改革的多媒体形式教材，为满足机械基础课程实践教学环节——机械原理课程设计的需要而编写，以培养学生的机械系统运动方案创新设计能力和应用现代先进分析与设计手段解决工程实际问题能力为目标。全书文字部分共分8章，其中第1章简要介绍机械原理课程设计与机械系统方案创新设计和计算机辅助机构设计的关系，以及机械原理课程设计的教学目的、要求与方法。第2章主要阐述机械系统方案设计的内容。第3章给出平面连杆机构运动分析和动态静力分析的数学模型和用C语言编写的通用程序。第4章通过两个具体示例说明机械系统运动方案设计的思路和方法。第5章给出常用机构设计的数学模型以及机构设计软件的功能与使用方法。第6章是动力学设计的相关内容。第7章介绍了基于ADAMS软件的机构建模与仿真方法。第8章为课程设计题选。配套软件为读者提供了机构分析的程序库和连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及几种形式组合机构的设计平台。

目录

序
前言
第1章 绪论
1.1 机构系统的创新设计
1.2 计算机辅助机构设计
1.3 机械原理课程设计的教学目的、要求与方法

第2章 机械系统的方案设计
2.1 机械设计与机械系统方案设计
2.2 机械执行系统的方案设计
2.3 机械传动系统的方案设计
2.4 原动机及其选择
2.5 机构的创新设计

第3章 II级机构的运动分析和动态静力分析方法
3.1 II级机构运动分析的数学模型。
3.2 II级机构运动分析通用子程序
3.3 II级机构运动分析实例
3.4 II级机构动态静力分析的数学模型
3.5 II级机构动态静力分析通用子程序
3.6 II级机构动态静力分析实例

第4章 机械系统运动方案设计示例
4.1 简易圆盘印刷机的运动方案设计
4.2 冲压式蜂窝煤成型机的运动方案设计

第5章 常用机构的计算机辅助设计
5.1 连杆机构设计
5.2 凸轮机构设计
5.3 圆柱齿轮机构设计
5.4 组合机构设计

第6章 机构动力学设计
6.1 动力机的机械特性及电机的选择
6.2 机组动力学模型及运动方程的数值解法
6.3 飞轮转动惯量的计算方法

第7章 基于ADAMS软件的机构建模与仿真方法
7.1 连杆机构建模与仿真
7.2 凸轮机构建模与仿真
7.3 齿轮一连杆组合机构建模与仿真

第8章 课程设计题选
8.1 洗瓶机设计
8.2 轧辊机设计
8.3 剪板机设计
8.4 半自动平压模切机设计
8.5 四工位专用机床设计
8.6 医用棉签卷棉机设计
8.7 专用精压机设计
8.8 步进输送机设计
8.9 平台印刷机设计
8.10 书本打包机设计
8.11 健身球检验分类机
8.12 半自动钻床
8.13 压片成型机
8.14 巧克力糖包装机
8.15 垫圈内径检测装置
8.16 台式电风扇摇头装置
8.17 平尺刻线机设计
8.18 糕点切片机设计
8.19 剥豆机设计
8.20 旋转型灌装机
8.21 自动打印机设计
8.22 电机转子嵌绝缘纸机设计
8.23 自动制钉机设计
8.24 自动链条编结机设计
8.25 螺钉头冷镦机设计
8.26 抽油机机械系统设计
8.27 荧光灯灯丝装架机上料机械手及芯柱传送机构设计
8.28 牛头刨床设计
8.29 插床机械设计
8.30 压床机械设计
8.31 摇摆式输送机设计
参考文献

前言/序言

机械原理课程设计：理论与实践的深度融合 引言 机械原理，作为机械工程领域的核心基础课程，其教学目标在于使学生掌握机械系统的运动、力以及能量的分析方法，理解机构的构成、传动形式、润滑、强度等关键要素，并能运用所学知识解决实际工程问题。课程设计环节，更是将理论知识转化为实践能力的桥梁，通过动手实践，学生得以深入理解机械原理的应用，培养解决复杂工程问题的综合能力。本书旨在系统地梳理和呈现机械原理课程设计中的核心内容、方法与思路，引导学生完成高质量的课程设计项目。 第一章 课程设计概述 本章将对机械原理课程设计进行全面介绍，阐述其在机械工程人才培养中的重要地位和作用。 1.1 课程设计的目的与意义： 深入解析课程设计如何强化学生对机械原理抽象概念的具象理解，提升其独立分析问题、解决问题的能力，以及初步的工程实践和创新意识。强调设计过程不仅是理论知识的复习和巩固，更是对工程思维模式的训练。 1.2 课程设计的任务与要求： 详细说明课程设计通常包含的典型任务，例如：设计一个简单的机械传动系统、分析一个机构的运动规律、完成一个机构的强度校核等。明确课程设计在方案选择、技术可行性分析、图纸绘制、计算论证、报告撰写等方面的基本要求，强调规范性和科学性。 1.3 课程设计的一般步骤： 梳理课程设计从题目接收、资料调研、方案构思、方案比较与选择、详细设计、计算与校核、图纸绘制、成果总结到答辩的全过程。为学生提供清晰的设计流程指引，使其在整个设计过程中做到有条不紊。 1.4 课程设计中应注意的问题： 提示学生在设计过程中可能遇到的难点，如：方案创新不足、计算错误、图纸不规范、报告逻辑不清等，并给出相应的指导和建议，帮助学生规避常见的设计误区。 第二章 机械系统分析与方案构思 本章聚焦于课程设计的第一步——对机械系统进行深入分析，并在此基础上进行富有创造力的方案构思。 2.1 需求分析与技术指标确定： 引导学生如何从实际工程需求出发，准确理解设计任务，并将其转化为具体、可量化的技术指标。例如，在设计一个起重机构时，需要明确的起重量、起升高度、速度要求、工作环境等。 2.2 现有技术调研与文献检索： 强调进行充分的背景调研的重要性，包括对现有类似机械的设计方案、技术成熟度、优缺点进行分析。介绍有效的文献检索方法和信息筛选技巧，帮助学生站在巨人的肩膀上进行设计。 2.3 机械系统功能分解与模块化设计： 讲解如何将复杂的机械系统分解为若干个功能模块，并针对每个模块进行独立的设计和优化。这种方法有助于降低设计的复杂度，便于协同工作和后续的系统集成。 2.4 方案构思的创新方法： 介绍多种创新的思路和方法，如：类比法、组合法、变形法、逆向思维法等。鼓励学生跳出固有思维模式，探索更加高效、经济或新颖的设计方案。 2.5 方案优选与评价标准： 提出一套系统的方案评价标准，包括技术可行性、经济性、可靠性、安全性、环保性、操作便利性等。指导学生如何运用定性与定量的评价方法，从众多备选方案中选出最优解。 第三章 机构运动分析与设计 机构是机械系统的基本构成单元，本章将深入探讨机构的运动分析与设计。 3.1 机构的类型与组成： 介绍不同类型的机械机构，如：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、间歇运动机构等，以及它们的基本组成要素（机架、原动件、连架杆、从动件）和连接方式（转动副、移动副）。 3.2 机构的自由度计算： 详细讲解平面机构和空间机构的自由度计算方法，包括肯尼迪定理、古诺公式等，并分析自由度对机构运动特性的影响。 3.3 机构的运动分析方法： 介绍平面机构的运动分析方法，包括：图解法（瞬心法、速度多边形法）、解析法（矢量法、复数法）等。重点讲解如何确定机构在特定位置的位移、速度和加速度。 3.4 机构的综合与设计： 讲解如何根据功能需求，设计出满足特定运动规律的机构。包括：反向设计（已知运动，求机构）、综合方法（如：数模综合、函数发生器法）等。 3.5 典型机构的设计实例： 通过具体的设计案例，如：曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、四杆机构等，演示机构运动分析和设计的实际应用过程。 第四章 传动系统设计与选择 传动系统是将动力源的能量传递到工作部件的关键环节，本章将系统介绍传动系统的设计内容。 4.1 传动方案的选择原则： 依据传递功率、传动比要求、工作环境、经济性、可靠性、维护便利性等因素，指导学生选择合适的传动类型，如：带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆蜗轮传动、液压传动、气动传动等。 4.2 齿轮传动设计： 4.2.1 齿轮传动的种类与特点： 介绍直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆等常见齿轮传动的结构、工作原理及优缺点。 4.2.2 齿轮传动的参数选择： 讲解模数、齿数、压力角、螺旋角等关键参数的确定原则，以及它们对传动性能的影响。 4.2.3 齿轮传动的强度校核： 阐述齿根弯曲强度和齿面接触强度的校核方法，确保齿轮在载荷作用下不发生断裂或过度磨损。 4.3 带传动与链传动设计： 4.3.1 带传动的选择与计算： 介绍三角带、V带、平带、同步带等不同类型的带传动，以及根据功率、转速、中心距等参数计算带的长、宽度和张紧力。 4.3.2 链传动的选择与计算： 讲解滚子链、套筒链等链条的选型，以及滚子链的节数、中心距、链长等参数的计算。 4.4 其它传动形式的设计： 简要介绍蜗轮蜗杆传动、无级变速器、液压传动和气动传动的基本原理和应用场景。 第五章 机械零件强度设计与校核 机械零件的强度是保证机械安全可靠运行的基础，本章将重点讲解强度设计与校核。 5.1 强度设计的原则与方法： 阐述强度设计的总体目标，即保证零件在工作载荷下不发生屈服、断裂、疲劳等破坏。介绍许用应力法、应力强度法等设计方法。 5.2 机械零件的受力分析： 指导学生如何准确识别零件承受的载荷类型（拉、压、弯、扭、剪切）和载荷大小，并进行力的合成与分解。 5.3 材料的力学性能与选择： 介绍常用工程材料（如：碳素钢、合金钢、铸铁、铝合金等）的力学性能（强度、硬度、塑性、韧性、疲劳极限等），以及如何根据零件的工作条件和受力情况选择合适的材料。 5.4 典型零件的强度校核： 5.4.1 轴的强度校核： 讲解轴的弯曲、扭转强度校核，以及轴的刚度校核（挠度、转角）。 5.4.2 螺栓联接的强度校核： 分析螺栓的拉伸、剪切、挤压强度，以及螺母的强度校核。 5.4.3 键联接的强度校核： 讲解键的挤压、剪切强度校核。 5.4.4 轴承的寿命计算： 介绍滚动轴承的基本额定寿命计算，以及如何根据工作载荷和转速选择合适的轴承。 5.5 疲劳强度与应力集中： 解释疲劳破坏的原因，以及如何通过选择材料、优化零件形状、进行表面处理等方法提高零件的抗疲劳性能。讨论应力集中的影响，并介绍减小应力集中效应的措施。 第六章 润滑与磨损 良好的润滑和对磨损的控制是延长机械设备使用寿命、提高工作效率的重要保障。 6.1 润滑的基本原理： 介绍润滑在减少摩擦、降低磨损、散热、密封、防锈等方面的作用。 6.2 润滑剂的种类与选用： 区分液体润滑、半干油润滑、干油润滑、固体润滑等，并介绍润滑油、润滑脂的性能参数和选用原则。 6.3 润滑方式的选择： 介绍滴油润滑、浸油润滑、油浴润滑、压力润滑、循环润滑等常见润滑方式，并分析其适用场合。 6.4 磨损的类型与原因： 阐述机械零件在工作过程中发生的磨损，包括磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等，并分析其产生的原因。 6.5 减小磨损的措施： 提出提高零件表面硬度、改进表面粗糙度、优化接触应力分布、选择合适的润滑剂和润滑方式等控制磨损的策略。 第七章 课程设计报告撰写与答辩 本章指导学生如何系统地总结设计成果，并进行有效的答辩。 7.1 课程设计报告的结构与要求： 详细说明课程设计报告应包含的章节，如：封面、目录、摘要、绪论、需求分析、方案设计、详细设计（机构设计、传动设计、零件强度校核）、润滑与磨损分析、结论、参考文献等。强调报告的逻辑性、条理性、规范性和图文并茂。 7.2 图纸绘制规范： 介绍机械制图的基本国家标准，包括视图、尺寸标注、形位公差、表面粗糙度等的标注要求，以及典型零件图、装配图的绘制规范。 7.3 计算说明的规范： 强调计算过程的清晰性、计算依据的准确性、计算结果的可靠性，以及单位的统一性。 7.4 答辩准备与技巧： 指导学生如何准备答辩内容，突出设计的亮点和创新点，清晰地阐述设计思路和关键环节。提供有效的答辩技巧，包括自信表达、准确回答问题、虚心接受意见等。 结论 机械原理课程设计是一个系统而富有挑战性的过程，它要求学生将抽象的理论知识与具体的工程实践相结合。通过对机械系统进行深入分析，构思创新方案，进行严谨的运动与力学分析，并合理选择传动与润滑方式，最终完成高质量的设计成果。本书提供的系统性指导，旨在帮助学生掌握机械原理课程设计的核心技能，为未来从事机械工程领域的学习与工作奠定坚实的基础。希望本书能成为学生在课程设计道路上的得力助手，激发其在机械设计领域的探索热情和创新能力。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《机械原理课程设计》的时候，就被它厚实的体量所震撼，原本以为内容会充斥着各种枯燥的理论公式，但实际翻阅后，发现我的担忧完全是多余的。这本书的语言风格非常接地气，尽管涉及的是严谨的机械工程知识，但作者并没有使用过于晦涩难懂的术语，很多地方的解释都辅以生动形象的比喻，让我这个机械工程领域的“小白”也能大致理解。尤其值得称赞的是，书中将理论知识与实际的课程设计紧密结合，不再是单纯的知识堆砌，而是引导读者如何将所学的理论应用到具体的工程实践中。大量的案例分析和设计流程的介绍，让我对如何开展一项机械原理课程设计有了初步的认知，也激发了我动手实践的兴趣。我觉得对于初学者而言，这本书提供了一个非常好的入门平台，能够帮助我们建立起坚实的理论基础，并且初步掌握解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装和装帧都相当扎实，纸张的质感也很好，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是认真做出来的教材。书名很长，一开始还以为是那种学术味道很浓、不太好读的书，但翻开目录后，发现内容安排得相当有序。从最基础的机构分析，到各种传动装置的设计，再到最后的动力学分析，逻辑链条非常清晰。每一章的开头都会对本章的学习目标进行明确的概述，这对于我这种需要快速掌握重点的学习者来说，简直是福音。而且，书中穿插了不少图示和表格，很多复杂的概念通过形象的图形一下子就豁然开朗了，比如那些复杂的机械连接方式，看图比看纯文字描述要直观得多。虽然我还没有深入到具体的设计部分，但光是前面的基础理论部分，就觉得内容讲解得很到位，不是那种敷衍了事的“填鸭式”教学，而是真正地引导你去理解机械原理背后的科学道理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于机械工程专业的学生而言，无疑是一份宝贵的学习资源。我尤其欣赏它在内容上的前瞻性，它不仅仅是在传授机械原理的经典知识，更是在引导学生如何将这些知识应用于实际的课程设计中，这正是很多传统教材所欠缺的。书中对于机械系统集成、动力学仿真等一些更高级的主题也进行了触及，虽然篇幅不至于过于深入，但足以让有志于深入研究的学生看到方向。此外，书中对于机械设计中的一些关键原则和注意事项也有详细的阐述，例如公差配合、材料选择、润滑等，这些都是在实际工程中非常重要的考量因素。这本书的价值在于，它能够帮助学生从理论学习者向实践设计者转变，为他们未来的职业生涯做好充分的准备。

评分☆☆☆☆☆

读这本书，我感受到了一种循序渐进的学习路径。从最基础的机械概念，如构件、运动副、自由度等，到复杂的机构分析，再到最终的机械设计，每一步都衔接得非常自然。书中不仅提供了清晰的理论阐述，还通过大量的实例来佐证和巩固这些理论。比如，在讲解凸轮机构时，书中不仅给出了理论的推导，还配有不同类型凸轮轮廓的图示，并且结合实际应用场景进行了说明，这让我能够更直观地理解不同凸轮设计带来的运动特性差异。而且，书中的习题设计也很合理，既有巩固基础概念的简单题，也有需要综合运用知识才能解决的综合题，这对于检验学习效果非常有帮助。总而言之，这本书的编排逻辑清晰，内容详实，能够帮助读者系统地掌握机械原理的相关知识，并为实际的课程设计打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本教材最让我印象深刻的是它在内容深度上的处理。它并没有仅仅停留在机械原理的基础理论层面，而是将目光投向了更实际的“课程设计”环节。这意味着，它不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“怎么做”。书中对于不同类型的机械传动设计，比如齿轮传动、带传动、链传动等，都进行了详细的步骤拆解和设计方法的讲解，并且提供了相应的计算公式和图纸绘制要求。这一点对于即将进入课程设计阶段的学生来说，简直是太有用了。我特别留意了关于自由度和速度比的计算部分，这部分内容讲解得非常细致，还结合了一些实际的机械装置进行举例说明，让我对这些核心概念有了更深刻的理解。整体而言，这本书在理论与实践之间架起了一座坚实的桥梁，能够有效地指导学生完成机械原理的课程设计任务。