机械设计课程设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王军，田同海，何晓玲 著

图书标签:

• 机械设计
• 课程设计
• 机械工程
• 设计基础
• 工程图学
• AutoCAD
• SolidWorks
• 机械原理
• 创新设计
• 毕业设计

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111586012

版次：1

商品编码：12305711

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十三五”规划教材

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：309

内容简介

反映工科教育的特点，突出实用性和实践性的原则，体现CDIO（构思、设计、实施、运作）的工程教育理念，以有利于学生综合素质的形成和科学思想方法与创新能力的培养。以整体培养规格为目标，优化内容体系，贯彻以必须、够用为度的原则，为后续课程的学习和可持续教育打下坚实的基础。注意前后知识的连贯性、逻辑性，力求深入浅出，图文并茂并在可用图示说明的前提下直接用图说明教学内容，以有利于学生对新知识的理解。体现新知识、新技术、新方法、新标准，并适当留有供自学和拓宽专业的知识内容。

目录

前　言
第一篇　机械设计课程设计指导
第一章　概述 1
第一节　机械设计课程设计的目的 1
第二节　机械设计课程设计的内容 1
第三节　机械设计课程设计的方法和步骤 2
第四节　机械设计课程设计中应注意的
问题 3
第五节　计算机辅助设计概述 4
第二章　设计题目 6
第一节　设计带式输送机传动装置 6
第二节　设计链式输送机传动装置 8
第三节　设计搅拌器和螺旋输送机传动
装置 10
第四节　设计加热炉推料机传动装置 12
第三章　机械传动装置的总体设计 13
第一节　传动方案的分析和确定 13
第二节　电动机的选择 16
第三节　传动比的分配 18
第四节　计算传动装置的运动和动力参数 20
第四章　减速器的结构和润滑 22
第一节　减速器的结构 22
第二节　减速器的润滑 29
第五章　传动零件的设计及联轴器的
选择 33
第一节　减速器外传动零件的设计要点和
联轴器的选择 33
第二节　减速器内传动零件的设计要点 35
第六章　减速器装配草图的设计 38
第一节　概述 38
第二节　确定齿轮及箱体、轴承座的位置 39
第三节　轴的结构设计 42
第四节　轴、轴承、键连接的校核计算 48
第五节　轴系部件的结构设计 48
第六节　锥齿轮减速器设计特点 58
第七节　蜗杆减速器设计特点 63
第七章　减速器装配工作图的设计 68
第一节　概述 68
第二节　减速器箱体的结构设计 68
第三节　减速器附件的选择与设计 76
第四节　装配工作图的绘制 81
第五节　装配工作图的尺寸标注 83
第六节　编制减速器的技术特性表 84
第七节　编制减速器的技术要求 85
第八节　零部件编号、明细栏和标题栏 87
第八章　零件工作图的设计 90
第一节　对零件工作图的基本要求 90
第二节　轴类零件工作图 91
第三节　齿轮类零件工作图 94
第四节　箱体零件工作图 98
第九章　编写设计计算说明书、课程
设计的总结和答辩 101
第一节　编写设计计算说明书 101
第二节　课程设计的总结 102
第三节　课程设计的答辩 103
第四节　课程设计资料的整理 105
第十章　减速器装配图常见错误示例 107
第一节　轴系结构设计中的错误示例 107
第二节　箱体设计中的错误示例 111
第二篇　机械设计常用标准和规范
第十一章　常用数据和标准 115
第一节　标准代号 115
第二节　常用数据 115
第三节　一般标准 117
第四节　机械制图一般规范 124
第五节　铸件设计一般规范 142
第十二章　常用工程材料 144
第一节　黑色金属材料 144
第二节　有色金属材料 150
第三节　非金属材料 152
第十三章　连接及轴系零件紧固件 153
第一节　螺纹及螺纹连接 153
第二节　轴系零件紧固件 169
第三节　键连接 172
第四节　销连接 174
第十四章　滚动轴承 176
第一节　常用滚动轴承 176
第二节　滚动轴承的配合和游隙 196
第十五章　润滑与密封 199
第一节　润滑剂 199
第二节　润滑装置 201
第三节　密封装置 202
第十六章　联轴器 206
第一节　联轴器轴孔和连接形式 206
第二节　刚性联轴器 207
第三节　挠性联轴器 208
第十七章　电动机 216
第一节　Y 系列三相异步电动机的技术
参数 216
第二节　Y 系列电动机安装代号 217
第三节　Y 系列电动机的安装及外形
尺寸 218
第十八章　极限与配合、几何公差及
表面粗糙度 220
第一节　极限与配合 220
第二节　几何公差 234
第三节　表面粗糙度 238
第十九章　齿轮传动、蜗杆传动的精度
及公差 243
第一节　渐开线圆柱齿轮的精度 243
第二节　锥齿轮的精度 260
第三节　圆柱蜗杆、蜗轮的精度 266
第二十章　减速器附件 271
第一节　通气器 271
第二节　轴承盖及套杯 272
第三节　油面指示器 273
第四节　油塞 275
第五节　窥视孔及视孔盖 276
第六节　起吊装置 277
第三篇　机械设计课程设计参考
第二十一章　参考图例(独立成册)
附录　课程设计实例———锥齿轮-圆柱齿轮减速器设计 281
参考文献 309

前言/序言

本书按照教育部高等学校机械基础课程教学指导委员会颁布的《机械设计课程教学基本要求》和《机械设计基础课程教学基本要求》, 并结合我校在机械设计课程设计教学方面的经验编写而成, 适用于机械类、近机械类各专业。
机械设计和机械设计基础课程是工科机械类、近机械类各专业的一门主要技术基础课。
机械设计课程设计是这两门课程的一个重要实践教学环节, 学生通过课程设计实践训练, 不仅可以加深对机械设计、机械设计基础课程内容的理解和巩固, 还可以把先修课程工程图学、理论力学、材料力学、机械工程材料学、公差配合与技术测量、机械制造基础、金属工艺学、机械原理等内容融会贯通, 从而达到综合运用的目的。更为重要的是, 在课程设计中, 可以使学生逐步树立正确的设计思想, 培养创新设计理念, 提高独立工作的能力。
全书分为三篇, 共21 章。第一篇为机械设计课程设计指导, 内容包括概述, 设计题目,机械传动装置的总体设计, 减速器的结构和润滑, 传动零件的设计及联轴器的选择, 减速器装配草图的设计, 减速器装配工作图的设计, 零件工作图的设计, 编写设计计算说明书、课程设计的总结和答辩, 减速器装配图常见错误示例; 第二篇为机械设计常用标准和规范, 内容包括常用数据和标准, 常用工程材料, 连接及轴系零件紧固件, 滚动轴承, 润滑与密封,联轴器, 电动机, 极限与配合、几何公差及表面粗糙度, 齿轮传动、蜗杆传动的精度及公差, 减速器附件; 第三篇为参考图例, 包括一级减速器装配图7 张, 二级减速器装配图10张以及轴、齿轮、锥齿轮、蜗杆、蜗轮、箱盖、箱座等零件工作图14 张。附录给出了课程设计实例———锥齿轮-圆柱齿轮减速器设计。
本书将设计指导书、相关标准和规范、参考图例、设计实例等有机结合, 使内容更加完整、系统, 实用性更强。
本书采用了最新国家标准、规范和设计资料。
本书参考图例中的装配图和零件工作图大部分来源于河南科技大学学生的课程设计, 并经过了精心的修改和完善, 图样质量较高。而且大部分零件工作图是根据参考图例中的装配图绘制的, 这样更有利于学生理解装配图与零件图之间的关系。
参加本书编写的有河南科技大学田同海(第一~第五、二十一章(部分) ), 王军(第六、第十一、第二十一章(部分)、附录), 何晓玲(第七~第九章), 周铭丽(第十、第十八章)、张利娟(第十二、第十七、第二十章)、周志刚(第十三章)、李雪飞(第十四、第二十一章(部分) )、张中利(第十五、第十六、第二十一章(部分) )、陈科家(第十九、第二十一章(部分) )。本书由王军、田同海、何晓玲担任主编。周晨光、王科明、赵世清、李明明、吴佳璐、芦远航、祁文闯、李建克、许泽霖、刘智、马灿阳、黄海坤等参与了参考图例、插图的绘制工作。
由于编者水平所限, 书中不当之处在所难免, 敬请各位教师和广大读者指正。
编　者

《机械设计课程设计》 本书并非一本涵盖具体机械零件图纸绘制、标准件选型或是详细设计流程的工具书。相反，它更侧重于引导读者在学习和实践机械设计课程时，如何构建清晰的设计思路，掌握解决复杂工程问题的系统方法。书中不涉及任何具体产品的设计案例，不提供预设的解决方案，而是着力于培养读者独立思考、分析问题、评估不同设计方案的能力。 全书围绕着“设计思维”与“工程实践”两个核心展开。在设计思维方面，我们将深入探讨创意思考的方法，如何从用户的需求出发，挖掘潜在的痛点，并将其转化为可行的设计目标。这部分内容将引入头脑风暴、类比思考、逆向工程等多种激发创新灵感的技巧。我们还将关注如何进行有效的需求分析，区分“必须拥有”和“锦上添花”的功能，以及如何将抽象的需求转化为具体的设计约束。 在工程实践方面，本书将重点阐述设计过程中的关键环节，但会以一种方法论的视角进行呈现，而非具体的步骤指导。例如，在方案设计阶段，我们将讨论如何系统性地生成多个互不相同的概念设计，并介绍一些常用的比较评价方法，如QFD（质量功能展开）、AHP（层次分析法）等，帮助读者在众多可能性中选择最优的初步方向。书中不会给出具体的零件形状或组合方式，而是强调如何建立评价标准，如何从性能、成本、可制造性、可靠性等多个维度来衡量方案的优劣。 材料选择方面，本书不会罗列各种金属、塑料、复合材料的性能参数表，也无意于提供特定应用场景下的材料推荐。我们关注的重点在于如何理解材料的宏观属性（如强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等）与微观结构的关系，以及如何基于设计要求和工艺限制来选择合适的材料类别。读者将被引导去思考，为什么某种材料适合承受高应力，而另一种材料则更适合在高温环境下工作。 制造工艺的讨论，同样会采取一种宏观的、原则性的方法。本书不会详细介绍车削、铣削、铸造、焊接等具体工艺的操作规程，也不会分析特定零件适合哪种加工方式。相反，我们将重点放在“可制造性设计”（DFM）的理念上，即在设计初期就充分考虑零部件的制造、装配和检验的便利性与经济性。读者将学习到如何识别潜在的制造难题，以及如何通过调整设计来简化生产流程，降低制造成本。 应力分析和强度校核，在此书中不会出现任何具体的应力计算公式或有限元分析的软件操作教程。我们将聚焦于应力分析的基本原理，理解受力分析的重要性，以及如何通过简化模型来估算关键部位的应力水平。重点将放在如何识别应力集中区域，理解不同载荷形式（拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切）对结构的影响，以及如何根据材料的许用应力来判断设计的安全性。本书的目的是培养读者对结构安全性的基本认知，而非提供精确的计算能力。 在结构可靠性方面，本书会探讨诸如失效模式、故障树分析等概念，但不会深入到复杂的概率统计模型。我们将强调如何识别潜在的失效模式，理解失效的根本原因，并从设计源头上减少发生失效的可能性。读者会被引导去思考，如何通过冗余设计、安全系数的应用以及对环境因素的考虑来提高产品的可靠性。 此外，本书还将涉及一些与机械设计相关的跨学科知识，例如人机工程学在界面设计中的应用，基础的电子学知识在智能机械设计中的角色，以及初步的软件开发流程在嵌入式系统集成中的作用。这些内容旨在拓宽读者的视野，认识到现代机械设计已不再是孤立的学科，而是需要与其他领域紧密结合。 本书的最终目标是帮助读者建立一套完整的设计方法论，使其能够独立地面对任何新的机械设计任务，从零开始，系统地分析问题，提出创新性的解决方案，并对设计方案进行科学的评估和优化。它提供的是一种思维模式和解决问题的框架，而非现成的答案。读者将学会如何提出正确的问题，如何组织设计过程，以及如何为自己的设计决策提供充分的理由。无论未来的学习和工作方向是哪种具体的机械工程领域，本书所传达的设计理念和方法都将是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

本书对于机械设计过程中可能遇到的常见故障及失效模式的分析，极具指导意义。很多时候，我们设计出一个看似完美的产品，但在实际使用中却会因为各种原因发生故障。这本书提前预判了这些可能出现的问题，并给出了相应的解决方案。它详细分析了材料疲劳、应力腐蚀、磨损失效、形变等常见的失效机理，并提供了预防和解决的思路。例如，在讨论疲劳失效时，书中不仅讲解了S-N曲线的概念，还介绍了如何通过选择合适的材料、优化结构设计、改进表面处理工艺来提高零件的抗疲劳能力。书中还提供了一些失效案例分析，通过对真实事故的剖析，让我们更深刻地理解了失效的根源，并从中吸取教训。

评分☆☆☆☆☆

这本书在机电一体化集成方面的论述，让我看到了机械设计与电子技术、控制理论的深度融合。如今的机械产品越来越智能化，越来越需要机械、电子、软件的协同工作。书中详细讲解了传感器、执行器、微处理器等在机械系统中的应用，以及如何通过控制算法实现对机械运动的精确控制。我印象最深刻的是书中关于伺服系统的讲解，它详细分析了伺服电机的选型、驱动器的配置以及PID控制算法的设计。书中通过一个机械臂的运动控制案例，直观地展示了如何通过闭环控制，实现机械臂在不同轨迹上的平滑、精确运动。此外，书中还对工业机器人、自动化生产线等典型的机电一体化系统进行了深入的介绍。

评分☆☆☆☆☆

书中对现代机械设计方法的介绍，让我受益匪浅。如今的机械设计早已不是单纯的绘图和计算，而是高度依赖于先进的计算机辅助设计（CAD）和有限元分析（FEA）技术。这本书在这方面的内容非常及时和实用。它详细介绍了如何使用CAD软件进行三维建模、装配设计以及生成工程图纸。我之前一直以为CAD只是一个画图工具，但通过这本书我了解到，它在参数化设计、设计优化、仿真分析等方面都有着强大的功能。书中还对有限元分析进行了深入的讲解，它不仅仅是介绍一些理论公式，而是详细演示了如何建立有限元模型、施加边界条件、进行求解和后处理。例如，在分析一个受力复杂的大型机械结构时，通过FEA可以清晰地看到应力集中的区域，从而指导设计师进行局部加强，避免结构失效。书中还提供了一些常见工程问题的FEA解决方案，比如应力分析、热分析、模态分析等。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容编排逻辑严谨，结构清晰，从基础概念的引入到复杂问题的解析，都做到了循序渐进，层次分明。作者并没有一开始就抛出晦涩难懂的专业术语，而是从一些最基本、最核心的机械原理讲起，比如材料力学的基础知识，应力、应变的概念，以及常见的连接方式等。这些内容就像是给读者打下了坚实的地基，让后面的学习能够稳步推进。随后，书中逐步深入到更复杂的机械传动系统，如齿轮传动、带传动、链传动等，并详细讲解了它们的结构特点、工作原理、设计计算以及优缺点。我特别欣赏作者在介绍这些传动方式时，并没有局限于理论公式的堆砌，而是结合了大量的实例，分析了不同应用场景下传动方式的选择依据。例如，在讨论齿轮传动时，书中详细阐述了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮等不同类型的齿轮在承受载荷、传动效率、噪音等方面的影响，并给出了具体的计算方法和设计流程。此外，书中还花了不少篇幅讲解了轴的设计、轴承的选择以及联轴器的应用，这些都是机械设计中不可或缺的关键环节。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书在技术深度和广度上都达到了一个很高的水平，能够满足不同层次读者的需求。对于初学者而言，它提供了一个系统性的学习框架，帮助他们建立起扎实的机械设计基础。对于有一定经验的工程师来说，书中关于前沿技术和优化设计方法的介绍，无疑会为他们带来新的启发和灵感。我尤其欣赏书中贯穿始终的工程伦理和可持续发展理念的讨论。作者并没有回避机械设计可能带来的环境影响，而是鼓励我们在设计过程中，充分考虑材料的可回收性、能源的消耗以及对环境的友好性。这让我看到了这本书的超越之处，它不仅仅是一本技术手册，更是一本关于如何负责任地进行工程设计的指南。

评分☆☆☆☆☆

本书在动力学方面的讲解，给我留下了深刻的印象。动力学是理解机械运动规律的核心，而这本书在这方面的阐述可以说非常到位。作者从最基本的牛顿运动定律入手，层层递进，逐步引入了惯性力、离心力、科里奥利力等概念，并详细解释了它们在机械系统中的作用。我特别欣赏书中关于刚体动力学部分的讲解，它不仅阐述了转动惯量的概念，还通过大量的实例，展示了如何计算和分析机械系统的振动和冲击。比如，在介绍机械臂的设计时，书中详细分析了机械臂在运动过程中产生的惯性力矩，以及如何通过优化运动轨迹来减小这些力矩，从而提高控制精度和稳定性。另外，书中还专门辟出一章讲解了机械系统的可靠性设计，这在实际工程中同样至关重要。它涵盖了故障模式与影响分析（FMEA）、可靠性预计、寿命试验等内容，并提供了具体的计算公式和设计指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真的深得我心，封面配色大胆又沉稳，采用了那种哑光质感的纸张，拿在手里有一种厚重而扎实的感觉。书脊的烫金字体，在光线下会泛着温暖的光泽，仿佛在诉说着这本书承载的知识分量。翻开扉页，纸张的厚度适中，触感细腻，油墨印刷的清晰度非常高，文字的排版也足够舒朗，不会让人觉得拥挤。每一章的标题都设计得很有辨识度，小标题也层层递进，引导着读者的思路。在插图方面，书中大量运用了精密的工程图纸，线条流畅，比例精准，细节处理得非常到位，对于理解复杂的机械结构起到了事半功倍的作用。即使是初学者，也能通过这些图纸对抽象的理论有一个直观的认识。而且，书中在关键公式和定理的推导过程中，都配有清晰的步骤图解，这一点尤其值得称赞。很多同类书籍在这方面往往一笔带过，而这本书则像一位循循善诱的老师，耐心地为你剖析每一个环节。我特别喜欢书中的一些案例分析，它们都是从实际工程项目中提炼出来的，具有很强的代表性，能够帮助我们看到理论知识是如何在实践中落地生根的。

评分☆☆☆☆☆

这本书在机械制造工艺方面的论述，同样非常详实。了解机械的最终形态离不开对其制造过程的理解。书中涵盖了各种主要的机械加工方法，如切削加工（车削、铣削、钻削等）、磨削、抛料、焊接、铸造、锻造等。对于每一种加工方法，书中都详细介绍了其基本原理、设备类型、加工精度以及适用范围。我尤其对书中关于数控加工（CNC）的介绍感到兴奋。它详细讲解了数控机床的工作原理、G代码和M代码的指令系统，以及如何进行数控编程。通过书中提供的实例，我了解了如何将CAD模型转化为可执行的CNC程序，从而实现高精度、高效率的自动化生产。此外，书中还探讨了表面处理技术，如电镀、阳极氧化、喷涂等，这些技术对于提高零部件的耐腐蚀性、耐磨性和美观性都起着关键作用。

评分☆☆☆☆☆

我个人觉得，这本书最大的亮点之一在于它对机械系统优化设计方法的讲解。机械设计不仅仅是满足基本功能要求，更重要的是如何在满足功能的前提下，追求更高的效率、更低的成本、更小的体积和更轻的重量。书中介绍的优化设计方法，包括参数化设计、响应面法、遗传算法等，都是现代工程设计中非常有效的工具。我特别喜欢书中关于多目标优化的章节，它教我们如何在相互冲突的目标之间找到一个最佳的平衡点。例如，在设计一个发动机活塞时，我们既要考虑其强度和耐高温性，又要尽量减小其质量，还要保证良好的润滑性能。书中通过一个实际的案例，详细演示了如何运用这些优化方法，在保证性能的前提下，将活塞的质量降低了15%，这是一个非常显著的进步。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢书中对于各种工程材料特性的详细阐述，这一点对于机械设计来说至关重要。作者不仅仅列出了材料的力学性能指标，比如抗拉强度、屈服强度、弹性模量等，更重要的是，他还深入分析了不同材料在实际使用中的表现。比如，在介绍钢铁材料时，书中不仅区分了碳钢、合金钢等不同种类，还对热处理对材料性能的影响进行了深入的探讨。我从中了解到，同一种钢材，经过不同的热处理工艺，其硬度、韧性、耐磨性都会发生显著的变化，这直接关系到零部件的使用寿命和可靠性。此外，书中还涵盖了铝合金、铜合金、塑料等非金属材料的应用。在讲解塑料材料时，书中特别强调了聚合物的结构与其宏观性能之间的关系，以及不同添加剂对塑料性能的改进作用。例如，在介绍工程塑料时，书中详细列举了尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯等材料在汽车零部件、电子设备外壳等领域的广泛应用，并给出了选择这些材料时需要考虑的因素，如耐热性、耐化学腐蚀性、绝缘性等。