本書入選由高等學校機械類專業(yè)教學指導委員會、中國機械工程學會、機械工業(yè)出版社聯(lián)合發(fā)起的“機械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)系列教材”。按照項目要求,本書根據(jù)制定的《機械設(shè)計課程教學基本要求》和編者多年的教學實踐經(jīng)驗編寫,通過二維碼方式呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容的三維圖形、課程講解視頻,是新型的數(shù)字化、立體化教材。本書是燕山大學線上線下混合教學國家級一流本科課程建設(shè)內(nèi)容之一,可結(jié)合燕山大學基于中國大學MOOC建設(shè)的河北省精品在線開放課程“機械設(shè)計”進行學習。全書共12章,包括機械設(shè)計概論,傳動件(帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動)、支承件(軸、滾動軸承、滑動軸承)、聯(lián)接件(鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接、無鍵連接、銷聯(lián)接、螺紋聯(lián)接、聯(lián)軸器與離合器)、彈簧的設(shè)計。本書可以作為高等學校機械類專業(yè)教材,也可供其他相關(guān)專業(yè)師生和工程技術(shù)人員參考使用。
本書是燕山大學線上線下混合教學國家級一流本科課程建設(shè)內(nèi)容之一,可結(jié)合燕山大學基于中國大學MOOC建設(shè)的河北省精品在線開放課程“機械設(shè)計”進行學習。
工業(yè)40的行業(yè)背景使機械工程教育面臨著不斷的變革。教材作為人才培養(yǎng)的重要媒介,必須及時應(yīng)對歷史變化,適應(yīng)時代發(fā)展。為推動機械工程教育教學改革,高等學校機械類專業(yè)教學指導委員會、中國機械工程學會、機械工業(yè)出版社聯(lián)合發(fā)起了“機械工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)系列教材”建設(shè)項目。該項目瞄準國家“智能制造”的發(fā)展框架,將機械工程教育融入其中,確定教材編寫的“四性一化”基本原則,即“變革性、先進性、繼承性、實用性、智能化”。本書為該建設(shè)項目第一期入選教材。黨的二十大報告指出,“教育是國之大計、黨之大計”“育人的根本在于立德”。根據(jù)上述指導思想,本書融入“明代福船”“神舟一號返回艙”“北斗:時空文明”等課程思政視頻,視頻內(nèi)容涵蓋了工程科技、科學家科學史、大國工匠等多方面思政元素。本書的融媒體形態(tài)也符合黨的二十大報告提出的“推進教育數(shù)字化”的指導思想。作為高等學校機械類、近機械類各專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)教材,本書以各專業(yè)通用的機械設(shè)計課程基本內(nèi)容為主,在內(nèi)容編排上繼承傳統(tǒng)教材知識點分類梳理的特點,以典型機械系統(tǒng)的設(shè)計流程為主線,串聯(lián)各章節(jié)內(nèi)容,同時采用知識圖譜、理論闡述、工程案例分析、知識拓展多模塊融合的方式編寫。本書的編寫工作主要從兩個方面展開:1教材內(nèi)容契合教學模式信息技術(shù)帶來教學模式的不斷改進創(chuàng)新。本書為契合線上線下混合新型教學模式,結(jié)合燕山大學建設(shè)的在線開放課程(中國大學MOOC)進行內(nèi)容編寫。使用本書并結(jié)合燕山大學在線開放課程,可以開展線上線下混合教學,也可以用于傳統(tǒng)線下教學。工程技術(shù)人員可以結(jié)合在線開放課程使用本書進行自學。2教材形式體現(xiàn)時代特征互聯(lián)網(wǎng)時代,通過豐富的多媒體可以更形象、多角度、多方式展現(xiàn)教材內(nèi)容。本書通過章節(jié)知識圖譜,引導讀者厘清各章節(jié)知識點脈絡(luò)。采用二維碼形式,將知識點視頻講解、重難點分析、三維動畫等素材融入教材,形成新形態(tài)教材。借助教材的新形態(tài)化,滿足讀者自學需求。教材設(shè)置的知識拓展模塊,涵蓋應(yīng)用、發(fā)展史、新技術(shù),可以多層次拓展讀者認知,同時體現(xiàn)大學階段重在形成理論思維的理念,實現(xiàn)從學理認知到信念生成的轉(zhuǎn)化,增強使命擔當。本書共12章。參加本書編寫工作的有:邱雪松(緒論、第3章、第4章)、邢繼春(第5章、第6章、第7章)、劉大偉(第11章)、趙傳軍(第1章、第2章)、劉溪(第9章)、柯雨蛟(第8章)、楊瀟(第10章)。書后附錄由邱雪松、趙傳軍、邢繼春、劉大偉共同編寫。本書由邱雪松、邢繼春擔任主編,蔡星周、周玉林擔任主審,感謝侯雨雷、齊效文教授提出的寶貴建議。作為燕山大學機械基礎(chǔ)系列課程改革和建設(shè)的重要組成部分,本書是機械設(shè)計教材改革的一種探索和嘗試,難免存在一些不足之處,歡迎讀者批評指正。
高等院校教師
前言緒論101機械設(shè)計概論102機械設(shè)計基礎(chǔ)303工程設(shè)計任務(wù)8第1章帶傳動11知識圖譜1111帶傳動的特點及類型1212摩擦型帶傳動的工作能力1413帶傳動的彈性滑動與打滑1914普通V帶傳動的設(shè)計計算2015帶輪結(jié)構(gòu)及帶的張緊裝置2616工程案例29課后習題30知識拓展31第2章鏈傳動33知識圖譜3321鏈傳動的特點及應(yīng)用3422傳動鏈分類與鏈輪結(jié)構(gòu)3423滾子鏈傳動的工作能力3824滾子鏈傳動的設(shè)計計算4025鏈傳動的布置、張緊與潤滑4426工程案例46課后習題47知識拓展47第3章齒輪傳動49知識圖譜4931齒輪傳動的特點及分類5032齒輪傳動的材料及失效形式5033齒輪傳動的受力分析5534齒輪傳動的計算載荷5735齒輪傳動的強度計算6236齒輪傳動的主要參數(shù)7137齒輪結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計7638工程案例78課后習題80知識拓展82第4章蝸桿傳動84知識圖譜8441蝸桿傳動的特點及分類8542普通圓柱蝸桿傳動基本參數(shù)與幾何計算8743蝸桿傳動的失效形式、計算準則、材料選擇9144普通圓柱蝸桿傳動的承載能力分析計算9245普通圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑及熱平衡計算9546普通圓柱蝸桿與蝸輪的結(jié)構(gòu)9747工程案例98課后習題100知識拓展101第5章軸103知識圖譜10351軸的用途及分類10452軸設(shè)計的主要內(nèi)容及材料10553軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計10654軸的計算11155工程案例121課后習題125知識拓展126第6章滾動軸承128知識圖譜12861滾動軸承的結(jié)構(gòu)與分類12962滾動軸承的代號與選擇13363滾動軸承的載荷分析與失效形式13564滾動軸承的承載能力計算13865滾動軸承的裝置與組合設(shè)計14566工程案例155課后習題156知識拓展158第7章滑動軸承159知識圖譜15971滑動軸承的分類與特點16072滑動軸承結(jié)構(gòu)型式與軸瓦16073滑動軸承失效形式與常用材料16374軸承潤滑16675混合潤滑滑動軸承設(shè)計計算16876流體動壓潤滑滑動軸承設(shè)計計算16977工程案例176課后習題178知識拓展179第8章鍵、花鍵、無鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接181知識圖譜18181鍵聯(lián)接18282花鍵聯(lián)接18683銷聯(lián)接18884無鍵聯(lián)接18985工程案例191課后習題192知識拓展193第9章螺紋聯(lián)接194知識圖譜19491螺紋聯(lián)接的分類與特點19592螺紋聯(lián)接的擰緊和防松19993螺栓組聯(lián)接的結(jié)構(gòu)設(shè)計與受力分析20294螺栓聯(lián)接的強度計算20795提高螺栓聯(lián)接強度的措施21396螺旋傳動21597工程案例219課后習題220知識拓展222第10章聯(lián)軸器與離合器223知識圖譜223101概述224102聯(lián)軸器的分類與特性224103聯(lián)軸器的選擇與計算230104常用離合器232105工程案例237課后習題237知識拓展238第11章彈簧239知識圖譜239111概述240112圓柱螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)、制造、材料及許用應(yīng)力240113圓柱螺旋壓縮(拉伸)彈簧的設(shè)計計算245114圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計計算253115工程案例256課后習題258知識拓展259附錄應(yīng)用軟件簡介261參考文獻264