机械设计应用（项目化教程）

　　《机械设计应用（项目化教程）》编写采用“项目引领、任务驱动”的工学结合教学模式，由5个项目组成，全部采用新国家标准，主要内容有：绪论、常用机构的识别与应用、挠性传动的设计、齿轮传动的设计、减速器输出轴的设计和带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器的设计。《机械设计应用（项目化教程）》每个项目都包含项目描述、项目目标、基本知识，基本知识后面设有知识链接、知识小结，后是练习题和任务单。书内附有新标准的必要数据和资料可供查阅。 《机械设计应用（项目化教程）》以一级直齿圆柱齿轮减速器为主体，主要介绍了挠性传动的设计、齿轮传动的设计、减速器输出轴的设计等内容，通过5个项目的理实一体化教学，训练学生掌握减速器等机械设备的设计与绘图技能；在例题、练习题的选择、编排上也更加注重实用性、针对性。 《机械设计应用（项目化教程）》突出了工程实用性，内容翔实，图文并茂，可作为高职高专院校机械类和近机械类各专业机械设计基础课程的教材，也可作为成人高校和在职人员培训用书。

　　刘芳，内蒙古机电职业技术学院教师。 研究方向：机械制造、液气压控制等。 一．.教育背景2003.9—2005.7 内蒙古民族大学农业机械化及其自动化专业，获工学硕士学位。1999.9—2003.7内蒙古农业大学农田水利工程专业本科，获工学学士学位 二．著译作品 （1） 刘芳主编，《机械结构设计》，机械工业出版社，2012年 （2）刘芳参编，《机械设计基础》四合一，北京理工大学出版社，2010年 （3） 刘芳参编，《机械基础》，机械工业出版社，2010年三．业务成果刘芳：完成科研课题1项。2009年至今连续几年参加讲课、说课比赛，均获奖。在全国性刊物上发表学术论文近7篇。主编、参编教材3本。

绪论1
一、本课程的研究对象与基本概念1
二、本课程的性质、内容和任务3
项目一常用机构的识别与应用4
任务一平面机构运动简图与自由度计算分析4
一、运动副4
二、平面机构的运动简图5
三、平面机构的自由度8
任务二常用机构的识别与应用12
一、平面连杆机构12
二、凸轮机构17
三、间歇机构18
任务三静力学基础与物体的受力分析21
一、静力学的基本概念21
二、静力学公理22
三、物体的受力分析与受力图25
任务四力在直角坐标轴上的投影、力矩、力偶34
一、力在直角坐标轴上的投影34
二、力矩35
三、力偶37
任务五平面力系的平衡方程及应用39
一、平面任意力系的平衡方程39
二、平面特殊力系的平衡方程39
三、平衡方程应用实例40
任务六承载能力分析基础43
一、材料力学的研究对象与任务43
二、变形固体的基本假设44
三、杆件变形的形式45
任务七轴向拉(压)内力、应力、变形分析46
一、轴向拉伸和压缩的内力46
二、轴向拉伸和压缩的应力49
三、轴向拉伸和压缩的变形50
任务八典型材料在拉伸和压缩时的力学性能52
一、低碳钢拉伸时的力学性能53
二、铸铁拉伸时的力学性能55
三、低碳钢和铸铁压缩时的力学性能55
任务九轴向拉(压)的强度条件及应用56
一、许用应力56
二、轴向拉（压）杆的强度条件56
三、强度条件的应用实例57
知识链接58
知识小结63
练习题63
任务实施69
项目二挠性传动的设计70
任务一带传动的工作原理、类型与工作情况分析70
一、带传动的工作原理70
二、带传动的类型、特点和应用70
三、带传动的工作能力分析74
任务二带传动的张紧、安装和维护79
一、带传动的张紧79
二、传动的安装和维护79
任务三带传动的设计80
一、已知条件80
二、设计任务80
三、设计步骤81
任务四链传动86
一、链传动的特点和应用86
二、滚子链和链轮87
三、链传动的工作情况分析90
四、链传动的安装与布置、张紧、润滑和维护91
知识链接93
知识小结97
练习题97
任务实施98
项目三齿轮传动的设计100
任务一标准齿轮的结构认知100
一、齿轮传动的特点100
二、齿轮传动的类型102
三、渐开线齿轮的齿廓与啮合特性102
四、渐开线直齿圆柱齿轮的参数计算105
五、渐开线齿轮的啮合传动108
任务二渐开线齿轮加工110
一、加工方法110
二、变位齿轮112
任务三材料的选择与热加工基础114
一、金属材料的力学性能114
二、材料的晶体结构与结晶117
三、铁碳合金相图121
四、碳钢125
五、钢的热处理128
六、合金钢134
七、铸铁140
八、典型零件的材料选择143
任务四齿轮的受力分析149
一、齿轮的失效形式149
二、齿轮材料151
三、圆柱齿轮的结构与精度152
四、渐开线直齿圆柱齿轮的传动设计154
五、斜齿圆柱齿轮传动160
六、直齿圆锥齿轮传动162
七、蜗杆传动166
任务五轮系173
一、轮系的类型及其应用173
二、定轴轮系的传动比计算176
三、周转轮系传动比计算178
知识链接181
知识小结184
练习题184
任务实施187
项目四减速器输出轴的设计190
任务一轴的分类、选材及加工工艺190
一、轴的分类190
二、轴的材料及热处理192
任务二轴的结构设计193
一、轴上零件的定位和固定方法195
二、轴径和轴段长度的计算197
任务三滚动轴承的类型选择及寿命校核198
一、滚动轴承的结构199
二、滚动轴承的类型、性能及特点199
三、滚动轴承的代号202
四、滚动轴承的选用203
五、滚动轴承的寿命计算204
任务四联轴器的类型及型号选择207
一、联轴器的作用207
二、联轴器的分类207
三、联轴器的选用210
四、离合器简介211
任务五键的选择及强度校核213
一、键连接的类型及应用213
二、键的选择和平键强度校核216
任务六轴的承载能力分析219
一、传动轴的强度与刚度分析219
二、芯轴的强度分析226
三、转轴的强度分析及设计238
知识链接248
知识小结251
练习题253
任务实施256
项目五带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器的设计258
任务一减速器的主要类型及特点258
一、一级圆柱齿轮减速器258
二、二级圆柱齿轮减速器259
三、一级圆锥齿轮减速器259
四、一级蜗杆减速器259
任务二传动装置的总体设计260
一、传动方案的选择260
二、电动机型号的选择与参数确定260
三、传动比计算与分配263
四、运动与动力参数分配与计算264
任务三传动零件的设计与选用266
一、带传动的设计266
二、齿轮传动的设计267
三、轴的设计267
四、其他传动零件（联轴器、键、轴承）的选择与校核267
任务四装配图的绘制与设计267
一、机械装配图设计概述267
二、装配草图的设计和绘制269
三、装配工作图的绘制和总成设计271
任务五零件工作图的设计与绘制273
一、零件工作图设计概述273
二、轴类零件工作图的设计和绘制273
三、齿轮类零件工作图的设计和绘制274
任务六设计计算说明书的编写276
一、设计计算说明书内容276
二、设计计算说明书的要求和注意事项277
任务实施277
附录280
参考文献287