機械設計綜合訓練(第四版)（簡體書）

《機械設計綜合訓練（第四版）》是按照教育部組織實施的“卓越工程師培養計劃”和“工程應用型高級人才培養要求”的精神，從機械設計系列課程體系改革總體目標出發，為加強學生工程意識和能力的培養，重點突出和加強學生綜合設計能力和創新能力的培養，在總結多年的教學改革和教學實踐經驗基礎上編寫而成。

《機械設計綜合訓練（第四版）》闡述了機械設計綜合訓練的基本內容，提供了相關的設計參考資料和圖例，編寫了適用於不同專業、不同學時的綜合訓練題目。《機械設計綜合訓練（第四版）》分為四部分：第一部分為機械設計綜合訓練指導；第二部分為機械設計現代設計方法訓練；第三部分為機械設計綜合訓練參考資料；第四部分為綜合訓練題目。另設有附錄，提供相關重點難點的微課視頻。

《機械設計綜合訓練（第四版）》利用現代教育技術和互聯網信息技術，將部分學生難以理解的重點難點製作成三維仿真動畫、微課視頻等，通過二維碼技術實現教學互動和師生互動。

目錄

第一部分 機械設計綜合訓練指導

第1章 緒論 1

1.1 機械設計綜合訓練的概述 1

1.2 機械設計綜合訓練的一般步驟和注意事項 3

1.3 機械設計綜合訓練的結構體系 5

1.4 現代機械設計的方法概述 6

1.4.1 機械設計的基本原則 6

1.4.2 機械設計的現代方法 7

1.4.3 機械設計中的創新設計 8

第2章 機械運動方案設計 10

2.1 機械運動方案設計步驟 10

2.2 機構基本運動與機構選型 12

2.3 機械傳動系統構思方法 15

2.4 船用起錨機運動方案設計 19

2.5 機械運動方案評價與分析 19

第3章 機械總體設計參數計算 21

3.1 機械的工作載荷 21

3.2 原動機的類型與選擇 21

3.2.1 電動機的種類及其機械特性 22

3.2.2 液壓馬達的種類及選擇 24

3.2.3 氣動電動機的種類和選擇 24

3.2.4 內燃機的種類及選擇 24

3.3 電動機選擇和總體設計參數計算 25

3.3.1 電動機的選擇 25

3.3.2 傳動比分配 26

3.3.3 機械裝置的運動和動力參數計算 30

3.4 機械總體設計參數計算實例 31

第4章 執行機構設計及分析 35

4.1 執行機構的設計概述 35

4.2 執行機構的形式設計 36

4.2.1 執行機構形式設計的原則 36

4.2.2 執行機構的選型 37

4.3 執行機構的協調設計及評價 39

4.3.1 執行機構的協調設計 39

4.3.2 執行機構的方案評價 41

4.4 搓絲機執行機構的設計及分析 41

4.4.1 搓絲機工作頭的設計 41

4.4.2 搓絲機執行機構的運動分析 42

4.4.3 搓絲機執行機構的動力分析 44

4.5 基於MATLAB的機構運動分析 45

4.5.1 機構運動分析方法 45

4.5.2 MATLAB輔助機構運動分析主要流程 45

4.5.3 曲柄滑塊機構的運動分析 46

4.5.4 計算實例 47

第5章 機械傳動裝置的設計 50

5.1 傳動零件的設計計算 50

5.1.1 減速器外傳動零件的設計要點 50

5.1.2 減速器內傳動零件的設計要點 52

5.2 常用減速器結構及潤滑 53

5.2.1 減速器的結構 53

5.2.2 減速器的潤滑 56

5.3 傳動裝置裝配草圖入門 58

5.3.1 裝配草圖設計準備 58

5.3.2 繪製裝配草圖的步驟 58

5.3.3 初繪裝配草圖 59

5.4 傳動裝置裝配草圖中主要零部件設計 63

5.4.1 軸系的結構設計 63

5.4.2 軸承型號的選擇 69

5.4.3 軸、軸承、鍵的校核計算 70

5.4.4 傳動零件的結構設計 70

5.5 傳動裝置裝配草圖的完成 73

5.5.1 箱體及軸承蓋的結構 73

5.5.2 減速器附件的設計 79

5.5.3 其他常用零部件設計 81

5.5.4 檢查裝配草圖與修改完善 83

5.6 裝配圖樣設計 85

5.6.1 裝配圖樣的設計要求 85

5.6.2 裝配圖的繪製 85

5.6.3 裝配圖的尺寸標注 86

5.6.4 標題欄和明細表 87

5.6.5 裝配圖中的技術特性和技術要求 87

第6章 零件圖樣設計 89

6.1 零件圖的設計要求及要點 89

6.2 軸類零件圖樣 89

6.3 齒輪類零件圖樣 91

6.4 箱體類零件圖樣 93

第7章 編寫設計計算說明書和準備答辯 95

7.1 編寫設計計算說明書 95

7.2 準備答辯 98

7.3 複習思考題 99

第二部分 機械設計現代設計方法訓練

第8章 常用機構的計算機輔助設計 104

8.1 機械設計軟件開發需要解決的主要問題 104

8.2 數表的程序化 105

8.3 線圖的程序化 109

8.4 帶傳動的計算機輔助設計實例 111

8.5 齒輪傳動的計算機輔助設計實例 114

第9章 常用零部件的三維建模和有限元分析 119

9.1 三維建模和有限元分析入門 119

9.1.1 三維建模種類 119

9.1.2 常用 CAD/CAM/CAE軟件簡介 120

9.1.3 有限元分析 121

9.2 軸類零件的三維建模 122

9.3 齒輪零件的三維建模 123

9.4 箱體零件的三維建模 124

9.5 常用零件的有限元分析 127

第三部分 機械設計綜合訓練參考資料

第10章 機械設計常用標準和規範 130

10.1 常用數據和一般標準 130

10.2 常用材料 136

10.2.1 黑色金屬材料 136

10.2.2 有色金屬材料 143

10.3 連接 144

10.3.1螺紋和螺紋連接 144

10.3.2 軸系緊固件 158

10.4 滾動軸承 166

10.4.1常用滾動軸承 166

10.4.2 滾動軸承的配合( GB/T 275―2015摘錄) 181

10.5 聯軸器 183

10.6 公差與配合 190

10.6.1 極限與配合 190

10.6.2 幾何公差 198

10.6.3 表面粗糙度 201

10.6.4 圓柱齒輪傳動公差 202

10.7 電動機 203

10.7.1 Y系列電動機的技術數據 203

10.7.2 Y系列電動機的安裝及外形尺寸 206

第11章 減速器結構及零件圖例208

11.1 減速器潤滑與密封 208

11.2 減速器結構附件 215

11.3 減速器零件圖例218

第12章 機械裝置參考圖例230

圖例1 船用起錨機總裝圖 230

圖例2 一級圓柱齒輪減速器(凸緣式) 232

圖例3 一級圓柱齒輪減速器(嵌入式) 234

圖例4 二級展開式圓柱齒輪減速器(油潤滑) 236

圖例5 二級展開式圓柱齒輪減速器(脂潤滑) 238

圖例6 二級同軸式圓柱齒輪減速器 240

圖例7 二級圓錐-圓柱齒輪減速器 242

圖例8 一級蝸杆減速器(蝸杆下置) 244

第四部分 綜合訓練題目

第13章 機械設計綜合訓練題目 246

13.1 一級齒輪傳動機械 246

13.1.1 第1題：帶式運輸機的傳動裝置設計 246

13.1.2 第2題：螺旋輸送機的傳動裝置設計 247

13.2 二級齒輪傳動機械 248

13.2.1 第3題：帶式運輸機的設計 248

13.2.2 第4題：鏈式運輸機的設計 250

13.2.3 第5題：平板搓絲機的設計 251

13.3 提升牽引傳動機械 252

13.3.1 第6題：船用起重機的設計 252

13.3.2 第7題：船用鉸纜車的設計 253

13.3.3 第8題：船用起錨機的設計 254

13.3.4 第9題：爬式加料機的設計 254

13.3.5 第10題：電梯提升裝置的設計 255

13.4 綜合設計與機構分析 256

13.4.1 第11題：簡易臥式銑床傳動裝置的設計 257

13.4.2 第12題：簡易拉床傳動裝置的設計 257

13.4.3 第13題：加熱爐裝料機的設計 258

13.4.4 第14題：榫槽成形半自動切削機的設計 259

13.5 創新類機械設計 260

13.5.1 第15題：爬樓梯車設計 260

13.5.2 第16題：水下抓捕機器人設計 261

13.5.3 第17題：管道機器人設計 262

13.5.4 第18題：海底行走車設計 262

13.5.5 第19題：仿生機械設計 263

附錄 機械設計綜合訓練重點難點微視頻 264

附1 船舶甲板機械 264

附2 船用錨機及舵機設備簡介 264

附3 機械系統方案設計 264

附4 船舶錨機方案設計 264

附5 帶傳動設計實例 264

附6 船舶錨機中齒輪傳動件設計 264

附7 傳動裝置裝配草圖的繪製 265

附8 軸的設計實例 265

附9 滾動軸承的壽命計算實例 265

附10 減速器裝拆與結構分析 265

附11 減速器設計禁忌 265

附12 零件圖的標注 265

參考文獻 266