前言
绪论1
0.1机械的概念1
0.2机械设计与制造的基本要求、基本原则及一般程序4
0.3课程性质与学习目标6
［自我评估］8
项目1机构分析与设计（载体：牛头刨床）9
［项目任务描述］9
任务1.1平面机构的结构分析11
［相关知识链接］11
1.1.1平面运动副11
1.1.2机构运动简图12
1.1.2.1构件、运动副的代表符号12
1.1.2.2运动简图的绘制步骤14
1.1.3平面机构的自由度15
1.1.3.1构件的自由度及其约束15
1.1.3.2机构具有确定运动的条件16
1.1.3.3计算自由度时应注意的一些问题17
［任务实施］19
［自我评估］21
任务1.2连杆机构设计23
［相关知识链接］23
1.2.1铰链四杆机构23
1.2.1.1曲柄摇杆机构24
1.2.1.2双曲柄机构24
1.2.1.3双摇杆机构25
1.2.1.4铰链四杆机构曲柄存在的条件26
1.2.2滑块四杆机构27
1.2.2.1曲柄滑块机构27
1.2.2.2导杆机构29
1.2.2.3摇块机构和定块机构29
1.2.3平面四杆机构的基本特性31
1.2.3.1机构运动的急回特性31
1.2.3.2压力角和传动角32
1.2.3.3机构的死点33
1.2.4平面四杆机构的设计34
［任务实施］37
［自我评估］41
任务1.3凸轮机构设计及其他常用机构43
［相关知识链接］44
1.3.1凸轮机构的应用与分类44
1.3.1.1凸轮机构的特点与应用44
1.3.1.2凸轮机构的分类45
1.3.2凸轮机构的运动规律46
1.3.2.1凸轮机构的运动分析46
1.3.2.2从动件的基本运动规律47
1.3.2.3从动件运动规律的选择49
1.3.3凸轮轮廓设计50
1.3.3.1凸轮廓线设计的基本原理50
1.3.3.2对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构设计50
1.3.3.3对心直动滚子推杆盘形凸轮机构设计51
1.3.3.4对心直动平底推杆盘形凸轮机构设计52
1.3.3.5摆动推杆盘形凸轮机构设计52
1.3.4凸轮机构基本尺寸的确定53
1.3.4.1凸轮机构的压力角及许用值54
1.3.4.2凸轮基圆半径与滚子半径的确定54
1.3.5其他常用机构——拓展知识57
1.3.6机构的创新设计——拓展知识62
［任务实施］70
［自我评估］72
项目2机械传动装置设计（载体：带式输送机）74
［项目任务描述］74
任务2.1机械动力与传动系统设计75
［相关知识链接］75
2.1.1分析与拟定传动方案75
2.1.2选择电动机77
2.1.3传动装置总传动比及各级传动比的分配80
2.1.4传动装置的运动和动力参数的计算80
［任务实施］82
［自我评估］85
任务2.2带传动设计和链传动85
［相关知识链接］85
2.2.1带传动设计86
2.2.1.1带传动概述86
2.2.1.2带传动的工作情况分析88
2.2.1.3V带传动选用计算92
2.2.1.4V带轮材料和结构96
2.2.1.5带传动的张紧98
2.2.2链传动——拓展知识99
［任务实施］101
［自我评估］103
任务2.3齿轮传动系统设计104
［相关知识链接］104
2.3.1齿轮传动设计104
2.3.1.1齿轮传动与渐开线104
2.3.1.2渐开线齿轮各部分的名称及尺寸108
2.3.1.3渐开线直齿圆柱齿轮的啮合111
2.3.1.4渐开线齿轮齿廓的切削加工112
2.3.1.5斜齿圆柱齿轮传动115
2.3.1.6锥齿轮传动118
2.3.1.7齿轮传动设计119
2.3.2蜗杆传动——拓展知识131
2.3.3轮系——拓展知识132
［任务实施］136
［自我评估］140
任务2.4轴的结构设计142
［相关知识链接］142
2.4.1轴的概述142
2.4.2轴的结构设计144
2.4.3轴的强度计算147
［任务实施］149
［自我评估］154
任务2.5轴毂联接与联轴器155
［相关知识链接］156
2.5.1轴毂联接156
2.5.1.1键联接156
2.5.1.2花键联接159
2.5.2联轴器160
［任务实施］164
［自我评估］165
任务2.6轴承的选用与校核166
［相关知识链接］166
2.6.1滚动轴承167
2.6.1.1滚动轴承的结构、类型和代号167
2.6.1.2滚动轴承的设计计算170
2.6.1.3滚动轴承部件结构设计174
2.6.1.4滚动轴承的润滑和密封176
2.6.2滑动轴承简介178
［任务实施］179
［自我评估］181
任务2.7带式输送机的三维CAD总装设计与仿真182
［相关知识链接］182
［任务实施］182
［自我评估］187
项目3机械零件的制造（载体：减速器）188
［项目任务描述］188
任务3.1典型零件的选材与热处理190
［相关知识链接］190
3.1.1金属材料的力学性能191
3.1.1.1强度与塑性191
3.1.1.2硬度193
3.1.1.3冲击韧性195
3.1.1.4疲劳强度195
3.1.2铁碳合金196
3.1.2.1铁碳合金的基本组织与相图196
3.1.2.2铁碳合金成分、组织与性能的关系197
3.1.2.3铁碳合金相图的应用198
3.1.3钢的热处理199
3.1.3.1普通热处理199
3.1.3.2表面热处理202
3.1.3.3化学热处理202
3.1.3.4热处理工序位置的安排205
3.1.4常用金属材料206
3.1.4.1非合金钢206
3.1.4.2合金钢209
3.1.4.3铸铁219
3.1.4.4非铁金属及其合金222
3.1.5零件的选材与加工工艺分析223
3.1.5.1选材的一般原则224
3.1.5.2选材的基本过程与方法225
3.1.5.3典型零件的选材及热处理工艺分析227
［任务实施］233
［自我评估］234
任务3.2典型零件的毛坯生产238
［相关知识链接］239
3.2.1铸造239
3.2.1.1铸造的特点与应用239
3.2.1.2砂型铸造239
3.2.1.3特种铸造244
3.2.1.4铸造成形新技术247
3.2.2锻压248
3.2.2.1锻压的特点与应用248
3.2.2.2锻压的基本生产方式249
3.2.2.3自由锻250
3.2.2.4模锻250
3.2.2.5塑性加工成形的新技术254
3.2.3焊接256
3.2.3.1焊接的特点与应用256
3.2.3.2焊条电弧焊256
3.2.3.3埋弧焊259
3.2.3.4常用金属材料的焊接259
3.2.3.5焊接成形新技术260
3.2.4机械零件毛坯的选择261
3.2.4.1毛坯生产方法的选择原则261
3.2.4.2典型零件的毛坯选择分析264
［任务实施］269
［自我评估］270
任务3.3典型零件的切削加工272
［相关知识链接］272
3.3.1金属切削加工基础知识273
3.3.1.1金属切削机床的分类及型号编制方法273
3.3.1.2切削运动与切削用量274
3.3.1.3金属切削刀具275
3.3.1.4工件的安装与定位277
3.3.2常用的切削加工方法及设备279
3.3.2.1车削加工280
3.3.2.2铣削加工285
3.3.2.3刨削加工288
3.3.2.4钻削加工289
3.3.2.5磨削加工292
3.3.2.6数控加工296
3.3.2.7特种加工297
3.3.3典型表面加工方法299
3.3.3.1外圆表面加工299
3.3.3.2孔加工300
3.3.3.3平面加工300
3.3.3.4螺纹加工301
3.3.3.5圆柱齿轮齿形加工302
3.3.3.6成形面加工303
3.3.4典型零件切削加工工艺分析303
3.3.4.1轴类零件303
3.3.4.2套类零件304
3.3.4.3轮盘类零件305
3.3.4.4箱体类零件306
［任务实施］307
［自我评估］308
附录310
参考文献315