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机械系统综合设计(“十二五”国家重点图书出版规划项目)

机械系统综合设计
机械系统综合设计(“十二五”国家重点图书出版规划项目)
作者:王翔,李永新 编著

图书详细信息:
ISBN:978-7-312-03252-3
估价:57.00元
版本:1
装帧:平装
预计出版年月:201309
丛书名称:中国科学技术大学精品教材

图书简介:

  本书根据现代工业产品设计需求,基于系统设计的思想,从产品形成全过程的整体性角度出发,结合面向制造的并行工程设计理论,不仅较全面地叙述了机械系统设计的原理和方法,同时,还根据现代机器的机电一体化特征,较为详细地介绍了数控传动系统设计、精度设计和分析等工程设计的应用技术知识。本书以典型机电系统设计为基础,阐述了现代机械系统综合设计的特点和规律,力求内容全面、实用,以满足不同目标设计的需求。
  本书不仅可作为机械设计制造及其自动化专业和精密机械及仪器专业以及相关专业的教学用书,还可作为相关专业以及其他类型高校相近专业的学生完成专业课程设计和毕业设计的参考资料,也可供从事机电装备设计与研究的技术人员参考。

前言:

  随着科学和技术的进步,人们对机械产品的认知和要求发生了很大的变化。现代机器不仅可以代替人的劳动、实现能量变换和传递、完成有用机械功,而且具有较高的精密度和一定的柔性,同时还要能满足市场优质、高效、廉价的需求。因此,现代机械产品的设计原理和方法也成为了知识密集和多学科融合下的综合集成方法。
  现阶段,具有机电一体化特征的现代机电产品,已实现了机械工程与以数控技术为核心的信息技术的高度融合。产品设计是以产品功能为目标,将构成机器的各组成部分作为一个相互间有机联系的整体,即将产品作为一个系统,以系统工程的观点来进行综合和优化分析,进而实现创新性的设计。同时,机械产品设计还需要考虑产品生命周期全过程中各个阶段的要求,设计方案的综合最优,不仅要满足系统功能目标,还要关注实现产品的可制造性、运行维护以及回收利用等综合技术和经济性问题,即运用并行工程的思想来全面提高机械系统综合设计的水平和产品的质量。
  随着新时期对人才培养目标认知的不断深化以及专业的合并和调整,宽口径教学和培养成为共识,相关的教学体系和教学内容的改革也已得到不断优化。普通本科教育不仅需要构建一定的知识结构和基础素质结构,能力结构需求也已成为重点,即要求人们不仅拥有获取知识的能力,还应具备应用知识的能力和综合创新的能力。
  “机械系统综合设计”是以设计为主的专业课程,从能力、创新意识培养的要求出发,通过综合运用基础理论和技术基础知识,掌握机械系统和机电相结合等现代装备的设计理论和方法,以培养学生独立设计的综合能力。
  “机械系统综合设计”作为相关专业学习的专业课程,也是学科基础、技术基础等课程知识的综合应用。机械工程学科体系的课程学习,其本身就具有实践性强等特点,而现代工业的零部件生产的模块化、专业化越来越突出,一般设计中的零部件设计也趋向选型设计。因此,机械系统设计从原来主要关注零部件及其结构设计,向强调系统整体构型和各部分联系优化的集成设计方向转变。从而在有限合理性原理下,进行“合理选用”的分析和设计,不仅有利于促进现代机器设计的多样性和创新性,也将有力地提高教学效率、学生的学习主动性和实践能力。同时,依据现代工程设计三个面向的设计原则(面向制造的设计、面向装配的设计和面向成本的设计),将机械系统和零件设计的可制造性(工艺设计)等内容引入到设计之中,以进一步提高设计的合理性和有效性。并且,为了适应科技发展的需要,根据机电一体化产品对机械系统和零件设计的精度要求、机电融合的静态和动态特性的需求,较为详细地介绍了数控传动机械系统和机电传动系统的特性分析,以满足现代精密机械和精密仪器的设计需求。
  本书共分10章。第1章为“机械系统设计概论”,阐述了现代机械系统及其现代设计的相关概念、特点和基本内容以及发展状况等,使读者对现代机械系统及现代设计方法有一般性的了解。
  第2章为“机械系统总体设计”,简要介绍了总体设计的现代思想,并通过设计任务分析、总体方案拟定和精度设计的介绍,使读者能了解在整体、并行和环境友好等思想的指导下,围绕目标及其功能来构建所需系统的方法。
  第3章为“传动系统设计”,阐述了传动系统的特性和性能,以及传动系统设计的分析方法,较详细地介绍了机械传动系统和数控传动系统的设计计算和方法。
  第4章为“机电传动系统动态特性分析”,简要介绍了机电传动单元的力学特性和匹配设计原则,机电传动系统稳态设计和动态设计的原理方法。
  第5章为“支承与轴系设计”,较为详细地介绍了滑动摩擦支承、滚动摩擦支承、弹性摩擦支承、流体摩擦支承的设计和计算方法;以支承为主线,介绍了不同摩擦性质的主轴和传动轴的结构及其轴系的设计原理方法。
  第6章为“导轨与基座设计”,介绍了不同摩擦性质导轨的特点及其设计方法,以及作为机械系统基础的基座的特征和设计方法。
  第7章为“常用精密机构设计”,介绍了在精密机械和仪器中几种典型机构的特点和设计方法,主要有微动装置、锁紧装置、示数装置、隔振装置和误差校正装置。
  第8章为“机械零件制造工艺设计”,简要介绍了零件制造工艺设计和数控加工工艺设计的特点和方法,并针对现代生产对多品种、小批量的需求特征,侧重于生产类型为单件、小批生产情况下的制造工艺设计的分析。
  第9章为“典型零件制造工艺分析”,介绍了几种典型机械零件制造工艺设计的分析方法。
  第10章为“机械系统综合设计实践”,介绍了机械系统综合设计实践的过程要求和方法,以齿轮减速器设计和小型标牌雕刻机设计为实例,详细介绍了具有传统机械传动特征和数控传动特征的机电系统的设计方法。
  本书不仅可作为机械设计制造及其自动化专业和精密机械及仪器专业以及相关专业的教学用书,还可作为相关专业以及其他类型高校相近专业的学生完成专业课程设计和毕业设计的参考资料,也可供从事机电装备设计与研究的技术人员参考。
  本书在编写过程中,得到了中国科学技术大学教务处、出版社有关领导和工作人员的关心、支持和帮助,对此我们表示深深的谢意。
  本书在编写过程中参阅了国内众多学者的有关教材和研究资料,在此一并表示衷心的感谢。尽管如此,限于编者水平,书中不免存在不足和错误之处,恳请读者批评指正。

 

编者
2013年6月

目录:

总序

前言

第1章机械系统设计概论

1.1概述

1.1.1机器的类别和组成

1.1.2现代机电系统及其发展概况

1.2机械系统设计概述

1.2.1设计的概念和类型

1.2.2机械系统设计原则

1.2.3机械系统设计的一般程序

1.3现代设计的方法概述

第2章机械系统总体设计

2.1机械系统总体设计思想

2.1.1系统工程设计思想及应用

2.1.2并行工程设计思想及应用

2.1.3绿色设计思想及应用

2.2机械系统总体设计任务分析

2.2.1任务分析内容

2.2.2主要技术参数和技术指标的确定

2.3总体方案的拟定

2.3.1功能划分和工艺动作的拟定

2.3.2机械运动系统的原理设计

2.3.3系统构型方案的结构设计

2.3.4总体布局及相关内容设计

2.4总体精度设计与分析

2.4.1机器精度概述

2.4.2机械总体精度分析和设计原则

2.4.3精度分配和计算原理方法

第3章传动系统设计

3.1概述

3.1.1传动系统的参数和特性

3.1.2传动系统的分类和性能

3.2传动系统设计与分析

3.2.1传动系统设计的基本要求

3.2.2工作机工况分析

3.2.3动力机的选择

3.2.4传动系统类型及其选择原则

3.2.5传动系统方案设计实例分析

3.3机械传动系统设计

3.3.1机械传动的类型与性能

3.3.2机械传动系统方案设计

3.3.3机械变速传动系统设计

3.3.4机械传动机构选型和设计

3.3.5机械传动方案的评价

3.3.6机械传动系统设计实例

3.4数控传动系统设计

3.4.1数控传动系统的特点和要求

3.4.2数控传动的设计计算

3.4.3数控传动部件设计

3.4.4数控传动系统的电机选择

第4章机电传动系统动态特性分析

4.1机电传动系统特性分析

4.1.1机电传动系统的机械特性

4.1.2机电传动系统的匹配特性

4.2机电传动系统设计方法

4.2.1机电传动系统稳态设计方法

4.2.2机电传动系统动态设计方法

 

第5章支承与轴系设计

5.1支承设计

5.1.1滑动摩擦支承

5.1.2滚动摩擦支承

5.1.3弹性摩擦支承

5.1.4流体摩擦支承

5.2轴系设计

5.2.1轴系的基本要求

5.2.2滚动摩擦轴系

5.2.3滑动摩擦轴系

5.2.4流体摩擦轴系

第6章导轨与基座设计

6.1导轨设计

6.1.1概述

6.1.2滑动摩擦导轨

6.1.3滚动摩擦导轨

6.1.4弹性摩擦导轨

6.1.5流体摩擦导轨

6.2基座设计

6.2.1基座的结构特点

6.2.2基座的材料选择

 

第7章常用精密机构设计

7.1微动装置

7.1.1机械传动式微动装置

7.1.2热变形式微动装置

7.1.3磁致伸缩式微动装置

7.1.4弹性变形式微动装置

7.1.5压电式微动装置

7.2锁紧装置

7.2.1设计时应满足的基本要求

7.2.2常用锁紧装置

7.3示数装置

7.3.1设计时应满足的基本要求

7.3.2标尺指针示数装置

7.4隔振装置

7.4.1消极隔振原理

7.4.2隔振器和隔振材料

7.4.3消极隔振的设计计算

7.5误差校正装置

7.5.1丝杠螺母副误差校正装置

7.5.2蜗杆蜗轮副误差校正装置

7.5.3导轨副误差校正装置

7.5.4线纹尺位移检测误差校正装置

7.5.5感应同步器误差校正装置

 

第8章机械零件制造工艺设计

8.1机械零件制造工艺规程设计

8.1.1工艺过程及其基本组成

8.1.2机械加工工艺规程的制订

8.2数控加工工艺规程设计

8.2.1概述

8.2.2数控加工工艺规程设计

8.2.3数控加工技术文件的编写

 

第9章典型零件制造工艺分析

9.1轴类零件的加工

9.1.1轴类零件的功用与结构

9.1.2轴的加工工艺分析

9.2套筒类零件的加工

9.2.1套筒零件的功用和结构

9.2.2套筒类零件加工工艺分析

9.3齿轮的加工

9.3.1齿轮的功用及结构

9.3.2圆柱齿轮加工工艺分析

9.4丝杠的加工

9.4.1丝杠的功用与结构

9.4.2丝杠加工工艺分析

9.5机体类零件的加工

9.5.1机体类零件的功用与结构

9.5.2机体加工工艺分析

9.6箱体类零件的加工

9.6.1箱体类零件的功用和结构

9.6.2箱体加工工艺分析

 

第10章机械系统综合设计实践

10.1机械系统综合设计指导

10.1.1机械系统综合设计的目的和要求

10.1.2机械系统综合设计的内容

10.2机械图样设计

10.2.1装配图样的设计

10.2.2零件工作图的设计

10.3齿轮减速器的设计

10.3.1齿轮减速器设计分析

10.3.2齿轮减速器设计和计算

10.4小型标牌雕刻机的设计

10.4.1机械工程综合课程设计任务书

10.4.2设计分析与计算说明书

参考文献



Copyright 2011 中国科学技术大学出版社
合肥市金寨路96号