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图书分类

Book classification
  1. 本书为四川省产教融合示范项目系列教材,基于“课程群”和“项目驱动”的课程设计阶段性实施模式,并以课程设计为载体,将“机械原理”和“机械设计”两门课程的课程设计进行了整合,形成了新的课程设计指导书。本书从产品设计的全过程出发,遵循功能需求分析—原理方案设计—运动及动力学参数设计—执行机构运动学及动力学仿真—整机三维结构设计—零部件有限元分析—工程图输出的设计全过程,让学习者能够以主动的、实践的、课程...查看更多
  2. 在机械类专业培养体系中,“机械原理”和“机械设计”无疑是极为重要的专业基础课程,其课程设计作为重要的实践性教学环节,更是学生首次综合运用所学知识解决工程实际问题的尝试,是落实“以教为中心转向以学为中心,以知识体系为中心转到以能力达成为目标”的重要载体。但传统上,这两门课程设计的教学存在如下弊端:
    首先,这两门课程设计采取的是“抛过墙”式的实施模式,即彼此是各自独立开展,互不联系的:机械原理课程设计是针对某一典型的机械系统,完成执行机构的运动方案设计以及机构尺度综合和运动学、动力学分析,设计过程中学生并不了解执行机构之前的运动传递情况;而机械设计课程设计则是针对减速器这种常见的传动装置进行结构设计,学生对减速后需要为之服务的、位于传动链末端的执行机构情况并不了解。如此一来势必会割裂二者在产品设计过程中的有机联系,使学生缺乏对机器设计完整过程的把握,难以树立对产品、系统和过程全生命周期的系统工程观。
    其次,传统的机械设计课程设计基本是围绕减速器进行展开的,设计选题过于单一,而且减速器早已有了标准系列,结构基本已经固化,学生只需根据任务书给定的原始参数,依据指导书介绍的设计步骤,照葫芦画瓢即可。这使得设计方法过于固化和程式化,这种模仿式设计已经越来越难以适应当前工程教育专业认证对创新型人才培养的需求。
    最后,传统的课程设计是集中安排在暑期的短学期中完成,这样势必会加剧设计内容多而时间相对较紧的矛盾,学生所学知识也不能及时运用,不利于实现在“做中学”和“以工程为导向”的创新人才模式。因此,在课时较少的情况下,为了达到较高的课程设计质量,采用“先分散后集中”的穿插式时间分配模式不失为一种较为理想的解决方案。
    基于以上问题,我们提出了基于“课程群”和“项目驱动”的课程设计阶段性实施模式,并以课程设计为载体,将两门课程的课程设计进行了整合,形成了新的课程设计指导书。本书共分为6章。
    第一章为绪论,介绍了课程设计整合的必要性,课程设计的目的、内容和一般步骤,以及相关的机械设计常用理论和方法。
    第二章为机械系统的方案设计,遵循产品设计的通用流程和步骤,介绍了总体方案确定的基本原则和机械系统运动方案的构思,并以一个工程实例为对象详细介绍产品运动方案的形成过程。
    第三章为机械系统的运动及动力参数设计。本章仍然是以产品设计的基本流程为主线,以前面所形成的产品系统原理方案为依据,结合具体的工程实例,介绍了机械系统运动及动力参数的设计过程。
    第四章为执行机构及传动系统的结构设计,介绍了在对机构系统运动方案和运动及动力学参数求解的基础上,针对实际案例进行强度计算及结构设计的方法和步骤。
    第五章为工程图设计,主要介绍了工程图绘制的流程及制图中的注意事项。
    第六章为机械综合应用设计任务书,主要收集整理了一些具有实际工程应用背景的设计题目及相关原始参数,可以为学生选题时参考。
    本书由西南交通大学冯鉴、何俊担任主编,其中冯鉴编写第一章、第四章,何俊编写第二章、第三章、第五章、第六章,何俊负责统稿。西南交通大学机械设计课程组的相关教师在本书的编写过程中提出了许多建设性建议,最后又做了精心审阅,编者对此表示衷心的感谢。同时本书的编写还得到了四川省产教融合示范项目——“交大-九洲电子信息装备产教融合示范”的资助,特此表示感谢。
    本书可作为高等工科院校机械类相关专业的机械设计课程设计教材,也可供从事机械设计的工程技术人员参考。
    由于编者水平有限,书中难免存在疏漏和不足之处,恳请广大读者批评指正。

    编 者       
    2022年11月
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  1. 第一章  绪  论 1
    第一节  机械综合应用设计的目的、内容和一般步骤 2
    第二节  机械设计常用理论和方法 5
    第二章  机械系统的方案设计 8
    第一节  机械系统总体设计方案确定的基本原则 8
    第二节  机械系统运动方案的构思 8
    第三章  机械系统的运动及动力参数设计 19
    第一节  机构的总体运动参数设计 19
    第二节  驱动电机的选择 25
    第四章  执行机构及传动装置的结构设计 34
    第一节  执行机构零部件的结构设计 34
    第二节  传动系统结构设计及相关性能参数 42
    第三节  主要传动部件的强度及刚度校核计算 51
    第五章  工程图设计 62
    第一节  装配图设计 62
    第二节  零件图设计 67
    第六章  机械综合应用设计任务书 76
    参考文献 125
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  2. 冯鉴:西南交通大学机械工程学院机械设计系,工学硕士,副教授;主要研究方向为机械设计学;获实践基地建设国家教学成果二等奖、示范性人才培养四川省教学成果一等奖和四川省优秀电教科研成果二等奖。

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