本书是在浙江省高等学校机械工程教学指导委员会支持下,结合编者多年的机械创新设计大赛指导工作实践经验,由浙江省大学生机械设计竞赛组委会组织编写的。全书共9章,内容包括:绪论,选题与解题,设计调研与信息获取,机械系统方案设计,机构应用与创新,机械结构设计,加工、装配及调试,作品的经济性评价,技术文件的编制。全书以机械创新设计大赛为主线,以设计实践训练为主导,将选题与解题、资料收集与整理、原理方案设计、结构设计、加工、装配、调试、设计后期工作等内容融为一体,提高学生对参与机械创新设计大赛的兴趣和信心,实用性强。
样章试读
目录
- 目录
序
前言
第1章绪论1
1.1机械设计竞赛的目的、地位和作用1
1.2机械设计的过程2
1.3机械创新设计3
1.4机械设计竞赛4
1.4.1机械设计竞赛的教学理念4
1.4.2机械设计竞赛的过程5
1.5机械设计竞赛的评分7
参考文献8
第2章选题与解题9
2.1选题的重要性及意义9
2.2选题的原则10
2.2.1需要性原则10
2.2.2科学性原则11
2.2.3可行性原则11
2.2.4创新性原则12
2.3选题的过程、途径与方法13
2.3.1选题的过程13
2.3.2选题的途径与方法14
2.3.3选题时应注意的几个问题17
2.4设计的解题17
2.4.1浙江省大学生机械设计竞赛题18
2.4.2全国大学生机械创新设计大赛题20
第3章设计调研与信息获取23
3.1行业领域调研23
3.2专利查询与检索25
3.2.1中国专利查询25
3.2.2德温特世界专利查询26
3.2.3日本专利查询27
3.2.4美国专利查询27
3.2.5欧洲专利查询29
3.3论文查询与检索31
3.4中国资讯行数据库、中经网、互联网33
3.5机械设计中常用标准件的选用及查询方法33
3.5.1常用标准件的查询与选用33
3.5.2外观设计参考34
3.5.3机械设计大赛相关结构设计资料查询34
第4章机械系统方案设计36
4.1机械系统的组成36
4.2机械系统的原理方案构思设计39
4.2.1从需求到设计任务的提出39
4.2.2机械功能及任务的分析与确定40
4.2.3机械功能的实现方法41
4.3机械系统的运动协调设计45
4.3.1概述45
4.3.2执行机构运动循环图设计45
4.3.3执行机构运动循环的时间同步化设计47
4.3.4执行机构运动循环的空间同步化设计48
4.4机械系统的传动方案设计50
4.4.1传动装置的功能和类型50
4.4.2机械传动系统的组成与常用机械传动装置51
4.4.3机械系统传动方案的设计52
4.5机械系统的总体设计55
4.5.1总体结构方案设计的基本要求、原则及设计步骤55
4.5.2机械总体布局57
4.6机械系统设计实例59
4.6.1扁三角汤圆成形机的设计59
4.6.2扁三山核桃破壳(裂口)机的设计63
参考文献68
第5章机构应用与创新69
5.1基本机构及其运动形态69
5.1.1连杆机构69
5.1.2齿轮机构70
5.1.3凸轮机构73
5.1.4螺旋机构74
5.1.5间歇运动机构76
5.1.6广义机构79
5.2机械运动与机构选型81
5.2.1机械运动与形态变换81
5.2.2机构选型81
5.2.3机构选型设计实例(机器人手爪机构的选型设计)83
5.3机构创新设计方法86
5.3.1机构组合设计87
5.3.2机构演化与变异88
5.3.3再生运动链法91
5.4机构创新设计实例92
5.4.1机械加法器间歇传递机构的创新设计92
5.4.2灯泡装卸机械手爪机构的创新设计94
参考文献96
第6章机械结构设计97
6.1运动副的结构设计98
6.1.1转动副的结构设计99
6.1.2移动副的结构设计101
6.1.3平面高副的结构设计103
6.2活动构件的结构设计104
6.2.1杆类构件的结构设计105
6.2.2盘类构件的结构设计106
6.2.3轴类构件的结构设计110
6.3机架的结构设计114
6.4机械结构创新设计实例117
6.4.1过桥结构方案分析118
6.4.2具体结构实例分析120
参考文献123
第7章加工、装配及调试124
7.1常用量具124
7.1.1游标卡尺124
7.1.2深度游标卡尺和高度游标卡尺125
7.1.3外径千分尺126
7.1.4万能角度尺127
7.2常用的机加工方法129
7.2.1车削加工129
7.2.2铣削加工130
7.2.3刨削加工130
7.2.4磨削加工131
7.2.5数控加工132
7.2.6线切割加工133
7.2.7机床加工方法选用134
7.3常用钳工加工方法138
7.3.1锯割138
7.3.2锉削140
7.3.3钻孔144
7.3.4攻螺纹与套螺纹148
7.4常用热处理方法151
7.4.1退火151
7.4.2正火151
7.4.3淬火152
7.4.4回火152
7.4.5表面热处理152
7.4.6表面喷丸强化153
7.5装配与调试153
7.5.1装配的工艺过程153
7.5.2装配时零件的清理和清洗154
7.5.3常用装配方法155
7.6典型机构制作161
第8章作品的经济性评价164
8.1作品可靠性的经济分析164
8.2作品的成本估算166
8.2.1初步设计阶段的粗略估算166
8.2.2设计工作完成后的成本估算166
8.3工艺方案设计的经济性分析175
8.3.1工艺方案经济性分析的方法175
8.3.2工艺方案分项经济效益的分析177
8.4作品技术经济分析基本方法概述178
8.5效益-费用分析法179
8.5.1投资回收期179
8.5.2净现值法(NPV)181
8.5.3内部收益率法(IRR)182
8.5.4投资收益率法(R)184
8.6评分法185
8.7不确定性分析188
8.7.1不确定性分析概述188
8.7.2盈亏平衡分析法188
8.7.3敏感性分析190
8.8价值工程191
8.8.1价值工程的产生与发展192
8.8.2价值工程概述192
8.8.3价值工程的分析过程193
参考文献199
第9章技术文件的编制200
9.1产品设计说明书编写200
9.1.1项目调研200
9.1.2方案设计200
9.1.3详细设计201
9.1.4产品的运行效果与分析202
9.1.5技术经济评价202
9.2图纸的绘制要求202
9.3产品使用说明书编制204
9.4专利申请205
9.5竞赛答辩用PPT制作211
参考文献212