本書(shū)將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程力學(xué)、金屬工藝學(xué)等內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合在一起,適應(yīng)了目前教學(xué)改革的需要。本書(shū)以項(xiàng)目教學(xué)為基礎(chǔ),按照以工作過(guò)程為導(dǎo)向的情境教學(xué)方式進(jìn)行編寫(xiě),主要包括牛頭刨床執(zhí)行機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì),減速器、車床尾架的選材與熱處理,減速器、螺旋起重器的毛坯生產(chǎn),帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)4個(gè)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目又根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要分為若干個(gè)任務(wù)。
本書(shū)可作為高等職業(yè)院校機(jī)械類、機(jī)電類專業(yè)的教學(xué)用書(shū),也可供從事相關(guān)工作的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
傳統(tǒng)的機(jī)械基礎(chǔ)方面的教材大多存在內(nèi)容條塊分割嚴(yán)重、與實(shí)際工程結(jié)合不緊密,以及對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法欠佳等問(wèn)題。這些問(wèn)題直接導(dǎo)致了許多學(xué)生在學(xué)完機(jī)械基礎(chǔ)課程后,仍難以建立一個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)概念,機(jī)械制造的基礎(chǔ)知識(shí)也難以融入機(jī)械設(shè)計(jì)中。另一方面,這些教材中大多數(shù)理論性太強(qiáng)。
針對(duì)上述問(wèn)題,編者在總結(jié)長(zhǎng)期教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)課程按項(xiàng)目教學(xué)進(jìn)行改革,吸收同類教材的優(yōu)點(diǎn)后編寫(xiě)而成本教材。本教材具有以下突出的特點(diǎn)。
1. 教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)“必需、夠用”的原則
本書(shū)從學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知規(guī)律出發(fā),以實(shí)物為載體安排教材內(nèi)容,打破了傳統(tǒng)的教材體系,去掉了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在保證必要的基本理論的前提下,減少偏深的理論論證和繁瑣的理論推導(dǎo),使基本理論的學(xué)習(xí)以應(yīng)用為目的,加強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)和實(shí)踐能力的訓(xùn)練。新增了機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中必備的機(jī)械動(dòng)力方面的知識(shí)和現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與分析所需的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。
2. 教學(xué)項(xiàng)目的安排體現(xiàn)課程的系統(tǒng)性和連貫性
本書(shū)的設(shè)計(jì)以項(xiàng)目引領(lǐng),以工作過(guò)程為導(dǎo)向,以具體工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng),把教材與教法有機(jī)地結(jié)合起來(lái),改變了傳統(tǒng)的學(xué)科性課程體系,轉(zhuǎn)變?yōu)榛诠ぷ鲘徫蝗蝿?wù)的課程體系;
通過(guò)職業(yè)活動(dòng)整合部分課程,改變了原來(lái)理論與實(shí)踐脫離的教學(xué)方式,形成理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)活動(dòng),并具有一定的可操作性。
全書(shū)對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位核心能力培養(yǎng)設(shè)置了四大項(xiàng)目和12個(gè)工作任務(wù),每個(gè)項(xiàng)目任務(wù)都突出一種典型機(jī)械的設(shè)計(jì)或制造。對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)性的項(xiàng)目任務(wù)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,樹(shù)立系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念,較好地符合了企業(yè)對(duì)生產(chǎn)一線人員的職業(yè)素質(zhì)需要。
本書(shū)以牛頭刨床和帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與制造的一般過(guò)程為主線,使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐步了解和掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的一般過(guò)程,體現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的系統(tǒng)性和關(guān)聯(lián)性。
3. 項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施可保證教學(xué)質(zhì)量
在形式上,每個(gè)項(xiàng)目任務(wù)中都有“學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“工作任務(wù)”、“知識(shí)鏈接”等欄目,引導(dǎo)學(xué)生明確各情境的學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)習(xí)與課程相關(guān)的知識(shí)和技能,并適當(dāng)拓展相關(guān)知識(shí),強(qiáng)調(diào)做中學(xué)和學(xué)中做,便于學(xué)生在做計(jì)劃和實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行自學(xué),符合情境教學(xué)的需要。
在教學(xué)方法方面,將理論學(xué)習(xí)、模仿學(xué)習(xí)、借鑒創(chuàng)新有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。本書(shū)提出的每個(gè)項(xiàng)目、每個(gè)工作任務(wù)都有相應(yīng)的實(shí)施結(jié)果舉例,實(shí)際上采用了以工程實(shí)例教學(xué)為主的內(nèi)容組織方式。采用實(shí)例教學(xué)的最大好處在于,可針對(duì)不同層次的學(xué)生因材施教,比如對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生,通過(guò)實(shí)例教學(xué)可使學(xué)生舉一反三,有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力; 而學(xué)習(xí)基礎(chǔ)稍差的學(xué)生,通過(guò)模仿實(shí)例中的設(shè)計(jì)過(guò)程可迅速掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的精要,保證每一個(gè)學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)都能有所收獲。
4. 注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和可持續(xù)發(fā)展
在內(nèi)容選取上,以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,以學(xué)生能夠接受終生學(xué)習(xí)并促進(jìn)職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),從滿足教學(xué)基本要求出發(fā)選擇教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生在掌握必備的機(jī)械基礎(chǔ)理論知識(shí)與基本的設(shè)計(jì)技能的基礎(chǔ)上,更加注重創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力和溝通能力的培養(yǎng)等。
本書(shū)以牛頭刨床和帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,教學(xué)內(nèi)容以此進(jìn)行組織。為了增強(qiáng)學(xué)生在職業(yè)生涯過(guò)程中的可持續(xù)發(fā)展的能力,書(shū)中增加了拓展知識(shí)部分。取消了傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,將學(xué)時(shí)分配到課程中。在任務(wù)實(shí)施中,增加了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)內(nèi)容,體現(xiàn)現(xiàn)代三維設(shè)計(jì)與分析技術(shù)的應(yīng)用。
本書(shū)由何秋梅擔(dān)任主編,負(fù)責(zé)全書(shū)的統(tǒng)稿和定稿,由王偉、鄭明華、柯美元擔(dān)任副主編,王元春、孫立君、葉素云、溫浩云參編。具體分工為: 廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院何秋梅編寫(xiě)了緒論、項(xiàng)目一(任務(wù)1~任務(wù)3)、項(xiàng)目四(任務(wù)6~任務(wù)11); 大連海洋大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王偉編寫(xiě)了項(xiàng)目三(任務(wù)5); 廣州華立科技職業(yè)學(xué)院鄭明華編寫(xiě)了項(xiàng)目二(任務(wù)4); 順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院柯美元編寫(xiě)了項(xiàng)目四(任務(wù)12)。廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院的王元春、孫立君、葉素云和南海遠(yuǎn)望機(jī)床廠的溫浩云工程師也參與了本書(shū)的編寫(xiě)工作,并提出了寶貴的修改意見(jiàn)。另外,在編寫(xiě)過(guò)程中參考和借鑒了諸多同行的相關(guān)資料、文獻(xiàn),在此一并表示誠(chéng)摯的感謝!
高等職業(yè)教育課程改革教學(xué)用書(shū)的編寫(xiě)是一項(xiàng)全新的工作。由于沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,雖然我們盡心竭力,但是書(shū)中難免會(huì)出現(xiàn)疏漏、不妥之處,敬請(qǐng)讀者不吝指正。
編者2013年3月
緒論
0.1機(jī)械的概念
0.1.1機(jī)械、機(jī)器和機(jī)構(gòu)
0.1.2構(gòu)件、零件、部件
0.2機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的基本要求
0.3機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的基本原則
0.4機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的一般程序
0.5課程性質(zhì)與學(xué)習(xí)目標(biāo)
0.6自我評(píng)估
項(xiàng)目一牛頭刨床執(zhí)行機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)
任務(wù) 1平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析
1.1相關(guān)知識(shí)
1.1.1平面運(yùn)動(dòng)副
1.1.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
1.1.3平面機(jī)構(gòu)的自由度
1.2任務(wù)實(shí)施
1.3自我評(píng)估
任務(wù)2連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1相關(guān)知識(shí)
2.1.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)
2.1.2滑塊四桿機(jī)構(gòu)
2.1.3平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性
2.1.4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.2任務(wù)實(shí)施
2.3自我評(píng)估
任務(wù)3凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其他常用機(jī)構(gòu)
3.1相關(guān)知識(shí)
3.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與分類
3.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
3.1.3凸輪輪廓設(shè)計(jì)
3.1.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定
3.1.5其他常用機(jī)構(gòu)
3.1.6機(jī)構(gòu)的變異與組合
3.2任務(wù)實(shí)施
3.3自我評(píng)估
項(xiàng)目二減速器、車床尾架的選材與熱處理
任務(wù)4典型零件的選材與熱處理
4.1相關(guān)知識(shí)
4.1.1金屬材料的力學(xué)性能
4.1.2鐵碳合金相圖
4.1.3鋼的熱處理
4.1.4常用金屬材料
4.1.5零件的選材與加工工藝分析
4.2任務(wù)實(shí)施
4.3自我評(píng)估
項(xiàng)目三減速器、螺旋起重器的毛坯生產(chǎn)
任務(wù)5典型零件的毛坯生產(chǎn)
5.1相關(guān)知識(shí)
5.1.1鑄造
5.1.2鍛壓
5.1.3焊接
5.1.4機(jī)械零件毛坯的選擇
5.2任務(wù)實(shí)施
5.3自我評(píng)估
項(xiàng)目四帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
任務(wù)6機(jī)械動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1相關(guān)知識(shí)——機(jī)械動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.2任務(wù)實(shí)施
6.3自我評(píng)估
任務(wù)7帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)和鏈傳動(dòng)
7.1相關(guān)知識(shí)
7.1.1帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
7.1.2鏈傳動(dòng)
7.2任務(wù)實(shí)施
7.3自我評(píng)估
任務(wù)8齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.1相關(guān)知識(shí)
8.1.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
8.1.2蝸桿傳動(dòng)
8.1.3輪系
8.2任務(wù)實(shí)施
8.3自我評(píng)估
任務(wù)9軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
9.1相關(guān)知識(shí)——軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
9.2任務(wù)實(shí)施
9.3自我評(píng)估
任務(wù) 10軸轂連接與聯(lián)軸器
10.1相關(guān)知識(shí)
10.1.1軸轂連接
10.1.2聯(lián)軸器
10.2任務(wù)實(shí)施
10.3自我評(píng)估
任務(wù)11軸承的選用與校核
11.1相關(guān)知識(shí)
11.1.1滾動(dòng)軸承
11.1.2滑動(dòng)軸承簡(jiǎn)介
11.2任務(wù)實(shí)施
11.3自我評(píng)估
任務(wù)12帶式輸送機(jī)的CAD總裝設(shè)計(jì)與仿真
12.1相關(guān)知識(shí)——機(jī)械CAD簡(jiǎn)介
12.2任務(wù)實(shí)施
附錄滾動(dòng)軸承
參考文獻(xiàn)