序 1
前言 1
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