1 机械设计综合实践总论 1
1.1 机械设计综合实践的目的 1
1.2 机械设计综合实践的内容 2
1.3 机械设计综合实践的一般步骤 2
1.4 机械设计综合实践中应注意的问题 6
思考题 9
主要参考文献 10
2 选题与设计规划 11
2.1 选题 11
2.2 设计规划 12
2.3 开题调研 12
2.3.1 产品检索 12
2.3.2 文献检索 13
2.3.3 专利检索 14
2.4 文献综述 15
2.5 开题报告 17
思考题 17
主要参考文献 18
文献阅读指南 18
3 机械系统运动方案设计 19
3.1 基本要求及设计步骤 19
3.1.1 基本要求 19
3.1.2 设计步骤 19
3.1.3 总体参数的确定 21
3.2 机械工作原理方案设计 22
3.2.1 功能分析 22
3.2.2 功能原理设计 24
3.2.3 工艺动作设计 26
3.3 执行系统设计 28
3.3.1 执行机构分类 28
3.3.2 执行构件的运动形式 29
3.3.3 执行机构形式设计 29
3.3.4 执行系统协调设计 35
3.4 原动机的选择与传动系统设计 39
3.4.1 原动机的选择 39
3.4.2 传动系统设计 43
3.5 机械系统运动方案初步拟订 54
3.5.1 机械系统运动方案图 54
3.5.2 总体布置 55
3.6 尺度设计 58
3.6.1 连杆机构的尺度设计 58
3.6.2 凸轮机构的尺度设计 58
3.6.3 齿轮机构的尺度设计 59
3.6.4 间歇运动机构的尺度设计 60
3.7 运动与动力分析 60
3.7.1 机械系统的运动分析 60
3.7.2 机械系统的动力分析 61
3.8 机械系统运动方案的评价与决策 63
3.8.1 评价指标 64
3.8.2 评价体系 65
3.8.3 评价方法 65
3.8.4 机械系统运动方案的决策 67
思考题 68
主要参考文献 68
文献阅读指南 69
4 机械系统装配结构设计 71
4.1 机械系统装配结构设计的基本要求及设计步骤 71
4.1.1 基本要求 71
4.1.2 设计步骤 72
4.2 机械结构设计的原则与原理 80
4.2.1 结构设计的基本原则 80
4.2.2 结构设计的原理 84
4.3 机械结构设计方法 92
4.3.1 典型结构设计方法 93
4.3.2 功能结构设计方法 93
4.4 装配草图设计 94
思考题 98
主要参考文献 98
文献阅读指南 98
5 机械零部件工作能力设计 100
5.1 基本要求及设计步骤 100
5.1.1 基本要求 100
5.1.2 设计步骤 100
5.2 材料选择与热处理 101
5.2.1 机械零件的常用材料 101
5.2.2 材料选择的原则 102
5.2.3 材料的热处理 103
5.3 机械零部件的工作能力设计 104
5.3.1 机械零部件的强度设计 104
5.3.2 机械零部件的刚度设计 113
5.3.3 机械零部件的寿命设计 114
思考题 114
主要参考文献 115
文献阅读指南 115
6 机械零部件精度设计 116
6.1 基本要求及设计步骤 116
6.1.1 基本要求 116
6.1.2 设计步骤 116
6.2 互换性生产的基本概念 117
6.2.1 互换性生产 117
6.2.2 标准化 117
6.2.3 优先数和优先数系 118
6.3 公差与配合的基本术语和定义 119
6.4 公差与配合的选用 121
6.4.1 基准制 122
6.4.2 公差等级的选用 123
6.4.3 配合选择 124
6.4.4 非配合尺寸精度设计 129
6.5 形位公差 130
6.5.1 形位公差的概念 130
6.5.2 形位公差原则 132
6.6 表面粗糙度 136
思考题 139
主要参考文献 140
文献阅读指南 141
7 机械系统装配图及零部件图绘制 142
7.1 装配图设计 142
7.1.1 装配图的内容与功能 142
7.1.2 系统结构方案分析与设计 143
7.1.3 装配图的设计要求 146
7.1.4 装配图的绘制 147
7.1.5 尺寸标注 147
7.1.6 标题栏与明细表 148
7.1.7 装配图中的技术要求 148
7.2 零件图设计 150
7.2.1 零件设计原则与设计图的要求 150
7.2.2 轴类零件设计 151
7.2.3 杆类零件设计 155
7.2.4 齿轮类零件设计 158
7.2.5 箱体类零件设计 159
7.3 常用CAD设计软件的选用及绘图步骤 162
思考题 163
主要参考文献 163
文献阅读指南 164
8 设计报告与答辩 165
8.1 设计报告的撰写要求 165
8.2 设计报告的内容与结构规范 166
8.3 设计报告格式要求 169
8.4 准备答辩 171
8.4.1 整理设计资料 171
8.4.2 注意事项 171
思考题 172
主要参考文献 172
文献阅读指南 172
附录A 机械设计综合实践案例 173
A1 高杆灯提升装置设计 173
A1.1 设计任务书 173
A1.2 提升装置的功能分解及方案构思 175
A1.3 提升装置的运动方案设计 177
A1.4 细节设计 188
A1.5 传动系统结构设计 190
A2 网球自动捡球机设计 196
A2.1 设计任务书 196
A2.2 时间安排 198
A2.3 开题报告 200
A2.4 机械系统运动方案设计 208
A2.5 结构草图设计和参数选择 214
A3 减重步行康复训练机器人设计 217
A3.1 设计任务书 217
A3.2 开题报告（节选） 217
A3.3 机械系统运动方案设计 221
A3.4 机械系统结构设计 231
A3.5 设计总结 237
主要参考文献 240
附录B 设计题目及设计指导 241
B1 书本打包机设计任务书 241
B2 模拟太阳电池阵实验装置设计任务书 245
B3 自动包装机设计任务书 248
B4 全自动简易翻书机设计任务书 249
B5 堆垛式立体车库设计任务书 250
B6 管道机器人设计任务书 251
B7 升降-横移式立体车库设计任务书 252
B8 欠驱动仿生智能假手设计任务书 253
B9 辅助老年人和残障者上下楼梯装置设计任务书 254
B10 行走功能康复训练机器人设计任务书 254
B11 多体位行走功能康复训练床设计任务书 255
B12 960接线端子自动化装配机设计任务书 256
B13 硬币队列化输送装置设计任务书 258
B14 水果分拣机设计任务书 260
附录C 计算机辅助设计平台 262
附录D 清华大学的教学计划与教学大纲 264
D1 课程基本情况 264
D2 课程内容简介 265
D3 课程教学大纲 265
D4 课程实践环节 267
D5 课程知识单元与知识点 267
D6 节点考核与设计评价 268
附录E 清华大学机械设计综合实践课程教学日历 270