本书依据教育部《高等职业学校机械制造与自动化专业教学标准》及《高职高专教育机械设计基础教学基本要求》，将工程力学、机械原理、机械零件等内容融合，进行基于工作过程系统化的课程设计，建立以分析设计机构、零件为项目和任务，使学生掌握机构和通用零部件的设计选用方法，突出培养机械分析设计职业能力及创新思维。本书采用大量实际图片，并配有配套内容，包括习题库、电子课件、电子教案、案例库、习题库、测试题库、企业案例、学习指导等，实现教材立体化。本书可作为高职高专机械制造与自动化、模具设计与制造、数控技术等机电类专业学生的教材使用，也可作为企业技术人员的参考书。
近年来, 随着高职教育内涵建设和教学改革的不断深入, 高职教育的课程改革也在不断深入进行, 并取得了一定的成果。 依据机械制造人才培养需要, 以工作任务或实际产品为载体, 以校企双方参与课程开发与实施为主要途径, 以学生为主体, 以教师为主导, 以培养学生职业道德、 综合职业能力及创新创业能力为重点, 进行课程改革与建设。 另外, 随着“互联网+教育” 的发展, 带来了互联网思维与高职教材建设的紧密融合, 二维码技术已应用于高职教材中。 本教材体现 “互联网+教育” 背景下的高职教材建设特色, 在相应知识点处设置了二维码, 读者通过扫描二维码就能方便地获取所需了解的延展内容, 包括动画、 视频等, 还可以扫描二维码直接进入课程网站的资源共享平台, 进行网络课堂学习。
高职教材是教学资源建设的重要组成部分, 更是能否体现高职教育特色的关键, 为此编者结合多年课程改革实践, 编写了这本工学结合的特色教材, 由机械工业出版社出版, 展示课程改革成果, 体现 “互联网+教育” 背景下的教材建设特色, 为更好地推进高职教材建设做出积极贡献。
本教材的创新和特色是:1. 校企合作, 以学生为主体的教材编写理念建立校企合作的教材开发队伍, 按照机械制造类专业职业岗位群的工作过程和技能要求, 与企业技术人员共同制订课程标准, 共同编写教材。 通过完成相应的学习任务实现学生机械设计职业能力和创新思维的培养, 学习的内容就是工作的内容, 实现学校和企业紧密结合。
2. 基于工作过程导向的教材内容和创新编写模式按照机械设计工作过程要求, 以机械行业典型机器 “压力机” 为载体, 包括机构的设计与选用、 传动零部件的设计与选用、 轴系零部件的设计与选用、 常用联接件的设计与选用、 机械系统方案设计等 5 个学习项目。 将机械产品设计师职业资格取证的内容融入教材,便于学生考取机械产品设计师职业资格证书, 体现高职教育特色。
按照机械类专业职业岗位群的工作任务要求和技能要求, 按照任务驱动教学模式编写教材, 每一任务按照学习目标、 任务描述、 任务分析、 相关知识、 任务实施、 实践中常见问题解析、 小结、 习题与训练的顺序来进行, 使教材体现高职教育的特色。
3. 创新教材表现形式, 实现教材立体化本教材图文并茂, 直观易懂, 学有所乐。 在工作过程知识模块中, 采用直观性强的结构图、 实物照片、 工程图、 原理图和一目了然的汇总表格、 真实的技能操作, 使学生在学习过程中易于理解和接受, 激发学生主动学习的积极性和创新精神。 本教材配有教学资源包, 包Ⅳ括制作精良的与课程学习密切相关的电子课件、 电子教案、 图片库、 动画库、 视频库、 案例库、 习题库、 试卷库、 设计资料、 学习指导等, 充分发挥网络教学资源指导学生学习的作用和优势。
4. 应用二维码技术, 体现 “互联网+课堂” 特色应用二维码技术, 将课程的相关动画、 视频利用二维码嵌入到教材中, 读者只要扫一扫印刷在教材中的二维码, 即可看到课程有关的机械原理和机械设计动画、 视频及微课, 直观地、 随时随地地学习课程内容, 聆听教师面对面讲授创新思维课程, 实现 “无缝学习”。
5. 融入近年来机械设计与制造新技术、 新工艺、 新方法、 新材料本教材融入了当前国内外机械设计的新理论、 新方法、 新工艺、 新结构、 新技术; 融入了创新设计、 绿色设计、 和谐设计与系统化设计的内容; 贯彻和采用最新技术标准, 设计实例采用手册化、 表格化的设计流程。
6. 适应面宽, 适用性强考虑到高职高专多层次教学的需要, 《机械设计基础》 教材在编写过程中尽力做到知识面和内容深度兼顾, 使其有较广的适应性。 本教材既可以用于 “二合一” (机械原理和机械零件, 项目 1 可作为择需选用的内容) 内容的教学, 也可以用于 “四合一” (静力学、 材料力学、 机械原理和机械零件) 内容的教学。
本教材以机械分析设计能力与创新思维的培养为主线, 选取机械类专业典型机器 “压力机” 为教学实施载体, 包括机构的设计与选用、 传动零部件的设计与选用、 轴系零部件的设计与选用、 常用联接件的设计与选用、 机械系统方案设计等 5 个项目, 共 16 个学习任务。 学生在完成任务的过程中掌握机构和零件的设计选用和维护等知识和技能。
本教材的编写分工如下: 哈尔滨职业技术学院李敏编写项目 1, 项目 2, 项目 3, 项目 4中的任务 4. 1、 4. 3; 哈尔滨职业技术学院高世杰编写项目 4 中的任务 4. 2; 哈尔滨职业技术学院郝双双编写项目 5 中的任务 5. 1; 哈尔滨职业技术学院王鑫秀编写项目 5 中的任务 5. 2。
全书由李敏任主编并统稿, 高世杰、 郝双双任副主编, 黑龙江农业工程职业学院李梅和哈尔滨轴承制造有限公司陈铁光任主审。
教学实施建议: 教学参考学时为 90~110 学时, 教学模式建议采用 “教学做一体化” 教学模式, 教学方法建议采用引导文法、 头脑风暴法、 小组讨论法等行动导向教学法。
本教材在编写过程中, 与有关企业进行合作, 得到了企业专家和专业技术人员的大力支持, 哈尔滨轴承制造有限公司陈铁光、 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司王冬梅、 哈尔
前 言项目 1 机构的设计与选用 1
任务 1. 1 压力机传动系统工作分析 1
习题与训练 8
任务 1. 2 构件的受力分析 9
习题与训练 30
任务 1. 3 连杆机构的设计与选用 33
习题与训练 53
任务 1. 4 凸轮机构的设计与选用 57
习题与训练 74
项目 2 传动零部件的设计与选用 77
任务 2. 1 带传动的设计与选用 77
习题与训练 98
任务 2. 2 直齿圆柱齿轮传动的设计与选用 99
习题与训练 126
任务 2. 3 斜齿圆柱齿轮传动的设计与选用 128
习题与训练 154
任务 2. 4 轮系传动比的计算 155
习题与训练 164
项目 3 轴系零部件的设计与选用 167
任务 3. 1 轴的设计与选用 167
习题与训练 195
任务 3. 2 滚动轴承的设计与选用 198
习题与训练 217
任务 3. 3 滑动轴承的设计与选用 219
习题与训练 228
项目 4 常用联接件的设计与选用 229
任务 4. 1 螺纹联接的设计与选用 229
习题与训练 253
任务 4. 2 键联接的设计与选用 256
习题与训练 263
任务 4. 3 联轴器的设计与选用 264
习题与训练 272
项目 5 机械系统方案设计 273
任务 5. 1 执行系统方案设计 273
习题与训练 283
任务 5. 2 传动系统方案设计 283
习题与训练 290
习题与训练答案 291
参考文献 293
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