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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