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基于MathWorks公司新一代MATLAB App Designer，以“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”中常見的52個(gè)典型應(yīng)用案例為素材，詳細(xì)介紹了每個(gè)案例的工業(yè)App編程方法與步驟，以提高讀者的專業(yè)工作數(shù)字化計(jì)算的App表達(dá)能力。

內(nèi)容簡介

在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化時(shí)代，理工科專業(yè)的學(xué)生在職場人才競爭中應(yīng)具備的三種基本能力之一就是專業(yè)工作數(shù)字化計(jì)算的App表達(dá)能力。本書基于MathWorks公司新一代MATLAB App Designer，以“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”中常見的52個(gè)典型應(yīng)用案例為素材，詳細(xì)介紹了每個(gè)案例的工業(yè)App編程方法與步驟。

本書可作為本科及高職高專院校的智能制造、工業(yè)機(jī)器人和機(jī)械類專業(yè)的教學(xué)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的輔助教材，也可作為相關(guān)制造領(lǐng)域工程技術(shù)人員工業(yè)App設(shè)計(jì)應(yīng)用的輔助工具書。

作者簡介

陸爽 浙江師范大學(xué)行知學(xué)院教授、浙江師范大學(xué)三級(jí)教授，教育部機(jī)械設(shè)計(jì)課程群虛擬教研室核心會(huì)員。吉林大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論工學(xué)博士，教育部公派德國布倫瑞克工業(yè)大學(xué)高級(jí)訪問學(xué)者。曾任全國高等院校工程應(yīng)用技術(shù)教師大賽專家委員會(huì)委員、全國高校機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)研究會(huì)常務(wù)理事、全國三維數(shù)字化大賽工業(yè)工程組專家、華中科技大學(xué)出版社高等院校機(jī)械類應(yīng)用型本科“十二五”創(chuàng)新規(guī)劃系列教材編委會(huì)委員等。歷任浙江師范大學(xué)交通學(xué)院(現(xiàn)更名為工學(xué)院)副院長、浙江師范大學(xué)行知學(xué)院副院長，主要從事“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”“機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)”“機(jī)電傳動(dòng)控制技術(shù)”等課程的教學(xué)工作，把數(shù)字化應(yīng)用軟件MATLAB/Simulink與所講授的課程深度融合，在專業(yè)教學(xué)數(shù)字化改革方面進(jìn)行了全面的探索和實(shí)踐。

目錄

第1章平面連桿機(jī)構(gòu)App設(shè)計(jì)案例1

1.1平面四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)案例1

1.1.1案例1: 四桿機(jī)構(gòu)類型判斷App設(shè)計(jì)1

1.1.2案例2: 按連桿通過兩個(gè)預(yù)定位置的幾何法實(shí)現(xiàn)App設(shè)計(jì)6

1.1.3案例3： 按連桿通過三個(gè)預(yù)定位置的幾何法實(shí)現(xiàn)App設(shè)計(jì)11

1.1.4案例4: 按連桿預(yù)定位置位移矩陣法實(shí)現(xiàn)App設(shè)計(jì)16

1.1.5案例5: 按連桿預(yù)定位置解析法實(shí)現(xiàn)App設(shè)計(jì)21

1.1.6案例6: 按兩連架桿預(yù)定對(duì)應(yīng)位置運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)現(xiàn)App設(shè)計(jì)25

1.1.7案例7: 按期望函數(shù)實(shí)現(xiàn)App設(shè)計(jì)28

1.1.8案例8: 按行程速比系數(shù)及有關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)App設(shè)計(jì)32

1.2平面連桿機(jī)構(gòu)分析案例40

1.2.1案例9: 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析App設(shè)計(jì)40

1.2.2案例10: 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)力分析App設(shè)計(jì)46

1.2.3案例11、案例12:曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和精度分析App設(shè)計(jì)56

1.2.4案例13: 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)力分析App設(shè)計(jì)68

1.2.5案例14: 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等效動(dòng)力學(xué)App設(shè)計(jì)78

1.2.6案例15、案例16：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析App設(shè)計(jì)84

1.2.7案例17: 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)力分析App設(shè)計(jì)95

1.2.8案例18: 六桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析App設(shè)計(jì)104

1.2.9案例19: 六桿機(jī)構(gòu)力分析App設(shè)計(jì)113

1.2.10案例20: 雙滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析App設(shè)計(jì)124

1.2.11案例21: 放大機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析App設(shè)計(jì)130

1.2.12案例22: 刨床機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析App設(shè)計(jì)137

第2章凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)App設(shè)計(jì)案例146

2.1凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律146

2.1.1凸輪從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律146

2.1.2四種推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的MATLAB子函數(shù)148

2.2凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和壓力角設(shè)計(jì)案例150

2.2.1案例23: 偏置直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)App設(shè)計(jì)150

2.2.2案例24: 凸輪機(jī)構(gòu)最大壓力角及其位置App設(shè)計(jì)157

第3章其他常用機(jī)構(gòu)App設(shè)計(jì)案例162

3.1槽輪機(jī)構(gòu)162

3.1.1槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算162

3.1.2案例25: 外槽輪機(jī)構(gòu)App設(shè)計(jì)163

3.1.3案例26:內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)App設(shè)計(jì)166

3.2針輪機(jī)構(gòu)169

3.2.1針輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算170

3.2.2案例27: 針輪機(jī)構(gòu)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)App設(shè)計(jì)172

3.3螺旋機(jī)構(gòu)176

3.3.1螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算176

3.3.2案例28: 螺旋機(jī)構(gòu)App設(shè)計(jì)178

第4章齒輪機(jī)構(gòu)App設(shè)計(jì)案例182

4.1圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算182

4.1.1案例29: 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)計(jì)算App設(shè)計(jì)183

4.1.2案例30： 直齒圓柱齒輪傳動(dòng)變位系數(shù)App設(shè)計(jì)185

4.2直齒圓柱齒輪傳動(dòng)齒面接觸應(yīng)力設(shè)計(jì)190

4.2.1齒輪傳動(dòng)齒面接觸應(yīng)力設(shè)計(jì)理論190

4.2.2案例31： 齒輪傳動(dòng)齒面接觸應(yīng)力App設(shè)計(jì)191

4.3單級(jí)圓柱齒輪減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)195

4.3.1單級(jí)圓柱齒輪減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法195

4.3.2案例32: 單級(jí)圓柱齒輪減速器體積最小優(yōu)化App設(shè)計(jì)195

4.4二級(jí)圓柱齒輪減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)199

4.4.1二級(jí)圓柱齒輪減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法199

4.4.2案例33: 二級(jí)圓柱齒輪減速器中心距最小優(yōu)化App設(shè)計(jì)201

4.5圓柱蝸桿減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)205

4.5.1圓柱蝸桿減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法205

4.5.2案例34: 蝸桿減速器渦輪齒圈體積最小優(yōu)化App設(shè)計(jì)208

第5章機(jī)械連接App設(shè)計(jì)案例212

5.1螺栓及螺栓組連接設(shè)計(jì)212

5.1.1螺栓連接強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算212

5.1.2案例35: 螺栓連接強(qiáng)度App設(shè)計(jì)214

5.1.3螺栓組連接優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算217

5.1.4案例36： 螺栓組連接優(yōu)化App設(shè)計(jì)218

5.2圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)221

5.2.1圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)計(jì)算221

5.2.2案例37、案例38、案例39： 圓柱螺旋彈簧App設(shè)計(jì)221

5.2.3圓柱螺旋彈簧優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算228

5.2.4案例40: 圓柱螺旋彈簧優(yōu)化App設(shè)計(jì)230

5.2.5案例41： 圓柱螺旋彈簧多目標(biāo)優(yōu)化App設(shè)計(jì)232

第6章轉(zhuǎn)軸的App設(shè)計(jì)案例238

6.1轉(zhuǎn)軸的可靠性設(shè)計(jì)238

6.1.1彎扭組合作用下轉(zhuǎn)軸的可靠性設(shè)計(jì)計(jì)算238

6.1.2案例42： 彎扭組合作用下軸的可靠性App設(shè)計(jì)239

6.1.3簡支軸危險(xiǎn)截面可靠性設(shè)計(jì)計(jì)算241

6.1.4案例43： 錐齒輪軸危險(xiǎn)截面可靠性App設(shè)計(jì)243

6.2主軸支撐靜不定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)246

6.2.1主軸支撐靜不定結(jié)構(gòu)受力分析計(jì)算246

6.2.2案例44： 靜不定結(jié)構(gòu)App設(shè)計(jì)249

第7章機(jī)械平衡App設(shè)計(jì)案例252

7.1剛性轉(zhuǎn)子靜平衡設(shè)計(jì)253

7.1.1剛性轉(zhuǎn)子靜平衡計(jì)算253

7.1.2案例45: 剛性轉(zhuǎn)子靜平衡App設(shè)計(jì)254

7.2剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡設(shè)計(jì)258

7.2.1剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡計(jì)算258

7.2.2案例46: 剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡App設(shè)計(jì)260

第8章帶式輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)綜合App設(shè)計(jì)案例266

8.1綜合案例： 主系統(tǒng)界面266

8.2傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)App設(shè)計(jì)——子設(shè)計(jì)系統(tǒng)1268

8.2.1案例47: 傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)的基本計(jì)算268

8.2.2傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)子系統(tǒng)App設(shè)計(jì)269

8.3輸送機(jī)V帶傳動(dòng)App設(shè)計(jì)——子設(shè)計(jì)系統(tǒng)2272

8.3.1案例48： V帶傳動(dòng)的參數(shù)計(jì)算272

8.3.2V帶傳動(dòng)App設(shè)計(jì)273

8.4減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)App設(shè)計(jì)——子設(shè)計(jì)系統(tǒng)3277

8.4.1案例49: 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的理論分析277

8.4.2圓柱斜齒輪傳動(dòng)App設(shè)計(jì) 279

8.5減速器彎扭組合軸App設(shè)計(jì)——子設(shè)計(jì)系統(tǒng)4283

8.5.1案例50: 彎扭組合軸設(shè)計(jì)計(jì)算283

8.5.2彎扭組合軸App設(shè)計(jì) 286

8.6減速器軸承（30209）壽命計(jì)算App設(shè)計(jì)——子設(shè)計(jì)系統(tǒng)5291

8.6.1案例51: 圓錐滾子軸承（30209）壽命設(shè)計(jì)計(jì)算291

8.6.2圓錐滾子軸承（30209）壽命計(jì)算App設(shè)計(jì) 292

8.7平鍵連接選用App設(shè)計(jì)——子設(shè)計(jì)系統(tǒng)6295

8.7.1案例52： 平鍵連接設(shè)計(jì)選用計(jì)算295

8.7.2平鍵連接選用App設(shè)計(jì) 296

附錄 MATLAB App Designer編程入門簡介299

參考文獻(xiàn)308

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前言/序言

數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化時(shí)代的理工科專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)當(dāng)在數(shù)字化方面具備3種基本能力：①職場上日常工作的數(shù)字化表達(dá)能力（Office辦公能力）；②職場上專業(yè)工作的數(shù)字化計(jì)算能力（工業(yè)App能力）；③職場上專業(yè)工作的數(shù)字化設(shè)計(jì)能力（CAX/EDA能力）。如果具備了這3種基本能力，也就具備了在職場上高質(zhì)量就業(yè)的競爭力。如果不具備這3種基本能力，就會(huì)被認(rèn)定為“功能型文盲”而慘遭淘汰。作者從事高等教育工作幾十年，近十幾年一直把專業(yè)課程與數(shù)字化技術(shù)深度融合作為教學(xué)改革工作的重中之重。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化時(shí)代如何讓學(xué)生在競爭激烈的職場中獲得高質(zhì)量就業(yè)的機(jī)會(huì)，始終是作者理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的初心。本書就是為了幫助學(xué)生具備“職場上專業(yè)工作的數(shù)字化計(jì)算能力（工業(yè)App能力）”而編寫的。