袖珍机械设计师手册

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出版者:机械工业出版社
作者:
出品人:
页数:1526
译者:
出版时间:1996-08
价格:96.00元
装帧:精装
isbn号码:9787111042860
丛书系列:
图书标签:
  • a
  • 11
  • 机械设计
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具体描述

本手册是一本实用性强、查阅方便的机械设计用工具书。选材从一般机械

产品设计的实际需要出发,共分23章,包括常用工程设计资料数据、数学、力

学公式、工程材料、通用零部件的标准规范和设计方法以及在机械设计中经常

用到的液压、气动和低压电气设备等内容。

本手册引用的标准规范尽量取材于最新的国家标准和部颁标准。手册中

全部采用以国际单位为基础的我国法定计量单位。编写方式以直观醒目的图

表形式为主,辅以必要的说明和算例,以帮助读者使用手册进行设计。

本手册可供从事机械设计、工艺的科技人员以及大专院校、成人教育等工

科专业的师生使用。

《匠心独具:现代工业设计与精密制造的融合实践》 导论:设计与制造的共生哲学 在当今快速迭代的科技时代,产品设计的成功不再仅仅依赖于美学上的创新,更深度地植根于其背后的制造可行性与工程精度。《匠心独具:现代工业设计与精密制造的融合实践》一书,正是在这一时代背景下,聚焦于如何打破设计与工程之间的壁垒,构建一套系统、高效的设计-制造一体化工作流程。 本书并非传统的工具书或特定软件操作指南,而是一部探讨设计思维、材料科学、工艺选择与质量控制之间复杂互动关系的前沿论著。我们旨在为工业设计师、机械工程师、产品经理以及相关领域的研究人员提供一个全面的框架,理解如何将“设计意图”无损地转化为“物理实体”,并确保这一过程的经济性和可持续性。 第一部分:设计的先验考量——从概念到工程语言的转化 第一章:超越美学的结构思维 本章深入探讨了如何将抽象的设计概念转化为可执行的工程蓝图。这要求设计师必须具备强大的结构力学基础。我们分析了应力集中点、疲劳极限以及动态载荷下的结构稳定性,强调在概念设计阶段就纳入有限元分析(FEA)的基本思路。讨论的重点是:优秀的设计不仅看起来美观,更重要的是其内在的力学逻辑必须严密无瑕。 第二章:材料的选择与性能边界 材料是实现设计的物质基础。《匠心独具》详细剖析了当前主流工程材料的特性谱系,包括高性能合金(如镍基高温合金、钛合金)、先进复合材料(碳纤维、陶瓷基复合材料)以及新型聚合物。本章的创新之处在于引入了“环境敏感性设计”的概念,即材料的选择必须同时考虑其制造过程中的能耗、回收潜力及其在预定工作环境中的长期稳定性(如抗蠕变、抗腐蚀)。我们提供了详细的材料性能矩阵对比,指导读者根据特定工况进行最优匹配。 第三章:功能驱动的公差制定艺术 在精密制造领域,公差的设定是决定产品成本和性能的关键环节。本书摒弃了“一味追求更小公差”的传统误区,转而采用“基于功能需求与过程能力的公差分析法”。详细阐述了GD&T(几何尺寸与公差)标准的现代应用,特别是如何利用统计过程控制(SPC)数据来反向指导设计公差的合理区间。读者将学习到如何区分“必要精度”和“过度设计”,从而有效控制制造成本。 第二部分:制造工艺的深度解析与选择策略 本部分是本书的核心,它系统地梳理了现代制造技术的全景图,重点分析了不同工艺对设计自由度的影响。 第四章:减材制造(Subtractive Manufacturing)的极限突破 传统CNC加工仍然是高精度零件的主流方法,但其局限性在于刀具路径与材料去除率的制约。《匠心独具》深入探讨了五轴及以上联动加工的编程策略、高精度磨削技术(如超精密金刚石磨削)以及电火花加工(EDM)在复杂腔体和模具制造中的应用。特别辟出一节,分析了刀具磨损对表面粗糙度和尺寸精度的实时影响,并提出了补偿模型。 第五章:增材制造(Additive Manufacturing)的设计解放与挑战 增材制造(3D打印)为设计带来了前所未有的自由度,但同时也引入了独特的工程挑战。本书聚焦于金属增材制造(SLM/EBM)和高性能聚合物打印(SLS/PolyJet)。我们详尽分析了各向异性(材料在不同打印方向上的性能差异)、残余应力管理,以及如何利用拓扑优化软件生成轻量化、高效率的结构。本书强调,运用增材制造必须“为打印而设计”,而非简单地将CAD模型导入。 第六章:塑性成形与连接技术:大规模生产的效率引擎 对于大批量产品而言,模具设计和连接技术至关重要。本章详细阐述了深拉伸、注塑成型(包括多组分和双料注塑)的流变学基础,以及如何通过模具冷却系统优化来消除翘曲和缩痕。在连接技术方面,除了传统的焊接与铆接,本书重点分析了激光焊接的参数控制、自锁式连接件的设计考量,以及如何利用超声波焊接实现异种材料的可靠连接。 第三部分:集成与优化——构建智能制造生态 现代设计流程不再是线性的,而是高度迭代和相互反馈的。《匠心独具》的最后一部分关注如何将设计与制造过程紧密集成。 第七章:数字化孪生与过程仿真 数字主线贯穿整个产品生命周期。本章探讨了如何利用过程仿真工具(如Moldflow for Injection Molding, DEFORM for Metal Forming)来预测制造缺陷,并在物理样机制作前进行数万次虚拟迭代。我们介绍了“数字孪生”的概念在监控实际生产线性能、反馈调整设计参数中的应用,从而建立一个闭环优化系统。 第八章:质量保证与可追溯性设计 最终产品的质量是设计与制造共同负责的结果。本书详细介绍了测量学在逆向工程和质量验收中的应用,特别是基于光学扫描(CMMs, Non-Contact Scanners)的数据如何直接校准和优化制造工艺。同时,讨论了如何在产品设计中嵌入智能标识与嵌入式传感技术,实现从原材料到最终交付的全生命周期可追溯性,满足航空航天、医疗器械等高标准行业的要求。 结语:面向未来的设计者 《匠心独具:现代工业设计与精密制造的融合实践》旨在培养具备系统工程思维的设计师和工程师。我们相信,真正的创新发生在跨学科知识的交叉点上。本书不是提供标准答案,而是提供一套分析工具和思考框架,使读者能够在面对任何新的材料、新的工艺或新的产品需求时,都能做出最优化、最可靠的工程决策。它是一本引导读者掌握“如何将卓越创意变为坚实可靠的现实”的深度指南。

作者简介

目录信息

目 录
第1章 常用数据资料
1常用符号
1.1拉丁字母
1.2希腊字母
1.3汉语拼音字母
1.4常用化学元素名称及符号
1.5常用物理量名称及符号
2国内、外部分标准代号和名称
2.1国内部分标准代号
2.2国外部分标准代号
2.3部分国际科技组织的名称
2.4国外机械工程部分学会(协会)名称
2.5国外机械工程部分期刊名称
2.6国内机械工程部分期刊、杂志名称
2.7国内外主要检索刊物及检索工具书
3国内外联机情报检索
3.1国际主要联机情报检索系统
3.2国内主要机检服务项目
3.3常用科技联机数据库
4常用计量单位及换算
4.1国际单位制的基本单位
4.2国际单位制的辅助单位
4.3国际单位制中具有专用名称的导出单位
4.4用于构成十进倍数和分数单位的词头
4.5国家选定的非国际单位制的单位
4.6常用法定计量单位及其换算
5常用资料及数据
5.1常用物理量常数
5.2碳素钢、合金钢(不包括低碳钢)硬度及强度换算值
5.3低碳钢硬度与强度换算值
5.4钢的洛氏硬度与肖氏硬度对照
5.5常用材料极限强度的近似关系
5.6常用材料弹性模量及泊松比
5.7金属材料的比热容和导热系数
5.8材料线膨胀系数
5.9常用材料的密度
5.10松散物料的堆密度和安息角
5.11材料的滑动摩擦系数
5.12 滚动摩擦系数
5.13摩擦副的摩擦系数
5.14机械传动和摩擦副的效率概略值
5.15各种传动的传动比
第2章 常用数学、力学公式
1常用数学公式
1.1代数
1.2平面三角
1.3常用曲线表
1.4微积分
1.5常用几何体的体积、面积及重心位置
2常用力学公式
2.1运动学、动力学基本公式
2.2转动惯量
2.3主应力及强度理论公式
2.4常用截面的几何及力学特性
2.5杆件计算的基本公式
2.6受静载荷等截面静定梁的剪力、弯矩、挠度和转角的计算公式
2.7受冲击载荷梁的计算公式
2.8矩形平板和圆形平板计算公式
2.9压杆的稳定性
2.10 接触应力和接触变形计算
第3章 一般标准规范
1机械制图标准
1.1图纸幅面及格式
1.2图样比例
1.3图线
1.4剖面符号
1.5机构运动简图符号
1.6常用零件规定画法
1.7标题栏及明细栏
2机械加工一般标准规范
2.1标准尺寸
2.2一般和特殊用途圆锥的锥度与锥角
2.3中心孔
2.4回转面及端面砂轮越程槽
2.5平面砂轮及V形砂轮越程槽
2.6燕尾导轨砂轮越程槽
2.7矩形导轨砂轮越程槽
2.8T形槽及间距尺寸和极限偏差
2.9滚花
2.10 球面半径
2.11燕尾槽
2.12插齿退刀槽
2.13 滚人字齿轮退刀槽
2.14 锯缝尺寸
2.15分度盘和标尺刻度
2.16直齿三面刃铣刀尺寸
2.17零件倒圆与倒角
3操作件结构要素
3.1定位手柄座
3.2手柄球
3.3手柄套
3.4手柄杆
4铸件的基本结构要素
4.1铸造斜度
4.2铸造过渡斜度
4.3铸造外圆角半径
4.4铸造内圆角半径
4.5铸件最小壁厚
4.6铸件外壁、内壁与筋的厚度
4.7铸件壁厚的过渡形式与尺寸
5锻件的基本结构要素
5.1胎模锻造时模锻斜度
5.2模锻件的最小内、外圆角半径
5.3模锻件的锻造斜度
5.4模锻件的肋高宽比
5.5模锻件肋的最小距离
5.6锻件凹腔深宽比值的限制
5.7固定模模锻的冲孔连皮尺寸
第4章 公差及表面粗糙度
1公差与配合
1.1概述
1.2常用尺寸段孔、轴极限偏差值
1.3优先、常用配合
1.4公差与配合的选用
1.5未注公差尺寸的极限偏差
1.6公差与配合新旧国家标准对照
2形状和位置公差
2.1概述
2.2形位公差的标注
2.3形位公差值
2.4形位公差等级选用实例
3表面粗糙度
3.1概述
3.2评定参数及其选用
3.3表面粗糙度的标注
34加工方法与表面粗糙度数值Ra的选择
第5章 工程材料
1黑色金属
1.1常用符号、代号和一般说明
1.2黑色金属材料
1.3黑色金属型材
2有色金属
2.1常用符号、代号和一般说明
2.2有色金属材料
2.3有色金属型材
3非金属材料及其制品
第6章 螺纹
1螺纹的种类、特点和应用
2螺纹的主要几何参数
3普通螺纹
3.1普通螺纹的基本牙型
3.2普通螺纹的直径与螺距尺寸系列
3.3普通螺纹的公差与配合
3.4普通螺纹标记
4管螺纹
4.1圆柱管螺纹
4.2圆锥管螺纹
4.360°圆锥管螺纹
4.4米制锥螺纹
5梯形螺纹
5.1梯形螺纹牙型与牙型尺寸
5.2梯形螺纹的基本尺寸系列
5.3梯形螺纹公差
5.4梯形螺纹的标记
6锯齿形螺纹
6.1锯齿形螺纹的设计牙型和尺寸关系
6.2锯齿形螺纹螺距和直径系列
6.3锯齿形螺纹的标记
6.4锯齿形螺纹公差
6.5锯齿形螺纹标记
7螺纹零件的结构要素
7.1螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角
7.2螺纹余留长度、钻孔余留深度、螺栓突出螺母的末端长度
7.3地脚螺栓孔和凸缘
7.4紧固件通孔及沉孔尺寸
7.5扳手空间
第7章 紧固件
1螺纹联接
1.1螺纹联接的基本类型及其应用
1.2螺纹联接的预紧
1.3螺纹联接的防松
1.4螺栓组联接设计
2销联接
2.1销的选择及强度计算
2.2销的类型、特点及其应用
第8章 焊接和粘接
1焊接基本知识
1.1常用焊接方法的特点与选用指南
1.2金属的可焊性
2电焊条
2.1焊条类别和型号
2.2焊条选择的基本要点
3焊缝符号
3.1基本符号、辅助符号、补充符号
3.2焊缝尺寸符号及标注示例
3.3焊缝坡口基本形式与尺寸
4焊接接头结构设计
5焊接接头的强度计算
6粘接
6.1粘接的特点
6.2常用粘接剂
6.3粘接接头设计
第9章 键及花键联接
1键联接
1.1键和键联接的类型、特点和应用
1.2键的选择及联接的强度计算
1.3键联接的尺寸标准和公差
2花键联接
2.1花键联接的类型、特点和应用
2.2花键联接的强度计算
2.3矩形花键
第10章 轴
1概述
1.1轴的用途和分类
1.2轴设计中的主要问题和一般设计步骤
2轴的材料
3轴的结构设计
3.1轴上零件的定位和固定
3.2轴的结构工艺性
3.3提高轴疲劳强度的结构措施
4轴的强度计算
4.1轴的强度计算方法
4.2轴的受力、弯矩与转矩图
5轴的刚度计算
5.1轴的扭转刚度计算
5.2轴的弯曲刚度计算
6轴的振动
6.1轴的平衡
6.2轴的临界转速校核
第11章 联轴器、离合器和制动器
1联轴器
1.1联轴器的类型、特点和应用
1.2联轴器的选择
1.3凸缘联轴器
1.4滚子链联轴器
1.5弹性套柱销联轴器
1.6带制动轮弹性套柱销联轴器
1.7弹性柱销联轴器
1.8梅花形弹性联轴器
1.9轮胎式联轴器
1.10芯型弹性联轴器
1.11JM型膜片联轴器
1.12十字轴万向联轴器
1.13钢砂式安全联轴器
1.14钢球式节能安全联轴器
2离合器
2.1离合器分类
2.2牙嵌离合器
2.3机械式摩擦离合器
2.4片式电磁离合器
2.5超越离合器
2.6安全离合器
3制动器
第12章 滚动轴承
1滚动轴承的类型、特性及代号
1.1滚动轴承的分类
1.2常用滚动轴承的结构型式与特性
1.3滚动轴承的代号
2滚动轴承的选择与计算
2.1基本概念
2.2按基本额定动负荷选择轴承
2.3按基本额定静负荷选择轴承
2.4滚动轴承的极限转速
2.5向心角接触轴承的负荷计算
2.6设计计算实例
3常用滚动轴承尺寸及性能
4轴承滚动体
4.1钢球
4.2滚针
5滚动轴承的配合、紧固及预紧
5.1滚动轴承的配合
5.2滚动轴承的轴向紧固
5.3滚动轴承的预紧
6向心角接触轴承和推力轴承的轴向游隙
7滚动轴承的润滑与密封
7.1滚动轴承的润滑
7.2滚动轴承的密封
8滚动轴承座
9轴承盖和套杯
第13章 滑动轴承
1滑动轴承的类型和应用特点
2滑动轴承座、轴瓦及轴瓦材料
2.1滑动轴承座
2.2滑动轴承轴瓦
2.3轴瓦和轴承衬的材料
3滑动轴承的润滑
3.1滑动轴承的润滑方式
3.2润滑槽
3.3滑动轴承用润滑剂和添加剂
4液体动压滑动轴承设计
4.1动压滑动轴承的基本型式
4.2液体动压径向滑动轴承的设计计算
5非液体润滑滑动轴承设计
5.1混合润滑滑动轴承
5.2粉末冶金轴承
5.3干摩擦轴承
6关节轴承
第14章 润滑与密封
1润滑剂
1.1润滑脂
1.2润滑油
1.3固体润滑剂
1.4添加剂
1.5润滑剂的选用原则
2润滑方式和润滑装置
2.1润滑方式
2.2润滑装置
3密封
3.1常用密封类型
3.2常用密封件
第15章 带传动
1带传动的类型、特性和应用
2V带传动
2.1V带尺寸规格
2.2V带传动设计计算
2.3V带带轮
2.4V带传动设计计算示例
3平带传动
3.1平带尺寸规格
3.2平带传动设计计算
3.3常用接触器
3.4常用起动器
3.5常用低压断路器
3.6常用熔断器
3.7常用开关装置
参考文献
· · · · · · (收起)

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