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第1章 机械设计综述3

1 机械设计的含义3

2 机械设计技术在机械工业中的地位3

第46篇 机械设计实践总论3

3 机械设计的类型4

4 现代机械设计技术的内容及其与相关科学技术的关系4

5 机械设计中要决定的内容和相应的制约条件6

6 若干有关机械设计的问题7

第2章 机械设计技术发展的回顾10

1 直觉设计阶段10

2 经验设计阶段10

3 理论与经验结合并过渡到以理论设计为主导的阶段11

4 中国机械设计技术的发展12

5 现代机械设计技术的特征与发展16

1．2 立项申请文件的填写要求17

1．3 立项项目可行性研究报告的填写要求17

第3章 设计立项、成果鉴定、专利申报17

1．1 设计立项项目的管理程序及要求17

1 设计立项17

1．4 设计立项项目的评价18

1．5 立项风险的估计19

1．6 立项项目的实现19

1．7 国外科技项目立项情况20

2 科研成果鉴定21

2．1 科研成果的概念21

2．2 科研成果的分类22

2．3 科研成果的鉴定范围22

2．4 科研成果的鉴定组织22

2．5 科研成果鉴定程序22

2．7 科研成果鉴定23

2．8 如向将科研成果尽快推向市场23

2．6 怎样获得科研成果23

2．9 科研成果的表现形式24

3 专利申请25

3．1 专利的基本概念25

3．2 专利申请26

3．3 申请发明、实用新型专利应提交的专利申请文件27

3．4 申请外观设计专利应提交的专利申请文件及要求28

3．5 专利申请文件的提交和申请日的确定28

3．6 保密发明创造的专利申请28

3．7 专利申请的优先权28

3．8 专利申请的单一性29

3．9 专利申请的修改、分案与撤回29

1．1 信息、知识、文献30

1．2 文献信息的分类30

第4章 科技信息的获取和科技文献的写作30

1 信息检索概论30

1．3 信息检索原理32

1．4 检索语言32

1．5 检索工具34

1．6 信息检索的方法、步骤和途径34

1．7 计算机信息检索的方法和步骤35

2 因特网上的网络搜索系统36

2．2 快速浏览技术37

2．1 因特网上的网络搜索特点37

2．3 因特网网络搜索策略38

2．4 检索技巧38

2．5 因特网信息搜索工具38

2．6 因特网上重要的科技信息资源40

3 科技文献的写作44

3．1 科技文献写作程序44

3．2 几种科技文体的写作45

1．1 知识方面48

1 机械设计工程师需要具备的素质48

第5章 机械设计工程师的素质要求和人才培养48

1．2 技能方面49

1．3 思维方面50

1．4 设计实践方面50

1．5 品德方面50

2 机械设计工程师人才的培养52

2．1 学校教育52

2．2 社会实践53

2．3 自我学习53

参考文献54

2．2 基于功能分析法的方案设计57

2．1 方案设计概述57

2 基于功能分析法的方案设计57

1 机械产品的设计过程57

第1章 机械方案设计与总体设计概论57

第47篇 机械方案设计与总体设计57

3 总体设计62

4 机械产品方案的创造62

4．1 方案创造的原则62

4．2 机械产品设计的类型62

4．3 方案创造的技术方法62

4．4 方案创造的工作方法63

5 人工智能在机械方案设计中的应用64

6 机械产品方案设计系统的建造65

6．1 需求分析65

6．2 方案设计系统建造的关键技术66

6．3 方案设计系统的体系结构66

3 执行系统的功能原理设计、功能原理创新设计和功能约束67

2 执行系统方案设计的内容和过程67

3．1 执行系统的功能分类67

1 执行系统的组成67

第2章 执行系统方案设计67

3．2 执行系统的功能原理设计68

3．3 执行系统的功能约束69

3．4 执行系统的功能原理创新设计70

4 执行系统的工艺动作分解和运动方案选择70

5 执行机构的型式设计73

6 执行系统的运动参数77

7 执行系统的运动协调设计77

7．1 运动协调设计的原则77

7．2 运动协调设计的步骤78

7．3 运动循环图78

7．4 运动协调设计示例——冷霜自动灌装机执行系统的协调设计过程79

2．1 按传动的工作原理分类82

2 机械传动系统的分类82

1．2 机械传动系统的设计原则82

1 传动系统的设计过程和设计原则82

第3章 传动系统方案设计82

1．1 传动系统的设计过程82

2．2 按传动比变化情况分类83

2．3 按动力机驱动执行机构的数目分类83

2．4 按能量的流动路线分类83

3 传动系统的组成84

3．1 变速装置84

3．3 制动装置89

3．2 起停换向装置89

3．4 安全保护装置90

4 传动类型的选择91

4．1 不同类型传动装置的特点91

4．2 工作要求对传动形式的影响91

4．3 传动类型选择的基本原则91

5 动力机和工作机的区配91

6．1 传动链布置的基本原则92

6．2 各级传动比的分配92

6 传动链的布置92

7 传动系统的润滑方案93

7．1 润滑系统的要求93

7．2 润滑剂93

7．3 润滑方式93

第4章 动力系统和控制系统的方案设计94

1 动力系统方案设计的内容和步骤94

1．1 动力系统方案设计的内容94

1．2 原动机的选择原则94

1．3 动力系统方案设计的基本步骤94

2机械系统的载荷97

2．1 载荷类型97

2．2 载荷确定方法97

2．3 机械系统的曲型负载特性99

4 原动机和负载的匹配100

4．1 机械系统所需功率的估算100

3 原动机的类型及机械特性100

4．2 原动机和工作机的工作点101

5 控制系统的分类102

6 控制系统的组成104

7 控制系统的方案设计104

7．1 控制系统的性能要求104

7．2 控制理论及其适用范围104

7．3 控制系统的设计步骤105

7．4 控制系统的方案设计106

8 机械系统的控制参量及检测传感器108

8．1 机械系统的控制参量108

8．2 机械控制系统中常用的检测传感器型式109

8．3 控制参量的检测原理、特点和适用范围110

8．4 机械系统中的常用传感器111

9 执行元件及其适用范围113

9．1 执行元件的类型及特点113

10．1 计算机系统组成114

9．2 执行元件的适用范围114

10 计算机控制系统的方案设计114

10．2 计算机控制系统方案类型117

11 控制系统方案设计实例——激光影碟机复合控制伺服系统方案设计118

11．1 任务描述118

11．2 伺服系统方案选择119

11．3 伺服系统的协调控制120

第5章 机械设计方案的评价与优化122

1 方案概略评价与详细评价概述122

1．1 方案的概略评价122

1．2 方案的详细评价122

2 方案评价的类型123

3 评价指标体系的建立123

3．1 评价指标体系建立的原则123

3．2 评价指标的分类123

3．3 评价指标的层次结构123

4．2 加法评分法124

4．1 简单评价法124

3．4 确定评价指标的重要性系数（加权系数）124

4 几种常用的方案评价方法124

4．3 连乘评分法125

4．4 加权评分法125

4．5 技术—经济评价法126

5 模糊综合评价法127

6 机械设计方案的优化129

6．1 优化设计的数学模型129

6．2 迭代方法及收敛准则130

6．3 一维优化方法131

6．4 无约束优化方法131

6．5 约束优化方法131

6．6 机械优化设计的一般步骤132

2 机械系统的主要性能指标和基本参数133

第6章 机械系统的总体设计和布置133

1 机械系统的组成133

3 机械系统总体布置的原则134

4 生产作业机械总体布置的类型135

5 单机总体布置示例135

5．1 考虑作业环境的总体布置示例135

5．2 考虑作业对象的总体布置示例136

5．3 考虑增加刚度的总体布置137

6 机械化生产线的布置137

6．1 根据作业对象绘制工艺流程图138

6．2 选择主要联线设备140

6．3 绘制生产线的工作循环周期图141

6．4 确定总体布局型式141

2．2 寻求子功能解和功能解组合148

2．1 功能结构建立148

2叶片加工机床方案设计148

1．3 设计任务148

1．1 市场调研148

1 需求分析148

第7章 机械方案设计与总体设计举例——叶片类零件加工机床设计148

2．3 主要分功能分析与评价150

2．4 机床原理方案设计152

3 机床技术设计153

3．1 机床总体设计153

3．2 机床主要部分结构设计156

参考文献160

第48篇 机械动力系统设计165

第1章 绪论165

1 引言165

2 机械动力系统设计重要问题之一——机械系统中的载荷165

3 机械动力系统设计的重要问题之二——机械系统中的动力装置选择166

3．1 常用的机械系统动力装置分类及其特点166

3．2 常用的机械系统动力装置的选择167

4 机械系统载荷的分类170

4．1 按零部件发生的变形分类170

4，2 按设计计算的应用场合分类170

4．3 按作用形式分类170

4．4 按载荷产生的来源分类170

4．5 按载荷是否随时间变化分类171

5 机械设计中载荷的组合及其类别171

第2章 载荷谱的概念及其编制173

1 载荷谱的概念173

2 载荷谱的用途173

2．1 载荷谱是机械设计的原始数据173

2．2 载荷谱是室内疲劳模拟试验的依据173

2．3 载荷谱是对结构动态特性进行修改与优化的依据174

3．3 载荷时间历程的压缩处理175

3．2 编制载荷谱的主要步骤及应注意的问题175

3．1 编制载荷谱应满足的要求175

3 载荷谱的编制原则175

4 载荷信号在幅值域中的主要特征参数177

4．1 载荷信号的峰值和谷值177

4．2 载荷信号的平均值、方差和标准差177

4．3 载荷信号的有效值178

4．4 载荷信号的分布特性179

5．1 幅值直方图180

5 载荷信号的幅值直方图与累积频次图180

5．2 幅值累积频次图181

6 载荷谱的主要计数处理方法181

6．1 峰值计数法181

6．2 振程计数法182

6．3 雨流计数法183

6．4 雨流计数法的软件设计185

6．5 各种计数法的评价和选用185

7．1 中值载荷谱的编谱方法188

7 载荷谱编制理论的最新进展——中值随机疲劳载荷谱188

7．2 应用实例190

8 工作载荷谱的获得方法与程序载荷谱的编制191

8．1 工作载荷谱的获得方法191

8．2 程序载荷谱的编制193

8．3 程序疲劳试验的强化及疲劳寿命推断196

第3章 机械系统载荷的常规确定方法198

1 类比法及相似理论的应用198

1．1 相似理论198

1．2 相似准则的导出方法202

1．3 相似理论的应用203

2 分析计算法及典型实例204

2．1 应用分析计算法的基本原则204

2．2 固体阻力载荷计算的典型实例——轧制压力的分析计算205

2．3 流体阻力载荷计算的典型实例——水压力的分析计算206

2．4 动力载荷计算的典型实例——冲击载荷的分析计算210

2．5 摩擦阻力载荷计算的典型实例——车轮摩擦阻力的分析计算214

2．6 机械系统中机构的载荷分析216

3 直接测试法218

第4章 动态载荷的间接识别方法222

1 间接识别法的含义222

2 频率响应函数求逆法223

2．1 确定性响应223

2．2 随机性响应223

2．3 应用实例——某直升飞机桨轴载荷的识别223

3 横态坐标转换法225

4 倒谱分析法226

4．1 倒谱分析法的理论基础226

4．2 应用实例——某煤矿掘进机切割臂承受的切割三向分力的识别227

5 基于神经网络模型的动态载荷识别方法228

5．1 神经网络简介228

5．2 基于神经网络模型的动态载荷识别方法原理229

5．3 应用实例——某直升机武器挂架系统的冲击载荷识别230

6 动态载荷识别的加速度计权方法231

7 动态载荷识别的时序去卷方法232

7．1 动态载荷识别的去卷概念232

7．2 现代时序方法的ARMAX模型232

7．3 去卷平滑器与滤波器233

7．4 两类基本稳态最优去卷平滑器233

7．5 两类自校正去卷平滑器234

7．6 应用实例——掘进机的载荷识别235

第5章 电动机的特性及其选用237

1 电动机的分类237

1．1 电动机的分类方法237

1．2 各类电动机的基本特点和应用238

1．3 电动机的型号239

1．4 直线电动机239

2 电动机的机械特性240

3 电动机的选用241

3．1 电动机的运行条件242

3．2 工作制与定额242

3．3 电动机类型的选择243

3．4 电动机结构形式的选择243

3．5 电动机额定转速的选择249

3．6 电动机额定电压的选择249

3．7 电动机额定功率的选择和计算250

4 电动机的调速256

4．1 电动机调速概论256

4．2 异步电动机的调速257

4．3 同步电动机的调速263

4．4 直流电动机的调速264

4．5 常用电动机调速方法对比265

4．6 交流电动机用变频器的选用原则266

4．7 实现直流电动机变电压调速的电路系统268

5．2 笼型转子三相异步电动机降压起动272

5 电动机的起动272

5．1 电动机起动概论272

5．3 绕线转子三相异步电动机的起动274

5．4 同步电动机的起动275

5．5 直流电动机的起动276

第6章 流体压力动力装置的特性及其选用277

1 常用液压动力装置的特性及其选用277

1．1 液压动力装置的分类及其特性277

1．2 液压动力装置的计算与选用283

2 常用气压动力装置的特性及其选用291

2．1 气压动力装置的分类及其特性292

2．2 气压动力装置的参数计算与选用294

2 内燃机的性能指标及特性299

2．1 内燃机的指示性能指标299

1 内燃机及其分类299

第7章 内燃机的性能与匹配299

2．2 内燃机的有效性能指标301

2．3 内燃机的特性303

3 内燃机与工作机械的匹配309

3．1 内燃机与汽车的匹配309

3．2 内燃机与发电机的匹配312

3．3 船舶柴油机的匹配313

3．4 工程机械内燃机匹配设计315

第8章 汽轮机与燃气轮机设计和计算318

1 汽轮机的类型与热力特性318

1．1 汽轮机的分类方法及类型318

1．2 型号编制方法319

1．3 热力系统及其循环319

1．4 汽轮机的热力特性323

2 燃气轮机的类型与热力特性324

2．1 燃气轮机的分类方法及类型324

2．2 燃气轮机的热力循环及特性325

3 汽轮机的热力计算和主要工作参数选择328

3．1 概述328

3．2 参数的选择329

3．3 汽轮机通流部分热力计算330

4 汽轮机的变工况334

4．1 喷管变工况334

4．2 级反动度的变化334

4．3 级组流量与压力、温度的关系334

4．4 汽轮机变工况335

5 燃气轮机热力计算335

5．1 燃气轮机变工况研究目的及特性指标335

5．2 燃气轮机部件特性335

5．3 部件变工况近似特性336

5．4 串连透平压比再分配规律336

5．5 燃气轮机的平衡方程336

5．6 燃气轮机变工况计算方法338

5．7 燃气轮机变工况339

6 汽轮机与燃气轮机的匹配340

6．1 匹配原则340

6．2 电站汽轮机的匹配340

6．3 工业汽轮机的匹配341

6．4 燃气轮机的匹配341

参考文献341

第49篇 机械实用工业设计347

第1章 造型设计347

1 造型设计的艺术范畴347

1．1 造型艺术的广义范畴347

1．2 设计的含义347

1．3 造型设计的范畴348

2 设计与艺术348

2．1 关于艺术348

2．2 设计概念的产生至现代设计的确立351

2．3 当代意义上的设计文化357

3 产品造型设计360

3．1 产品造型设计的意义360

3．2 产品设计的内容与形式361

3．3 科学技术与产品造型363

4 造型设计基本原理364

4．1 形态的种类364

4．2 造型元素365

4．3 形式原理366

5 产品造型设计方法368

5．1 创造性思维与设计368

5．2 主要设计思想与方法369

5．3 设计程序372

5．4 设计理念和方法发展的多元化372

1．1 价值工程的产生与发展375

第2章 价值工程与创造能力开发375

1 价值工程的基本概念375

1．2 价值工程的定义及特点376

1．3 价值工程的工作程序及指导原则378

2 价值工程的现代科学管理观念与思想379

2．1 价值工程提倡的现代产品价值观379

2．2 价值工程的指导思想382

2．3 价值工程的方法论384

2．4 价值工程的目标385

3 价值工程的对象选择386

3．1 价值工程对象选择的原则386

3．2 选择产品或部件分析对象的方法387

4 功能分析389

4．1 功能定义389

4．2 功能整理391

4．3 功能评价392

5 方案的创造与评价395

5．1 方案的创造395

5．2 方案的概略评价与具体比398

5．3 方案的详细评价与提案审批399

5．4 应用价值工程的体会400

第3章 人因工程设计402

1 人因工程概论402

1．1 人因工程的定义402

1．2 人的因素402

1．3 人因工程研究方法403

2 人体尺寸测量及其应用404

2．1 人体尺寸测量404

2．2 人体尺寸数据405

2．3 人体尺寸应用406

3．1 人的信息感知特性411

3 人的基本作业特性411

3．2 人的信息处理特性415

3．3 人的生物力学特性416

3．4 人的疲劳与失误417

3．5 人与机的特性比较419

4 显示器和控制器的设计与选择422

4．1 显示设计422

4．2 控制设计与选择426

4．3 显示与控制组合设计430

5 作业空间和座椅设计434

5．1 工作空间设计434

5．2 作业空间布置原则435

5．3 工作座椅设计435

6 作业环境控制与设计436

6．1 光与色环境设计436

6．2 热环境440

6．4 振动环境441

6．3 声环境441

7 人机系统设计与评价442

7．1 人机系统设计程序442

7．2 人因资料的搜集与整理445

7．3 人机系统评价445

第4章 反求设计447

1 反求设计概述447

1．1 反求工程447

1．2 反求工程的全过程447

1．3 反求设计448

1．4 反求设计是创新的重要方法448

1．5 反求设计与知识产权448

2．2 技术引进的基本原则449

2．3 引进技术的模式449

2．1 技术引进的目的449

2 技术引进与反求设计449

2．4 技术引进与反求设计450

2．5 反求设计的共性问题450

3 已知机械设备的反求设计451

3．1 机械设备反求设计的特点451

3．2 机械设备反求设计的一般过程451

3．3 功能分析与反求451

3．4 系统原理方案的反求459

3．5 机械设备的分解与装配工艺的反求460

3．6 制造工艺的反求461

3．7 材料的反求461

3．8 公差的反求462

3．9 关键零件的反求设计与创新464

3．10 机构系统原理方案的反求与创新465

3．11 反求设计案例分析466

4．1 技术资料反求设计的特点469

4．2 技术资料反求设计的一般过程469

4 技术资料的反求设计469

4．3 产品图样的反求设计470

4．4 专利文献的反求设计470

4．5 图像资料的反求设计471

5 计算机辅助反求设计472

5．1 机械零件计算机辅助反求设计的一般过程473

5．2 系统应用软件473

5．3 计算机辅助几何造型技术476

5．4 图像资料计算机辅助反求设计的一般过程477

5．5 案例分析477

第5章 模块化设计478

1 模块化设计的涵义和特点478

1．1 模块化设计的涵义478

1．2 模块化设计的特征480

1．3 模块化设计的作用及其发展481

2．1 模块化设计的产品品种规划485

2 模块化设计基本原理和方法485

2．2 模块化设计的产品总体布局488

2．3 模块化设计的功能单元划分491

2．4 模块综合可行性评定494

3 模块结构设计要点501

3．1 确定模块的相关性501

3．2 构建模块接口的一致性502

3．3 同位模块的结构符合物理相似原则503

3．4 相似指标和相似准数的确定方法及其应用505

4 模块化产品设计的整合方法512

4．1 模块的编码原理512

4．2 模块整合过程要点515

5 模块化设计中的产品数据管理518

5．1 模块设计管理518

5．2 模块管理系统的功能分解519

5．3 产品设计的计算机辅助模块组合520

6．1 机床的模块化设计524

6 模块化设计举例和分析524

6．2 离心气泵的模块化系列设计531

6．3 减速器模块化系列设计533

6．4 工业汽轮机的模块化设计536

第6章 面向环境设计539

1 面向环境设计概述539

1．1 面向环境设计的基本概念539

2 面向环境设计的关键技术540

2．1 面向环境的产品规划540

1．3 面向环境设计的技术框架540

1．2 面向环境设计的原则540

2．2 面向环境的产品方案设计542

2．3 面向环境的材料选择543

2．4 面向环境的产品结构设计546

3．1 面向环境设计的并行工程模式547

2．5 面向环境的工艺设计549

3．6 面向环境的包装设计552

2．7 面向环境的回收处理方案设计554

3 面向环境设计的支撑技术557

3．2 面向环境设计的数据库和知识库558

3．3 面向环境设计的评价与决策559

4．1 环境标志567

4 环境标志认证567

4．2 环境标志认证的发展568

4．3 我国的环境标志认证568

参考文献569

第50篇 机械试验576

第1 章 机械试验中的统计学基础576

1 常用分布576

1．1 正态分布576

1．2 标准正态分布576

1．3 对数正态分布578

1．4 x2分布578

1．5 t分布580

1．6 F分布581

1．7 威布尔分布581

1．8 指数分布582

1．9 负二项分布582

1．10 泊松分布583

1．11 超几何分布583

2 试验结果的数值计算584

2．1 误差及误差分析584

2．2 几个常用的数值计算方法585

3 回归分析模型589

3．1 一元线性回归590

3．2 多元线性回归模型593

1 求值试验设计600

1．1 正态发布600

第2章 常用试验设计600

1．2 威布尔分布601

2 析因试验设计606

2．1 单因素方差分析606

2．2 主效应、交互作用效应607

2．3 多因素方差分析608

3 正交试验设计611

3．1 不考虑交互作用的正交试验设计611

3．2 有交互作用的正交试验设计613

4．1 正态分布616

4 对比试验设计616

4．2 威布尔分布620

5 加速试验设计622

5．1 无失效出现时的加速试验622

5．2 有失效发生时的加速试验623

6 附录623

第3章 材料的力学性能测试646

1 拉伸试验646

1．1 拉伸试验原理646

1．2 拉伸试验设备646

1．4 拉伸试验试样648

1．3 拉伸试验条件648

1．5 拉伸性能指标的测定649

2 压缩试验652

2．1 压缩试验原理652

2．2 压缩试验设备653

2．3 压缩试验条件653

2．4 压缩试验试样653

2．5 压缩性能指标的测定653

3 扭转试验654

3．1 扭转试验原理654

3．4 扭转试验试样655

3．3 扭转试验条件655

3．2 扭转试验设备655

3．5 扭转性能指标的测定656

4 弯曲试验658

4．1 弯曲试验原理658

4．2 弯曲试验设备659

4．3 弯曲试验条件659

4．4 弯曲试验试样659

4．5 弯曲性能指标的测定659

5 硬度试验660

5．1 布氏硬度试验661

5．2 洛氏硬度试验662

5．3 维氏硬度试验663

5．4 肖氏硬度试验663

5．5 其他硬度试验664

5．6 硬度试验设备664

6 冲击试验664

6．1 冲击试验原理665

6．2 冲击试验设备665

6．3 冲击试验试样666

6．4 冲击性能指标的测定667

7 疲劳试验668

7．1 疲劳试验原理及类型668

7．2 旋转弯曲疲劳试验设备669

7．3 旋转弯曲疲劳试验试样670

7．4 旋转弯曲疲劳性能指标的测定670

7．5 疲劳极限的快速试验法671

7．6 疲劳极限的经验公式672

7．7 低周疲劳试验672

8 蠕变试验674

8．1 蠕变试验原理674

8．2 蠕变试验设备及条件674

8．3 蠕变试验试样675

8．4 蠕变性能指标的测定675

9．2 试验条件676

9 弹性模量试验676

9．1 试验原理和试验设备676

9．3 试验试样677

9．4 性能指标的测定677

第4章 机械的基础试验679

1 机械参数测量系统679

1．1 测量系统的组成679

1．2 常用的测量系统680

2 传感器686

2．1 传感器的组成及分类686

2．2 传感器的性能和指标689

2．3 传感器的选用原则690

2．4 机械式敏感元件691

2．5 电阻式传感器692

2．6 电感式传感器694

2．7 电容式传感器695

2．8 压电式传感器696

2．9半导体传感器697

2．10 激光传感器698

2．11 光纤传感器699

2．12 数字式传感器700

3．1 脆性涂层试验法701

3 强度试验701

3．2 光弹模型试验法702

3．3 真实零件试验法702

4 精度试验703

4．1 几何精度704

4．2 运动精度705

5 刚度试验706

5．1 机械零件的刚度试验706

5．2 机器综合刚度的试验706

6 摩擦学试验707

6．1 摩擦磨损试验707

6．2 润滑剂试验709

6．3 弹流润滑试验710

7 温度和热变形试验710

7．1 温度和温度场测试711

7．2 接触式测温712

7．3 非接触测温713

7．4 热变形试验714

8 机械振动与噪声测试714

8．1 机械振动的测试715

8．2 噪声测试719

2．1 相似概念723

2 相似理论基础723

1 概述723

第5章 机械的模型试验和光弹性法试验723

2．2 相似定理724

2．3 相似准则的确定725

3 模型设计731

3．1 模型的类型732

3．2 模型的设计732

4 模型试验735

4．1 试验735

4．2 试验数据的综合处理735

5．1 光弹性基础知识736

5 光弹性法试验736

4．3 用模型试验结果分析推断原型的性能参数736

5．2 二维光弹性法739

5．3 三维光弹性法751

5．4 应力冻结法753

5．5 贴片光弹法762

第6章 机械零部件和样机试验764

1 齿轮承载性能试验764

1．1 试验装置764

1．2 齿轮接触疲劳强度试验771

2．3 齿轮弯曲疲劳强度试验775

3．3 设计成套项目选择基准时应注意的问题776

1．4 齿轮胶合和磨损试验777

1．5 齿轮装置效率的测定781

1．6 齿轮动载荷测试784

1．7 齿轮本体温度和齿面温度的测试785

1．8 油膜厚度测试787

2 联轴器和离合器试验789

2．1 联轴器试验台789

2．2 联轴器性能试验800

2．3 离合器试验台802

2．4 离合器性能试验804

3 液压元件试验807

3．1 概述807

3．2 液压泵的试验807

3．3 低速大转矩液压马达的试验812

3．4 液压控制阀的试验815

3．5 电液伺服阀的试验826

3．6 液压缸的试验831

4．1 齿轮装置及检验832

4 齿轮装置运行性能的检测832

4．2 车辆齿轮传动箱运行性能的检测833

4．3 工业通用减速器运行性能的检测834

4．4 高速齿轮装置运行性能的检测835

5 机床的验收检验和性能试验835

5．1 机床的验收检验835

6．1 试验种类839

6．2 试验条件839

6 起重机试验839

5．2 机床的性能试验839

6．3 试验项目及试验内容840

7 内燃机试验840

7．1 试验类别840

7．2 试验条件841

7．3 试验台架841

7．4 台架性能试验841

1．2 系统与机械系统845

1．3 系统仿真模型845

1．1 计算机仿真概述845

1 计算机仿真试验技术845

第7章 计算机辅助试验845

1．4 系统仿真实验846

1．5 计算机仿真的基本步骤846

1．6 计算机仿真技术的意义及特点847

1．7 机械系统计算机仿真应用实例847

2 试验模态分析851

2．1 模态分析的基本理论851

2．2 模态测试技术853

2．3 模态参数识别854

2．4 试验模态分析技术在机床结构改进中的应用855

3．1 计算机辅助测试概述856

3 计算机辅助测试（CAT）856

3．2 信号采集与转换857

3．3 信号恢复858

3．4 频谱分析技术859

3．5 数字滤波863

3．6 计算机辅助测试举例864

参考文献865

2 成套项目交钥匙工程的设计内容和设计流程869

第51篇 机电成套项目工程设计869

1 成套项目交钥匙工程的起源与现状869

第1章 成套项目交钥匙工程简介869

2．1 制订设计任务书870

2．2 设计工艺规程870

2．3 选择和设计机械加工设备870

2．4 设计刀具、夹具和量具870

2．5 设计辅机870

2．6 设计计算机管理系统871

3 成套项目交钥匙工程的应用范围871

2．1 成套项目工艺规程的作用873

2．2 成套项目工艺规程的制订873

第2章 成套项目中的工艺规程873

2 成套项目工艺规程的制订873

1 基本术语873

2．3 分析零件的工艺方法制定工艺过程874

3 定位基准875

3．1 粗基准的选择原则875

3．4 机械加工工艺定位与夹紧符号876

3．2 精基准的选择原则876

4．1 常用基本术语877

4．2 成套项目的工序余量877

4 成套项目的工序余量及毛坯877

4．3 加工余量和工序尺寸计算878

4．4 成套项目对工件毛坯的要求878

5 数控机床基础878

5．1 数控机床的分类878

5．2 数控加工的特点878

5．3 数控机床的选用879

6 附录879

6．1 数控机床标准的参考资料879

6．2 CNC典型产品的主要功能889

1 数控机床夹具基础900

1．1 数控机床夹具的组成900

第3章 成套项目的夹具系统900

1．2 数控机床夹具的设计原则901

2 气动、液压夹紧装置及气动（液压）夹具902

2．1 气动夹紧902

2．2 液压夹紧903

2．3 气—液增压装置903

2．4 多工位气动（液压）夹具设计903

3 成套项目夹具常用的典型结构905

4 附录——夹具技术要求参考资料909

第4章 成套项目的刀具系统912

1 金属切削基本术语912

1．1 刀具的组成要素912

1．2 刀具的有关术语912

1．3 切削常用术语912

2．4 各种刀具材料的特点及适用范围914

2．2 各类刀具材料的力学物理性能914

2．3 各种刀具材料使用特性比较914

2 刀具的材料914

2．1 刀具材料的分类914

2．5 可转位刀片国家标准基本内容928

3 成套项目的常用刀具929

3．1 车刀929

3．2 钻头930

3．3 铣刀933

3．4 镗刀935

1．1 成套项目的质量环937

第5章 机电设备成套项目中的质量控制系统937

1 成套项目质量控制概论937

1．2 质量计划938

1．3 专职质量管理网络942

1．4 质量联保制942

2 成套采购942

2．1 成套项目的分解和设备分类942

2．3 采购合同质量943

2．2 选择合格的分包方与承制单位943

2．4 通用规格书944

3 成套项目设计过程的质量控制945

3．1 产品的设计质量决定了产品的固有质量945

3．2 设计和开发过程的质量活动及质控点946

3．3 成套项目设计控制947

3．4 设计更改控制948

3．5 可靠性设计评审948

4 成套项目制造过程质量控制957

4．1 项目的生产技术准备957

4．2 承制单位采购质量的监督控制959

4．3 设备制造过程的监督与控制959

5 成套项目包装与储运过程质量控制963

5．1 包装控制963

5．2 储运控制963

6．3 现场监督与服务的工作内容964

6．2 编制现场监督与服务工作程序（或质量计划）964

6 成套项目现场监督与服务964

6．1 现场监督与服务的组织964

7 总结、回访和售后服务965

7．1 质量记录965

7．2 项目总结965

7．3 回访966

7．4 售后服务966

8 软件的质量控制966

8．1 编制软件质量保证计划大纲966

8．2 评审和检查967

9 质量检验968

9．1 进货检验968

9．2 工序检验968

9．3 最终检验969

9．4 不合格品的控制与处置969

9．5 在线检测969

9．6 抽样检验971

9．7 功能量规977

10 质量管理中常用的统计工具987

11 成套项目质量与成本的经济分析991

11．1 质量成本的构成991

11．2 选择合理的质量水平991

第6章 成套项目的物料输送系统993

1 柔性制造及物料输送系统993

1．1 机械制造业的特点993

1．2 FMS的结构和功能993

1．3 物料输送系统的控制结构993

2 物料输送系统概述993

2．1 物料输送系统的模式993

2．2 物料输送系统的分类994

2．3 物料输送系统设计的基本原则994

3．3 摩托车发动机箱体柔性生产线物流系统方案设计995

3．2 生产线的组成及对物流系统的要求995

3 多品种、中大批的产品制造中的智能化柔性物流输送系统实例995

3．1 智能化柔性物流输送系统设计原则995

3．4 物流系统机械结构设计997

3．5 物流的控制系统设计999

3．6 可靠运行措施1001

3．7 物料输送系统在生产线中的重要性1002

第7章 成套项目的计算机监控系统1003

1 数控机床柔性生产线系统1003

2 数控机床柔性生产线的计算机监控系统1003

2．1 数控机床柔性生产线计算机监控系统的构成1003

2．2 数控机床柔性生产线计算机监控系统的功能设置1003

2．3 数控机床柔性生产线计算机监控系统的信息交换1004

2．4 通信系统1004

2．5 实时控制系统的软件设计1005

3．2 摩托车发动机箱体柔性加工线控制系统的组成1006

3 摩托车发动机箱体柔性加工线的计算机监控实例1006

3．1 摩托车发动机箱体柔性加工线的组成1006

第8章 成套项目中的冷却、排屑系统及在线清洗1010

1 冷却与排屑系统的设计原则1010

2 切削液的选择与应用1010

2．1 切削液的作用1010

2．2 切削液的种类1010

2．3 切削液的选择1010

2．4 切削液的供给方式1010

3 切削液的净化装置1011

3．1 切削液的净化指标1011

3．2 净化装置的种类1011

4．4 大流量切削液冲刷排屑1013

4．3 刮板式排屑装置1013

4．1 螺旋排屑装置1013

4．2 链板排屑装置1013

4 排屑装置1013

5 摩托车发动机左右曲轴箱柔性生产线集中冷却排屑系统1014

5．1 集中冷却排屑系统的构成1014

5．2 工作原理1015

5．3 技术规格1016

5．4 集中冷却排屑系统的安全系统1016

5．5 环保要求1016

6 成套项目对清洗的要求1016

7 清洗剂的选择1017

8 常用的清洗方法和清洗设备1017

9 摩托车左右曲轴箱柔性生产线的在线清洗1017

1．2 验收工作计划的主要内容1019

1．1 编制验收工作计划的原则1019

1 编制验收工作计划1019

第9章 机电设备成套项目的验收1019

2 预验收1020

2．1 设备或子系统（子项目）制造过程质量控制情况的检查1020

2．2 主机设备（子系统或子项目）的预验收1022

2．3 工艺及工艺装备的预验收1026

2．4 辅助设备的预验收1027

2．5 随机附件和技术文件的检查1027

3 总验收1028

3．1 设备的安装验收1028

3．2 成套设备联调试车验收1030

3．3 生产工艺验收1030

3．4 工序能力指数1031

3．5 可靠性验收1036

3．6 计算机软件的验收1038

参考文献1039

3．7 总验收1039

第52篇 机械设计典例1044

第1章 中华世纪坛旋转圆坛设计1044

1 设计立项1044

1．1 任务来源1044

1．2 风险评估1045

2 旋转圆坛总体方案设计1045

2．1 浮筒卸荷方案1045

2．2 滚轮支撑、齿轮和摩擦轮双驱动方案1046

2．3 摩擦轮支撑与驱动方案1047

3 放转圆坛摩擦驱动功率计算1047

3．1 常规算法1048

3．2 电力机车方法1051

3．3 起重机方法1051

3．5 计算校核1052

3．4 三种计算结果的比较1052

4 旋转圆坛关键技术和1/4底盘驱动模拟试验1053

4．1 旋转圆坛的关键技术试验1053

4．2 1/4底盘驱动模拟试验1058

4．3 旋转圆坛钢结构盘年试验1060

5 旋转圆坛的机械结构设计1062

5．1 钢结构坛体1062

5．2 轨道1062

5．3 滚轮车组1063

5．4 中心定位结构1064

5．5 时空探针1064

6 旋转圆坛电气控制系统设计1065

6．1 驱动系统1065

6．2 计算机控制系统1067

6．3 供电系统1067

7 旋转圆坛动静态技术参数的测试1068

7．1 旋转圆坛静态技术参数的测试1068

6．4 防雷系统1068

7．2 旋转圆坛动态技术参数的测试1072

8 设计总结1073

8．1 旋转圆坛的技术创新1073

8．2 设计评估1074

8．3 尚存在的不足之处1075

第2章 小型飞剪机设计1076

1 设计任务的提出1076

1．1 概述1076

1．2 飞剪机的工艺作用与分类1076

1．3 飞剪机应满足的设计要求1076

1．4 飞剪机设计任务书1077

2 飞剪机设计的主要步骤1077

2．1 飞剪机结构选型与设计1077

2．2 基本参数确定计算1078

2．3 力能参数计算1080

2．4 电动机功率预选1082

2．5 确定初步设计方案，绘制飞剪机机构简图1082

3 飞剪机设计中的几个主要问题1083

3．1 剪切机构剪刃动点轨迹的运动分析与优化1083

3．2 传动齿轮齿侧间隙消除（零隙传动）的方法与调整1086

3．3 气动离合器制动器的工作原理与设计选用1089

3．4 飞剪机剪切定尺长度控制1090

4 飞剪机与气动离合器的试验与测试1093

4．1 FJ-86型双臂杆式飞剪机试验与测试1093

4．2 气动离合器制动器试验与测试1095

5 飞剪机设计计算实例1099

5．1 原始技术参数1099

5．2 设计计算步骤与计算结果1099

5．3 总图设计1100

2．1 基本机构的分析与选择1103

2 电动扳手的方案设计1103

1 设计任务的提出1103

第3章 高强度螺栓电动扳手的设计与研制1103

2．2 电动扳手机构方案的确定1104

3 电动扳手的动力和运动分析计算1105

3．1 整机传动比的确定1105

3．2 各机构传动比的确定1105

3．3 谐波齿轮传动和行星轮系运动分析1105

4 谐波齿轮传动的设计1106

4．1 谐波齿轮传动参数的确定1106

4．2 谐波齿轮轮齿的耐磨计算1106

4．3 柔轮强度计算1106

5 行星齿轮传动的设计1107

5．1 齿轮啮合参数的确定1107

5．2 齿轮强度计算特点1107

6 柔轮的光弹性试验1109

6．1 柔轮模型的光弹性试验1109

6．2 用切应力差法计算应力1111

6．3 试验结果分析和结论1114

7 电动扳手整机设计*1116

8 主要零件——柔轮的加工制造1117

8．1 柔轮的材料1117

8．2 柔轮毛坯的强力旋压新工艺1117

8．3 柔轮精加工的工装特点1118

8．4 柔轮的热处理工艺1118

8．5 强力旋压工艺对材料力学性能的影响1119

9 电动扳手的实际使用情况1119

参考文献1120

附录1123

A 企业与产品1123

B 常用电动机技术参数、外形及安装尺寸1159

C 电动机技术条件标准目录1314

D 机械设计网站1321