机械设计知识全知道

目 录
前言
1.1为何要制造机械2
1机械产品和制造机械的机械2
2制造机械所追求的目标2
3何谓理想的机械3
1.2机械的构成4
1从功能的视角看机械4
2从装配的视角看机械5
3使用通用零部件的好处5
4从传动机构和控制系统的视角看机械5
1.3自动化的等级7
1自动化的4个等级7
2削铅笔所包含的自动化等级7
3自动化未必总是最好的8
1.4机械大批量生产前的准备流程9
1准备流程的3个阶段9
2阶段１：明确要制造什么样的机械(思考)9
3阶段2：按计划制造(制造)11
4阶段3：将制成的机械导入生产现场(导入)11
1.5机械设计的流程13
1机械设计的步骤13
2提高创意或设计质量的设计审查14
3提高制图质量的审核14
4关于专利申请15
5投资预算应该是多少15
2.1连杆机构18
1直线运动和回转运动是基本的运动18
2什么是连杆机构18
3摆动和回转的曲柄摇杆机构19
4双摇杆机构和双曲柄机构20
5曲柄滑块机构和菱形伸缩机构21
2.2凸轮机构22
1什么是凸轮机构22
2早期的机械多数采用凸轮机构22
3凸轮的种类23
4从动件位移线图23
5间歇运动的槽轮机构23
2.3齿轮传动25
1传递回转运动25
2齿轮的种类25
3齿轮的大小和中心距26
4表示齿轮大小的模数27
5齿轮传动的转速比28
6侧隙28
7齿轮选型的步骤举例28
2.4带传动30
1带传动的特点30
2带的种类30
3带张紧力的调节31
2.5链传动32
1链传动的特点32
2滚子链的构造32
3滚子链张紧力调节32
4自行车的变速机构33
2.6滚珠丝杠传动34
1滚珠丝杠的构造和特点34
2作为选型要点的导程34
2.7专栏：设计审查的诀窍36
3.1螺纹38
1螺纹的用途38
2螺纹的原理38
3按牙型对螺纹进行分类39
3.2米制螺纹40
1米制螺纹的定义40
2螺距不同的粗牙螺纹和细牙螺纹41
3米制螺纹的表示方法41
4不完整螺纹部分42
3.3螺钉和螺栓的种类43
1螺钉和螺栓的分类43
2螺钉的特征44
3螺栓的特征44
4内六角螺栓广泛使用的理由45
5免工具螺钉45
6特殊螺钉的特征46
3.4螺钉尺寸的选择方法47
1螺钉直径的选择方法47
2螺钉拧入深度的确定48
3内螺纹的螺纹深度和钻孔深度48
4确定螺钉尺寸需要考虑的因素48
3.5螺纹连接的相关零部件50
1螺母50
2增强内螺纹强度的螺纹套50
3平垫圈的功能51
4弹簧垫圈的防松效果51
5螺钉的防松对策52
3.6连接的基础件54
1定位用的圆柱销和圆锥销54
2简便的弹性圆柱销55
3防止脱落的开口销55
3.7连接轴的部件56
1连接轴与轴的联轴器56
2防止回转偏移的键57
3过载保护的力矩限制器57
4防止脱落的弹性挡圈584.1往复直线运动的导向机构60
1导向机构的全貌60
2板式导轨61
3滚动直线导套和滚动花键套61
4滚动直线导轨61
4.2回转运动导向机构63
1轴承63
2轴承的种类63
3轴承内圈和外圈的配合65
4轴承安装方法65
5滑动轴承轴套66
4.3弹簧67
1弹簧的特征和用途67
2弹簧选型的要点67
3圆柱螺旋压缩弹簧68
4圆柱螺旋拉伸弹簧68
5弹簧选购的窍门69
4.4其他机械零件70
1凸轮随动器和滚子轴承随动器70
2轻松搬运的钢珠滚轮70
3装有弹簧的球头柱塞71
4缓冲器71
5O形密封圈72
6调节脚支撑、脚轮和吊环螺栓72
4.5送料用零部件74
1零件排列形态74
2自动整列送料器74
3振动盘送料器和直线送料器75
4利用凹凸形状的整列模具75
5在整列状态下供货76
5.1通用电动机78
1什么是驱动元件78
2电动机的分类78
3直流电动机79
4无刷直流电动机80
5交流电动机80
5.2定位控制电动机82
1两种定位控制82
2步进电动机概述82
3步进电动机的特点83
4高精度的伺服电动机84
5直线电动机84
6各种电动机的特点85
5.3驱动缸86
1流体驱动缸的特点86
2气动系统的构成86
3气压的读取方法87
4气缸的分类87
5双作用气缸的动作循环88
6气缸推力89
7气缸直径对应的推力和行程89
8摆动气缸89
9功能型气缸90
5.4电磁阀92
1简介92
2按主阀口数分类92
3按螺线管数分类92
4按阀芯的工作位置数分类93
5.5气动设备的相关附件95
1消声器和阀岛95
2调速阀的构造95
3调速阀的连接方法96
4去除异物的空气过滤器97
5调节压力的减压阀97
6传感器和浮动接头97
7配管接头97
8管道98
9配管示例98
5.6真空元件100
1真空的用途100
2真空系统的构成100
3真空气压的读法100
4真空吸盘101
5利用三通电磁阀来破坏真空101
6真空过滤器101
7真空压力开关102
8产生真空的真空发生器102
5.7小栏目：反复思考与试做104
6.1材料的力学性能106
1材料的三个性能106
2弹性、塑性和断裂106
3通过刚度和强度来观察材料的强弱107
4伸长的变形量107
5挠度的变化量107
6由截面形状决定的截面惯性矩108
7实际要在截面形状上下功夫109
8在弹性范围内使用109
9不需要验证屈服强度110
10硬度和韧性110
6.2材料的物理性能和化学性能112
1表示重量的密度112
2表示受热伸长的热膨胀系数112
3表示传递热量速度的热导率113
4表示电流流动难易的电导率113
5保护性的黑锈和腐蚀性的红锈113
6.3主要材料的特性115
1对材料有一个全面的认识115
2碳钢、合金钢和铸铁115
3碳的含量115
4 JIS规格的品种设定116