如何成为机械设计师

发布网友 发布时间：2022-04-23 09:03

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热心网友 时间：2023-07-10 07:24

本书是美国大学本科机械设计课程的一本经典教材。全书分两篇。第1篇为基础篇，共8章，分别是：设计介绍，材料和工艺，运动与受力分析，应力、应变与挠度，静态失效理论，疲劳失效理论，表面失效和有限元分析。第2篇为机械设计篇，共9章，分别是：设计案例研究，轴、键与联轴器，轴承与润滑，直齿圆柱齿轮，斜齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆，弹簧设计，螺纹与紧固件，焊接，离合器与制动器。

本书特别强调综合设计方面的内容，以培养学生将来在实际工作中解决工程问题的能力。除了传统的解析与图解分析计算方法外，还加入了有限元方法，并在本书网站中提供了多个计算机辅助分析的程序，从而突出现代设计方法与计算机辅助设计在机械基础课程教学中的应用。为本书开设的网站提供了原作者的课程讲座演讲视频、应力分析视频、常用机械零件例子视频和工作机械的视频等。通过观看视频，可以帮助学生和自学人员更加直观地理解书本上的内容。

本书可作为国内机械类和近机械类专业的相关课程教学的教材或教学参考书，也可作为从事机械基础教学或设计的其他专业师生和工程技术人员的参考书。本书结合原版教材也可以作为双语教材使用。

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译者是华南理工大学的国家教学名师、博士生导师

作者简介

罗伯特・诺顿（R. l. Norton）在美国东北大学获得机械工程和工业技术本科学位、在塔夫斯大学获得工程设计硕士学位，并在伍斯特理工学院（WPI）被授予（荣誉）工学博士。他是马萨诸塞州的注册专业工程师。有超过50年的工程设计和制造经验；在东北大学、塔夫斯大学和WPI，有超过40年的在机械工程、工程设计、计算机科学和相关学科的教学经验。从1981以来，诺顿是WPI的专职教师，他目前还是密尔顿P.希金斯二世的杰出名誉教授。自1970以来，他是诺顿联合工程顾问公司的创始人和总裁。他是美国机械工程师协会会员和美国汽车工程师协会成员。2007年，他被推选为由教育发展与支持理事会（CASE）和卡耐基教学进步基金会共同创设的全美教学大奖的年度教授。

目录

目录

中文版序

前言

横截面性质

基本形状质量性质

第1篇基础篇

第1章设计介绍

1.1设计

1.2典型设计过程

1.3问题的提出与计算

1.4工程模型

1.5计算机辅助设计与工程

1.6工程报告

1.7安全系数和设计规范

1.8统计考虑

1.9单位

1.10小结

1.11参考文献

1.12网上资料

1.13参考书目

1.14习题

第2章材料和工艺

2.0引言

2.1材料性能定义

2.2材料性能的统计性质

2.3均匀性和各向同性

2.4硬度

2.5涂层和表面处理

2.6常用金属材料的特性

2.7常用非金属材料的特性

2.8材料的选择

2.9小结

2.10参考文献

2.11网上资料

2.12参考书目

2.13习题

第3章运动与受力分析

3.0简介

3.1自由度

3.2机构

3.3自由度（运动能力）的计算

3.4常见单自由度机构

3.5连杆机构运动分析

3.6平面四杆机构分析

3.7曲柄滑块机构分析

3.8凸轮机构设计和分析

3.9力分析的载荷分类

3.10自由体图

3.11载荷分析

3.12二维静态载荷案例研究

3.13三维静态载荷案例研究

3.14动载案例研究

3.15振动加载

3.16冲击载荷

3.17梁载荷分析

3.18小结

3.19参考文献

3.20网上资料

3.21参考书目

3.22习题

第4章应力、应变与挠度

4.0引言

4.1应力

4.2应变

4.3主应力

4.4平面应力和平面应变

4.5莫尔圆

4.6作用应力与主应力对比

4.7轴向拉伸

4.8直接剪应力、直接挤压

4.9梁与弯曲应力

4.10梁挠度

4.11卡氏法

4.12扭转

4.13组合应力

4.14弹簧系数

4.15应力集中

4.16轴向压缩――压杆

4.17圆筒的应力

4.18静态应力和变形分析的

4.19小结

4.20参考文献

4.21参考书目

4.22习题

第5章静态失效理论

5.0引言

5.1静加载下韧性材料的失效

5.2脆性材料在静载下的失效

5.3断裂力学

5.4使用静态载荷失效的理论

5.5静态失效案例研究分析

5.6小结

5.7参考文献

5.8参考书目

5.9习题

第6章疲劳失效理论

6.0引言

6.1疲劳失效机理

6.2疲劳失效模型

6.3机械设计的考虑

6.4疲劳载荷

6.5测量疲劳失效准则

6.6估算疲劳失效准则

6.7缺口与应力集中

6.8残余应力

6.9高周疲劳设计

6.10单向对称应力设计

6.11单向波动应力设计

6.12多向应力疲劳设计

6.13高周疲劳设计的一般方法

6.14疲劳设计案例研究

6.15小结

6.16参考文献

6.17参考书目

6.18习题

第7章表面失效

7.0引言

7.1表面结构

7.2表面配副

7.3摩擦

7.4粘着磨损

7.5磨粒磨损

7.6腐蚀磨损

7.7表面疲劳

7.8球面接触

7.9圆柱面接触

7.10一般接触

7.11动态接触应力

7.12表面疲劳失效模型――动态接触

7.13表面疲劳强度

7.14小结

7.15参考文献

7.16习题

第8章有限元分析

8.0引言

8.1有限元方法

8.2单元类型

8.3网格划分

8.4边界条件

8.5施加载荷

8.6测试模型（验证）

8.7模态分析

8.8案例研究

8.9小结

8.10参考文献

8.11参考书目

8.12网上资料

8.13习题

第2篇机械设计篇

第9章设计案例研究

9.0引言

9.1案例8便携式空气压缩机

9.2案例9干草捆卷扬机

9.3案例10凸轮试验机

9.4小结

9.5参考文献

9.6设计项目

第10章轴、键与联轴器

10.0引言

10.1轴上载荷

10.2轴上零件与应力集中

10.3轴的材料

10.4轴的功率

10.5轴的载荷

10.6轴的应力

10.7组合载荷作用下轴的失效

10.8轴的设计

10.9轴的变形

10.10键和键槽

10.11花键

10.12过盈配合

10.13飞轮设计

10.14轴的临界转速

10.15联轴器

10.16案例研究

10.17小结

10.18参考文献

10.19习题

第11章轴承与润滑

11.0引言

11.1润滑剂

11.2黏度

11.3润滑的类型

11.4滑动轴承材料组合

11.5流体动压润滑理论

11.6流体动压轴承的设计

11.7高副接触

11.8滚动轴承

11.9滚动轴承的失效

11.10滚动轴承选型

11.11轴承安装细节

11.12特殊轴承

11.13案例研究

11.14小结

11.15参考文献

11.16习题

第12章直齿圆柱齿轮

12.0引言

12.1齿轮啮合理论

12.2轮齿的参数命名

12.3干涉与根切

12.4重合度

12.5轮系

12.6齿轮制造

12.7直齿圆柱齿轮的载荷

12.8直齿圆柱齿轮的应力

12.9齿轮材料

12.10齿轮传动润滑

12.11直齿圆柱齿轮设计

12.12案例研究

12.13小结

12.14参考文献

12.15习题

第13章斜齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆

13.0引言

13.1斜齿轮

13.2锥齿轮

13.3蜗杆机构

13.4案例研究

13.5小结

本章使用的重要公式

13.6参考文献

13.7习题

第14章弹簧设计

14.0引言

14.1弹簧刚度

14.2弹簧类型

14.3弹簧材料

14.4螺旋压缩弹簧

14.5静载荷作用下螺旋压缩弹簧的设计

14.6疲劳载荷作用下螺旋压缩弹簧的设计

14.7螺旋拉伸弹簧

14.8圆柱螺旋扭转弹簧

14.10案例分析

14.11小结

14.12参考文献

14.13习题

第15章螺纹与紧固件

15.0引言

15.1标准螺纹形式

15.2传动螺旋

15.3螺纹上的应力

15.4螺纹紧固件的类型

15.5螺纹紧固件的制造

15.6标准螺栓和机用螺钉强度

15.7拉伸下紧固件的预紧力

15.8连接刚度系数确定

15.9预紧力控制

15.10紧固件的剪切

15.11设计案例设计空气压缩机的头螺栓

15.12小结

15.13参考文献

15.14参考书目

15.15习题

第16章焊接

16.0引言

16.1焊接过程

16.2焊接接头和焊缝类型

16.3焊接接头设计原则

16.4焊缝的静载荷

16.5焊缝的静强度

16.6焊缝的动载荷

16.7焊缝线处理

16.8偏心受载的焊接模式

16.9机器中焊件设计注意事项

16.10小结

16.11参考文献

16.12习题

第17章离合器与制动器

17.0引言

17.1制动器和离合器分类

17.2离合器/制动器的选择和规格

17.3离合器与制动器的材料

17.4圆盘摩擦离合器

17.5盘式制动器

17.6鼓式制动器

17.7小结

17.8参考文献

17.9参考书目

17.10习题

附录A材料性能

附录B梁的表格

附录C应力集中系数

附录D部分习题参*

热心网友 时间：2023-07-10 07:25

在非标行业里面时间也不算短了，有成功，也有失败。同时也多多少少总结了一点点经验。（交流群：573138351）

当一个项目拿到手上的时候，很有可能一下子想不出来，或者是被现有设备迷住了眼睛，思路在短时间内很难转过一弯。遇到这种情况，最好是不要再去想了，再想下去了也是没有用的，说不定还会把思路走进一个死胡同。

常常有项目一个月没办法去动手，当某一天突然来了灵感，方案立马就出来了。

要经常和外行人吹牛，说这个东西该怎么做，当然这些外行人会胡扯，在这些胡扯中找到突破点，这一点可能是专业人士根本想不到的，这也就是灵感的起源。

要多和专业人士聊聊，专业到底是专业，他们能帮你想到更深的地方。

不要墨守成规，敢于创新才能跟好的战胜对手

一台机器，我的认为，控制方面虽说要抽象一些，做为一般的加工设备来说，电路比机械要简单多了。程序上虽说有一些关键的细微的地方，但这是一个可以修改和慢慢完善的，只要机械结构上不出什么大的问题。电路和程序基本上是可以怱略不计了。这里我并不是说搞编程的对整机无关紧要，而是相对来说，电路确实是要简单的多。

也许会有专业编程高手会反对我的说法。但这的确是我的亲身体会。我的机器基本上全部都是自己搞定的，所以对于哪方面重要和哪方面次要我是非常的清楚。

（交流群：573138351）

所有的机械设计并加工出来后，并不能一下就完全能满足你的设计，很多地方会要修改和完善。加工精度成为最头等的问题，图纸只是一个理想化，成品零件才是最终的结果。机器出来后，你要不停的去调试+调试+调试。

在设备的调试过程中，如果你只是一个机械设计者，你时时都要找编程的，如果你是一个编程的，你也是同样找机械设计者。当然如果你是机电一体的设计者，你就轻松多了，哪里不合适，你就能立即自己搞定。

太累了，玩玩游戏、出门走走都是一个不错的事情。放下所有的东西放松一下。我虽然不是什么大神，但是LOL、DNF、魔兽都能玩的起来

热心网友 时间：2023-07-10 07:25

热心网友 时间：2023-07-10 07:26