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柯武龙 著

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店铺： 蓝墨水图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111587071

商品编码：10120171905

出版时间：2018-02-19

页数：1

字数：1

定价：￥98.00

作者：

• I S B N ：978-7-111-58707-1
• 条码书号：9787111587071
• 上架日期：2018/2/5
• 出版日期：2018/2/1
• 版       次：1-1
• 出 版 社：
• 丛 书 名： 
• 页     数：343    

书从企业自动化项目开展和实践出发，着重梳理了自动化机构设计相关的流程、方法、技巧和经验等，主要包括自动化设备的制作剖析、标准机/件的选用、常见的机构传动方式、自动化设备的设计方法和技巧等内容。在如今国家高度定位智能制造，促使自动化大发展和机器换人的时代，本书填补国内在自动化机构设计方面职场新人教育培训上的空白，能满足一些读者转行转岗的知识和技能提升需求。本书适合新入职的工科毕业生、企业一线技术员、技能人员，以及有志于从事自动化行业的社会青年等阅读。

序

前言

第１ 章 自动化设备的制作剖析  １

1. 1 自动化设备的功能模块  1

１. １. １ 供料机构  ２

１. １. ２ 上料机构  ２３

１. １. ３ 移料机构  ３８

１. １. ４ 工艺机构  ５９

１. １. ５ 收料机构  ７４

１. １. ６ 其他机构  ７８

1. 2 自动化设备的制作指标  95

１. ２. １ 产能  ９５

１. ２. ２ 品质  ９７

１. ２. ３ 成本  ９８

１. ２. ４ 交期  １０１

１. ２. ５ 其他  １０４

1. 3 如何制作自动化设备  110

１. ３. １ 项目的评估  １１１

１. ３. ２ 方案的制定  １１２

１. ３. ３ 机构的设计  １１５

１. ３. ４ 工程图样和表单的制作  １１７

１. ３. ５ 组装和调试  １２４

１. ３. ６ 设备的导入和验收  １２８

第２ 章 标准机/件的选用  １３３

2. 1 标准机/件的设计意义及要点  133

2. 2 气动元件的选用  134

２. ２. １ 气动元件简介  １３４

２. ２. ２ 气缸及其配件的选用  １３６

２. ２. ３ 真空发生器及其配件的选用  １６２

２. ２. ４ 气动元件选型的建议  １７９

 

2. 3 电动机的选用  180

２. ３. １ 电动机的基本常识  １８０

２. ３. ２ 伺服电动机  １９０

２. ３. ３ 步进电动机(特殊的感应电动机)   ２０１

２. ３. ４ 直驱电动机  ２０７

２. ３. ５ 电动机应用案例  ２０９

2. 4 凸轮分割器的选用  210

２. ４. １ 应用掠影  ２１０

２. ４. ２ 设计相关  ２１１

２. ４. ３ 选型计算  ２２１

2. 5 其他标准件的选用  226

２. ５. １ 轴系标准件  ２２６

２. ５. ２ 导引标准件  ２３８

２. ５. ３ 紧固标准件  ２５１

师傅教导  258

第３ 章 常见的机构传动方式  ２５９

3. 1 螺旋传动  260

３. １. １ 基本认识  ２６０

３. １. ２ 滚珠丝杠选型设计  ２６２

3. 2 带传动  275

３. ２. １ 基本认识  ２７６

３. ２. ２ 同步带选型设计  ２８０

3. 3 链传动  289

３. ３. １ 基本认识  ２８９

３. ３. ２ 链传动选型设计  ２９２

3. 4 齿轮传动  299

师傅教导  305

第４ 章 自动化设备的设计方法和技巧  ３０６

4. 1 非标机构设计的思路是怎么炼成的  306

４. １. １ 非标机构设计的定制性  ３０６

４. １. ２ 非标机构设计的实战流程  ３０７

４. １. ３ 非标机构设计的思路和技巧  ３１０

４. １. ４ 非标机构设计构思案例  ３１３

4. 2 如何做好非标设备的细节设计  317

４. ２. １ 细节设计的意义  ３１７

目 录Ⅶ

４. ２. ２ 细节设计的类别  ３１７

４. ２. ３ 细节设计的案例  ３１８

4. 3 如何设计出美观的设备  327

４. ３. １ 基本认识  ３２７

４. ３. ２ 如何设计  ３２９

4. 4 问题机构剖析  339

师傅教导  343

探索精巧机械的奥秘：开启自动化机构设计新篇章 在科技飞速发展的今天，自动化已不再是遥不可及的未来概念，而是深刻影响着我们生产、生活方方面面的现实力量。从流水线上高效运转的机械臂，到精密仪器中微不可察的部件协同，再到智能家居里便捷的操控，这一切的背后，都离不开精妙绝伦的自动化机构设计。它如同赋予机器生命与智慧的灵魂，让冰冷的金属拥有了思想和动作，从而极大地提升了效率，解放了人力，推动着社会进步的齿轮。 这是一本致力于揭示自动化机构设计核心原理，传授实用设计方法，并引领读者深入理解和掌握各类典型自动化机构的实践指南。它并非止步于理论的阐述，而是以“实战”为导向，旨在让读者在阅读中便能构建起扎实的理论基础，并迅速转化为解决实际问题的能力。这本书将带您走进一个充满创意与挑战的机械世界，让您从零开始，逐步成长为一名能够独立完成自动化机构设计任务的工程师。 第一章：机械传动基础——构建机构的基石 任何复杂的自动化机构，其根基都离不开最基础的机械传动原理。本章将系统梳理和深入剖析各类核心的机械传动方式，确保读者对传动系统的运作机制有着透彻的理解。 齿轮传动： 齿轮是机械传动中最常见也最强大的伙伴。我们将从最基本的直齿圆柱齿轮讲起，探讨其啮合原理、传动比的计算以及不同齿轮类型（如斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆）的特性与适用场景。您将学习如何根据传动需求选择合适的齿轮，并掌握设计高效、可靠齿轮传动系统的关键要素，包括齿面接触强度、弯曲强度校核以及润滑与防护的重要性。 带传动： 柔性而又富有弹性的带传动，在许多自动化设备中扮演着重要的角色。本章将详细介绍平带、三角带、同步带等不同类型带传动的优缺点，以及其在传递动力、调节转速、吸收冲击方面的独特优势。您将学习如何计算带的张紧力，选择合适的带轮和带长，并理解带传动在设计中需要考虑的张紧装置、纠偏装置以及疲劳寿命等问题。 链传动： 适用于大功率、长距离传递以及需要精确同步的场合，链传动是另一类不可或缺的传动方式。我们将深入讲解滚子链、齿形链等链条的结构与工作原理，探讨链轮的设计要点，并分析链传动系统的张紧、导向以及润滑维护的重要性。您将理解链传动在传递力矩、实现同步方面的强大能力，以及在设计时需要关注的链条磨损、跳齿等潜在问题。 连杆机构： 巧妙的连杆组合能够实现各种复杂的运动转换。本章将重点介绍四杆机构（包括曲柄滑块、曲柄摇杆、双摇杆等）的基本类型，分析其运动特性、速度与加速度的变化规律，并探讨如何通过改变连杆长度和结构参数来获得所需的运动轨迹。您将学习杆件的自由度和约束的分析方法，以及如何利用连杆机构实现往复运动、摆动运动等基本运动形式。 第二章：关键自动化机构详解——实践的智慧结晶 在掌握了基础传动原理之后，本章将带领您深入探索在自动化设计中应用最为广泛、最具代表性的各类关键机构，逐一剖析其结构、工作原理、设计要点及典型应用。 间歇分割机构（凸轮分度）： 在需要精确、周期性定位的场合，间歇分割机构功不可没。我们将重点讲解最常见的转盘式凸轮分度机构，包括其凸轮轮廓的设计方法、分度精度与分度时间的计算，以及如何根据生产节拍选择合适的模型。您将理解凸轮机构在实现连续旋转与间歇停止之间的平滑过渡，并能解决其在润滑、磨损和噪音控制方面的挑战。 自动化夹持机构： 稳定可靠的夹持是自动化流程中不可或缺的一环。本章将介绍不同类型的夹持机构，包括气动夹爪（平行式、角行程式）、液压夹爪、电动夹爪以及机械式夹具。您将学习如何根据工件的形状、尺寸、材质和加工精度来选择最合适的夹持方式，并掌握夹持力的计算、夹持稳定性的分析以及夹持机构的防松动设计。 推料与进给机构： 在自动化生产线上，精确、可靠的推料与进给是保证物料顺畅流动的关键。我们将详细介绍各类推料机构，如曲柄推杆、气动推杆、螺旋推杆等，并探讨其在定位精度、推力大小和行程控制方面的设计要点。此外，还将涉及送料机构的设计，如振动送料器、步进送料器等，以及如何根据物料特性进行优化。 升降与倾斜机构： 在自动化设备中，对物体进行升降或倾斜是常见的操作需求。本章将重点介绍剪叉式升降机构、丝杆升降机构、液压升降平台等，分析其承载能力、升降行程和稳定性。同时，还将探讨各种倾斜机构的设计，如齿轮齿条式倾斜、曲柄式倾斜等，以及如何实现平稳、精确的角度控制。 回转与回转限位机构： 对于需要实现特定角度旋转或进行精确回转定位的场合，回转机构至关重要。本章将介绍棘轮棘爪机构、回转支承、伺服电机驱动的回转工作台等。您将学习如何设计能够实现精确角度定位，并具备一定承载能力和耐磨损性的回转装置，以及如何通过限位装置来保证其回转的准确性。 第三章：机构设计流程与实践技巧——从蓝图到现实 掌握了各类机构的原理和特点，下一步便是将其系统地应用于实际的设计中。本章将为您勾勒出一条清晰的自动化机构设计流程，并分享一系列宝贵的实践技巧，帮助您高效、准确地完成设计任务。 需求分析与方案构思： 任何设计都始于对需求的深刻理解。我们将引导您如何准确地把握客户或项目提出的功能需求、性能指标、成本预算等，并通过头脑风暴、类比学习等方法，快速构思出多种可行的机构设计方案。 可行性分析与方案优化： 在初步方案确定后，进行详尽的可行性分析至关重要。本章将讲解如何从技术可行性、经济可行性、安全性等方面对方案进行评估，并利用仿真分析、原型测试等手段，对选定的方案进行优化，使其达到最佳的设计效果。 参数计算与图纸绘制： 设计的核心在于精确的参数计算。我们将深入讲解如何根据设计要求，运用数学模型和工程经验，计算出机构的关键参数，如传动比、力矩、速度、行程等。同时，还将强调三维建模软件（如SolidWorks, AutoCAD等）在绘制工程图纸中的重要性，以及如何规范地标注尺寸、公差和表面粗糙度。 材料选择与标准件应用： 合理的材料选择能够直接影响机构的性能、寿命和成本。本章将介绍常用工程材料的性能特点，并指导您如何根据受力情况、工作环境和成本预算来选择最合适的材料。此外，还将强调标准件（如轴承、螺钉、联轴器等）在设计中的应用，这不仅能提高设计效率，还能有效控制成本。 仿真分析与故障排除： 在实际制造前，通过仿真分析来预测机构的运动状态、受力情况和潜在问题，是降低风险、提高成功率的关键。本章将介绍常用的机构仿真软件应用，以及如何通过仿真来优化设计。同时，还将探讨自动化机构在运行过程中可能出现的常见故障，并提供系统性的故障排除思路和方法。 第四章：案例分析与进阶探讨——拓展您的设计视野 理论结合实践，方能达到融会贯通。本章将通过对一系列经典自动化机构设计案例的深度剖析，帮助您巩固所学知识，并从中汲取宝贵的经验。 具体案例解析： 我们将选取不同行业、不同应用场景下的典型自动化机构设计案例，如： 智能装配线上的多自由度机械臂： 分析其运动学与动力学设计，关节驱动与协同控制。 半导体制造设备中的高精度定位平台： 讲解其微动调节、真空环境下的设计挑战。 食品包装机械中的高速分拣与堆叠机构： 探讨其效率优化、物料识别与抓取。 智能仓储系统中的AGV（自动导引车）底盘与举升机构： 分析其导航、避障与载荷支撑。 创新设计理念与趋势： 除了经典案例，本章还将展望自动化机构设计的未来发展趋势，如： 机器人集成设计： 探讨如何将机构设计与机器人本体、控制系统进行有机融合。 仿生学在机构设计中的应用： 学习如何借鉴自然界生物的结构与运动原理，创造出更高效、更灵活的机械。 智能化与数字化设计： 介绍如何利用人工智能、大数据等技术赋能机构设计。 结语 这本书不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往自动化机构设计世界的窗口。通过系统学习本书内容，您将不仅能够理解机械传动的奥秘，掌握各类核心机构的设计方法，更能培养出独立分析问题、解决问题的能力。无论您是初学者，还是希望提升专业技能的在职工程师，本书都将为您提供坚实的理论基础和丰富的实践指导，助您在自动化机构设计的道路上，不断探索，不断创新，最终实现您的技术梦想。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书的时候，我抱着一种“试试看”的心态，因为之前看过太多“大而全”但“不实用”的书籍。但这本书，真的颠覆了我的认知！它不像其他一些书籍那样，总是把问题描述得过于理想化，而是非常坦诚地剖析了自动化机构设计中常常遇到的“坑”。例如，关于“震动与噪音的控制”，书里不仅仅讲了理论，还给出了各种降噪减震的具体措施，从材料选择到结构设计，再到减震器的安装方式，都讲解得绘声绘色，配合大量的图解，我一下子就理解了困扰我很久的问题。我之前设计的某个高精度定位平台，就因为没有做好防震处理，导致精度不稳定，反复调试都没能达到理想效果，如果当时能参考这本书，结果肯定大不相同。这本书还有一个特别之处，就是它非常注重“工艺性”的考量。很多时候，我们只关注机构的运动功能，却忽略了零件的加工难度和装配的便捷性，这本书从一开始就强调了这一点，让我明白，一个好的自动化设计，不仅仅是功能上的实现，更是工艺上的可执行。这本书的内容非常“硬核”，但又通过浅显易懂的方式呈现出来，让我这种非科班出身的设计师也能快速上手。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是自动化设计领域的一股清流！作为一名有着几年经验的设计师，我经常感到在某些细节方面，经验的积累速度不够快，总会在一些看似不起眼的地方栽跟头。这本书正好填补了我的这块知识空白。它不像市面上很多书籍那样，只讲表面的流程，而是深入到设计的“肌肉骨骼”层面，比如材料的选择、零部件的强度校核、运动学和动力学分析的实际应用等等。我之前在设计一个高速分拣系统时，对伺服电机的选型和参数设置一直很困惑，书中关于电机选型、减速器匹配以及运动轨迹规划的部分，简直是为我量身定做的。它不仅给出了计算公式，更重要的是讲解了公式背后的物理意义以及在不同工况下的调整策略。还有一个让我印象深刻的是关于“应力集中”的分析，书中通过实例讲解了如何在结构设计中避免应力集中，提高零件的疲劳寿命，这对于提升设备的稳定性和可靠性至关重要。这本书的内容非常全面，涵盖了从机械结构、电气控制到软件编程的多个方面，虽然我主要负责机械设计，但了解其他领域的知识，有助于我更好地与团队协作，设计出更完整的自动化解决方案。感觉这本书让我从一个“零件组装者”升级成了一个真正的“系统集成者”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的自动化设备技术员，我参与过大量的自动化设备的调试和维护工作。很多时候，我们面对的是前辈们留下的图纸和设备，虽然能正常运转，但往往在细节上存在一些不合理之处，导致维修困难，效率不高。这本书的出现，让我眼前一亮，它给了我一个从“使用者”到“设计者”的视角转变。书中关于“易于维护的设计”和“模块化设计”的章节，对我来说简直是福音。它详细阐述了如何在设计初期就考虑设备的维护便利性，比如合理布置检修通道、选择易于拆卸和更换的零部件、预留诊断接口等等。我之前在维护一台喷涂线时，为了更换一个传感器，需要拆卸大半个设备，费时费力，如果按照书中的方法，只需要几步就能轻松搞定。此外，书中关于“标准化零件的应用”和“成本控制”的分析也非常到位。它提醒我们，在追求高性能的同时，也要兼顾成本和通用性，这对于项目的成功至关重要。这本书的内容非常贴近实际生产，很多案例都来源于真实的项目，让我能够快速地将书中的知识应用到实际工作中，并且能够提出更合理的改进建议，为公司节省了不少成本。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题就非常吸引人——“自动化机构设计工程师速成宝典”，而“实战篇”三个字更是让人充满了期待。作为一名正在努力转型的技术人员，我一直渴望获得能够直接指导我进行实际操作的书籍。这本书完全满足了我的需求！它不像一些学术类的书籍那样，充斥着复杂的公式和理论推导，而是以问题为导向，直接切入实际设计中会遇到的各种挑战。我尤其喜欢书中关于“标准件的选择与应用”以及“非标件的设计原则”的讲解。在实际项目中，如何有效地利用标准件来降低成本、缩短开发周期，同时又能在必要时进行巧妙的非标设计，这本书给出了非常详尽的指导。我之前在设计一个定制化的搬运机器人时，就因为对标准件的了解不够深入，导致设计出来的东西既不经济也不够高效。这本书的出现，让我豁然开朗，明白了如何在功能性和经济性之间找到最佳平衡点。此外，书中关于“安全性设计”的篇幅也让我印象深刻，它不仅仅提到了基本的安全防护措施，还深入分析了可能存在的安全隐患，以及如何通过设计来规避这些风险，这对于保证操作人员的安全至关重要。这本书让我感觉，设计自动化设备不再是遥不可及的事情，而是可以通过系统学习和实践来掌握的一项技能。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书拿到手，沉甸甸的，感觉内容肯定很扎实！我是一名刚入行不久的自动化机构设计新人，之前看了一些理论性的书籍，但总感觉离实际操作有点远，实操起来手忙脚乱。听说这本书是“实战篇”，这正是我想找的！迫不及待地翻开了第一页，一股浓浓的“干货”气息扑面而来。这本书不是那种枯燥的理论堆砌，而是深入到实际设计中会遇到的各种问题，并且给出了非常具体的解决方案。比如，在考虑选择合适的传动方式时，书中列举了各种主流的传动系统，从滚珠丝杠、谐波减速器到同步带，不仅仅是简单介绍，更重要的是分析了它们各自的优缺点、适用场景以及在实际设计中需要注意的细节。我尤其喜欢里面关于“防呆设计”和“可维护性设计”的章节，这都是我在项目中经常被忽略但又非常重要的方面。书中通过大量的图例和案例分析，让我能清晰地理解这些概念是如何落地的，而不是停留在理论层面。我之前在设计一个上下料机构时，就因为没充分考虑零件的公差配合，导致装配调试耗费了大量时间，如果早点看到这本书，肯定能避免不少弯路。这本书就像一个经验丰富的老师傅，手把手地教我如何避免踩坑，如何做出更可靠、更高效的自动化设备。我感觉自己的设计思维和解决问题的能力在这本书的引导下，得到了质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

书挺不错的，值得购买

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能跟我解释一下书的右下角怎么回事吗？

评分☆☆☆☆☆

书不错，物流速度还可以。

评分☆☆☆☆☆

很不错的，自学很实用。觉得找工作时，又多了一技之长。

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

很好的书，正好适用，不贵

评分☆☆☆☆☆

适合新人初步了解学习。

评分☆☆☆☆☆

值得一看。

评分☆☆☆☆☆

书很实用，适合新入行的机械工程师