內容簡介
《機械製圖(第五版)/麵嚮21世紀課程教材》是麵嚮21世紀課程教材和普通高等教育“九五”國傢重點教材。 第五版是普通高等教育“十五”國傢級規劃教材,並被列入我社百門精品課程教材建設項目。 第五版是在第1版的基礎上,總結近幾年教學改革的經驗,根據教育部高等學校工程圖學教學指導委員會2004年製訂的“高等學校工程圖學課程教學基本要求”及近年來發布的《機械製圖》、《技術製圖》等相關國傢標準修訂而成。
《機械製圖(第五版)/麵嚮21世紀課程教材》主要供高等學校本科機械類各專業學生使用,也可供各專業師生和工程技術人員參考。
內頁插圖
目錄
緒論
第一章 點、直綫和平麵的投影
1.1 點的投影
1.2 直綫的投影
1.3 平麵的投影
1.4 直綫與平麵、平麵與平麵的相對關係
1.5 換麵法
1.6 鏇轉法
本章小結
復習檢查問題
第二章 立體的視圖
2.1 基本體的視圖
2.2 基本體錶麵交綫的畫法
2.3 組閤體視圖的繪製和閱讀
本章小結
復習檢查問題
第三章 軸測圖與透視圖
3.1 軸測圖概述
3.2 正等軸測圖
3.3 正二軸測圖和斜二軸測圖
3.4 軸測圖的選擇
3.5 透視圖
本章小結
復習檢查問題
第四章 錶示機件的圖樣畫法
4.1 視圖
4.2 剖視圖
4.3 斷麵圖
4.4 簡化畫法和其他規定畫法
4.5 軸測剖視圖
4.6 第三角投影(第三角畫法)
本章小結
復習檢查問題
第五章 尺寸標注基礎
5.1 尺寸標注的基本規定
5.2 組閤體的尺寸標注
5.3 尺寸的清晰布置
5.4 圓弧連接圖形的尺寸標注
5.5 軸測圖的尺寸標注
本章小結
復習檢查問題
第六章 機械製造基本知識
6.1 機械製造常用的材料
6.2 機械製造常用的加工方法
6.3 機械零件的技術要求
本章小結
復習檢查問題
第七章 標準結構、標準件與常用件
7.1 螺紋及螺紋緊固件
7.2 鍵、花鍵和銷
7.3 齒輪
7.4 彈簧
7.5 滾動軸承
本章小結
復習檢查問題
第八章 零件圖
8.1 零件圖的基本知識
8.2 零件分析
8.3 零件的視圖選擇
8.4 零件尺寸和技術要求的標注
8.5 典型零件圖例
8.6 讀零件圖的步驟和方法
本章小結
復習檢查問題
第九章 裝配圖
9.1 裝配圖的基本知識
9.2 裝配圖的視圖選擇
9.3 裝配圖中的尺寸標注和技術要求注寫
9.4 裝配圖中的明細欄和零、組(部)件序號的編排
9.5 畫裝配圖的方法和步驟
9.6 讀裝配圖和拆畫零件圖
9.7 零件構形設計
9.8 軸測裝配圖
本章小結
復習檢查問題
第十章 計算機輔助繪圖基礎
10.1 AutoCAD 2006繪圖基礎
10.2 二維圖形繪製
10.3 繪圖輔助工具
10.4 圖層及其管理
10.5 圖形編輯
10.6 圖案填充(剖麵綫)
10.7 文本
10.8 尺寸標注
本章小結
復習檢查問題
第十一章 計算機輔助三維實體建模=基礎
11.1 創建基本體
11.2 創建復雜三維實體
11.3 三維實體顯示控製
11.4 三維實體編輯
本章小結
復習檢查問題
第十二章 機械零部件計算機輔助三維建模與工程圖繪製
12.1 機械零件三維建模實例
12.2 機械零部件三維裝配實例
12.3 機械零部件二維繪圖實例
本章小結
復習檢查問題
附錄
一、製圖基本規定
二、常用螺紋及螺紋緊固件
三、常用鍵與銷
四、常用滾動軸承
五、極限與配閤
參考文獻
前言/序言
本書是在第四版的基礎上,根據教育部高等學校工程圖學教學指導委員會2005年製訂的“高等學校工程圖學課程教學基本要求”及近年來發布的《機械製圖》、《技術製圖》等相關國傢標準,並總結近幾年教學改革的經驗修訂而成的。本書第四版是教育部“普通高等教育'九五'國傢級重點教材”、“麵嚮21世紀課程教材”,自2001年8月齣版以來,多次重印,被多所高等院校使用,深受同行看重和使用者好評。第五版被列入普通高等教育“十五”國傢級規劃教材,並被列入高等教育齣版社“高等教育百門精品課程教材建設計劃精品項目”。
本書第四版有以下特點:
(1)內容豐富.分析深入,論述詳細,語言準確流暢。既便於自學,又有利於讀者自主學習和自學能力的培養。
(2)重視圖學基本理論。既重視全麵、係統、準確地論述基本投影理論、圖解圖示和錶達理論,又注意對這些理論進行總結和提煉。明確瞭軌跡相交法、形體分析法、麵形分析法、完整錶麵相交法和功能分析法等行之有效的圖解、讀圖、畫圖方法。力求總結齣規律性的東西,使讀者易於理解,以至達到較高水平。
(3)在組閤體的組閤方式、錶麵關係,尺寸基準,零件圖的視圖選擇,零件的結構分析等方麵提齣瞭新的概念、新的觀點。在軸測投影的基本理論推導中使用瞭新的方法。增加瞭零件構形設計內容。
(4)采用最新國傢標準,注重介紹簡化錶示法與簡化標注。
(5)部分內容作為選修處理(標有*的部分),以適應不同層次的學校、不同專業和不同層次讀者的需求。
以上特點在本版中均繼續保持。
與第四版相比。本版變化如下:
1.對內容進行調整
(1)大力加強計算機輔助三維實體建模內容,將計算機輔助繪圖與計算機輔助三維實體建模知識係統化。本版第十章和第十一章較詳細地敘述瞭二者各自的基礎,第十二章又模仿機械cAD真實過程,將二者結閤,以典型實例詳細介紹瞭機械零部件的計算機輔助三維實體建模和二維工程圖繪製的具體操作。這將使讀者學習到有實用價值、可模仿操作的現代設計錶達方法。
(2)增加瞭機械製造常用材料和機械製造常用加工方法的內容,與錶麵粗糙度、極限與配閤、形狀與位置公差等技術條件閤為“機械製造的基本知識”一章。此章的增加既適應瞭“機械設計基礎係列課程改革”的教學需求,也解決瞭多年來普遍存在於多數院校的“先學製圖,後學金工,製圖學習無機械製造知識為基礎”的矛盾現象。
(3)刪除瞭“麯綫與麯麵”、“錶麵展開”兩章內容。將鏇轉法列為選修內容。
(4)將“手工繪圖工具的使用”、“常用尺規作圖”、“徒手作圖技能”、“零件測繪”、“組閤體構形”等與繪圖實踐或習題繪製關係密切的內容移至配套習題集中。將國傢標準摘錄移至附錄中。
(5)將“零件構形設計”內容並八“裝配圖”中,使之與根據裝配圖拆畫零件圖聯係更加緊密。
(6)全書內容整閤為十二章,與教學進程密切配閤。
2.新的提法和新的概念
(1)不再區分“截交綫”和“相貫綫”,統稱為“錶麵交綫”。
(2)提齣“標準結構”的概念,包括瞭螺紋、齒輪及花鍵等。將傳統、流行的“標準件及常用件”擴展為“標準結構,標準件及常用件”。
3.新的寫法
與教學進程配閤,對知識的小結和復習檢查問題或按節給齣,或按章給齣,求實用效果,不拘泥於形式錶麵一緻。
4.使用最新國傢標準和最新版本軟件。
負責本版主編工作的有劉朝儒(緒論、第三、六、七、八、九章、附錄)、吳誌軍(第十、十一、十二章)、高政一(第二、四章)和許紀旻(第一、五章)。參加本版修訂工作的還有彭福蔭、張學政、田淩和馮娟。全書由劉朝儒負責統稿和定稿。
值此第五版齣版之際,對為本書前四版作齣貢獻的人員錶示深情感謝。
本書在編寫過程中參考瞭一些同類著作,特嚮作者錶示感謝,具體書目作為參考文獻列於書末。
本版書由中國工程圖學學會圖學教育專業委員會原主任委員、北京理工大學董國耀教授審閱,他給予瞭許多指正和建議,在此深情感謝。
由吳誌軍主編的《機械製圖(第五版)圖文演示係統》光盤為本書配套教學軟件光盤。由許紀曼、高政一主編的《機械製圖習題集》(第四版)為本書配套習題集,均由高等教育齣版社同時齣版。可供選用。
書中缺點、錯誤在所難免,敬請讀者批評指正。
機械設計基礎:理解與創新 在現代工業蓬勃發展的今天,機械設計作為所有工業製造的基石,其重要性不言而喻。從精密的航空航天設備到日常生活中隨處可見的傢用電器,背後都離不開對機械原理的深刻理解和巧妙運用。本書旨在為您打開機械設計的大門,帶領您係統地學習機械設計所必須的基礎知識和核心概念,並在此基礎上,激發您對創新設計的思考與實踐。 一、 機械設計的基礎理論:構築堅實的地基 任何宏偉的建築都離不開堅實的地基,機械設計亦然。本書將從最基本、最核心的概念入手,為您構建起紮實的理論基礎。 工程材料的認知與選擇: 機械零件的性能,很大程度上取決於其所使用的材料。我們將深入探討各種常用工程材料的特性,包括它們的力學性能(如強度、剛度、韌性、硬度)、物理性能(如密度、導熱性、導電性)以及化學性能(如耐腐蝕性)。我們將學習如何根據零件的工作環境、受力情況、精度要求以及成本效益,科學地選擇最閤適的材料。例如,在承受高應力且需要輕質的場閤,我們可能會選擇高強度鋁閤金或鈦閤金;而在需要高耐磨性的部件上,則可能傾嚮於使用硬質閤金或錶麵處理後的鋼材。我們將分析不同材料的晶體結構、微觀組織對其宏觀性能的影響,並瞭解常見的材料性能測試方法。 零件的強度與剛度計算: 機械零件在工作中承受各種載荷,如拉伸、壓縮、彎麯、扭轉和剪切。確保零件在這些載荷下不發生斷裂(強度)或産生過大的變形(剛度),是機械設計的基本要求。本書將係統介紹各種應力狀態下的強度計算方法,包括許用應力、安全係數的概念,以及如何應用這些知識來確定零件的尺寸。同時,我們也將學習剛度計算,理解變形對機械性能的影響,例如精密儀器中的零件變形可能導緻測量誤差,傳動機構中的彈性變形可能影響傳動精度。我們將接觸到各種典型的受力構件,如軸、齒輪、螺紋連接、焊接結構等,並學習如何分析它們的受力特點,進行強度和剛度的校核。 機械傳動的基礎: 機械傳動是將動力從原動機傳遞到工作機械,並實現速度、扭矩、方嚮和運動形式的改變。這是機械設備中最為核心的功能之一。本書將詳細講解各種常用的機械傳動方式。 齒輪傳動: 作為應用最廣泛的傳動方式,我們將深入研究不同類型齒輪(直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪、蝸杆蝸輪)的結構、嚙閤原理、傳動比計算、強度計算(齒根彎麯強度、齒麵接觸強度)以及失效形式。我們會探討如何設計閤理的齒輪參數,以達到預期的傳動比、傳遞功率和工作壽命。 帶傳動: 學習普通V帶、三角帶、同步帶等不同類型帶傳動的特點、工作原理、傳動比、帶的張緊與壽命計算,以及在選擇和使用中需要注意的問題。 鏈傳動: 瞭解滾子鏈、套筒鏈等鏈條的結構、傳動特點、傳動比、鏈的張緊與壽命計算,並對比分析其與帶傳動和齒輪傳動的優缺點。 蝸杆蝸輪傳動: 學習其蝸杆、蝸輪的結構、嚙閤特點、傳動比、自鎖性、效率以及其在需要大傳動比和傳遞大功率時的應用。 其他傳動: 簡要介紹液壓傳動、氣壓傳動、電磁傳動等,拓寬您的視野。 連接件與緊固件: 機械設備通常由許多零件組成,連接件和緊固件在其中起著至關重要的作用。我們將詳細學習: 螺紋連接: 掌握各種螺紋的類型(普通螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋)、標準、受力分析、強度計算,以及螺栓連接的預緊力、防鬆措施等。 鍵連接: 學習各種鍵(普通鍵、半圓鍵、斜鍵、花鍵)的結構、應用、受力分析和設計計算。 銷連接: 瞭解圓錐銷、圓柱銷、開口銷等的作用和應用。 焊接與鉚接: 學習其基本原理、連接形式、強度計算及適用範圍。 軸的設計: 軸是機械傳動中傳遞轉矩和承受載荷的關鍵零件。我們將學習軸的類型(傳動軸、心軸)、受力分析(彎矩、扭矩)、強度設計、剛度設計以及選擇軸的材料和加工工藝。 滾動軸承與滑動軸承: 瞭解軸承在支撐和減少摩擦中的作用。我們將學習滾動軸承的類型(深溝球軸承、調心滾子軸承、圓錐滾子軸承等)、結構、選擇、當量壽命計算以及安裝與維護。同時,也將介紹滑動軸承的類型、工作原理、潤滑方式以及設計計算。 二、 機械零件的設計方法與原則:從理論到實踐的橋梁 掌握瞭基礎理論,本書將進一步引導您學習如何將這些理論應用於實際零件的設計中,並遵循科學的設計方法和原則。 零件的結構設計: 學習如何根據零件的功能需求,閤理地設計零件的形狀、尺寸、結構形式,以滿足強度、剛度、耐磨性、潤滑性、可製造性、經濟性等各項要求。我們將探討一些結構設計的通用原則,例如盡量采用等強度設計,避免應力集中,優化截麵形狀以提高強度和剛度,考慮零件的拆卸和維修便利性等。 可製造性設計(DFM): 這是一個至關重要的概念,即在設計階段就要充分考慮零件的加工工藝性。我們將學習如何根據不同的加工方法(如切削加工、鑄造、鍛造、衝壓、焊接等)來優化零件的設計,以降低製造成本、提高生産效率和産品質量。例如,避免過深的腔體、銳利的內角,考慮鑄造起模斜度,設計易於夾持的形狀等。 裝配性設計(DFA): 強調零件在裝配過程中的便捷性和可靠性。我們將學習如何設計便於裝配的特徵,如導嚮斜麵、定位基準,以及如何考慮零件的互換性。 可靠性設計: 學習如何通過設計來提高機械産品的可靠性,減少故障率。我們將探討一些提高可靠性的方法,例如采用冗餘設計,設置安全裕度,選擇高質量的材料和零件,進行充分的測試和驗證等。 標準化與係列化: 理解標準化和係列化在機械設計中的重要性,它們能夠簡化設計、降低成本、方便維修和備件供應。我們將學習如何充分利用標準件,以及如何進行係列化設計。 三、 現代機械設計的方法與工具:與時俱進的創新之路 隨著科技的進步,機械設計的方法和工具也在不斷發展。本書將為您介紹一些現代設計理念和技術,幫助您在未來的設計實踐中更加得心應手。 計算機輔助設計(CAD): 深入探討CAD軟件在機械設計中的應用,包括二維繪圖、三維建模、裝配設計、工程圖生成等。我們將瞭解如何利用CAD軟件高效地完成設計任務,並進行可視化錶達。 計算機輔助工程(CAE): 學習CAE工具在機械設計中的應用,特彆是有限元分析(FEA)。我們將瞭解如何利用FEA軟件對零件進行應力、應變、模態、熱分析等,從而更精確地評估零件的性能,優化設計方案,預測潛在的失效模式。 計算機輔助製造(CAM): 簡要介紹CAM技術,它將CAD模型直接轉化為數控機床的加工指令,實現設計與製造的緊密集成。 仿生學在機械設計中的應用: 探索從自然界生物的結構和功能中汲取靈感,應用於機械設計,創造齣更加高效、環保、適應性強的機械産品。 綠色設計與可持續性: 關注機械設計在環境保護和可持續發展方麵的作用,學習如何設計更加節能、環保、易於迴收的機械産品。 四、 機械設計的實踐與展望:開啓您的創新之旅 機械設計是一門實踐性很強的學科。本書在理論講解的同時,也將強調實踐的重要性。 案例分析: 通過分析大量經典的機械産品設計案例,讓您直觀地理解各種設計原理和方法的實際應用。我們將剖析成功的設計是如何解決工程難題的,以及其中蘊含的設計思想。 設計流程與方法論: 引導您掌握科學的設計流程,從需求分析、方案設計、詳細設計到製造、測試與改進。我們將探討不同的設計方法論,如TRIZ(發明問題解決理論)在創新設計中的應用。 麵嚮未來的機械設計: 展望機械設計未來的發展趨勢,如智能化、集成化、模塊化設計,以及與新材料、新能源、信息技術的深度融閤,鼓勵您保持學習的熱情,不斷探索和創新。 本書力求以清晰的邏輯、詳實的例證、嚴謹的學術態度,為您展現機械設計的廣闊天地。無論您是初學者,還是希望深化理解的在校學生或從業人員,本書都將是您探索機械設計奧秘,開啓創新之旅的得力夥伴。通過掌握本書所傳授的知識和技能,您將能夠更好地理解現有的機械産品,並具備設計齣更優秀、更具競爭力的機械設備的能力。