书名：机械设计知识全知道  
定价：58.0  
ISBN：9787111727224  
作者：西村仁  
版次：1  

内容提要：  

本书以简单易懂、平实的语言，较小的篇幅，丰富的插图，讲述了涵盖机械设计人员需要了解的全方位知识，包括机械设计的目标、机械的构成、传动机构、连接件、机械零件、驱动元件、材料的性能、机械加工的要点、降低成本的设计要诀、传感器和顺序控制等内容。

本书从日本引进出版，一本小书容量大，包括了机械设计师必备的各方面知识，对于机械设计师入门学习帮助很大。

目录：  

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

5 SPCC（冷轧钢板）116

6 SS400（一般结构用压延钢材）117

7 S45C（机械结构用碳钢）117

8 SK95（碳素工具钢）117

9不锈钢（SUS材）118

10FC250(灰铸铁)118

11铝材料118

12铜材料119

13塑料材料119

6.4改变性能的热处理和表面处理120

1热处理和表面处理的目的120

2什么是热处理120

3淬火、回火120

4退火和正火121

5高频淬火121

6渗碳淬火121

7什么是表面处理122

8钢铁材料的电镀122

9铝材料的电镀122

10高精度的电镀法123

11防锈的方法123

6.5专题：填补CAD的弱点124

7.1成形切削加工126

1机械加工应知应会126

2切削加工的分类和特点126

3切削成圆形的车削加工127

4加工效率最高的圆柱状128

5切削成方形的铣削加工128

6钻削加工130

7钻孔130

8锪孔130

9铰孔131

10内螺纹加工131

11磨削加工132

12磨削加工的种类132

13刮削加工133

7.2使用模具的成型加工134

1成型加工的分类和特点134

2钣金件的冲裁加工和弯曲加工134

3深冲成型加工和翻孔加工134

4铸造的特点135

5砂型铸造法和压铸铸造法135

6加工塑料件的注射成型136

7锻造加工136

8轧制成型137

9挤压和拉拔加工137

7.3材料间的接合加工139

1接合加工的种类139

2熔焊的优点139

3熔焊的种类140

4使用焊条的电弧焊141

5不使用焊条的电阻焊141

6钎焊和粘接141

7.4局部熔化的特种加工143

1不加外力的加工143

2使用光能的激光加工143

3使用电能的电火花加工144

4电火花成形加工144

5电火花线切割加工145

6刻蚀加工和3D打印145

7.5专题：创建自己的设计机密文件146

8.1考虑制造的设计148

1切削加工是刀具形状的复制148

2只装夹一次的设计148

3配合用的凹槽应设计在轴上149

4轴的圆角和孔的倒角149

5凹平面角部半径150

6靠近侧面的孔的加工尺寸150

7钣金件最小弯曲半径151

8弯曲引起的鼓起量152

9去毛刺的倒角尺寸152

10铸件要与铸造厂家协商152

8.2避空加工154

1高精度的配合154

2高精度轴的固定154

3同时接触是不可能的155

4确保垂直度的避空加工155

5当四角不能有圆角时156

6孔的深度不超过直径的5倍156

7外螺纹和内螺纹的避空加工157

8.3考虑装配的设计159

1重要的基准159

2螺钉固定位置精度的实现159

3压入销使用通孔160

4螺钉全部从顶部固定161

5多件同步加工使加工误差最小化161

6装配图的完成度161

8.4考虑调整的设计163

1何为调整的便利性163

2用垫片调整位置163

3用螺纹调整位置163

4用千分尺头进行位置调整164

5通过实物装配进行位置调整165

6数值调整165

7外壳的装卸性165

9.1传感器168

1检测信息的传感器168

2人具有出色的感应能力168

3用于检测物体的传感器168

4微动开关169

5光电式传感器170

6光纤传感器170

7激光传感器171

8接近传感器171

9图像传感器172

10其他传感器172

9.2顺序控制和控制器174

1什么是顺序控制174

2反馈控制174

3三个逻辑电路174

4可编程控制器是什么175

5 PLC的组成和连接175

6 PLC编程语言176

7程序编制的步骤176

8编程示例177

9.3专题：思考的诀窍178

10.1产品质量180

1从两方面看待机械的好坏180

2把生产良品的能力数值化181

3表示偏离程度的标准偏差181

4标准偏差的使用方法181

5表示可靠性的平均故障间隔时间MTBF182

6表示维修性的平均维修时间MTTR182

7 MTBF和MTTR的关系183

8方便更换生产品种的工序准备性183

9工序外准备和工序内准备183

10确保安全的故障防护装置183

11预防人为错误的设计184

10.2标准化的目的185

1为何需要标准化185

2缩短设计时间和提高可靠性185

3降低成本和准备工作最小化185

4维修零件的库存最小化186

5为了展现个性而标准化186

6更换标准品是必要的186

10.3标准化示例介绍187

1标准化的对象是什么187

2材料选择的着眼点187

3钢铁材料的标准化188

4铝材料的标准化188

5外形符合市售尺寸188

6表面处理的标准化189

7外购品的标准化189

8从两家制造商采购的好处190

9单元的标准化190

10螺钉种类的标准化191

11螺钉直径的标准化191

12锪沉孔的参考尺寸192

13托盘尺寸的标准化192

14什么是优先数193

15标准化是一个自上而下的过程193

10.4为了今后的进步195

1为了加深知识195

2利用制造商组织的研讨会195

3需要知道的基础知识和专业知识196

4为了加深实践196

5创建自己的经验技术集196

6一边在纸上画一边思考197

7重视直觉197

8保持设计的进度197

9享受机械设计198

10.5结语199