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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一联轴器1 联轴器是用来连接相毗连轴的设备；在机器结构中,联轴器被用做在两毗连轴间产生临时性的连接；永 久性的连接在某种意义上并不意味着在机器的有效寿命之间被破坏,但是在紧急的情形或当坏件被取代时 可以破坏和复原；2 有很多种类的联轴器,它们的特点取决于它们使用的目的；假如一个特殊长的轴被作为制造厂的主动轴 或者被用作船的螺旋桨轴,它可以分段制造并且用刚性联轴器连接起来；3 当连接轴属于分别设备（如一个电机和一个减速箱）时,轴的精确校直是很困难的此时弹性联轴器被使 用；这类联轴器连接轴的目的就是减小为对准轴产生的有害结果；弹性联轴器也答应轴在单
2、独的载荷系统 下偏移和在轴向没有其它轴的干预下自由移动；弹性联轴器也可以用来减小振动载荷强度和一个轴到另一 个轴传递的振动的强度；4 离合器是用来快速便利地连接将要旋转的轴或断开正在旋转的同心轴的设备；离合器通常安装在机器的 输入轴和主驱动电机的输出轴之间,并且为机器的启动和制动供应一个便利的途径,同时也答应主驱动电 机或发动机在空载状态下启动；5 电动机中的转子（旋转单位）具有转动惯量,并且当电机启动时需要一个使之加速的扭矩；假如电机轴 被刚性地连接在一个具有很大转动惯量的载荷上,并且通过合上开关使电机突然启动,在电机线圈被过度 电流需求而烧坏之前电机可能没有足够的扭矩来使电机轴加速；在电机
3、和受载荷轴之间的离合器能够限制 用来加速转子和离合器部分的电机启动扭矩；6 在一些机床上通过操作一个开关能很便利的使驱动机连续运转和开启关闭机床；仍有一些机床是通过在 中间轴上的皮带轮驱动带而获得动能的,中间轴本身是通过皮带轮从长主动轴驱动的,长主动轴为一组机 床供应驱动；7 轴是旋转的或固定的单位,通常是圆形横截面,通常被安装在这样的结构上如：齿轮,皮带轮,飞轮,曲柄和其它能量传递的固件上；轴可能遭受弯曲,拉伸；压缩或扭转载荷,单独或与其它组合运转；当它 们组合起来,人们或许期望会发觉不仅静态而且疲惫强度对于设计参考是特别重要的,然而单一轴可能同 一时间遭受静态压力,周期性压力和重复性压力；
4、“ 轴” 这个词涵盖了很多变化如：轮轴和主轴；轮轴就 是或者固定或者旋转的轴,对扭转载荷不起作用；一个短的旋转轴往往叫做主轴；8 弹簧是一个对载荷敏锐的储存能量的构件,它的主要特点是在不失效的情形下具有承担大的偏移并且当 载荷移除时能够复原到原先尺寸；大多数弹簧是机械的并且它们是从金属的固有塑性中获得功效的,液压 弹簧和空气弹簧也是这样；9 弹簧有很多用处,如：为钟和表供应动力,交通工具的减震,称重,约束机床构件,减轻从不平稳的运 转机床到支撑结构的周期性干扰力的传递,并且能供应精密仪器的运输是的震惊爱护；二润滑剂虽然润滑的主要目的是减小摩擦,但在滑动表面之间有掌握摩擦和耗损才能的液体,固体或
5、气体物质能被 归类作为一种润滑剂；润滑的多样性 不加润滑剂的滑动,经过处理的金属移除了全部外来杂质和滑动时相互熔结的部分；由于缺少如此高的洁 净度,吸附气体,水蒸气,氧化物和削减摩擦物质和粘住的趋势,常常导致了严峻的磨损,这被称为“ 无 润滑的” 或者时干滑动；液体薄膜润滑,插入一完全分别滑动表面的液体薄膜能形成液体薄膜润滑；当油在汽车的主轴承上时,液 体会有意的被引入或者无意的,以水为例,在光滑的橡胶轮胎和多雨的道路之间虽然流体通常是液体,例 如油,水和一个广泛变化的其他物质,它也可能是气体,气体最 常使用空气；为了使零件分别,对于润滑薄膜范畴内的压力是有必要的,均衡滑动表面的载荷,假如润滑
6、薄膜的压力被 一个外部资源供应,那个系统也就是说被液体静力学润滑；假如表面之间的压力时由于外形和自身表面的名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 移动产生,然而,这个系统被流体动力的润滑了,润滑的其次类型取决于润滑剂的粘稠性；边界润滑,位于无润滑滑动和液体薄膜润滑的情形被称为边界润滑,也可以定义为润滑的条件由表面特性 和润滑特性打算的,除了粘性的表面摩擦,边界润滑包括润滑现象的一个重要部分和通常在机器的启动和 制动期间发生；固定润滑,当通常的润滑剂没有足够的抗击去负载或温度极限的时候像石墨,钼,二硫化物固体被广泛的 应用
7、,但润滑不需要仅仅实行像脂肪,粉和气体这样通晓的形式,甚至一些金属常常服务于滑动表面,在 一些精密机器中；润滑剂的应用 虽然一种润滑剂主要掌握摩擦和磨损,但它也能实现很多其它功能,功能的运用时变化的和常常相互关联 的；摩擦掌握、润滑剂的数量和特性使它更有可能成为对滑动表面有深刻的影响关于遇到的摩擦；例如忽视温 度和磨损这样的相关因素,而考虑两油膜润滑表面间的摩擦,这种摩擦比相同表面间无润滑剂的少于 200 次,在油膜条件下,摩擦与液体的粘性是直接成比例的,一些润滑剂例如生油衍生物,粘稠性有很大的变 化和使功能性的必需品拓宽领域中意,在便利润滑条件下,关于摩擦粘稠性的作用变得没有润滑剂化学性 质
8、那么重要；磨损掌握,磨损形成在润滑表面,由擦伤、腐蚀和固固接触而致；适合的润滑剂对于每种类型会起到有效 作用,它们通过滑动表面间增加距离来供应膜去削减擦伤和固固接触磨损,从而削减污染物和表面粗糙度 危害；温度掌握,润滑剂有助于通过削减摩擦和削减供应的热量来掌握温度,效率取决于润滑剂供应数量,周边 温度和对于外部冷却的措施,对于一个较小程度,润滑剂的类型也影响表面温度；腐蚀掌握,一种润滑剂在于掌握自身表面的腐蚀的角色是双倍的,当机器闲着的时候,润滑剂作为一种保 护剂,当机器在运行时,润滑剂通过涂上一层润滑物质形成一层爱护膜,可能含有添加剂去抵消腐蚀物 质,润滑剂掌握腐蚀的才能时与保留在金属表面油
9、膜厚度和润滑剂化学组成直接相关的；其他功能 润滑剂有着广泛的应用用途不仅仅是减小摩擦,这些应用中的一些如下面所述：动力传送：在液体传动装置中,润滑剂被广泛的应用于液压流体；隔离：在特殊的应用中,像变压器和开关装置中,有较高电介质的润滑剂起着电绝缘体作用,为了绝缘性 最好,润滑剂必需保持污染物和水的自由；震惊阻尼：润滑剂在能量传递装置中起着液压阻尼作用,例如震惊缓冲器和机器四周部分例如齿轮以间歇 式载荷作用为主；密封：润滑油脂形成密封垫的特殊功能时保持润滑性或者排除杂质；第三篇 机座机座是一台机器的主要零件；大多数的机座是由铸铁,焊接钢,复合材料或水泥制成的；以下因素打算了 材料的挑选；材料必需
10、能够抗击变形和断裂；硬度和弹性必需均衡；材料必需在承担载荷作用下抗击冲击,弯曲而不发 生撕裂或永久性变形；机座材料必需削减或阻碍震惊传递以降低精度等级和刀具寿命的波动；机座材料必 须能承担不良的车间环境,包括新的冷却剂和润滑剂；为了最小化运动滑移所需的力,必需要明白材料的 膨胀；材料肯定不能产生太多的热量,必需在生命周期中保持自身外形,而且必需要足够致密来保证在机 器中传递力；优点和缺点 铸造件或焊接件都能应用在大多数的场合；那一种材料更好的挑选取决于在给定场合下的成本；铸铁；几乎全部机器的机座都传统的由铸铁制成,由于其他方法难以获得的轮廓特点都可以通过铸造得 到；铸造件有一个优良的硬度质量比
11、和优良的阻尼质量；转变壁厚和将材料添加到所需要的地方特别简名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 便；虽然铸铁是一种特别廉价的材料,但每次铸造都需要一个模具；较大尺寸是一个限制性因素,由于模具成 品,螺栓连接和铸造件退火对于较大的部分都是困难和高成本的；较小的大规模生产机器通常用铸铁机 座；由于它们更简洁承担模具费用；焊接机座对于小批量机械会更经济；焊接钢；当铸造件不经济时,机械制造者会用焊接钢来制造钢制机座；由于钢有更大的模数,它通常会制 成 l 肋来供应强度；焊接点的数目是一个设计折中；通过焊接,制造大的部分简洁并且
12、可以添加新的特点 甚至是在最初的设计完成之后,但热量产生变形并且增加成本；焊接点也能帮忙阻碍钢质机座中的震惊传 递；制造者有时通过在焊接结构中循环冷却液或在机座腔体内加入铅或砂来增加阻尼；复合材料：这些材料的先进种类,包括聚合物 计；金属和陶瓷材料,可能会引人注目的转变机械工具的设陶瓷：日本在 20 世纪引入了试验性的用陶瓷的机械机座；陶瓷能够供应强度,刚度,稳固性,抗腐蚀性 和较低的表面粗糙度；但是它们易碎价格昂贵；它们传导性的缺少可以是优点或缺点；复合材料和陶瓷的 应用都是有限的；强化混凝土：虽然在简洁部分的传统钢筋混凝土能增加质量并削减振动,其他的种类通常是由压碎的混 凝土或花岗岩被缚在
13、基体上制成的复合物基体材料,更加普遍；复合材料比铸铁有更好的阻尼特性,能够 铸造成几乎各种类型,不需要压力缓和,并且假如使用嵌入件可以容纳紧固物和导轨；然而它没有金属坚 硬并且散热性较低；设计者必需考虑到复合材料和与它连接的金属部分之间不同的膨胀系数,这种材料常常用于高精度的机床 和磨床；地基地基确保机器的稳固性,其次考虑缓冲和隔离；假如机器硬度不够,地基可供应必要的硬度；在挑选地 基时,设计者必需考虑到机器的重量,它产生的力,精度要求,接近机器传递到地面的负载,由于长期的 变化会影响机器的稳固性,所以土壤条件也必需考虑在内；假如一个小机床有足够的强度,地基就不用再供应额外的稳固性了；对于稍微
14、负载,机器只需 152-203mm 的混凝土的地基；机器底座里的一个橡皮圈可以隔离机房或者工作处的其他力；浇筑到机房地面 的一个独立的厚片可以支撑更重的机器；把一个厚片和工作处其他的消极或者积极的震惊隔离因素隔离开 来是最复杂的；机座设计机座设计中主要应留意：负载,阻尼,孔,热扭变和噪音；负载明白一个机器产生稳固或者变化的力是基本的；基本负荷是不变化的（机器及其附加件的重量,变化的负荷是机器在运转时突然产生的负荷的总和,包括加速,减速,工具运动,不对称载荷（不均衡状况 产生）,自激载荷（负荷鱼震惊相互作用产生）；阻尼 虽然挑选材料和设计时应当处理阻尼,但是有时也再机床里做一个抑制物来处理一些特
15、许问题；假如设计者对全部的负荷明白清晰的话,那么在机器有小变化负荷的地方,抑制物会工作的很好并且效率 很高；例如：一个抑制物在稳固的状况下工作正常,但是在变化的状况下往往会产生更多的坏处；孔 每个机床表面应当都是固体,但机器在装配和修理时需要打开；因此设计者要将孔的数量,尺寸与 稳固性及其所需强度平稳；考虑热量 来自内部或者外部的热量是机床变形的主要缘由；外部热源包括车间四周状况,冷却和润滑 材料及日光；机器本身也产生热量,如发电机,机器运转时的摩擦,工件的切割运动；抱负地,机床温度 应当最小化和保持不变；噪音 处于健康和安全的缘由,减小噪音为人们普遍关注；零件及风扇运转所产生的空气湍流是一个
16、 特殊的问题；外壳可以阻碍声音传出机器,隔声材料可以削减有害的声音；四螺纹紧固件名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 螺纹紧固件具有定位,夹紧,调整,和从机器的某一部分传递动力到另一个部分的功能；它们是属于标准件和为大规模产品机器而设计的/用螺纹紧固仍旧是主要的装配方式,在设计和制造机器中,尽管用其他方法联接更好一些；因此设计者要挑选最接近我们需要的标准类型和长度（规格）；螺纹牢固件是一个实现在切向上施加一个小的力,使轴向上有效的产生和爱护一个大的力的装 置；全部这些都基于单头螺纹螺钉,一个在一个小的部位产生很大机械效
17、益的理论上叫做自锁的简洁机构；然而有效的使用必需借助于另外两个简洁机构 件；:杠杆和轮轴机构；扳手属于杠杆,螺丝刀属于轮轴构螺纹紧固件大抵可以认为是一个小的具有高抗拉才能的部件,螺纹是在圆柱棒表面上切削或冷成型 出沟槽,从而得到螺旋隆起物 /所以加工出来的部件叫做螺钉、螺栓、双头螺柱；把螺纹加工在圆柱孔内 的构件叫做螺母；能够协作的外螺纹和内螺纹得全部螺纹牢固件的关键；螺母绕螺柱旋转运动第一得到了 一个沿螺钉轴线的运动；当遇到抗阻力时,螺纹产生一个由契形要求限定的轴向力；进一步旋转增加力 矩,以增加轴向力；所以联接保持紧密,除非有一些外部影响,例如,振动或温度变化超过了初始状态；统一的标准螺纹
18、有三种基本的一系列直经螺距组合；统一标准粗牙螺纹系列是最一般的,主要用于振动 不大和常常拆卸的通用装配装置；统一标准细牙螺纹系列能够 供应在的拉力,更适用于精密调整的场合,这些系列常用于航天装配上；超细牙螺纹系列被用在薄 壁件上的外螺纹的协作上；这个系列更抗振动并且能够实现特别微小的调整；统一标准螺纹在图纸、零件表、等上标明时,用一个包含尺寸、螺纹系列、协作级别、内外螺纹符 号A 为外螺纹, B 为内螺纹 和旋向的简略符号标注；例如,标注名称表示外螺纹公称直径为1/4 英寸,每旋入一英寸包含20 个粗牙螺纹,公差等级为 2,螺纹右旋；通常右旋标注可以省略,由于这些是标准；另一例子是3/4-16
19、UNF-2B-LH 表示公称直径为3/4 英寸的左旋内螺纹,每一英寸的长度有16 个螺纹； ISO 标准包含很多直径螺距组合但是举荐美国标准具体指明的单始终径螺纹系列；公制螺纹用字母M 表示,后面紧跟毫M 单位表示的公称直径,后面紧跟用符号“X “ 分开的毫M 单位螺距,例如,M4*0.7 表示公称直径为4mm,螺距为 0.7mm 的公制螺纹；垫圈通常与螺纹紧固件协作使用来为螺母和螺栓供应更好的支撑面,在大的孔和缝隙上供应一个 支撑面,以便在大面积上分布载荷来防止装配时的损坏,改进扭矩拉伸比例（通过削减摩擦力）,并且通 过弹簧作用供应自锁；平垫圈为薄环状,通常用作支撑面和载荷安排而不具有自锁才
20、能；弹簧垫圈本质上 是在载荷作用下变平的单圈螺旋形弹簧；弹簧作用帮忙维螺栓的载荷,同时纵向的齿刀通过咬入支撑面提 供一些自锁作用；弹簧垫圈通常由淬火钢制成螺纹紧固件主要用碳素钢和合金钢制成；不锈钢合金被用于需要提高抗腐蚀性的螺纹连接；以镍为 基本成分的超合金入蒙乃尔同镍合金和因科合金被用在同时需要高温强度与抗腐蚀性的螺纹连接；铝、青 铜、黄铜也被用于螺纹紧固件在不要求高强度的腐蚀性环境下,尼龙和其他塑料制成的紧固件既合适又环 保第五篇 超高温涡轮机轴承下世纪早期用来为飞行器供应动力的先进的涡轮机已经处于设计阶段；这些发动机将会是特别高效 的,在很多情形下它可以使飞行器的速度达到 3 马赫以上；
21、这种发动机主轴的工作条件是特别苛刻的；轴 的转速将超过 30000r/min 而且轴承的工作温度也比曾经猜测的 650要高；相关轴承的长的试用寿命再应用中也是有要求的,目前对于刚轴的液体润滑温度是 200；再短试 用寿命的应用中可以达到 450；再保证使用寿命的前提下使用最先进的液体润滑剂和金属合金所能达到 的最高温度是 500；在轴承的设计和耐高温金属与固体润滑剂的开发中需要信的想法；在目前已知的工作温度下,猜测名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的极限工作温度（800900）是难以实线的；陶瓷轴承为把工作温度提高
22、到650以上供应了期望,但是再高速的协作处发生摩擦反映,高温陶瓷转动轴承是复杂多样的；有效的轴承和润滑剂的挑选要查看 他们的热力学,物理学,化学和机械学特性,同时仍要查看工作环境和应用场合；滚动体与内外圈的材料 评测高温轴承中滚动体与内外圈材料最重要的标准是：高温强度（硬度）,热力学机械性能和氧化 特性；工具钢是目前最普遍用于航空轴承再有用温度 400作用；在这个温度下正常的轴承钢很快的失去 硬度；高含钴量的硬质合金和高含钨量的合金工具钢,并不像一般的轴承钢,已经在高温下有用；但是他 们在 550作用失去硬度；高性能陶瓷是看起来有期望作为超高温轴承的一种材料；在 1100以上时这些陶瓷比一般的
23、轴承钢 有更高的硬度；再过去的十几年间陶瓷材料已经用来替代那些在高速,高温下转动的轴承（Si3N4 ）；氮 化硅是抱负材料由于它在高温下有足够的强度和硬度,再强度与重量方面的优点和当有足够的润滑油时卓越的抗击接触疲惫的性能；1984 年时的美国开头在500以上用固体润滑剂大规模有用这种材料；然而,氮化硅也有缺点,包括低的延长性,低的韧性和极低的热膨胀性；由于这些特性制造陶瓷轴 承的应用仍有很多进展工作要作；其他的陶瓷材料,像 SiC 和 TiC 被认为适合用来作滚动体和内外圈的材料；虽然不像氮化硅那样流 行和成熟,但它们有某些特性使得它们能够成为高温滚动轴承材料；例如,碳化硅被用来做 4000
24、0r/min 的 轴承滚动体的测试,虽然温度不是仍在极限的条件下,它超过了液体润滑剂的范畴；润滑系统是由一系列 单独的固体润滑组成的；碳化硅用于高温轴承的有点是它的热传导性和热扩散性,它的抗氧化才能和高纯度（这些特性很少被杂质所影响）；这种材料的其中一个缺点死它的高的然性模量；这点比 在的问题由于高赫兹接触应力的危急；固体润滑剂Si3N4 高出 50%并且被认为是潜值得指出的是,温度对于最先进的合成润滑剂的限制几乎相当于对这些最先进轴承钢的限制；运算 出来的将来涡轮发动机的运行温度远远超过了这些材料的才能；唯独的解决方法是利用特别规润滑剂；假如一个滚动轴承有了很好的润滑,对污染物有了很好的密封
25、,那么轴承的寿命通常受到材料疲惫 强度的限制；假如液体润滑剂不能用,然后某种形式的边界润滑是必要的,以尽量削减摩擦热喝磨损；在 有限的时期内,轴承接触部分的表面形成的氧化物可以供应合理有效的润滑；在温度超过了液体润滑剂所 答应的温度,含有氧化物,硫化物和氟化物的各种化学元素的高温,稳固坚实的化合物会被利用；挑选固体润滑剂的难点在于找到一种能在-50 度到980 度的很大温度范畴内抗击高温顺氧化的化合物；这里常常发生的情形是在低温状态下有良好润滑作用的固体润滑剂在高温状态下会失效或成为磨料,反之亦然；很多常用的固体润滑剂如石墨和二硫化钼是有效的润滑剂是由于它们的晶体晶格很简洁被剪切；在 空气中,
26、有效的石墨润滑的最高温度取决于氧化程度；通过添加氧化物或金属盐,氧化限制可以得到相应 的提升,轴承表面石墨层的附着特性也能得到改善；即使是使用陶瓷材料,需要润滑膜的重要性再怎么强调也不为过；无润滑的氮化硅或碳化硅没有本 质上的低摩擦,也没有良好的耐磨性；这些特性可以通过添加与材料相适应的固体润滑剂来获得；氮化 硅,例如与含有高温添加剂的石墨润滑,能够形成摩擦化学膜用来降低摩擦系数,因此,削减了热量的产 生；削减摩擦取决于比基础材料更简洁剪切的薄膜；在超高温（高于 550 度）下运行的轴承,固体润滑剂被认为有比石墨和二硫化钼更好的热稳固性；当务之急是复杂摩擦学系统的进展；例如,对一个高温固体润滑
27、的陶瓷轴承,是对它进行各个组成部分的 单独摩擦学关系进行充分明白；六工程图学1,工程图学是一项工程的基础；工程的本质就是设计需要在这个设计中把图学作为沟通工具；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图学服务是设计,制造和结构步骤的共同线索；2,学习工程图学的基本原理是你能作为工程师的关键,能够用草图描画出一种思想是工程专业的先 决条件,这种以供应三维几何形体来和其他的工程师,科学家,专业和非专业技术人员沟通的才能,是一种有价值的才能；同样重要的是知道如何去读和懂得其他人员所画的图纸；3,这种沟通的才能是作为一个胜利的工
28、程师的关键,通过书面和口头的图学沟通构成了工程学习培 养方案的重要的部分,图形语言的基本原理是通用的,这种有利形势是书面和口头不具备的,因此图形语言可以被称为“ 一种工程师的语言”4,图形的学习包括三个方面：术语,技术和原理；在图形应用中能够接触到的定理定义如下：5,工程图学是一个工程的一部分,它包括用应用图学的原理来形成和传递设计想法；6,工程设计是一个能够产生问题的解决方案的系统过程；工程图学供应了一种可见的支持,它是工 程分析并且记录用于设计过程的资料的基础；7,画法几何是一系列能够使得物体的图形外形通过物体的分解可以得到识别的原理,它是一种可以 把三维几何形体所涉及到的空间角度,外形,
29、尺寸,清晰度和相交的问题通过二维几何图形的表达来解决；8,运算机图学是一个利用数字运算机来界定,处理和显示设备,流程和制度,目的是分析设计和交 流设计方案；9,组合建模通常是在一个数学表单中,更具体作为一个电子数据库,代表一个概念程序和系统运 作,基于运算机的建模很便利的被分为线框,平面和实体；10,工程图学是一个处于图形设计速度变化的时期；传统的绘图工具,例如 T 形尺,圆规,绘图 机,被运算机的硬件和软件所取,我们处在这样一个经受了一种从比例尺,三角板转变为电脑键盘,从蓝图转变为局部的令人兴奋的时代；11,今日的工程师把工程图形看成是 CAD 的副产品,设计制造周期的掌握现在已经成为了电子
30、数据 库的设计,变化立刻被纳入全部方面的设计,型产品模型可以很快的被开发出来,通常可以利用运算机模拟进行认证从而绕过实体,假如图纸比较抱负可以用来制造和记录的话,那么就可以快速的从数据库中获得；12,现在工程专业的同学都从设计过程的起点进行学起,几何造型技术,基于数学理论的分析技术 和实践中的可视化三维几何结构是强化运算机利用率的重点,为了预备建模和分析的想法,徒手绘图技术将会被学习和实践,同学将要学习生成和说明说明多视图图解草图和运算机技术,进行学习很多用于合理表达物体的外形（断面,标准尺寸,多视角）的图形标准；13,运算机执行三维绘图,依据应用的情形图形将被简洁的做成二维或者三维的模型可也
31、通过 CAD 完成二维图形,例如平面 XY ,曲面的生成；二维几何图形例如其中担任产生几何的圆柱和棱柱的圆和矩形是二维几何软件的一部分；特殊的应用程序例如标尺寸通常采纳一组或者是一系列的二维视图；14,三维几何建模包括线框,平面和实体模型,线框表示由一系列节点通过线连接起来形成一个物 体,曲面模型完整定义了一系列区域连接起来所形成的物体的边界；实体模型是一个物体的完整的定义,包括了全部边界和内部点的信息；依据实体模型在运算机上应用合适的软件可以完整的分析物体的性能；15,运算机图学已经成为一个强大的设计工具,极大的增强了工程师的才能,使得工程师在解决方 案问题时具有创意和创新；16,信息革命正
32、在顺当进行,电子设计的快速进展已经转变了我们的工作和生活的方式；图形语言 将连续是工程师和其他技术人员沟通的基础；然而,我们看到的图形传递以及书面口头语言方法转变是惊人的；这些变化转变了工业和个人的生成才能,提高产品质量,改善工作环境；对于二十一世纪的工程师的要求包括对于图形学原理的充分懂得,运用实施图形学去支持整个设计过程；七工作图1, 工作图是一种用于实施设计的图纸,全部正投影的规章和制图学的技术可以用来沟通工作图上某名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个工程的细节；一个零件图是在一套施工图中反映单一部分（或细节
33、）的工作图；2, 技术要求是相伴工作图的书面指示；当设计被一些图纸所代替的时候,技术要求通常是被写在图 纸上来巩固某个单一支配的信息；3, 全部的零件必需与其他零件在某种程度上联系,通过设计来实现必要的功能；在某些个特定部分 的零件图被制出之前,设计者必需全面的分析工作图确保这些部分的参数与协作件统一,其中运用精确的公差,对接触表面进行精加工和保证两个部件间能够适当的运转；4, 在预备工作图的过程中,起草者做了大量的工作,但是通常是一名工程师的设计者仅仅负责工作 图的正确性；是工作图使产品和系统得以实现；5, 工作图是为工程师供应设计细节和技术要求文件指导的法律合同；因此工作图必需清晰,精确,
34、和尽可能的完备；一个工程的修订和修改在生产和建设过程中实施比在最初的设计阶段要昂贵的多；6, 不好的工作图导致时间和资源的铺张并且增加了执行成本；出于对竞争的经济角度的考虑工作图 的错误要尽可能的少；7, 英寸是英制的基本单位,并且几乎全部的工厂都使用的是英寸尺度；8, 毫 M 是公制体制的基本单；示数后面的公制的缩写是标准上的省略,由于在标题块邻近的国际 体系符号说明,全部单位都是公制的；9, 某些工作图既有英寸标注又有毫 M 标注,通常在圆括号或括号里的是毫 M 标注；一些单位也可 能第一以毫 M 尺度显现然后被转换,并显示在括号内为英寸；从一种单位转换到另一种单位会导致小数舍入上的误差；
35、并且每一张工作图的初始单位体制的说明应当在标题块出得以表达；10,标题块在应用时标题块通常包括标题或部分名称,起草者,日期,规模,单位和页码；其他信息例如公差,校对者和材料也可以被给出；任何在第一版本之后为了改善设计的修改或转变会在修订栏里表示出来；11,依据工程的复杂性,一组工作图应当包括一张到一百张图；给出每张图序号和总的图号对于每 张图是很重要的； 12, 在零件明细表的零件序号和零件名要与被标出的每个零件对应；此外,同样的零件用了基础 数量和材料要在装配图上标出来； 13,假如全部的零件图都是同样的形式；只需要在每张图纸标题栏示一次,假如几张零件图示不 同比例要在图纸的每组示图下方指示
36、出来,这种情形示出“ 如下列图” 在标题栏；假如图纸示不是按比例画的 要把“NTS ” 写在标题栏里； 14,给每个零件一个名字和序号,采纳字母和数值 圈接近于正常的四倍；1/8（ 3mm）高；吧零件序号放在圆圈里,这圆15,把零件图放在视图邻近,因此它们连接关系是比较明确的,在装配图中,这个圆圈特殊重要,由于同样的零件序号在明细表中使用； 16,核查图纸的人必需具有特地资格以便于他们能发觉错误兵进行修正和更换；从而用最低的成本 制造出比较好的产品；核查员可能是在这个设计和制图工程中主要的有体会的绘图员野可能是发起这个工程的工程师和设计师；在大型公司工作人员在各车间参加图纸生产图纸审查指定每个
37、零件确保最有效的生 产方法；17,核对员不检查最原始图纸,代替的是,他们修改的标记用有颜色的铅笔在蓝图上改,做标记的 图纸返回给绘图员,绘图员在患处另外的图用于最终人批准； 18 ,核对者检查工作零件图使得更加完善；此外,仍要负责图纸完整、质量、可实性和明确性 19, 除了个人的修改记录绘图员要做个工程全部更换记录；在工程进行中,绘图员要记录更换日期 和人员,这样一个记录可以使得任何一个人在将来检查这个工程时可以很简洁懂得兵明确所使用程序达到最终设计方案20 , 图纸的预备过程常需要做一些运算,假如他们丢失或没做好,他们可能需要重做,因此他们应 该是一个常设的一部分日志；名师归纳总结 - -
38、- - - - -第 7 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第八章 工程设计工程设计是对人类的需要的解答获得的一个系统的过程；过程被申请用于变化复杂的问题；例如,机械工程师将使用设计过程发觉有效的,高效率的方法将往复移动的行动转换成传动的圆周运动用来驱动列车内燃机,电气工程师将在设计过程中,使用从高处 落下的水作为发电的能源；材料工程师将在设计过程中,使用烧蚀材料（的方法）,使宇航员能够安全地重返地球大气层；绝大多数的复杂问题在当今的高科技社会解决方案不依靠单一的工程学学科,而依靠小组（形式）的工程师,科学家,环境学家,经济学家,社会学家,法定人员队,不仅取决于
39、适当的应用技术,而且仍 取决于公众心情来作为通过政府规章和（巩固）政治影响力；作为工程师,我们有才能与技术专长,开发新的（产品）和改进的产品以及系统,但与此同时,我们必 须越来越熟识到一般而言我们的行动对社会和环境影响以及勤奋的工作直到鉴于全部相关因素最好解决办 法的影响；设计是工程学训练过程的顶点；这是与其他行业区分工程学的明显特点；工程设计的一个正式定义 是在工程技术学检定委员会的课程指南被找到的,工程技术学检定委员会检定课程并且获得它的会员资格 课程有一个明确定义的设计如下：工程设计的过程是制定一个系统,构件,或工艺,以满意所需的需要 .它是一个决策过程（常常重复 进行）,其中基础是科学
40、,数学,科学和工程科学,适用于优化资源转换,以满意阐明的目标；工程设计的组成部分课程必需包括大多数具有以下特点：进展同学的制造力,利用不限成员名额的 问题,开发和利用现代设计理论和方法,制订设计问题的声明和规格,审议替代解决方案,可行性的考 虑,生产过程,并行工程设计,系统和具体的说明；进一步的,至关重要的是包括各种现实的制约因素,如经济因素,安全性,牢靠性,美学,伦理学,和社会的影响；假如什么都可以说,在过去二十世纪下半叶,那就是,我们有爆炸的信息量；在数额之日起,可以发觉在大多数科目是庞大势不行挡的,在上级组织人们有助理来凝缩他们必需 阅读,倾听,或观看的事情；当你开头查找资料,预备扫描你
41、的很多文件的来源和他们的位置,假如随后 的数据好像是重要的话,您可以轻松地找到它们；一些消息来源,也可包括以下：1, 现有的解决方案,更可身子从目前的状况解决一个具体的实际需要,假如产品都可以找到,研 究,并在某些情形下,购买了具体的分析；改进的解决方案或一个创新的新的解决方案无法找到,除非现 有的解决方案是完全的懂得；2, 您的图书馆,很多高校课程,教你如何使用图书馆,这些课程当你与化学和微积分做比较时是比 较简洁的,但是它们的重要性不能被低估,有很多课程在图书馆都能查询到你想要的信息,你能找到你需 要的一个索引,像工程目录,有很多其他目录供应特殊的信息,问题的本质将直接帮忙你,不要徘徊去图
42、 书馆查找帮忙,你应当善于使用建立在运算机基础上的数据库和 CD 只读储备器技术；3, 专业组织；美国的机械工程师协会是一个技术型社团,将使同学有爱好专研机械工程,在你大 学的每个专业,在各个方面都是有联系的,这个联合的,具有社会性的专业协会是一个将最终有同学参加 的组织协会,像美国土木工程师协会一样成为最新的技术型社团；电气和电子工程师协会,或任何一个几 十个服务的技术利益所在专业与专业做法好像最亲密相关,很多工程师们的几个成员协会和社团；4, 行业杂志；通常是一些特殊的准确的产品和服务,它们被出版了数百种；资金和经济是工程设计和决策的一部分,我们生活的这个社会是基于经济和竞争的基础之上,毋
43、庸 置疑的事实是很多好的建议被搁置是应为它们在经济上不行行的,我们中的大多是都意识到这个条件,在 我们的日常生活中是存在的,我们从小父母就说明为什么我们不能得到一些想要的东西,是由于它们太贵 了；同样的,我们不能将一些特别称心的部分放到我们的设计中是以为它的价值使我们不能获得足够的收 益；制造业始终在不停的查找各种新的产品,很多称心的产品是由于通用产品在市场上没有了竞争名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 力,其他简洁牢靠的产品以为一显现人们就买它们,怎么知道将来的人们喜爱哪种新产品呢,他们必定很 少知道在市场分析方面
44、统计学是一个重要的熟识,你们中的大多数将发觉概率和统计是工程圈的一部分,这门技术在数学领域答应我们做出关于到底会有多大的人群会依据少数人的反应而做出回应的推论；九 工程设计和安全系数任何对于工程材料的考虑和系统使用材料的工程设计必需第一要符合墨菲法就,这个法就是关于材 料系统的；他对材料的要求如下：墨菲法就：假如系统的人和材料可能失效,这个系统终将失效；材料应用法就（ 1）全部材料都是不稳固的；（ 2）材料系统的强度取决于它最薄弱和最不稳固的部分；尽管这两点都明显是毫无疑问的,我们可以依据这个法就细心设计,特殊是这个材料应用法就；全部材料本质上都是不稳固的；即使像铂这样的材料在特殊环境下也会退
45、化；在应力作用下材料都会有所 变化；例如材料的蠕变；在足够长的时间里,全部材料都会在缓慢的应力作用下失效；盈利和环境会在细 微的地方发挥作用而导致失效,例如应力腐蚀裂痕；蠕变温度和应力温度的影响会引起材料特性的退化和 零件及系统的失效；设计流程 设计流程从解决方案说明开头；我们有时提到设计周期,但这个过程或许会包含设计周期外加一个设 计实施方法,这个设计实施方法包含了基于设计的实际产品；设计周期可以包括最初的构思,草图和说明 阶段绘制工程图的学问；运算机帮助设计正用于实现测试,模拟各种设计方法或设计构思的阶段；即使在最初的设计期间,知道一些可能用到的材料是很有帮忙的；假如有些材料没有创造出来,
46、那 些需要这种材料特性的设计就永久也无法实现了；所以制造之前,必需依据设计需求写明材料的技术说 明；假如所需材料的特性不存在,或者必需要等到新材料设计或制造出以后才能开工的话,再设计模拟中 就必需更换对材料特性的要求；在设计过程中,材料必需是现实存在的；图 1 说明白莫伊设计流程的简要图示,它包括了设计实施方案；材料在实施过程中必定担当者至关 重要的角色,由于它们可以实现这个设计；在图 1 中表示的设计或设计实施方案或许并不能刻画出最终产 品的特性；最初的工艺或许生产的只是一个雏形,这个雏形要经过测试和改进,指导生产出最终需要的产 品为止；总而言之,最终产品应当能运行平稳,经济节约（或有肯定经
47、济效益）并且安全；工程设计中的安全系数 安全系数的概念通常用于评判和考虑材料强度；安全系数通常应用于屈服强度,但也同样应用于极 限抗拉强度；屈服应力是指使材料（特殊是金属或合金）产生永久变形的应力；超过了屈服应力或屈服强 度,材料会开头发生蠕变；如施加的负载连续超过屈服强度就会使材料产生滑移,也就是晶格位移；一段 时间后,材料会产生足够的滑移,导致材料断裂；所以如材料在不超过屈服强度的条件下运行,它好像就 不会因过载而失效；我们有时依据屈服强度的几分之一来设计；例如,我们假定一种材料运行时不会超过 屈服强度的一半,我们可以认为此时的安全系数为 2；在极限状态下,我们可以答应系统的最大应力达到 y/4,这时安全系数是 4；明显在设计过程中,使材料长时间处于接近极限拉应力的状态下是担心全的；另一方面,过大的安全系数会导致设计难以实现,由于