机械设计之读书笔记.doc

本科毕业设计(论文)
读书汇报（读书笔记）

学 院: 机械与控制工程学院
课题名称: 手推清扫车设计
专业(方向): 机械装备设计与制造
班 级: 机械09-2班
学 生:
指导老师:
日 期: 4月25日

读书笔记一: 《机械原理》
主编: 李杞仪, 赵韩. 机械原理——武汉理工大学出版社
本课程关键研究多种机械通常共性问题, 即研究机构组成原理、 机构运动学及机器动力学等; 研究多种机器中常见机构运动及动力性能分析与设计方法和机械传动系统方案设计问题。本课程目和任务是使学生经过本课程学习, 掌握机构学和机器动力学基础理论、 基础知识和基础技能, 并初步含有确定机械运动方案、 分析和设计机构能力。它在培养高级工程技术人才全局中, 含有增强学生对机械技术工作适应能力和开发发明能力作用。
第一章 绪论
关键知识点:
机械原理研究对象和内容; 学习机械原理课程目和方法; 机械原理学科发展概貌。
基础要求:
对课程性质、 关键内容等方面有个初步了解, 为以下学习打好基础 。
第二章 机构结构分析
关键知识点:
机构结构分析内容及目; 机构组成、 机构运动简图及机构含有确定运动条件; 平面机构与空间机构自由度计算及应注意事项; 平面机构组成原理、 结构分类及结构分析; 虚约束对机构工作性能影响及机构结构合理设计。
基础要求:
明确机构组成概念; 能绘制常见机构机构运动简图和计算平面机构自由度, 了解空间机构自由度计算和平面机构组成原理。
第三章 平面机构运动分析
关键知识点:
机构运动分析任务、 目和方法; 用速度瞬心法作机构速度分析; 用矢量方程图解法作机构速度及加速度分析; 用解析法（复数法或矩阵法）作机构运动分析。
基础要求:
用图解法和解析法对Ⅱ级机构进行运动分析, 尤其是能利用计算机进行机构运动分析。

第四章 平面机构力分析
关键知识点:
作用在机械上力; 构件惯性力确定（质量代换法）; 运动副中摩擦概念、 摩擦力计算和总反力方向确定; 考虑摩擦时机构受力分析。
基础要求:
了解作用在机械中力分类, 掌握运动副中摩擦力计算方法和总反力方向确定。
第五章 机械效率和自锁
关键知识点:
机械效率和自锁概念; 机械与机组机械效率计算; 机械自锁条件确定。
基础要求:
明确机械效率和自锁概念, 能确定机构瞬时机械效率和机构自锁条件。
第六章 机械平衡 
关键知识点:
机械平衡目; 刚性转子静平衡计算和动平衡计算; 刚性转子静平衡和动平衡试验; 转子许用不平衡量概念; 平面四杆机构平衡基础概念。
基础要求:
明确机械平衡目, 掌握刚性转子静平衡和动平衡条件、 平衡原理和任务和作用; 对机械原理学科发展趋势有所了解。
第七章 机械运转及其速度波动调整 
关键知识点:
机械运转过程三个阶段; 机械上驱动力与工作阻力特征; 机械系统等效动力学模型; 机械运动方程式建立和求解; 机械周期性速度波动产生条件、 程度描述及其调整方法; 机械非周期性速度波动及其调整原理。
基础要求:
掌握建立单自由度机械系统等效动力学模型及运动方程式方法, 会求解力为函数时运动方程式; 了解飞轮调速原理和特点, 掌握飞轮转动惯量简易计算方法; 了解非周期性速度波动调整基础概念。
第八章 平面连杆机构及其设计  
关键知识点:
连杆机构及其传动特点; 平面四杆机构基础型式及其演化和应用; 平面四杆机构有曲柄条件、 急回运动、 传动角及死点、 连杆曲线和运动连续性等; 连杆机构设计基础问题; 用图解法设计四杆机构方法; 用解析法设计四杆机构方法; 用试验法设计四杆机构方法 。
基础要求:
了解平面四杆机构基础型式及其演化, 对曲柄存在条件、 急回运动（极位和极位夹角）和行程速比系数、 压力角、 传动角、 死点及运动连续性, 有明确概念, 掌握四杆机构设计方法。
第九章 凸轮机构及其设计
关键知识点:
凸轮机构应用、 分类和特点; 推杆运动规律名词术语、 常见运动规律及选择标准; 用图解法和解析法设计凸轮轮廓曲线; 凸轮机构受力分析、 压力角概念及意义; 凸轮基圆半径、 滚子半径和平底长度等基础尺寸确定。
基础要求:
了解凸轮机构类型和应用, 对推杆运动规律, 凸轮机构压力角及自锁有明确概念, 能确定盘形凸轮机构基础尺寸; 掌握盘形凸轮廓线设计方法。
第十章 齿轮系及其设计
关键知识点:
齿轮系分类及功用; 定轴轮系、 周转轮系和复合轮系传动比计算; 行星轮系效率和行星轮系选型即各轮齿数确定。
基础要求:
了解齿轮机构类型和应用; 掌握齿廓啮合基础定律, 深入了解渐开线直齿圆柱轮传动啮合特征; 掌握标准直齿圆柱齿轮传动基础参数和几何尺寸计算方法; 了解渐开线齿轮展成原理和根切、 最少齿数、 变位、 变位齿轮传动等概念; 了解平行轴斜齿圆柱齿轮传动啮合特点, 掌握标准斜齿轮传动几何尺寸计算方法; 了解标准直齿轮圆锥齿轮传动特点及几何尺寸计算方法; 对蜗轮蜗杆传动特点有所了解。

读书笔记二: 《画法几何及机械制图》
主编: 朱冬梅, 胥北澜——高等教育出版社
《画法几何及机械制图(第5版)》共15章, 关键内容有: 制图基础知识, 点、 直线和平面投影, 直线与平面、 平面与平面位置关系, 曲线与曲面投影, 立体及平面与立体表面交线, 组合体, 机件常见表示方法, 轴测图, 螺纹和齿轮等要求画法, 零件图和装配图, 旋转法和立体表面展开, 计算机图形学和图形应用软件等。为适应该前机械设计需要, 《画法几何及机械制图(第5版)》以三维创新构形设计为中心, 把三维构形设计及计算机绘图等新内容融入本课程。关键介绍了基于参数化特征造型软件Autodesk Inventor和中国外广泛使用AutoCAD绘图软件。
第一章 制图基础知识和基础技能
掌握: 国家标准《机械制图》基础要求, 几何作图。
了解: 制图基础技能, 徒手画图通常方法。
第二章 点、 直线和平面投影
掌握: 点、 直线、 平面投影特点及作图方法。
了解: 直线迹点和作图方法。
第三章 几何元素间相对关系
掌握: 几何元素间平行、 相交、 垂直问题。
了解: 平面上最大斜度线投影特征。
第四章 投影变换
掌握: 换面法及其利用。
了解: 旋转法及其利用。
第五章 基础体投影
掌握: 平面立体、 曲面立体投影及表面取点。
了解: 轴线倾斜曲面体画法。
第六章 平面及直线与立体相交
掌握: 平面与平面立体、 平面与曲面立体相交作图方法。
了解: 直线与立体相交作图方法。
第七章 立体与立体相交
掌握: 两回转体表面相交, 多形体表面相交和不完整形体表面相交。
了解: 平面体与回转体表面相交。

第八章 组合体
掌握: 组合体组成份析及画法, 组合体看图方法。
了解: 组合体构型设计。
第九章 轴测图
掌握: 正等轴测图、 斜二等轴测图画法。
了解: 正轴测投影特征。
第十章 表示机件图样画法
掌握: 机件多种表示方法: 视图、 剖视、 剖面、 简化画法与要求画法。
了解: 第三角投影法。
第十一章 尺寸标注基础
掌握: 尺寸标注基础要求, 组合体尺寸标注。
了解: 圆弧连接图形尺寸标注及分析。
第十二章 零件图
掌握: 零件图视图选择, 零件图技术要求注写。
了解: 常见零件工艺结构。
第十三章 标准件与常见件
掌握: 螺纹及螺纹紧固件画法, 键联接画法, 齿轮要求画法。
了解: 弹簧、 滚动轴承画法。
第十四章 装配图
掌握: 装配图表示方法及视图选择; 装配图尺寸标注; 零件编号及明细表; 中等复杂程度装配图绘制和阅读; 由装配图拆画零件图基础方法。了解: 装配工艺结构。
第十五章 计算机绘图基础
掌握: AutoCAD基础绘图命令和基础编辑命令。
了解: 零件图绘制。

读书笔记三: 《材料力学》
主编: 刘鸿文——高等教育出版社
《材料力学》特点是, 坚持基础性, 着重应用性, 增强适应性, 突出关键, 努力争取系统, 既便于老师取舍内容、 组织课堂教学, 也便于学生自学。
第一章 绪论
关键知识点以下:
1、 材料力学研究问题是构件强度、 刚度和稳定性。
2、 组成构件材料是可变形固体。
3、 对材料所作基础假设是: 均匀性假设, 连续性假设及各向同性假设。
4、 材料力学研究构件关键是杆件。
5、 内力是指在外力作用下, 物体内部各部分之间相互作用; 显示和确定内力基础方法是截面法; 应力是单位面积上内力。
6、 对于构件任一点变形, 只有线变形和角变形两种基础变形。
7、 杆件多个基础变形形式是: 拉伸（或压缩）, 剪切, 扭转以及弯曲。
第二章 拉伸、 压缩
关键知识点以下:
1、 本章关键介绍轴向拉伸和压缩时关键概念: 内力、 应力、 变形和应变、 变形能等。轴向拉伸和压缩应力、 变形和应变基础公式是:
正应力公式
胡克定律
胡克定律是揭示在百分比极限内应力和应变关系, 它是材料力学最基础定律之一。材料力学性能研究是处理强度和刚度问题一个关键方面。对于材料力学性能研究通常是经过试验方法, 其中拉伸试验是最关键、 最基础一个试验。低碳钢拉伸试验是一个经典试验。它可得到以下试验资料和性能指标:
　 拉伸全过程曲线和试件破坏断口;
　 -材料强度指标;
　 -材料塑性指标。
　 其中-材料抵御弹性变形能力指标; 一些合金材料-名义屈服极限等测定有专门拉伸试验。
2、 工程中通常把材料分为塑性材料和脆性材料。塑性材料强度特征是屈服极限和强度极限（或）, 而脆性材料只有一个强度指标, 强度极限。
3、 强度计算是材料力学研究关键问题。轴向拉伸和压缩时, 构件强度条件是
它是进行强度校核、 选定截面尺寸和确定许可载荷依据。
第三章 扭转
1.经过对受扭薄壁圆筒分析引入:
(1) 纯剪切单元体和剪应力及剪应力互等定理;
(2) 剪应变和剪切胡克定律
它们是研究圆轴扭转时应力和变形理论基础, 也是材料力学中关键基础
概念和基础规律。
2. 对非圆截面杆扭转应掌握以下关键点:
(1) 翘曲现象;
(2) 自由扭转与约束扭转基础特点;
(3) 矩形截面杆扭转剪应力分布特点。
第四章 弯曲内力
1.梁在横向载荷作用下, 横截面上内力有剪力和弯矩, 分别用Q和M表示。求剪力和弯矩基础方法是截面法, 即用一假想截面将梁截为二段, 考虑其中任一段平衡。作用该段梁上力现有外力也有内力（Q、 M）, 利用平衡条件即可求得截面上剪力和弯矩。
2. 画剪力、 弯矩图方法能够分为二种: 依据剪力、 弯矩方程作图和利用q、 Q、 M间微分关系作图。不管用哪种方法, 其作图步骤能够分为四步。
(1) 求支座反力;
(2) 分段列方程或分段利用微分关系确定曲线形状;
(3) 求控制截面内力, 绘Q、 M图。
(4) 确定和。
3. 均布载荷不连续处, 集中力（包含支座反力）和集中力偶作用处为分段处。通常每段两个端截面即为控制截面。当内力图为曲线时, 内力取得极值截面亦为控制截面。
第五章 弯曲应力
1. 受弯构件横截面上有两种内力--弯矩和剪力。弯矩M在横截面上产生正应力; 剪力在横截面上产生剪应力。
关系、 物理关系和静力平衡关系。弯矩产生正应力是影响强度和刚度关键原因, 故对弯曲正应力进行了较严格推导。剪力产生剪应力对梁强度和刚度影响是次要原因, 故对剪应力公式没作严格推导, 先假定了剪应力分布规律, 然后用平衡关系直接求出剪应力计算公式。
3. 梁进行强度计算时, 关键是满足正应力强度条件

一些特殊情况下, 还要校核是否满足剪应力强度条件

4. 依据强度条件表示式, 提升构件弯曲强度关键方法是: 减小最大弯矩; 提升抗弯截面系数和材料性能。
5. 弯曲中心是薄壁截面梁横弯时, 横截面上剪应力协力作用点。所以横弯作用薄壁截面梁, 发生平面弯曲充要条件是: 横向载荷过弯曲中心和平行于形心。2. 已知横截面上内力, 求横截面上应力属于静不定问题, 必需利用变形

读书笔记四: 《简明机械设计零件手册》
机械设计手册是从事机械设计制造工作不可缺乏工具书, 它实用性高, 采取新国家标准, 便于读者查阅。
第一章 常见数据
关键介绍了常见计量单位、 计量单位换算及常见数据（材料弹性模量、 泊松比、 密度、 熔点、 导热率等）
第二章 机械结构设计标准和规范
具体介绍了标准尺寸、 棱体角度和斜度、 圆锥锥度与锥角系列、 中心孔等查阅表格
第三章 机械制图
介绍了图纸幅面和格式、 图样百分比、 标题栏和明细栏以及图线选择等。图样画法采取投影法、 图样简化 表示法（机械制图视图、 剖视图和断面图等画法）。尺寸标注及常见零件表示法。
第四章 极限与配合、 形状与位置公差和表面结构,
这章是我做毕设关键参考章目, 关键介绍了公差、 偏差和配合基础, 以及基孔制、 基轴制选择依据和参考表格等和《交换性与技术测量》上雷同。

读书笔记五: 《简明机械加工工艺手册》
1. 机械加工工艺过程
利用机械加工方法, 按预定要求直接改变生产对象形状、 尺寸、 相对位置和性质等, 使其成为产品或半成品过程, 机械加工工艺过程组成基础单元是工序。每一工序还包含工位、 工步、 装夹和进给等内容。
工序: 一个或一组工人, 在一个工作地点对同一个或同时对多个工件所连续完成那一部分工艺过程, 称为一个工序。划分工序关键依据是工作地点（包含设备）是否改变和工作是否连续。
装夹: 将工件在机床上或家俱中定位、 夹紧过程。
工位: 一次装夹工件以后, 工件与夹具（或设备可动不分）相对刀具（或设备固定部分）所占据每一个位置称为工位。采取工位加工能够降低装夹次和降低辅助时间。
工步: 在加工面（或装配时连接表面）和加工（或装配）工具不变情况下, 所连续完成那部分工艺过程称为一个工步。
2. 工艺规程
要求产品或零部件制造工艺过程和操作方法等工艺文件称为工艺规程。所以, 工艺规程是工艺文件中一部分, 关键包含:
（1）工艺过程卡是一个以工序为单位简明说明产品或零件、 部件加工（或装配）过程一个工艺文件。
（2）工艺卡片 是按产品或零部件某一工艺阶段编制一个工艺文件。
(3)工序卡片是工艺规程一个形式。它是按零件加工每一道工序编制一个工艺文件。它内容包含: 每一工序具体操作、 操作方法和要求等。它适适用于大量生产全部零件和成批生产关键零件。在单件小批生产中, 部分尤其关键工序也需要编制工序卡片。
工艺规程编制步骤:
1） 分析研究产品零件图和装配图
2） 选择毛坯
3） 选择定位基准
4） 确定工艺路线
5） 确定加工余量、 工序尺寸及公差
6） 选择各工序加工设备、 刀具、 夹具、 量具及其辅助工具
7） 确定切削余量
8） 计算工时定额
9） 填写工艺文件

一、 工艺分析
1、 工艺审核
制订工艺规程时, 必需对零件结构形状, 尺寸和技术要求进行仔细审查, 分析图纸要求技术要求是否合理, 能否在现有设备、 技术条件下实现加工, 并达成要求技术质量要求; 零件结构是否便于加工、 便于装配和便于提升劳动生产率。在不影响零件标准设计性能和作用前提下, 能够在取得设计人员同意或经过一定试验及同意手续以后, 能够对零件结构和技术要求作部分修改, 以改善加工工艺性。
2.确定生产类型
三.毛坯选择
1.选择毛坯标准
1）毛坯制造方法应与材料制造工艺性相适应
2）毛坯制造方法应与生产类型相适应
3）依据零件形状和尺寸大小确定毛坯
4）依据工厂现有生产毛坯条件考虑
2.毛坯种类
机械加工中常见毛坯种类有以下多个:
（1） 铸件 适适用于要求形状复杂零件毛坯。
（2） 锻件 适适用于要求强度高, 形状比较简单零件。
（3） 型材 热轧型材用于通常零件毛坯。冷拉型材尺寸较小、 精度较高, 使用于制造小型零件及自动机床上加工。
（4） 焊接件 适适用于要求缩短生产周期, 单件和小批量生产大件。焊接件必需经时效处理后方可加工。
（5） 冷冲压件 适适用于板料零件, 多用于大批量生产中小零件。
（6） 其她 如工程塑料和粉末冶金材料
3. 毛坯绘制
四.基准选择
基准是用来确定 工件上几何要素之间几何关系所依据那些点、 线、 面、 基准可分为:
设计基准 设计图样上所采取基准
工艺基准 工艺过程中采取基准, 又分为定位基准、 工序基准、 测量基准和装配基准
定位基准 加工中用作定位基准, 分为定位粗基准和定位精基。,
工序基准 在工序图上用来确定本工序被加工表面加工后尺寸、 形状、 位置基准。
测量基准 测量时所采取基准。
装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采取基准
五、 确定工艺路线
六、 加工余量确定
七、 工序尺寸和公差确定
八、 切削用量确定
九、 机床和工艺装配确定

读书笔记六: 《Pro/E三维机械设计》
主编: 田绪东, 管殿柱.Pro/E三维机械设计——机械工业出版社
本课程关键讲述Pro/E软件应用于概念设计、 工业造型设计、 三维模型设计、 分析计算、 动态模拟仿真、 输出工程图、 生成数控加工程序等很多领域。
关键掌握以下多个模块:
1、 草绘模块: 包含草绘基础, 草绘截面, 创建约束, 标注尺寸等
2、 拉伸和旋转模块: 包含拉伸特征, 旋转特征, 编辑特征以及对生成文件对应操作
3、 基准特征模块: 包含基准特征显示, 基准面, 基准轴, 基准点, 基准曲线等
4、 点放型特征模块: 包含孔特征, 筋特征, 拔模特征, 圆角特征, 倒角特征。
5、 工程图模块: 熟悉工程图基础及工程图转换

读书笔记七: 《机械设计课程设计》
主编: 杨光 席伟光 李波 陈晓岑—高等教育出版社
第一章:
1-2.机械设计通常步骤:
1.设计准备
2.机械专题机构方案设计
3.机械运动分析
4.传动装置总体设计和传动件等设计
5.装配草图设计与绘制
6.完成装配工作图
7.绘制零件工作图
8.编写设计计算说明书
9.设计答辩
1-3.机械设计课程设计中应注意部分问题
1.独立思索, 继承创新
2.强调实用性, 经济性
3.采取“三边”设计方法
4.使用标准和规范
5.立刻检验和整理计算结果

读书笔记八: 《机械设计》
主编: 濮良贵, 纪名刚.机械设计——高等教育出版社
本课程关键研究机械零件强度, 摩擦、 磨损及润滑等概述
第十五章 轴
关键知识点:
1、 轴用途和分类: 轴是组成机器关键零件之一。一切作回转运动传动零件（如齿轮、 涡轮等）, 都必需安装在轴上才能进行运动及动力传输。所以轴关键功用是支承回转零件及传动运动和动力。
根据承受载荷不一样, 轴可分为转轴、 心轴和传动轴三类。工作中既承受弯矩又承受扭矩轴称为转轴。这类轴在多种机器中最为常见。只承受弯矩而不承受扭矩轴称为心轴。心轴又分为转动心轴和固定心轴两种。只承受扭矩而不承受弯矩（或弯矩很小）轴称为传动轴。轴还能够根据轴线形状不一样, 分为曲轴和直轴两大类。
2、 轴设计关键内容: 轴设计包含结构设计和工作能力计算两方面内容。轴结构设计是依据轴上零件安装、 定位以及轴制造工艺等方面要求, 合理确定轴结构形式和尺寸。轴结构设计不合理, 会影响轴工作能力和轴上零件工作可靠性, 还会增加轴制造成本和轴上零件装配困难等。所以, 轴结构设计是轴设计中关键内容。
轴工作能力计算指是轴强度、 刚度和振动性等方面计算。多数情况下, 轴工作能力关键取决于轴强度。这时只需对轴进行强度计算, 以预防断裂及塑性变形。而对刚度要求高轴（如车床主轴）和受力大细长轴, 还应进行刚度计算, 以预防工作时产生过大弹性变形。对高速运转轴, 还应进行振动稳定性计算, 以预防发生共振而破坏。
3、 轴材料: 轴关键材料是碳钢和合金钢。钢轴毛坯多数用轧制圆钢和锻件, 有直接用圆钢。因为碳钢比合金钢廉价, 对应力集中铭感性较低, 同时也能够用热处理或化学热处理措施提升其耐磨性和抗疲惫强度, 故采取碳钢制造轴尤为广泛, 其中最常见是45钢。合金钢比碳钢含有更高力学性能和愈加好淬火性能。所以, 在传输大动力, 并要求减小尺寸与质量, 提升轴颈耐磨性, 以及处于高温或低温条件下工作轴, 常采取合金钢。多种热处理（如高频淬火、 渗碳、 氮化、 氰化等）以及表面处理（喷丸, 滚压等）, 对提升轴坑疲惫强度都有着显著效果。
4、 提升轴强度常见方法: （1）合理部署轴上零件以减小轴载荷（2）该进轴上零件结构以减小轴载荷（3）改善轴结构以减小应力集中影响（4）改善轴表面质量以提升轴疲惫强度

读书笔记九: 《机械零件设计》
机械零件设计通常步骤:
（1）依据零件使用要求, 选择零件类型和结构
（2）依据机器工作要求, 计算作用在零件上载荷
（3）依据零件类型、 结构和所受载荷, 分析零件可能失效形式, 从而确定零件设计准则
（4）依据零件工作条件及对零件特殊要求（比如高温或在腐蚀性介质中工作）, 选择合适材料
（5）依据设计准则进行相关计算, 确定出零件基础尺寸
（6）依据工艺性及标准化等标准进行零件结构设计
（7）细节设计完成后, 必需时进行具体校核计算, 以判定结构合理性。
（8）画出零件工作图, 并写出计算说明书

读书笔记十: 《机械工程材料》
作　　者: 沈莲 等编著
出 版 社: 高级教育出版社
本书关键讲授零(构)件和器件在不一样服役条件下失效方法及其对性能要求, 以及机械设计者和制造者必需含有材料知识和相关基础理论, 介绍各类工程材料成份、 组织结构与冷、 热加工(或合成)工艺及性能特点和应用范围, 并以实例说明怎样依据零(构)件或器件不一样服役条件和性能要求进行合理选材。全书共分13章, 包含机械零件(或器件)失效分析、 碳钢、 钢热处理、 合金钢、 铸铁、 有色金属及其合金、 高分子材料、 陶瓷材料、 复合材料、 功效材料、 材料改性新技术、 零件选材及工艺路线、 工程材料在经典机械和生物医学上应用。为帮助学生思索、 复习、 巩固所学知识, 各章后均附有复习题。本书引用国家最新标准, 并努力争取做到加强基础、 突出关键、 重视应用和适应面广。本书关键供机械设计制造及其自动化、 能源与动力工程、 核工程与核技术、 材料成形及控制工程、 工程装备与控制工程、 建筑环境与设备工程、 化工机械、 飞行器制造工程、 高分子材料与工程、 工程力学、 理论与应用力学、 口腔医学、 管理工程等各类专业大学本科学生使用。