机械设计之读书笔记

2021年1月25日发(作者：赠你一场盛世繁华)


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 主要研究各种机械的一般共性问题，即研究机构的组成原理、机构运
动学及机器动力学等；研究各种机器 中常用机构的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的问题。本课程的目的和任务是使 学生通过本课程的
学习，掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有
拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局
中，具有增强学生对机 械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。

第一章


绪论

主要知识点：

机械原理研究的对象和内容；学习机械原理课 程的目的和方法；机械原理学
科发展概貌。

基本要求：

对课程的性质、主要内容等方面有个初步的了解，为以下学习打好基础

。

第二章


机构的结构分析

主要知识点：
< br>机构结构分析的内容及目的；机构的组成、机构运动简图及机构具有确定运
动的条件；平面机构与 空间机构的自由度计算及应注意的事项；平面机构的组成
原理、结构分类及结构分析；虚约束对机构工作 性能的影响及机构结构的合理设
计。

基本要求：

明确机构组成的 概念；能绘制常用机构的机构运动简图和计算平面机构的自
由度，了解空间机构的自由度计算和平面机构 的组成原理。

第三章


平面机构的运动分析

主要知识点：

第
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页


机构运动分析的任务、目的和方法；用速度瞬心法作机构的速度分析；用矢
量方程图解法作机构的速度及 加速度分析；用解析法（复数法或矩阵法）作机构
的运动分析。

基本要求：

用图解法和解析法对Ⅱ级机构进行运动分析，特别是能运用计算机进行机构
的运动分析。

第四章

平面机构的力分析

主要知识点：

作用在机械上的力；
构件惯性力的确定
（质量代换法）
；
运动副中摩擦的概 念、
摩擦力的计算和总反力方向的确定；考虑摩擦时机构的受力分析。

基本要求：

了解作用在机械中的力的分类，掌握运动副中摩擦力的计算方法和总反力方
向的确定。

第五章

机械的效率和自锁

主要知识点：

机械的效率和自锁的概念；机械与机组的机械效率计算；机械自锁条件的确
定。

基本要求：

明确机械效率和自锁的概念，
能确定机构的瞬时机械效率和机构的自锁条件。

第六章

机械的平衡

主要知识点：

机械平 衡的目的；刚性转子的静平衡计算和动平衡计算；刚性转子的静平衡
和动平衡实验；转子的许用不平衡量 概念；平面四杆机构平衡的基本概念。

基本要求：

明确机械平衡的目的，掌握刚性转子的静平衡和动平衡的条件、平衡原理和
第
2
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页


任务和作用；对机械原理学科的发展趋势有所了解。

第七章

机械的运转及其速度波动的调节

主要知识点：

机械运转过程的三 个阶段；机械上的驱动力与工作阻力的特性；机械系统的
等效动力学模型；机械运动方程式的建立和求解 ；机械周期性速度波动产生的条
件、程度描述及其调节方法；机械非周期性速度波动及其调节原理。
基本要求：

掌握建立单自由度机械系统的等效动力学模型及运动方程式的方法 ，会求解
力为函数时的运动方程式；了解飞轮的调速原理和特点，掌握飞轮转动惯量的简
易计算 方法；了解非周期性速度波动调节的基本概念。

第八章

平面连杆机构及其设计

主要知识点：

连杆机构及其传动特点；平 面四杆机构的基本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
机构设计的基本问题；用图解法设计四杆机构的方法；用解析法设计四杆机构的< br>方法；用实验法设计四杆机构的方法

。

基本要求：
了解平面四杆机构的基本型式及其演化，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，有明确的
概念，掌握四杆机构的设计方法。

第九章

凸轮机构及其设计

主要知识点：

凸 轮机构的应用、分类和特点；推杆运动规律的名词术语、常用运动规律及
选择的原则；用图解法和解析法 设计凸轮的轮廓曲线；凸轮机构的受力分析、压
力角的概念及意义；凸轮基圆半径、滚子半径和平底长度 等基本尺寸的确定。

第
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页


基本要求：

了解凸轮机构的类型和应用，对推杆的运动规律，凸轮机构的压力角及自 锁
有明确的概念，
能确定盘形凸轮机构的基本尺寸；
掌握盘形凸轮廓线的设计方法。< br>
第十章


齿轮系及其设计

主要知识点：

齿轮系的分类及功用；定轴轮系、周转轮系和复合轮系的传动比计算； 行星
轮系的效率和行星轮系选型即各轮齿数的确定。

基本要求：

了解齿轮机构的类型和应用；掌握齿廓啮合基本定律，深入了解渐开线直齿
圆柱轮传动的啮合特性；掌握 标准直齿圆柱齿轮传动的基本参数和几何尺寸的计
算方法；了解渐开线齿轮的展成原理和根切、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的啮合特点，掌握标准斜齿轮传动几何尺寸
的计算方法；了解标准直齿轮圆锥齿轮的传动特点及几何尺寸的计算方法；对蜗
轮蜗杆的传动特 点有所了解。


















第
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页



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，主要内容有：制图的基本知识，< br>点、直线和平面的投影，直线与平面、平面与平面的位置关系，曲线与曲面的投
影，立体及平面与 立体表面的交线，组合体，机件的常用表达方法，轴测图，螺
纹和齿轮等的规定画法，零件图和装配图， 旋转法和立体表面的展开，计算机图
形学和图形应用软件等。为适应当前机械设计的需要，
《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。重点介绍了基于参数化特征的造型软件
A utodesk Inventor
和国内外广
泛使用的
AutoCAD
绘图软件。

第一章

制图的基本知识和基本技能

掌握：国家标准《机械制图》的基本规定，几何作图。

了解：制图的基本技能，徒手画图的一般方法。

第二章

点、直线和平面的投影

掌握：点、直线、平面的投影特点及作图方法。

了解：直线的迹点和作图方法。

第三章

几何元素间的相对关系

掌握：几何元素间的平行、相交、垂直问题。

了解：平面上的最大斜度线的投影特性。

第四章

投影变换


掌握：换面法及其运用。

了解：旋转法及其运用。


第五章

基本体的投影

掌握：平面立体、曲面立体的投影及表面取点。

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了解：轴线倾斜的曲面体画法。


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的作图方法。

了解：直线与立体相交的作图方法。


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：平面体与回转体的表面相交。


第八章

组合体

掌握：组合体的组成分析及画法，组合体的看图方法。

了解：组合体的构型设计。


第九章

轴测图

掌握：正等轴测图、斜二等轴测图的画法。

了解：正轴测投影的特性。


第十章

表示机件的图样画法

掌握：机件的各种表达方法：视图、剖视、剖面、简化画法与规定画法。

了解：第三角投影法。


第十一章

尺寸标注基础

掌握：尺寸标注的基本规定，组合体尺寸标注。

了解：圆弧连接图形尺寸标注及分析。

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第十二章

零件图

掌握：零件图的视图选择，零件图技术要求的注写。

了解：常见零件的工艺结构。

第十三章

标准件与常用件

掌握：螺纹及螺纹紧固件的画法，键联接画法，齿轮的规定画法。

了解：弹簧、滚动轴承的画法。

第十四章

装配图
掌握：装配图的表达方法及视图选择；装配图的尺寸标注；零件编号及明细
表；
中等复杂程 度的装配图的绘制和阅读；
由装配图拆画零件图的基本方法。
了解：装配工艺结构。

第十五章

计算机绘图基础

掌握：
AutoCAD
基本绘图命令和基本编辑命令。

了解：零件图的绘制。
















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读书笔记三：
《材料力学》

主编：刘鸿文——高等教育出版社
< br>《材料力学》的特点是，坚持基本性，着重应用性，增强适应性，突出
重点，力求系统，既便于教 师取舍内容、组织课堂教学，也便于学生自学。

第一章

绪论

主要的知识点如下：

1
、材料力学研究的问题是构件的强度、刚度和稳定性。

2
、构成构件的材料是可变形固体。

3
、对材料所作的基本假设是：均匀性假设，连续性假设及各向同性假设。

4
、材料力学研究的构件主要是杆件。

5
、内力是指在外力作用下 ，物体内部各部分之间的相互作用；显示和确定内
力的基本方法是截面法；应力是单位面积上的内力。< br>
6
、

对于构件任一点的变形，只有线变形和角变形两种基本变形。

7
、

杆件的几种基本变形形式是：拉伸（或压缩），剪切，扭转以及弯曲。

第二章

拉伸、压缩



主要的知识点如下：

1
、本章主要介绍轴向拉伸和压缩时的重要概念：内力 、应力、变形和应变、
变形能等。轴向拉伸和压缩的应力、变形和应变的基本公式是：

正应力公式


胡克定律


胡克定律是揭示在比例极限内应力和应变的关系，它是材料力学最基本的定
律之一。材料的力学性能 的研究是解决强度和刚度问题的一个重要方面。对于材
料力学性能的研究一般是通过实验方法，其中拉伸 试验是最主要、最基本的一种
试验。
低碳钢的拉伸试验是一个典型的试验。
它可得到如 下试验资料和性能指标：

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拉伸全过程的曲线和试件破坏断口；





-
材料的强度指标；

-
材料的塑性指标。

-
名义屈服极限

其中
-
材料抵抗弹性变形能力的指标；某些合金材料的
等测定有专门拉伸试验。< br>
2
、
工程中一般把材料分为塑性材料和脆性材料。
塑性材料的强度特 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的重要问题。轴向拉伸和压缩时，构 件的强度条
件是


它是进行强度校核、选定截面尺寸和确定许可载荷的依据。

第三章

扭转

1.
通过对受扭薄壁圆筒的分析引入：

(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的理论基础，也是材料力学中重要的基本

概念和基本规律。

2.
对非圆截面杆的扭转应掌握以下要点：

(1)
翘曲现象；

(2)
自由扭转与约束扭转的基本特点；

(3)
矩形截面杆扭转剪应力的分布特点。

第四章

弯曲内力

1.
梁在横向载荷作用下，
横截面上的内力有剪力和弯矩，
分别用
Q
和
M
表示。
求剪力和弯矩的基本方法是截面法，即用一假想的截面将梁截为二 段，考虑其中
任一段的平衡。作用该段梁上的力既有外力也有内力（
Q
、
M< br>）
，利用平衡条件即可
求得截面上的剪力和弯矩。

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2.
画剪力、
弯矩图的方法可以分为二 种：
根据剪力、
弯矩方程作图和利用
q
、
Q
、
M< br>间的微分关系作图。无论用哪种方法，其作图步骤可以分为四步。

(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（包括支座反力）
和集中力偶作用处为分段处。
通常每段的两个端截面即为控制截面。当内 力图为曲线时，内力取得极值的截面
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< br>。

关系、物理关系和静力平衡关系。弯矩产生的正应力是影响强度和刚度的主
要因素，故对弯曲正应力进行了较严格的推导。剪力产生的剪应力对梁的强度和
刚度的影响是次要因素， 故对剪应力公式没作严格推导，先假定了剪应力的分布
规律，然后用平衡关系直接求出剪应力的计算公式 。

3.
梁进行强度计算时，主要是满足正应力的强度条件


某些特殊情况下，还要校核是否满足剪应力的强度条件


4.
根据强度条件表达式，提高构件弯曲强度的主要措施是：减小最大弯矩；
提高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，
横截面上剪应力的合力作用点。因此横弯作用
的薄壁截面梁，
发生平面弯曲的充要条件是：
横向载荷过弯曲中心和 平行于形心。

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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 工作不可缺少的工具书，它实用性高，采用新
的国家标准，便于读者查阅。

第一章


常用的数据

主要介绍了常用的计量单位、计量 单位换算及常用数据（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、棱体的角度和斜度、圆锥的锥度与锥角系列、中心
孔等查阅表格

第三章

机械制图


介绍了图纸的幅面 和格式、图样比例、标题栏和明细栏以及图线的选
用等。图样画法采用投影法、图样的简化
< br>表示法（机械制图的视图、剖视图和断
面图等画法）
。尺寸标注及常用的零件表示法。< br>
第四章

极限与配合、形状与位置公差和表面结构，


这章是我做毕设的主要参考章目，主要介绍了公差、偏差和配合的基础，以
及基孔制、基轴制的 选择依据和参考表格等和《互换性与技术测量》上的雷同。












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