目 錄
第二版序
第一版序
第二版編輯說明
第1篇 機械設計總論
常用符號錶
第1章 機械設計概論
1機械設計的定義、類型和
特徵
1・1機械設計的定義
1・2機械設計的類型
1・3機械設計的特徵
1・4機械設計在國民經濟發展中的
地位
2機械設計技術的發展概況
3機械設計人員應具備的素質
4機械設計的組織管理
4・1標準化管理
4・2機械設計的技術組織
4・3設計人員的職責
第2章 機械設計的學科體係
1機械設計的學科體係結構
2與設計相關的學科
第3章 機械設計進程
1技術産品的壽命周期與係統學
處理
2機械開發進程的一般模式
3機械設計進程的一般模式
4現代設計方法和技術的應用
5機械設計進程中的試驗
第4章 産品規劃
1産品規劃的任務
2産品規劃的步驟和方法
2・1分析形勢
2・2確定産品領域
2・3選擇開發對象
2・4定義産品
3廣義的産品規劃
第5章 方案設計
1確定設計要求
1・1技術産品的一般追求目標和
限製條件
1・2製定設計要求錶
2功能結構
2・1總功能和主功能的識彆
2・2建立功能結構
3尋找解的原理
3・1尋找物理化學效應
3・2確定作用原理
第6章 技術設計
1結構設計準則
1・1 明確
1・2簡單
1・3安全
2結構設計原理
2・1閤理傳力原理
2・2任務分配原理
2・3自助原理
2・4穩定原理
3結構設計中必須注意的問題
3・1零部件和貴重材料的迴用
3・2 標準化問題
4産品的模塊化 係列化和
組閤化
4・1産品的係列化
4・2 産品的模塊化和組閤化
第7章 評價和決策
1評價的準則
2可行性評價
3擇優評價
4設計方案決策
5模糊綜閤評價和決策
5・1模糊綜閤評價
5・2 模糊綜閤決策
6評價中的成本估算
6・1成本組成
6・2成本估算方法
參考文獻
第2篇 機 構 設 計
常用符號錶
第1章 機構基本概念及分析方法
1機構、構件、零件、運動副
運動鏈、機器、機械
2機構運動簡圖及機構簡圖
3自由度
3・1構件自由度和運動副約束度
3・2 決定機構自由度的方法
4機構結構分析
4・1機構組成原理
4・2 杆組屬性、形成及其類型分類
示例
4・3機構分類
4・4高副低代
4・5主動副為非連架作動缸驅動的
平麵連杆機構組成原理
5速度瞬心及瞬心綫
5・1平麵運動的速度瞬心
5・2瞬心綫
5・3空間運動的瞬時螺鏇軸和空間
瞬軸麵
6加速度瞬心
7瞬心綫機構
7・1再現平麵低副機構的運動的瞬心綫
機構
7・2再現其他高副機構的運動的瞬心綫
機構
7・3按給定運動規律的瞬心綫機構的
設計
8共軛麯綫或（互）包絡綫機構
8・1共軛麯綫機構的圖解法設計
8・2包絡綫機構的解析法設計
9機構的運動分析及反轉法
運動設計
9・1確定機構位置和點的軌跡的
圖解法
9・2瞬心法求速度
9・3 求速度和加速度的矢量圖解法
9・4 各類杆組的運動分析
9・5機構運動設計和分析的反轉法
10 機構的動力分析、等效力和
等效質量、機械效率及自鎖
10・1動態靜力分析矢量圖解法
10・2茹可夫斯基（Rukovsky）杠杆法
10・3動態靜力分析解析法
10・4等效質量和等效轉動慣量 等
效力和等效力矩
10・5機械效率和自鎖
11麯率及歐拉－薩伐利
（Euler－Savary）公式
11・1麯率定義、法綫及麯率中心的
作圖
11・2 麯率半徑與麯率的計算公式
11・3麯率中心的坐標方程
11・4漸伸綫和漸屈綫
11・5 拐點圓和交變圓
11・6歐拉－薩伐利（Euler－Savary）
公式
第2章 平麵連杆機構設計
1四杆機構的類型、特性和應用
2連杆機構的基本設計命題和
設計方法
3 導引機構設計
3・1點的導引機構設計（圖解法）
3・2 平麵運動構件的導引機構設計
（圖解法）
3・3 導引機構設計的解析法
4傳動機構設計
4・1實現給定傳動函數機構設計的
圖解法
4・2實現給定傳動函數機構設計的
解析法
5氣、液動連杆機構設計
5・1常見氣、液連杆機構的型式及
特點
5・2擺缸機構位置參數計算
5・3擺缸機構運動參數和動力參數
計算
5・4擺缸機構基本參數的選擇
5・5擺缸機構的運動設計
6考慮機構彈性的連杆機構設計
概述
6・1機構彈性動力分析方法簡介
6・2彈性連杆機構設計方法――
運動改善法
7連杆機構的平衡
7・1構件的慣性力及質量代換
7・2平麵連杆機構的平衡
7・3空間連杆機構慣性力的平衡
第3章 空間連杆機構設計
1概述
2空間連杆機構的坐標係及坐標
變換
2・1 坐標係的選擇
2・2坐標變換
3空間連杆機構的運動分析
3・1空間連杆機構運動分析的步驟
3・2開鏈機構的位移分析
3・3閉鏈機構的位移分析
3・4空間連杆機構的速度和加速度
分析
4空間連杆機構的動力分析
4・1在已知外力作用下求機構的真實
運動
4・2 機構的受力分析
5空間連杆機構的運動設計
5・1剛體導引機構的設計
5・2軌跡機構的設計
5・3函數機構的設計
第4章 凸輪機構設計
1概述
1・1凸輪機構的分類
1・2凸輪機構設計中應考慮的幾個
問題
1・3高速凸輪機構的判定準則
2從動件運動規律
2・1運動規律的類型和錶示方法
2・2 常用運動規律
2・3多項式運動規律
2・4組閤型運動規律
2・5數值形式的運動規律
3壓力角和基圓半徑
3・1凸輪機構的壓力角
3・2凸輪機構的自鎖 臨界壓力角
和許用壓力角
3・3 凸輪基圓半徑的確定
4凸輪輪廓設計
4・1圖解法設計凸輪輪廓
4・2 解析法設計凸輪輪廓和刀具
中心坐標
4・3工作輪廓過切（自交）問題
4・4凸輪機構強度計算與摩擦學
問題
5凸輪機構的動力學分析與
設計
5・1動力學模型和自由度
5・2凸輪機構動力學分析
5・3凸輪機構動力學設計
第5章 機構的變異和組閤
1機構的變異方法
1・1倒置
1・2改變運動副及構件尺寸
1・3運動副形狀作特殊變化
1・4運動副的位置和數量作特殊
變化
1・5增加輔助構件
1・6高低副在運動學上的瞬時互換
2常用變異機構的運動設計
2・1棘輪機構的運動設計
2・2槽輪機構的運動設計
2・3外接不完全齒輪機構的運動
設計
3機構的組閤方式
3・1機構的串聯組閤
3・2機構的並聯組閤
3・3機構的反饋組閤
3・4機構的運載組閤
3・5機構的時序組閤
4組閤機構的運動設計（綜閤）
4・1各類組閤機構的使用範圍及設計
特點
4・2組閤機構設計的典型實例
第6章 機械運動係統方案設計
1機械運動係統方案設計的方法
和步驟
1・1技術原理、運動規律與機構
方案設計之間的關係
1・2按使用要求製訂技術原理運動
規律的原則和步驟
1・3機構運動方案設計及其創造性
2從機器功能要求齣發設計運動
係統方案
2・1機器功能的錶達形式
2・2基本運動和機構的基本功能
2・3機械運動係統方案的組成
3從“機構組成原理”齣發設計運動
係統方案
3・1 單自由度平麵機構中構件數與
運動副數的關係
3・2運動副在構件上的配置方法
3・3構件的連接方法
3・4基本結構的變異
3・5 機械運動係統方案的確定
4機械運動係統方案設計舉例――
普通窗戶啓閉機構設計
4・1設計要求（使用要求）
4・2運動規律設計
4・3按功能要求齣發設計窗戶的
啓閉機構
4・4按機構組成原理設計窗戶啓閉
機構
4・5 新型啓閉機構的開發
第7章 機構精確度
1機構誤差的基本概念及精度分
析的基本理論和方法
1・1機構誤差
1・2機構的原始誤差及其分類
1・3機構位置誤差的一般關係式
1・4機構原始位置誤差分析的方法
2基本機構的原始位置誤差分析
2・1平麵連杆機構的原始位置誤差分析
2・2凸輪機構的原始位置誤差分析
2・3齒輪機構的原始位置誤差分析
3機械運動係統位置誤差分析
3・1單自由度機構位置誤差分析
3・2多自由度機構位置誤差分析
3・3機構串聯係統位置誤差分析
3・4機構並聯係統位置誤差分析
4設計時提高機構傳動精度的
一般原則和方法
5按給定的精度要求製定公差的
幾種方法
5・1等公差法
5・2原始誤差等效作用法
5・3簡易法（變公差比法）
5・4誤差補償法
5・5價值分析法
第8章 機構選例
1勻速連續轉動機構
1・1定值傳動比機構
1・2有級可調定值傳動比機構
1・3無級可調定值傳動比機構
2非勻速轉動機構
3往復運動機構
3・1一般往復運動機構
3・2有特殊要求的往復運動機構
3・3有急迴特性的往復運動機構
3・4行程增大（減小）往復運動機構
3・5有增力特性往復運動機構
4間歇運動機構
4・1步進運動機構
4・2往復運動單側停歇機構
4・3往復運動雙側停歇機構
4・4往復運動中間停歇機構
4・5瞬時停歇機構
5導引機構
5・1點的導引機構
5・2剛體導引機構
6運動復閤機構
6・1構件的運動復閤機構
6・2閤成運動機構
7數學運算及繪製數學麯綫的
機構
7・1簡單數學運算機構
7・2求積運算機構
7・3繪製數學麯綫機構
8可調機構
8・1調節麯柄長機構
8・2調節機架長機構
8・3調節導軌方位機構
8・4調節相位角機構
8・5變廓綫機構和其他可調機構
9換嚮、自動開關、超越機構
9・1換嚮機構
9・2單嚮機構
9・3超越（止動）機構
9・4開關機構
10定位機構
11安全保險機構
11・1自動停車機構
11・2過載保險裝置
11・3製動器
11・4聯鎖裝置
12微動補償均衡等差動
機構
13機械手和行走機構
13・1抓取機構
13・2手臂
13・3手腕
13・4行走機構
13・5機械手與機器人
14 液、電和其他物理作用機構
14・1振動機構
14・2 浮力、重力、彈簧力等效應機構
14・3液電、聲、光等效應機構
參考文獻
第3篇 結構強度設計
常用符號錶
第1章 概 論
1結構強度設計在機械設計中的
地位和作用
2環境與載荷
3結構強度分析方法
4結構強度設計過程
5結構強度設計前景
6提高結構強度的途徑
第2章 大型復雜結構有限元分析
技術及其應用軟件
1概述
1・1結構分析與有限元法
1・2有限元法的基本思路和
特點
1・3有限元法在機械工程中的應用
領域
1・4有限元法的解題過程
2有限元法計算模型的建立
2・1問題性質的判斷
2・2結構模型的閤理簡化
2・3邊界條件的處理
2・4連接條件的處理
3縮小解題規模的常用措施
3・1對稱性和反對稱性
3・2周期性條件
3・3降維處理和幾何簡化
3・4 子結構技術和逐步“鑽心”技術
3・5綫性化近似
3・6網格選擇
3・7多工況載荷的閤並處理
3・8節點編號優化
4有限元方程解法選擇
4・1綫性靜力問題解法
4・2非綫性問題解法的選擇
4・3動力問題方程解法的選擇
5國內外結構分析有限元程序係統簡介
5・1國外主要結構分析程序係統概述
5・2國內有限元結構分析程序係統簡介
第3章 機械結構的動態分析與設計
1概述
1・1動態分析與設計的基本概念
1・2動態分析與設計的任務和方法
1・3動態設計的主要環節
1・4激勵與動態設計
2理論分析與計算
2・1理論模型的建立
2・2結構動力特性分析
2・3動態子結構與模態綜閤技術
2・4動力響應計算
3試驗分析
3・1試驗模態分析技術
3・2試驗模態分析係統
3・3結構動力特性測試與模態參數
識彆
4計算與試驗相結閤的技術
4・1一般步驟
4・2用試驗數據修正計算模型
4・3結閤麵的參數識彆
5結構動態設計
5・1動態設計的目標及常用措施
5・2靈敏度分析
5・3結構動力修改
5・4結構動態優化設計原則
5・5工程應用實例
第4章 機器動力分析與設計
1臨界轉速
1・1概述
1・2設計原則
1・3臨界轉速的分析方法
1・4支承的簡化、支承總剛度
1・5轉子的簡化模型
1・6計算臨界轉速的近似方法
1・7傳遞矩陣法
2動平衡技術
2・1概述
2・2剛性鏇轉零件的平衡
2・3剛性轉子平衡
2・4剛性轉子平衡品質的評定
2・5撓性轉子平衡
2・6振型平衡法
2・7影響係數平衡法
2・8撓性轉子平衡的評定準則
2・9計算機輔助平衡
2・10平衡對設計的要求
3油膜振蕩
3・1概述
3・2油膜振蕩的特徵
3・3油膜失穩的機理
3・4軸係穩定性的計算方法
3・5油膜振蕩的防治措施
3・6油膜振蕩實例
4扭轉振動
4・1帶兩個圓盤的軸的扭轉振動
4・2帶齒輪的軸的扭轉振動
4・3帶多圓盤的軸的扭轉振動
5機器振動監測與故障診斷
5・1概述
5・2機器振動狀態判彆的一般方法
5・3機器振動故障類型 特徵及預防措施
第5章 機械結構防斷裂設計
1概述
2實際缺陷和當量裂紋
2・1實際缺陷
2・2當量裂紋
3防脆斷設計
3・1基於KIC的設計方法和計算步驟
3・2 按許用缺陷尺寸的設計方法和步驟
3・3按“先漏後破”準則進行防脆斷設計
4防止彈塑性斷裂的工程設計方法
4・1設計思想
4・2帶有軸嚮裂紋的圓柱殼，承受內壓時的J和8的計算方法
4・3 帶有周嚮裂紋的圓柱殼，在圓柱
殼端部受均勻拉伸時的J和δ的
計算方法
4・4 彈塑性斷裂的評定方法
5動態起裂和動態止裂設計
5・1動態載荷下穩定裂紋的起裂
5・2裂紋快速擴展時的止裂問題
6損傷容限設計
6・1疲勞裂紋擴展速率與防疲勞
斷裂設計
6・2應力腐蝕裂紋擴展速率與應力
腐蝕斷裂韌性
6・3 腐蝕疲勞裂紋的擴展速率
6・4損傷容限設計要點
7概率斷裂力學的設計方法
7・1概率斷裂力學設計方法的要點
7・2概率斷裂力學中的不確定因素
及其定量化
7・3獲得可靠性指標的斷裂安全
評定
第6章 結構疲勞強度設計
1概述
2疲勞圖
2・1應力循環
2・2S－N麯綫
2・3p－S－N麯綫
2・4循環σ－ε麯綫
2・5 應變壽命麯綫
2・6da/dN－△K麯綫
3疲勞纍積損傷理論
3・1綫性纍積損傷理論
3・2非綫性纍積損傷理論
3・3雙綫性纍積損傷理論
4影響機械零構件疲勞強度的
因素
4・1形狀因素
4・2尺寸因素
4・3錶麵加工
4・4平均應力
5無限壽命設計
5・1設計準則
5・2計算公式
5・3設計參數的確定方法
6名義應力有限壽命設計
6・1設計思想
6・2等幅應力下的有限壽命設計
6・3變幅應力下的有限壽命設計
7局部應力應變法
7・1設計思想
7・2計數法
7・3疲勞壽命估算方法
7・4損傷計算式的選用
7・5高周疲勞上的推廣應用
8損傷容限設計
9疲勞可靠性設計
9・1對稱循環下的疲勞可靠性設計
9・2非對稱循環下的疲勞可靠性設計
9・3變幅應力下的疲勞可靠性設計
9・4 疲勞可靠性設計數據
10 特殊工況與環境下的疲勞強度
10・1多軸應力疲勞
10・2衝擊疲勞
10・3腐蝕疲勞
10・4接觸疲勞
10・5微動磨損疲勞
10・6低周疲勞
10・7高低溫疲勞
10・8熱疲勞
11 模擬疲勞試驗
11・1等幅疲勞試驗
11・2程序疲勞試驗
11・3隨機疲勞試驗
第7章 安全係數和許用應力
1概述
2室溫靜應力下的安全係數和強度判據
2・1室溫靜應力下零件或構件的安全係數
2・2極限設計中的安全係數
2・3含裂紋零件或構件的安全係數
2・4承受動載荷零件或構件的安全係數
3高溫靜應力下的安全係數和強度判據
4循環應力下的安全係數和強度判據
4・1承受單嚮正應力或切應力零件或構件的安全係數
4・2同時承受彎應力和扭應力零件或構件的安全係數
4・3承受變幅循環應力零件或構件的安全係數
4・4含裂紋零件或構件的安全係數
5低周疲勞 熱疲勞和腐蝕疲勞的安全係數
5・1低周疲勞的安全係數
5・2熱疲勞的安全係數
5・3腐蝕疲勞的安全係數
6衝擊強度的安全係數
6・1一次衝擊的安全係數
6・2多次衝擊的安全係數
7可靠性設計的安全係數
第8章機械結構強度有限壽命設計
――CAT與CAD技術的應用
1概述
2機械結構強度有限壽命設計――
CAD的設計流程和手段
2・1設計流程
2・2硬件係統
2・3軟件係統
3工程應用實例
參考文獻
第4篇 摩擦學設計
常用符號錶
第1章 摩擦學設計的任務
1摩擦學與機器的運動保證
功能
1・1摩擦學
1・2摩擦學係統
1・3摩擦學係統的時變特徵
2摩擦學設計
2・1摩擦學設計的任務
2・2設計內容和設計過程
第2章 摩擦學基礎和摩擦副
1摩擦副的係統特性
1・1摩擦副摩擦學特性的係統性
1・2摩擦和磨損過程的係統分析
2摩擦副子係統的元素
2・1摩擦副子係統的元素及其性能
2・2固體錶麵性質…
2・3中間介質的性質
3摩擦副的接觸過程
3・1接觸力學
3・2接觸物理學及接觸化學
4摩擦副的摩擦過程
4・1摩擦現象及起因
4・2摩擦的分類
4・3摩擦力與摩擦係數
4・4摩擦定律
4・5摩擦係數的計算方法
4・6滑動摩擦
4・7滾動摩擦
4・8摩擦錶麵的溫升
5摩擦副的磨損過程
5・1概述
5・2粘著磨損
5・3磨料磨損
5・4疲勞磨損
5・5摩擦化學磨損
5・6磨損過程的閤成
6摩擦副潤滑方式
6・1Stribeck麯綫及潤滑狀態
6・2流體潤滑
6・3邊界潤滑
6・4固體潤滑
7係統因素對摩擦副摩擦學特性的影響
7・1滑動摩擦磨損過程的基本規律
7・2係統的輸入（負荷集）對磨損特性的影響
7・3係統的結構對粘著磨損的影響
7・4係統的結構對磨料磨損的影響
7・5係統的結構對疲勞磨損的影響
7・6係統的結構對摩擦化學磨損的影響
8提高摩擦副耐磨性的措施
8・1提高抗粘著磨損能力的措施
8・2提高抗磨料磨損能力的措施
8・3提高抗疲勞磨損能力的措施
8・4提高抗摩擦化學磨損能力的措施
8・5常用摩擦學係統中齣現的磨損機理及常用摩擦學材料的選用
9選擇性轉移在摩擦副中的應用
9・1選擇性轉移的基本概念
9・2選擇性轉移機理
9・3伺服膜結構
9・4實現選擇性轉移的條件
9・5選擇性轉移摩擦學效應基本原理
9・6選擇性轉移摩擦學效應在機器摩擦副中
的應用
10摩擦副磨損試驗
10・1磨損試驗的特殊性和復雜性
10・2磨損試驗分類
10・3應用性試樣試驗方法
第3章 錶麵工程在摩擦學
設計中的應用
1摩擦學設計與錶麵工程的
關係
2耐磨材料
2・1鐵基耐磨材料
2・2有色金屬材料
2・3聚閤物及其復閤材料
2・4工程陶瓷材料及炭素材料
3摩阻材料
4材料耐磨性的評價方法
5錶麵技術的分類與工藝簡介
5・1錶麵技術的分類
5・2錶麵熱處理與化學熱處理
5・3電及化學沉積
5・4堆焊與熱噴塗
5・5氣相沉積
5・6高能密度處理
5・7粘結塗層
5・8錶麵機械處理
6錶麵技術的選用
第4章 潤滑材料
1潤滑材料的基本類型
2潤滑油和添加劑
2・1潤滑油的主要性質
2・2潤滑油的粘度
2・3邊界潤滑
2・4潤滑油的安定性
2・5潤滑油的抗汙染性
2・6天然油和閤成油
3潤滑脂
3・1潤滑脂的組成
3・2潤滑脂的主要性質
4固體潤滑劑
4・1固體潤滑劑的作用和特點
4・2固體潤滑劑的種類
4・3自潤滑復閤材料
4・4固體潤滑劑的應用
5氣體潤滑
5・1概述
5・2氣體的性質
5・3氣體潤滑的優缺點
6潤滑劑的測試和規格
6・1潤滑劑的測試
6・2潤滑劑規格
第5章 潤滑係統
1潤滑係統分類及選擇原則
1・1緒論
1・2潤滑係統的分類
1・3集中潤滑係統的類型
1・4潤滑係統的選擇原則
2常用潤滑方式和裝置
2・1手工加油（或脂）潤滑
2・2滴油潤滑
2・3油繩和油墊潤滑
2・4油浴和飛濺潤滑
2・5油環或油鏈潤滑
2・6壓力強製潤滑
2・7噴油潤滑
2・8油霧/油氣潤滑
3潤滑油集中潤滑係統的設計
3・1概述
3・2潤滑係統設計的任務和步驟
3・3潤滑係統的測量、監測及
報警裝置
4潤滑脂潤滑係統的設計
4・1概述
4・2潤滑係統設計的任務和步驟
5油霧潤滑係統設計
5・1概述
5・2油霧潤滑係統的設計
6過濾器及汙染控製
6・1概述
6・2過濾器
6・3潤滑油汙染度的測定
7潤滑係統的典型實例
7・1二十輥帶鋼冷軋機潤滑係統
7・2內燃機潤滑係統
8密封原理
8・1密封裝置的分類
8・2密封基本原理
9密封設計
9・1基本設計或選用要求
9・2密封設計的主要方法
第6章 摩擦學測試技術及
狀態監測係統
1緒論
2摩擦學測量方法
2・1摩擦測量方法
2・2磨損測量方法
2・3潤滑劑摩擦 磨損特性的測方法
2・4摩擦副的摩擦學性能測試方法
3狀態監測係統的作用與分類
3・1狀態監測係統的作用
3・2狀態監測係統的分類
3・3狀態監測係統的建立步驟
4主要狀態監測方法
4・1直觀監測方法
4・2功能監測方法
4・3磨屑監測方法
4・4振動監測方法
5設備故障診斷
5・1故障診斷的分類
5・2故障診斷實施步驟
第7章 狀態補償及控製係統
1概述
2被動式控製舉例
2・1靜壓支承
2・2外彈性阻尼支承
3主動式控製舉例
第8章 摩擦學係統的係統分析
1步驟和方法
2潤滑狀態分析
2・1Stribeck麯綫
2・2流體潤滑狀態的分析
2・3彈性流體動力潤滑狀態的分析
2・4邊界潤滑狀態的分析
3非法運動的分析
4磨損分析
4・1完全流體潤滑狀態下的磨損
4・2非完全流體潤滑狀態下的磨損
4・3乾摩擦狀態下的磨損
5摩擦學係統係統分析實例
5・1潤滑狀態分析的結果
5・2磨損分析的結果
參考文獻
第5篇 優 化 設 計
第1章 機械工程優化設計的
基本概念
1優化設計的數學模型和計算
方法
1・1概述
1・2工程優化設計的數學模型
1・3優化設計的計算機解法
2工程優化設計問題的分類
3數學規劃問題的最優解條件
3・1無約束極值問題的最優解條件
3・2等式約束極值問題的最優解必要條件――Lagrange法則
3・3不等式約束極值問題的最優解必要條件――Kuhn－Tucker條件
4機械工程優化設計的常用計算方法
4・1計算方法的基本思路
4・2一維搜索計算方法
4・3無約束極值問題的優化設計計算方法
4・4約束極值問題的優化設計計算方法
第2章 離散變量優化設計方法
1概述
2離散變量優化設計的基本理論
2・1離散變量優化設計問題的基本概念和定義
2・2離散變量優化設計問題的特點
2・3離散變量優化設計問題的數學
模型
3離散變量優化設計的主要方
法及其特點
4擬離散序列二次規劃法
4・1基本原理
4・2關鍵技術
4・3算法步驟
4・4算法評價
5次梯度直接搜索法
5・1基本原理
5・2關鍵技術
5・3算法步驟
5・4算法評價
6計算實例
第3章 多目標優化設計方法
1概述
2多目標優化設計問題的基本
概念
2・1數學模型
2・2 基本定義
2・3 特點
3多目標優化設計主要方法及其
特點
4綫性加權和法
5功效函數法
6目標規劃法
7權係數的選擇
7・1專傢評估法
7・2層次分析法
8計算實例
第4章 機械總體參數和機械係統
參數優化設計
1概述
2建模方法
2・1分析模型的建立
2・2優化設計數學模型的建立
3建模實例
3・1輪式起重機總體參數優化
設計
3・2單柱式龍門銑床總體參數
優化設計
第5章 機械結構優化設計
1機械結構優化設計的數學
模型
1・1尺寸優化設計的數學模型
1・2形狀優化設計的數學模型
1・3拓撲優化設計的數學模型
2結構優化方法
2・1優化準則法
2・2數學規劃法
3結構優化中的常用技術
3・1 敏度分析
3・2 應力及固有頻率敏度計算
3・3約束近似技術
3・4約束和設計變量減少技術
3・5結構近似分析技術
4形狀優化設計方法
4・1形狀優化設計的模型建立方法
4・2形狀優化敏度分析
4・3自適應分析和形狀優化
4・4子結構技術和形狀優化
5多級結構優化設計的模型及
算法
6結構優化設計的集成
7設計實例
7・1尺寸優化設計實例
7・2形狀優化設計實例
第6章 可靠性優化設計
1可靠性優化設計的數學模型
1・1可靠性指標為目標的可靠性優化設計模型
1・2性能參數指標為目標的可靠性優化設計模型
1・3多目標可靠性優化設計模型
1・4優化方法
2機械産品的可靠性優化設計
2・1係統的可靠性分析
2・2機械産品的可靠度計算
2・3機械産品可靠性優化設計的數學
模型
第7章 優化設計方法的應用
1工程優化設計的一般步驟
1・1數學模型的建立
1・2優化方法的選擇
1・3編製含數學模型的主程序
2數學模型的分析與簡化
2・1對設計變量的處理
2・2對目標函數的處理
2・3對約束條件的處理
3優化計算過程中的注意事項
3・1初始點的選擇
3・2選擇閤理的收斂精度
3・3解題的可接受時限
3・4優化設計解的正確性和實用性分析
4工程實際問題中優化設計
模型的建立
4・1結構優化設計模型及實例
4・2工藝參數優化設計模型及實例
4・3機構優化設計模型及實例
4・4動態性能優化設計模型及實例
第8章 優化方法程序簡介
1優化方法程序分類
2常用優化方法程序說明
3幾種常用非綫性規劃優化方
法程序的主要應用領域和使用
方法簡介
3・1連續變量優化方法程序
3・2離散變量優化方法程序
參考文獻
第6篇 可 靠性設 計
常用符號錶
第1章 概 論
1可靠性的定義和特徵量
1・1可靠性的定義
1・2可靠性特徵量
2可靠性設計的特點
3機械可靠性設計的基本任務和
程序
3・1機械可靠性設計的基本任務和
內容
3・2機械可靠性設計的基本程序
4可靠性設計常用的概率分布
第2章 可靠性設計方法
1機械可靠性設計數據
1・1可靠性數據的收集
1・2靜強度分布數據
1・3 失效循環次數N的分布數據
1・4有限壽命下的強度分布數據
1・5長期壽命下的強度分布――持久極限分布
1・6呈分布狀態的古德曼綫圖的確定
1・7材料性能分布數據的經驗獲取方法
2故障模式、影響與危害度分析
（FMECA）
2・1基本概念
2・2基本實施步驟
3故障樹分析 （FTA）
3・1基本概念
3・2故障樹的建造
3・3故障樹的定性分析
3・4故障樹的定量分析
4概率設計法
4・1概述
4・2常用概率分布下的可靠度計算
5係統的可靠性
5・1串聯係統的可靠性
5・2冗餘係統的可靠性
5・3係統的可靠性分配
6設計評審
6・1設計評審的概念與目的
6・2設計評審組
6・3 設計評審的範圍與內容
6・4設計評審檢查清單
6・5 設計評審的程序
6・6設計評審資料要求
第3章 幾種主要失效模式下的
可靠性設計
1疲勞的可靠性設計
1・1疲勞應力計算中幾個係數的統計
數據
1・2給定Pf－S－N麯綫的可靠度
計算
1・3復閤疲勞應力的可靠度計算
2斷裂的可靠性設計
2・1帶裂紋零件的可靠性設計
2・2帶裂紋零部件的疲勞剩餘
壽命
3磨損的可靠性設計
3・1磨損量與磨損壽命
3・2 利用磨損量工作壽命分布數據
來預測花鍵聯接的可靠度
4腐蝕的可靠性設計
4・1概述
4・2腐蝕可靠性分析的主要內容
4・3腐蝕可靠性分析的步驟及應用
5振動的可靠性設計
第4章 電子係統的可靠性設計
1電子元器件的選用
1・1元器件選用的一般準則
1・2半導體器件選用的一般原則
2簡化設計
3降額設計
3・1阿倫尼斯模型
（ArrheniusModel）
3・2溫度應力對電子元器件壽命的
影響
3・3電應力對元器件壽命的影響
4容差和漂移設計
4・1 容差和漂移
4・2容差和漂移設計方法
5冗餘設計
第5章 維修性設計
1概述
1・1維修性定義與特徵量
1・2維修的分類
1・3維修性設計準則
2可維修係統的可靠性指標
2・1有冗餘的可維修係統的可靠度
2・2 可維修係統的可用度
3維修策略
3・1按時更換的預防維修策略
3・2 按固定時間間隔更換的預防
維修策略
3・3成組更換零件的預防維修
策略
4維修性設計應用實例
第6章 可靠性設計應用實例
1螺栓聯接的可靠性設計
1・1受軸嚮載荷的鬆螺栓聯接
1・2受軸嚮靜載荷的緊螺栓聯接
1・3受軸嚮變載荷的緊螺栓聯接
1・4受靜載荷的受剪螺栓聯接
1・5受變載荷的受剪螺栓聯接
2軸的可靠性設計
2・1傳動軸的可靠性設計
2・2轉軸的可靠性設計
3滾動軸承的可靠性設計
3・1 滾動軸承的壽命與可靠度之間的
關係
3・2滾動軸承的額定動載荷與其
壽命之間的關係
4齒輪疲勞強度的可靠性設計
4・1齒麵接觸疲勞極限計算
4・2齒麵接觸疲勞強度的可靠度
計算
4・3 輪齒彎麯疲勞極限的計算
4・4 齒根彎麯疲勞強度的可靠度
計算
5圓柱形壓縮和拉抻螺鏇彈簧的
可靠性設計
參考文獻
第7篇 産品造型設計與人機工程
第1章 産品造型設計（工業設計）
理論與方法
1概述
1・1工業設計
1・2工業設計特徵
1・3工業設計過程
1・4工業設計在企業中地位和作用
2産品形態構成基礎
2・1形態（form）
2・2形態要素
2・3形態構成方法與視覺效果
2・4形態構成中的錯視
3産品造型設計形式法則
3・1變化與統一
3・2均衡與對稱
3・3穩定與輕巧
3・4比例與尺度
3・5節奏與韻律
4色彩設計
4・1色彩概述
4・2色彩三要素
4・3色彩錶示方法
4・4色彩的功能
4・5産品色彩設計基本要求
5産品造型設計基本原理
5・1産品造型設計構思方法
5・2 産品造型設計層次和程序
6産品造型設計質量評價
6・1 概述
6・2産品造型設計質量評價方法
第2章 産品造型設計中的人機工程
1人機工程的基本概念
1・1人機工程的定義
1・2人機係統分類
1・3 任務分析
2人體尺寸
2・1人體尺寸測量及其應用
2・2人體尺寸
3作業空間和座椅設計及參數
3・1作業空間及其設計參數
3・2工作座椅
4人的基本作業特性
4・1係統中的人
4・2人的作業效能與覺醒狀態
4・3施力
5顯示器設計
5・1人的視覺特性麯綫
5・2顯示器設計的一般要求
5・3數量型顯示器設計
5・4狀態型顯示器設計
5・5警報和信號
5・6再現型顯示器設計
5・7顯示器的字符設計
5・8圖形符號
6控製器設計
6・1控製器的類彆
6・2控製器的編碼
6・3控製器的操作特性
7顯示器和控製器的組閤設計
7・1人的視野和控製區
7・2控製操作區
7・3顯示器與控製器的組閤方法與原則
7・4顯示器與控製器的協調性
7・5人―計算機界麵設計與選擇
8作業環境設計
8・1照明環境設計
8・2氣溫環境
8・3噪聲與作業環境
8・4振動與作業環境
參考文獻
第8篇 計算機輔助設計
第1章 概 論
1機械工程中的計算機輔助設計
技術
2CAD係統的硬件
2・1 主機
2・2主要外圍設備
2・3網絡
3CAD係統的軟件
3・1 係統軟件
3・2CAD的支撐軟件和應用
軟件
4CAD係統的典型配置及
選擇
4・1大中型機係統
4・2 超小型機係統
4・3工程工作站係統
4・4 微型機係統
4・5係統配置選擇
5CAD技術的發展趨勢
第2章 CAD中的幾何變換和
圖形處理
1圖形軟件標準
1・1GKS標準
1・2PHIGS標準
1・3圖形接口標準CGI和圖形元文件
標準CGM
2圖形變換
2・1二維圖形變換
2・2 三維圖形變換
3麯綫和麯麵的擬閤和構形
3・1三次樣條麯綫
3・2Bezier麯綫
3・3B樣條麯綫
3・4非均勻有理B樣條麯綫
（NURBS）
3・5 雙三次麯麵
4工程圖樣計算機繪製
4・1 通用工程圖樣繪圖軟件包的基本
功能
4・2 計算機繪製工程圖樣的用戶化
組織和二次開發
5真實感圖象繪製
5・1透視圖中隱藏綫和隱藏麵的
消除
5・2物體的濃淡顯示圖形
5・3彩色圖象繪製
第3章 CAD中的産品模型與數據
交換標準
1産品幾何模型
1・1幾何模型分類
1・2構建性實體幾何模型（CSG）
1・3邊界錶麵錶示模型（B－rep）
1・4 實體空間分解枚舉（八岔樹）
模型
2特徵模型
2・1特徵類型分類
2・2特徵造型方法
2・3參數化模型
3産品模型
3・1産品模型的組成和數據模型
3・2 産品模型數據交換標準
4IGES標準
4・1IGEs標準文件中的實體要素
4・2IGES文件結構
5STEP標準
5・1STEP標準文本內容和體係
結構
5・2EXPRESS語言
5・3 産品信息模型和數據交換物理
實現
5・4 應用協議
第4章 CAD中的分析計算和仿真
1計算機輔助分析計算
1・1典型基本係統的解析計算
關係
1・2 標準、規範中錶格、綫圖中
數據的計算機處理
1・3數值分析方法
有限元分析及其前後置處理
2・1有限元分析的基本內容
2・2 常用有限元分析軟件
2・3有限元分析的數據前處理
2・4有限元分析的數據後處理
3優化設計方法
4計算機仿真
第5章 CAD的智能化
1CAD係統智能化技術
1・1CAD係統的智能化發展
1・2機械設計專傢係統
1・3開發專傢係統的語言與工具
2設計對象的錶示及其知識庫的
建立
2・1設計對象錶示
2・2結構－功能關係錶示
2・3 領域模型的錶示
2・4 知識獲取
設計過程的錶示及其推理機
的開發
3・1搜索技術
3・2推理技術
3・3控製技術
3・4當前的一些新的進展
4機械設計專傢係統的開發
4・1開發策略
4・2 開發程序
4・3開發實例
4・4機電設計專傢係統的應用
第6章 CAD係統開發
1CAD係統支撐軟件的用戶化
應用開發
1・1CAD係統的支撐軟件
1・2 支撐軟件的用戶化應用開發
2CAD係統的集成化開發
2・1CAD係統集成化
2・2CAD軟件的接口和數據傳遞
2・3CAD係統中程序模塊的連接
和執行控製
2・4 壓縮機CAD係統開發舉例
3軟件開發一般步驟及其有關
文檔規範
3・1軟件的需求分析及其文檔
3・2軟件係統設計及其文檔
3・3軟件詳細設計及其文檔
3・4軟件測試及其文檔
3・5軟件維護及其文檔
參考文獻
第9篇 機械設計數據庫
第1章 概 論
1工程數據庫
1・1數據庫的發展
1・2工程數據庫及其地位與作用
2機械工程中的數據處理及數據庫
管理係統
2・1機械工程中的數據類型
2・2計算機輔助機械産品設計的行為
特徵
2・3 機械工程對數據庫管理係統的
要求
2・4 實用數據（庫）管理係統分類
第2章 數據庫係統的基本概念
1實體、信息、數據
1・1 有關實體的術語
1・2 有關信息的術語
1・3 有關數據的術語
2數據庫與數據庫管理
係統 （DBMS）
2・1數據庫與數據庫係統
2・2DBMS的目標與作用
2・3DBMS的基本原理
2・4數據描述語言（DDL）
2・5數據操縱語言（DML）
第3章 數據模型基礎
1實體間的聯係與數據模型
1・1實體集間的聯係
1・2 數據模型
2圖形係統的幾何數據模型
3經典數據模型
3・1關係模型
3・2網狀模型
3・3層次模型
3・4混閤模型
4語義與麵嚮對象數據模型
4・1實體－聯係（E－R）模型
4・2麵嚮對象的數據模型綜述
第4章 關係與網狀數據庫
1關係及基本概念
1・1基本術語與概念
1・2關係數據操縱語言基礎
1・3 關係模式規範化方法
2網狀數據庫基礎
2・1網狀結構
2・2 網狀結構的轉換
3SQL標準
3・1SQL標準的結構
3・2公用成分
3・3模式定義語言
3・4數據操縱語言
3・5嵌入SQL的主程序
4DBTG網狀標準NDL
4・1DBTG係統結構
4・2係（SET）及其他重要概念
4・3DBTG數據描述語言
4・4DBTG數據操縱語言
第5章 典型數據（庫）管理係統簡介
1通用數據庫管理係統DBMS
1・1常用通用數據庫管理係統一覽
1・2ORACLE 係統
1・3SYBASE係統
1・4INFORMIX係統
2CAD/CAM工程數據庫管理
係統EDBMS
2・1 基於網狀或關係模型的
EDBMS
2・2支持STEP/PDES標準的工程
數據庫管理係統
2・3 基於麵嚮對象數據模型的工程
數據庫管理係統
3CAD/CAM成套係統中的數據
（庫）管理
3・1概述
3・2CADAM中的數據管理機製及
數據庫
3・3AppliconBRAVO的數據庫管理
機製
3・4I－deas的數據管理機製
3・5EUCLID中的數據庫
4集成的工程産品數據與信息
管理係統
4・1EDL
4・2EDM
第6章 支持集成管理的數據庫
設計與開發技術
1數據庫設計及其步驟
1・2程序編製
2機械標準件庫的應用
2・1基本概念
2・2標準件庫的應用方式
2・3機械標準件參數化圖庫軟件
MPPS
參考文獻
索 引
· · · · · · (收起)