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AutoCAD機械製圖實用教程（2018版）

為了解決機械軸的問題，作者肖靜 這樣論述：

介紹AutoCAD 2018在機械製圖方面的應用，內容豐富翔實，具有很高的參考價值。   包括基礎知識和實踐應用兩部分內容。基礎知識部分介紹機械製圖基礎知識、AutoCAD 2018的基本操作、繪製與編輯二維圖形、圖層設置、精確繪圖、圖形顯示控制、填充圖案、標註文字、創建塊與屬性、標註尺寸、三維模型的創建和編輯、圖形的輸出和打印等內容。實踐應用部分循序漸進地介紹繪製各種常見機械圖形的方法與技巧，包括定義樣板文件、繪製常用機械標準件和典型機械零件、繪製機械剖視圖和斷面圖、繪製機械裝配圖、繪製機械軸測圖等內容。   介紹的內容和實例具有很強的實用性、針對性和專業性，可使讀者達到舉一

反三的目的。   既可作為從事機械設計與製造以及相關行業的工程技術人員的專業參考書，也可以作為高等院校相關專業的教學參考書。 第1章 機械製圖基礎知識 1 1.1 機械設計與機械製圖 1 1.1.1 機械設計概述 1 1.1.2 機械製圖概述 2 1.2 機械零件的分類 2 1.2.1 軸套類零件 3 1.2.2 盤蓋類零件 3 1.2.3 叉架類零件 4 1.2.4 箱體類零件 5 1.3 機械製圖國家標準 5 1.3.1 圖紙幅面和格式 5 1.3.2 製圖比例 10 1.3.3 文字注釋 10 1.3.4 圖線及其畫法 1

1 1.3.5 尺寸標注 13 1.4 機械零件圖的繪製方法 13 1.4.1 坐標定位法 13 1.4.2 利用輔助繪圖線 13 1.4.3 利用對象捕捉跟蹤功能 13 1.5 思考與練習 14 1.5.1 填空題 14 1.5.2 選擇題 14   第2章 AutoCAD機械製圖技術基礎 15 2.1 AutoCAD概述 15 2.1.1 AutoCAD的特點 15 2.1.2 AutoCAD在機械製圖中的應用 16 2.2 認識AutoCAD 2018 16 2.2.1 啟動AutoCAD 2018 17 2.2.2 退出A

utoCAD 2018 17 2.2.3 AutoCAD 2018的工作界面 18 2.2.4 AutoCAD的工作空間 22 2.3 執行AutoCAD命令 23 2.3.1 AutoCAD命令的調用方式 23 2.3.2 退出正在執行的命令 24 2.3.3 放棄上一次執行的命令 24 2.3.4 重做上一次放棄的命令 24 2.3.5 重複執行前一個命令 25 2.4 AutoCAD機械製圖坐標定位 25 2.4.1 認識AutoCAD坐標系 25 2.4.2 坐標輸入方法 26 2.5 管理機械圖形文件 28 2.5.1 新建圖形文件

28 2.5.2 打開圖形文件 29 2.5.3 保存圖形文件 30 2.6 選擇機械圖形對象 31 2.6.1 直接選擇對象 31 2.6.2 框選對象 31 2.6.3 快速選擇對象 32 2.6.4 以其他方式選擇對象 33 2.7 上機實戰 33 2.8 思考與練習 34 2.8.1 填空題 34 2.8.2 選擇題 35 2.8.3 操作題 35   第3章 機械製圖的輔助功能 37 3.1 設置機械製圖環境 37 3.1.1 設置圖形單位 37 3.1.2 設置圖形界限 38 3.1.3 設置圖形窗口的顏色

39 3.1.4 設置自動保存 40 3.1.5 設置右鍵的功能模式 41 3.2 設置機械製圖光標樣式 42 3.3 正交模式和動態輸入 44 3.3.1 應用正交功能 44 3.3.2 設置動態輸入 45 3.4 應用捕捉進行機械製圖 46 3.4.1 設置對象捕捉 46 3.4.2 對象捕捉追蹤 48 3.4.3 捕捉和柵格模式 49 3.4.4 極軸追蹤 50 3.5 機械圖形視圖控制 51 3.5.1 縮放視圖 51 3.5.2 平移視圖 52 3.5.3 重畫與重生成圖形 53 3.5.4 全屏顯示視圖 53 3.

6 設置圖形特性 53 3.6.1 應用【特性】面板 54 3.6.2 應用【特性】選項板 54 3.6.3 複製圖形特性 55 3.6.4 設置線型比例 55 3.6.5 控制線寬顯示 56 3.7 圖層管理 57 3.7.1 圖層的作用 57 3.7.2 認識圖層特性管理器 58 3.7.3 創建與設置圖層 59 3.7.4 控制圖層狀態 62 3.7.5 輸出與調用圖層 64 3.8 使用設計中心 65 3.8.1 AutoCAD設計中心的功能 65 3.8.2 AutoCAD設計中心的啟動和調整 65 3.8.3 搜索圖形 6

6 3.8.4 在繪圖區中添加圖形 67 3.9 上機實戰 68 3.9.1 設置個性繪圖環境 68 3.9.2 創建並輸出機械圖層 70 3.9.3 繪製六角螺母 71 3.10 思考與練習 74 3.10.1 填空題 74 3.10.2 選擇題 74 3.10.3 操作題 75   第4章 二維圖形的創建 77 4.1 繪製常用二維圖形 77 4.1.1 繪製點圖形 78 4.1.2 繪製直線 80 4.1.3 繪製構造線 81 4.1.4 繪製矩形 82 4.1.5 繪製圓 84 4.1.6 繪製多邊形 87 4

.1.7 繪製橢圓 88 4.1.8 繪製圓弧 90 4.1.9 繪製多段線 92 4.1.10 繪製多線 94 4.1.11 繪製樣條曲線 96 4.2 創建圖塊 97 4.2.1 創建內部塊 97 4.2.2 創建外部塊 98 4.2.3 插入塊 99 4.2.4 重命名塊 100 4.2.5 分解塊 100 4.2.6 清理未使用的塊 101 4.3 創建面域 101 4.3.1 建立面域 101 4.3.2 運算面域 102 4.4 圖案填充 104 4.4.1 認識圖案填充 104 4.4.2 填充圖形圖案 106

4.4.3 編輯填充圖案 108 4.5 上機實戰 109 4.6 思考與練習 110 4.6.1 填空題 110 4.6.2 選擇題 111 4.6.3 操作題 111   第5章 二維圖形的編輯 113 5.1 二維圖形的基本編輯 113 5.1.1 刪除圖形 114 5.1.2 移動圖形 114 5.1.3 旋轉圖形 114 5.1.4 修剪圖形 115 5.1.5 延伸圖形 116 5.1.6 圓角圖形 117 5.1.7 倒角圖形 119 5.1.8 拉伸圖形 120 5.1.9 縮放圖形 121 5.1.1

0 拉長圖形 122 5.1.11 打斷圖形 123 5.1.12 合併圖形 123 5.1.13 分解圖形 125 5.2 複製對象 125 5.2.1 直接複製對象 125 5.2.2 按指定距離複製對象 126 5.2.3 連續複製對象 127 5.2.4 陣列複製對象 128 5.3 鏡像圖形 128 5.3.1 鏡像源對象 129 5.3.2 鏡像複製源對象 130 5.4 偏移對象 130 5.4.1 按指定距離偏移對象 130 5.4.2 按指定點偏移對象 131 5.4.3 按指定圖層偏移對象 132 5.5 陣列

圖形 132 5.5.1 矩形陣列對象 132 5.5.2 路徑陣列對象 134 5.5.3 環形陣列對象 134 5.6 編輯特定圖形 135 5.6.1 編輯多段線 136 5.6.2 編輯樣條曲線 136 5.6.3 編輯陣列對象 137 5.7 使用夾點編輯圖形 138 5.7.1 使用夾點編輯直線 138 5.7.2 使用夾點編輯圓弧 139 5.7.3 使用夾點編輯多邊形 139 5.7.4 使用夾點編輯圓 139 5.8 參數化編輯圖形 140 5.9 上機實戰 141 5.10 思考與練習 143 5.10.1 填

空題 143 5.10.2 選擇題 144 5.10.3 操作題 145   第6章 機械圖形的尺寸標注 147 6.1 尺寸標注的組成與規則 147 6.1.1 標注的組成 147 6.1.2 標注的基本規則 148 6.1.3 常見尺寸標注方法 149 6.2 創建與設置機械標注樣式 150 6.2.1 創建機械標注樣式 150 6.2.2 設置機械標注樣式 152 6.3 標注機械圖形 157 6.3.1 線性標注 157 6.3.2 對齊標注 158 6.3.3 半徑標注 159 6.3.4 直徑標注 160 6.3.

5 角度標注 160 6.3.6 弧長標注 161 6.3.7 圓心標注 162 6.4 運用機械標注技巧 162 6.4.1 連續標注 163 6.4.2 基線標注 164 6.4.3 快速標注 166 6.4.4 折彎標注 167 6.5 編輯標注 168 6.5.1 修改標注樣式 168 6.5.2 編輯標注文字 169 6.5.3 編輯標注文字的位置 170 6.5.4 折彎線性標注 170 6.5.5 打斷標注 170 6.5.6 調整標注間距 171 6.6 創建引線標注 172 6.6.1 繪製多重引線 173

6.6.2 繪製快速引線 174 6.7 形位公差 175 6.7.1 認識形位公差 175 6.7.2 形位公差的組成 176 6.7.3 形位公差的標注方法 177 6.8 上機實戰 178 6.8.1 標注零件圖尺寸 179 6.8.2 標注零件圖形位公差 182 6.9 思考與練習 183 6.9.1 填空題 183 6.9.2 選擇題 184 6.9.3 操作題 184   第7章 機械圖形的文字與表格 185 7.1 機械製圖的字體要求 185 7.1.1 字體的書寫要求 185 7.1.2 字體的號數 185 7

.1.3 常用字體示例 186 7.2 創建機械注釋文字 186 7.2.1 設置機械文字樣式 187 7.2.2 書寫單行文字 188 7.2.3 書寫多行文字 190 7.2.4 書寫特殊字符 192 7.3 編輯機械注釋文字 192 7.3.1 編輯文字內容 192 7.3.2 編輯文字特性 193 7.3.3 查找和替換文字 194 7.4 創建機械圖形表格 195 7.4.1 表格樣式 195 7.4.2 創建表格 196 7.4.3 編輯表格 198 7.5 上機實戰 199 7.5.1 創建技術要求文字 199 7.

5.2 創建裝配明細表 201 7.6 思考與練習 203 7.6.1 填空題 203 7.6.2 選擇題 204 7.6.3 操作題 204   第8章 機械標準件的繪製 205 8.1 認識標準件對象 205 8.1.1 廣義標準件 205 8.1.2 狹義標準件 206 8.2 機械製圖的表達方法 208 8.2.1 基本視圖形成原理 208 8.2.2 基本視圖的投影原則 209 8.2.3 主視圖的選擇 209 8.2.4 其他視圖的選擇 209 8.3 機械製圖常見步驟 209 8.3.1 繪製零件圖形 210 8

.3.2 圖形尺寸標注 210 8.3.3 標注表面粗糙度 210 8.3.4 標注形位公差 210 8.3.5 填寫技術要求 210 8.4 創建機械製圖模板 211 8.4.1 設置圖紙幅面尺寸 211 8.4.2 設置機械製圖常用圖層 211 8.4.3 繪製機械圖形圖框 213 8.4.4 繪製標題欄 214 8.4.5 模板的保存與使用 219 8.5 繪製標準件零件圖 220 8.5.1 繪製螺母俯視圖 221 8.5.2 繪製螺母主視圖 223 8.5.3 繪製螺母左視圖 225 8.5.4 編輯三視圖中心線 228 8

.5.5 標注螺母三視圖 228 8.6 思考與練習 229 8.6.1 填空題 229 8.6.2 選擇題 229 8.6.3 操作題 230   第9章 機械剖視圖和斷面圖的繪製 231 9.1 機械剖視圖基礎 231 9.1.1 認識剖視圖 231 9.1.2 剖視圖分類 232 9.1.3 剖視圖的繪製原則 232 9.1.4 剖視圖的一般繪製步驟 233 9.1.5 剖視圖的標注 233 9.1.6 全剖視圖的繪製 234 9.1.7 半剖視圖的繪製 235 9.1.8 局部剖視圖的繪製 236 9.1.9 機械剖視圖的

常見問題與技巧 237 9.2 機械斷面圖基礎 238 9.2.1 認識斷面圖 238 9.2.2 斷面圖的繪製方法 238 9.2.3 移出斷面圖的繪製 239 9.2.4 機械斷面圖的常見問題與技巧 239 9.3 繪製機械剖視圖 240 9.3.1 繪製活動鉗身剖視圖 240 9.3.2 繪製底座局部剖視圖 243 9.4 繪製機械斷面圖 246 9.5 思考與練習 249 9.5.1 填空題 249 9.5.2 操作題 249   第10章 典型機械零件的繪製 251 10.1 繪製軸套類零件圖 251 10.1.1 繪製

齒輪軸主視圖 252 10.1.2 繪製齒輪軸斷面圖 254 10.1.3 標注齒輪軸 255 10.2 繪製盤蓋類零件圖 256 10.2.1 繪製端蓋俯視圖 256 10.2.2 繪製端蓋右視圖 258 10.2.3 標注端蓋零件圖 259 10.3 繪製叉架類零件圖 261 10.3.1 繪製撥叉主視圖 262 10.3.2 繪製撥叉俯視圖 263 10.3.3 標注拔叉零件圖 264 10.4 繪製箱體類零件圖 265 10.4.1 繪製減速器主視圖 265 10.4.2 繪製減速器俯視圖 268 10.4.3 繪製減速器左視圖

270 10.5 思考與練習 271 10.5.1 填空題 271 10.5.2 操作題 272   第11章 機械裝配圖的繪製 273 11.1 裝配圖簡介 273 11.1.1 裝配圖的內容 273 11.1.2 裝配圖的畫法 274 11.1.3 裝配圖中的尺寸標注 275 11.1.4 裝配圖中的零件序號 276 11.1.5 裝配圖中的標題欄和明細欄 276 11.2 裝配圖的一般繪製過程 276 11.3 裝配圖的繪製方法 278 11.4 裝配圖繪製實例 278 11.4.1 使用拆裝法繪製裝配圖 278 11.4.

2 使用直接法繪製裝配圖 281 11.5 思考與練習 289 11.5.1 填空題 289 11.5.2 操作題 289   第12章 機械軸測圖的繪製 291 12.1 軸測圖基礎 291 12.1.1 軸測圖的圖示方法 291 12.1.2 軸測圖的形成 292 12.1.3 軸測圖的基本特性 293 12.1.4 軸測圖的分類 293 12.1.5 如何選擇軸測圖 293 12.1.6 設置軸測投影模式 294 12.1.7 切換平面狀態 294 12.2 軸測圖的一般繪製方法 295 12.2.1 軸測圖的常見繪製步驟 29

5 12.2.2 正等測的繪製方法 295 12.2.3 斜二測的繪製方法 295 12.2.4 等軸測圓的繪製方法 296 12.3 軸測圖的尺寸標注 296 12.4 軸測圖繪製實例 297 12.4.1 繪製正等測圖形 297 12.4.2 繪製斜二測圖形 305 12.5 思考與練習 309 12.5.1 填空題 309 12.5.2 操作題 309   第13章 三維機械模型的繪製與編輯 311 13.1 三維建模基礎 311 13.1.1 三維投影 312 13.1.2 第一和第三視角法 312 13.1.3 切換三維

視圖 313 13.1.4 管理視圖 314 13.1.5 動態觀察三維視圖 314 13.1.6 選擇視覺樣式 316 13.2 繪製三維基本體 317 13.2.1 繪製多段體 317 13.2.2 繪製長方體 318 13.2.3 繪製球體 319 13.2.4 繪製圓柱體 319 13.2.5 繪製圓錐體 320 13.2.6 繪製圓環體 320 13.2.7 繪製棱錐體 321 13.2.8 繪製楔體 321 13.3 將二維圖形創建為三維實體 321 13.3.1 繪製拉伸實體 321 13.3.2 繪製旋轉實體 323

13.3.3 繪製放樣實體 324 13.4 創建網格對象 324 13.4.1 設置網格密度 325 13.4.2 旋轉網格 326 13.4.3 平移網格 326 13.4.4 直紋網格 327 13.4.5 邊界網格 328 13.5 布爾運算實體 329 13.5.1 並集運算 329 13.5.2 差集運算 329 13.5.3 交集運算 330 13.6 三維操作 330 13.6.1 三維移動 331 13.6.2 三維旋轉 331 13.6.3 三維鏡像 332 13.6.4 三維陣列 333 13.7 實體編

輯 335 13.7.1 圓角實體邊 335 13.7.2 倒角實體邊 336 13.7.3 分解實體 338 13.8 渲染模型 338 13.8.1 添加模型燈光 338 13.8.2 編輯模型材質 338 13.8.3 進行模型渲染 339 13.9 上機實戰 339 13.9.1 創建連接件模型 339 13.9.2 繪製支座模型 342 13.9.3 繪製底座模型 344 13.10 思考與練習 348 13.10.1 填空題 348 13.10.2 選擇題 348 13.10.3 操作題 349   第14章 機械

圖形的打印與輸出 351 14.1 頁面設置 351 14.1.1 新建頁面設置 351 14.1.2 修改頁面設置 352 14.1.3 導入頁面設置 352 14.2 打印機械圖形 353 14.2.1 選擇打印設備 353 14.2.2 設置圖紙尺寸 353 14.2.3 設置打印比例 354 14.2.4 設置打印範圍 354 14.3 輸出機械圖形 354 14.4 創建機械圖形電子文件 355 14.5 上機實戰 356 14.5.1 打印並預覽圖形 356 14.5.2 將機械圖形輸出為位圖 357 14.6 思考與練習

358 14.6.1 填空題 358 14.6.2 選擇題 358 14.6.3 操作題 358   附錄一 AutoCAD常用快捷鍵 361 附錄二 AutoCAD常用簡化命令 363  

機械軸進入發燒排行的影片

旋轉機械滾動軸承智慧故障診斷模型

為了解決機械軸的問題，作者黎長安 這樣論述：

根據測量信號的旋轉機械軸承故障的準確診斷仍然是一個引起廣泛關注的主要問題。目前，越來越多基於機器學習或深度學習理論的智慧故障診斷模型已被開發。這些模型預期能減少對人工的依賴，並增強診斷模型的自動故障檢測。構建智慧故障診斷模型有兩種方法：基於機器學習方法和基於深度學習方法。然而，這兩種方法的有效性仍是一個需要考慮的問題。因此，本研究提出了基於這兩種方法的模型應用於檢測旋轉機械的軸承故障。第一種方法是基於機器學習的智慧軸承故障診斷模型（intelligent bearing fault diagnosis model based on machine learning, IBFDM based

on ML）。此模型包括三個主要部分：特徵提取、特徵選取和特徵分類。旋轉機械的測量信號通過包絡線分析和希爾伯特-黃轉換技術處理以提取潛在特徵。通過基於特徵權重的群體初始化策略、新的群體更新機制以及群體篩選和替換過程對二進制粒子群最佳化進行了增強，創建了一種新的有效特徵選取方法，可提高分類精度並減少數據大小。最優特徵子集分別提供給人工神經網路以及支撐向量機作為最終識別任務。第二種方法是基於深度學習的智慧軸承故障診斷模型（intelligent bearing fault diagnosis model based on deep learning, IBFDM based on DL）。此模型有

兩個主要部分：第一部分是根據每個信號幀的持久性光譜構建圖像數據集。具有殘差網路（residual network, ResNet）結構的卷積類神經網路（convolutional neural network, CNN）被設計用於基於輸入數據的分類是第二部分。持久性光譜是從原始信號的包絡線中提取的。然後，基於短時傅立葉變換構建持久性光譜圖像，呈現出傳統頻譜分析方法未曾給出的每個信號的頻率、振幅和能量隨時間變化的新關係。具有 ResNet 結構的改進 CNN 允許從較低層到較高層直接連接特徵圖，以從包絡信號的持久性光譜圖像中探索判別特徵。這有助於利用低級層中的粒度特徵，這些特徵在傳統 CNN 中

前饋通過相鄰層時可能會遺失。因此，所提出的軸承故障診斷模型的性能在電流信號和振動信號的不同測試平台上得到驗證。模型的效率在軸承電流數據集上實現超過96%的辨識率，在軸承振動數據集上實現超過99%的辨識率。此外，IBFDM based on ML中的新特徵選取方法根據七個基準數據集進行評估，顯示出與其他同級競爭者相當的性能。此外，與其他類型的二維圖像（頻譜圖和尺度圖）和其他最先進的診斷模型相比，IBFDM based on DL的性能更佳。綜上所述，所提出的兩種模型在自動識別旋轉機械健康狀態領域具有很高的可行性。

機械設計禁忌與圖例

為了解決機械軸的問題，作者馮仁余（主編） 這樣論述：

本書是筆者多年從事機械設計的教學、科研和實際設計經驗的總結。從機械結構設計遇到的主要問題入手，以機械結構設計為主框架，以設計方法、結構設計實踐和典型應用圖例為主要內容，從工程應用的角度編寫，側重於結構零件在工程中的各類設計禁忌和應用實例，主要包括機械零件結構基本要求、連接結構設計、軸系零部件設計以及其他零部件設計等內容。全書依托大量翔實的工程實例，以圖解的方式闡明機構的工作原理與選用要點。本書可供機械設計人員、機械工程技術人員以及高等院校機械專業師生查閱和參考。 第1章 機械零件結構設計基本要求禁忌與圖例11.1提高機械強度和剛度的結構設計禁忌與圖例11.1.1減小機械零件受

力的結構設計禁忌與圖例11.1.2減小機械零件應力的結構設計禁忌與圖例41.1.3提高變應力下的強度結構設計禁忌與圖例61.1.4提高受振動、沖擊載荷零件的強度結構設計禁忌與圖例71.1.5減小變形的結構設計禁忌與圖例81.1.6正確選擇機械零部件材料的禁忌91.2提高機械耐磨性的結構設計禁忌與圖例91.2.1保證潤滑劑布滿摩擦面的結構設計禁忌與圖例91.2.2選用耐磨性高的材料組合結構設計禁忌與圖例101.2.3避免研磨顆粒或有害物質進入摩擦表面之間的結構設計禁忌與圖例111.2.4加大摩擦面尺寸的結構設計禁忌與圖例121.2.5設置容易更換的易損件的結構設計禁忌與圖例121.2.6減少零件

間的相對運動或減小各接觸點之間的速度差、壓力差的結構設計禁忌與圖例121.2.7減小磨損的不利影響的結構設計禁忌與圖例131.2.8正確選擇潤滑劑141.3提高機械精度的結構設計禁忌與圖例151.3.1注意各零部件誤差的合理配置的禁忌圖例151.3.2消除產生誤差的原因、減小或消除原理誤差的禁忌圖例171.3.3利用誤差均化原理的禁忌圖例181.3.4避免變形、受力不均勻引起的誤差的禁忌圖例191.4提高機械人機學的結構設計禁忌與圖例191.4.1操作者工作場所的合理設計的禁忌圖例201.4.2儀表面板和布置的合理設計的禁忌圖例231.4.3操作手柄和旋鈕的合理設計的禁忌圖例251.4.4避免

對人身的傷害的禁忌圖例281.5綠色結構設計281.5.1減少廢物的排出281.5.2減少能源和材料的消耗，避免污染環境291.5.3加強材料回收利用，使產品容易拆卸與分離291.5.4減小加工余量，縮短加工時間301.6考慮機器發熱、腐蝕等的結構設計禁忌與圖例301.6.1減少發熱，控制機器的溫度301.6.2減小熱變形的影響311.6.3避免產生腐蝕的結構321.6.4設置容易更換的易腐蝕件331.7降低噪聲的結構設計禁忌與圖例341.7.1減少振動、沖擊或碰撞341.7.2減少受沖擊零件的振幅341.7.3隔離振動和噪聲351.7.4設置容易更換的易腐蝕件361.8鑄造件結構設計禁忌與圖

例371.8.1便於制造木模的鑄件結構設計371.8.2便於造型的鑄件結構設計371.8.3考慮砂芯問題的鑄件結構設計381.8.4便於合模的鑄件結構設計401.8.5便於澆注的鑄件結構設計401.8.6鑄件材料選擇421.8.7有利於鑄件強度和剛度的結構設計431.8.8熔模鑄件結構設計禁忌441.8.9壓鑄件結構設計禁忌451.9鍛造件結構設計禁忌與圖例461.9.1自由鍛造件結構設計禁忌461.9.2模鍛件結構設計注意事項471.10沖壓件結構設計禁忌與圖例471.10.1沖裁件結構設計禁忌與圖例471.10.2彎曲件結構設計禁忌與圖例481.10.3拉深件結構設計禁忌與圖例491.10

.4成形件結構設計禁忌與圖例501.11焊接件結構設計禁忌與圖例511.11.1焊接件不可簡單模仿鑄件或鍛件511.11.2盡量簡化焊接件結構521.11.3減小焊接件應力集中531.11.4減小焊縫受力531.11.5避免焊縫匯集551.11.6減小焊接件的變形561.11.7減少焊縫571.11.8節約材料571.12粉末冶金件結構設計禁忌與圖例581.12.1避免脆弱的結構581.12.2避免截面尺寸沿軸向變化太快581.12.3避免深孔591.12.4避免斜齒591.12.5避免簡單模仿機械加工601.13粘接件結構設計禁忌與圖例601.13.1減少粘接接頭受力601.13.2對粘接接

頭采用增強或應力均勻化等措施611.13.3設法擴大粘接接頭611.14工程塑料件結構設計禁忌與圖例621.14.1工程塑料件的材料選擇621.14.2避免翹曲變形631.14.3避免制造困難的復雜結構651.14.4避免局部變形、裂紋和接縫661.14.5保證強度和避免失穩671.14.6采用組合件和嵌件681.14.7利用塑料特性設計特殊的結構，避免簡單地模仿金屬件的結構701.15陶瓷件和橡膠件結構設計禁忌與圖例701.15.1考慮模具形狀設計陶瓷件結構711.15.2考慮制造工藝設計陶瓷件結構711.15.3避免陶瓷件有薄弱部分721.15.4避免溫度應力731.15.5橡膠零件和陶瓷

零件應盡量選擇標准件731.15.6避免橡膠件的損傷731.15.7考慮橡膠件制造方便741.15.8保證橡膠件與有關零件的可靠嵌合741.16熱處理和表面處理件結構設計禁忌與圖例741.16.1合理選擇熱處理方法751.16.2考慮材料的淬透性751.16.3避免和減少熱處理引起的變形和裂紋761.16.4表面處理零件結構設計771.17機械加工件結構設計禁忌與圖例771.17.1節約材料的零件結構設計781.17.2減少機械加工工作量的結構設計781.17.3減少手工加工或補充加工的結構設計801.17.4簡化被加工面的形狀和要求801.17.5便於夾持、測量的零件結構設計821.17.6

避免刀具切削工作處於不利條件821.17.7正確處理軸與孔（內、外表面）的結構841.18考慮裝配的結構設計禁忌與圖例851.18.1零件便於裝入預定位置851.18.2避免錯誤安裝871.18.3安裝應不影響正常工作871.18.4減少安裝時的手工操作871.18.5自動安裝時零件應容易夾持和輸送881.18.6避免試車時出現事故881.19考慮維修的結構設計禁忌與圖例891.19.1盡量用標准件891.19.2合理划分部件901.19.3易損件應容易拆卸911.19.4避免零件在使用中碰壞931.19.5注意用戶的維修水平931.19.6設計零件時應考慮到維修時修復該零件的可能93第2章

機械連接結構設計禁忌與圖例942.1螺紋連接結構設計禁忌與圖例942.1.1合理選擇螺紋連接的型式942.1.2合理設計螺紋連接件952.1.3合理設計被連接件982.1.4合理布置螺栓或螺栓組992.1.5考慮裝拆的設計1002.1.6螺紋連接防松結構設計1012.1.7螺紋連接的應用圖例1022.2鍵連接和花鍵連接結構設計禁忌與圖例1052.2.1正確選擇鍵的型式和尺寸1052.2.2合理設計被連接軸和輪轂的結構1062.2.3合理布置鍵的位置和數目1082.2.4考慮裝拆的設計1092.2.5鍵連接和花鍵連接的應用圖例1102.3定位銷和銷連接結構設計禁忌與圖例1132.3.1避免銷釘布

置在不利的位置1142.3.2避免不易加工的銷孔1142.3.3避免不易裝拆的銷釘1152.3.4注意使銷釘受力合理1162.4過盈連接結構設計禁忌與圖例1162.4.1避免裝拆困難的過盈配合結構1162.4.2注意影響過盈配合性能的因素1182.4.3錐面過盈配合設計應注意的問題1192.4.4過盈配合連接的應用圖例119第3章 機械傳動零部件的結構設計禁忌與圖例1213.1傳動系統結構設計禁忌與圖例1213.1.1機構必須有確定運動1213.1.2注意機構死點問題及其利用1223.1.3改善機構的運動性能1243.1.4傳動件的選擇和布置1263.2帶傳動結構設計禁忌與圖例1283.2.1

合理選擇帶傳動的型式1293.2.2正確確定帶傳動主要參數1293.2.3帶傳動布置設計1303.2.4帶傳動張緊裝置設計1323.2.5帶輪結構設計1323.2.6帶傳動的應用圖例1343.3鏈、繩傳動結構設計禁忌與圖例1413.3.1合理布置鏈傳動1423.3.2保持鏈傳動正常運轉的措施1433.3.3繩傳動的布置1433.3.4保證繩傳動正常運轉的措施1433.3.5繩傳動裝置結構設計1443.3.6鏈、繩傳動機構的應用圖例1453.4齒輪傳動結構設計禁忌與圖例1503.4.1齒輪傳動的合理布置和參數選擇1503.4.2齒輪的合理結構設計1513.4.3齒輪在軸上的安裝1543.4.4保

持齒輪傳動正常運轉的措施1543.4.5齒輪傳動機構的應用圖例1553.5蝸桿傳動結構設計禁忌與圖例1643.5.1正確選擇蝸桿傳動的主要參數1643.5.2注意發揮蝸桿傳動的優點，避免缺點1653.5.3合理設計蝸桿、蝸輪的結構和選擇材料1663.5.4蝸桿傳動結構設計應用圖例1673.6螺旋傳動結構設計禁忌與圖例1743.6.1正確選擇螺紋類型1743.6.2合理選擇螺旋機構的型式1743.6.3提高螺旋強度、剛度和耐磨性的設計1753.6.4提高螺旋精度的設計1753.6.5滾珠螺旋設計應注意的問題177第4章 機械軸系零部件的結構設計與禁忌圖例1794.1軸結構設計禁忌與圖例1794.

1.1提高軸的疲勞強度1794.1.2加工方便的軸系設計1844.1.3安裝方便的軸系設計1844.1.4保證軸的運動穩定可靠1864.1.5保證軸的運動穩定性1874.2聯軸器、離合器、制動器結構設計禁忌與圖例1884.2.1聯軸器類型選擇1884.2.2聯軸器結構設計1904.2.3離合器類型選擇1924.2.4離合器結構設計1944.2.5制動器類型選擇1954.3滑動軸承結構設計禁忌與圖例1964.3.1必須保證良好的潤滑1964.3.2避免嚴重磨損和局部磨損2004.3.3保證較大的接觸面積2024.3.4應使拆裝、調整方便2034.3.5軸瓦、軸承襯結構合理設計2034.3.6合理

選用軸承材料2064.3.7特殊要求的軸承設計2064.4滾動軸承結構設計禁忌與圖例2074.4.1滾動軸承的類型選擇2084.4.2軸承組合的布置和軸系結構2134.4.3軸承座結構設計2154.4.4保證軸承裝拆方便2184.4.5滾動軸承潤滑設計2204.4.6鋼絲滾道軸承設計222第5章 其他零部件的結構設計禁忌與圖例2245.1密封結構設計禁忌與圖例2245.1.1密封墊片選擇和接觸面設計2245.1.2密封圈的選擇和設計2265.1.3填料密封的設計2275.1.4活塞環的設計2295.2油壓和管道結構設計禁忌與圖例2305.2.1管道系統設計2305.2.2管道結構設計2325.

2.3管道運轉中的問題及避免的措施2345.3機架結構設計禁忌與圖例2355.3.1機架必須有足夠的強度和剛度2355.3.2機架應該有良好的工藝性2375.3.3節約材料2395.4導軌結構設計禁忌與圖例2395.4.1導軌合理選型2405.4.2保證導軌的強度、剛度和耐磨性2405.4.3保證導軌的精度2415.4.4保證導軌的運動靈活性2415.4.5提高導軌的工藝性2435.5彈簧結構設計禁忌與圖例2455.5.1彈簧類型選擇2455.5.2正確確定彈簧系數2455.5.3螺旋彈簧結構設計應注意的問題2465.5.4其他彈簧結構設計2475.6減速器結構設計禁忌與圖例2475.6.1減

速器總體設計與選型2485.6.2非標准減速器合理設計2485.6.3減速器箱體設計2505.6.4減速器潤滑和散熱2515.7變速器結構設計禁忌與圖例2525.7.1參數選擇和總體布置2525.7.2變速器傳動件結構設計2545.7.3摩擦輪和摩擦無級變速器結構設計2565.8避免機械制圖方面的錯誤2595.8.1機械裝置的全部圖樣要有總體規划2595.8.2機械制圖要符合國家標准2595.8.3保證圖樣的正確性2605.8.4注意圖樣的審查和修改2615.8.5標注尺寸、公差、表面粗糙度應注意的問題261參考文獻263 本書是筆者多年從事機械設計的教學、科研和實際設計經

驗的總結。從機械結構設計遇到的主要問題入手，以機械結構設計為主框架，以設計方法、結構設計實踐和典型應用圖例為主要內容，結合多年來從事機械機構設計方面的教學、科研和實際設計的豐富經驗，尤其結合在實踐中收集積累的各類應用實例圖例，從工程性和實用性的角度編寫成此書，側重於結構零件在工程中的各類設計禁忌和應用實例。

無軸承永磁式同步電動機及控制系統研發

為了解決機械軸的問題，作者高瑋澤 這樣論述：

本文旨在研製徑向無軸承之永磁式同步電動機及其控制系統。藉由控制無軸承電動機中的交流磁軸承繞組電流以產生電磁力將轉軸控制於氣隙中心，使得電機的轉子不需使用機械軸承即可固定於旋轉軸心，適合用於定子與轉子須完全隔離無任何機械接觸的場合。無軸承永磁式電動機採用定子12槽、轉子8極的結構，線圈採單齒直繞，電動機驅動繞組及磁軸承繞組的線圈分別獨立以降低對彼此的干擾。其次，無軸承電動機的旋轉控制採用轉速及電流閉迴路控制策略控制流經電動機驅動繞組的電流，以控制轉軸產生的電磁轉矩及轉速。再者，無軸承電動機的磁軸承採用間隙控制策略，控制流經磁軸承繞組的電流，以控制無軸承電動機的轉子軸心在氣隙中的位置，使得轉子無

論於靜止或者旋轉的狀態下，其軸心皆保持於定子的圓心位置。無軸承永磁電動機需回授轉子磁場角位置以完成磁場導向控制。採用解角器並配合解角數位轉換器以取得精確的轉子磁場角位置。間隙感測使用渦電流式間隙感測裝置，偵測徑向X軸及Y軸的位置。轉軸的位置閉迴路控制以電流閉迴路為基礎，並於外環採用比例-積分-微分控制器，有效控制轉軸間隙偏移的加速度，使轉軸在旋轉時更加穩定。無軸承永磁式同步電動機的磁路分析採用有限元素法分析軟體JMAG完成之，所設計的無軸承永磁式同步電動機其氣隙長度為8 mm、導線的額定電流為10 A。透過分析不同的轉子偏移與電流相位，驗證其實作的可行性。並提出電流的補償的策略以降低不同轉子角

位置的徑向力漣波。當轉子位於原點且磁軸承繞組的d軸電流為10A時，加入補償前後的X軸力量漣波因數由14.74 %降低為2.84%，Y軸的力量漣波因數由7.34 %降低為2.63%，顯示在磁路分析的理想條件下，力量漣波因數的改善十分明顯。實體制作已完成無軸承永磁式同步電動機及驅動系統，並建立量測平台以進行實體測試。在驅動系統方面，數位控制器採用德州儀器(TI)公司所生產數位訊號處理器(TMS320F28075)，並以C語言完成無軸承電動機的旋轉及磁軸承的控制策略。驅動器的功率級使用兩組三相三臂式全橋換流器，分別驅動電動機驅動繞組及磁軸承繞組。所研發之無軸承永磁式電動機在旋轉控制方面轉速可達480

rpm，電磁功率可達140 W。徑向的間隙控制的實測方面，轉子軸心外加的偏移重量為98 N時， X、Y軸最大間隙穩態誤差值低於 0.13 mm，此誤差量可滿足高氣隙的無軸承泵浦的應用需求。