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第1篇 概论篇8

第1章 目标设计过程（IDP：innovation design process）8

第2章 机械设计的基础13

第3章 机械设计、装配和调整的系统均衡对称原理19

第4章 机器人——最高意义上的自动化精密机器28

第5章 机械与脑科学37

第6章 实现高精度和高效率的精密定位机构设计62

第7章 弹性系统刚度链原理88

第8章 滚动轴承的新动向103

第2篇 理论篇130

第1章 绪论130

1.1 实现高精确度运动130

1.2 精密量、正确量、微细131

1.3 为什么要高精度132

1.4 现在的技术水平133

第2章 高精度化的基本评价项目136

2.1 基本评价项目136

2.2 测定原理137

2.3 评价项目的测定140

2.4 评价项目的关系145

第3章 信息量最小的公理147

3.1 概念化147

3.2 实体化148

3.3 评价148

3.4 过去的评价法149

3.5 信息计算法150

3.6 满足度函数152

3.7 评价实例153

3.8 最少几何要素公理155

第4章 机能独立性的原理156

4.1 理论156

4.2 应用实例157

第5章 综合设计的原理163

5.1 理论163

5.2 应用实例164

第6章 间隙为零的原理172

6.1 理论172

6.2 间隙为零的约束运动机构（弹性支持法）172

6.3 拘束173

第7章 理论上的阿贝原理178

7.1 理论178

7.2 适用阿贝原理的实例179

7.3 激光干涉计的利用181

第8章 柔度原理184

8.1 理论184

8.2 柔度和断面利用率184

8.3 力线的最短化186

8.4 用预压的方法使柔度最小化187

8.5 静压运动约束的柔度最小化189

8.6 柔度链概念193

第9章 热变形最小化原理195

9.1 理论195

9.2 热源分离195

9.3 防止热移动196

9.4 零膨胀的材料198

9.5 对称性的效果200

第10章 运动圆滑化的原理201

10.1 理论201

10.2 导轨的种类201

10.3 长滑台204

10.4 抵抗力重心207

10.5 平衡重物207

10.6 爬行滑动（曲棍球杆滑动）208

10.7 往复运动209

10.8 直线运动和曲线运动上的速度与方向210

第11章 辅正原理211

11.1 理论211

11.2 辅正法的分类211

11.3 理论计算法212

11.4 静的模特法213

11.5 动的模特法216

11.6 反馈控制法217

第12章 过滤效果的原理222

12.1 理论222

12.2 过滤要素的实例223

第13章 缩小原理229

13.1 理论229

13.2 缩小机构的实例229

13.3 扩大原理231

第14章 加工精度的上限原理232

14.1 理论232

14.2 尺寸精度的上限值232

14.3 形状精度的上限值233

14.4 加工面表面粗糙度的上限值233

14.5 加工变质层的上限值234

第15章 要素技术的上限原理235

15.1 理论235

15.2 实现高精度平面的技术235

15.3 实现高精度长度的技术237

15.4 实现高精度圆柱的技术237

15.5 实现高精度圆周分割的技术238

15.6 实现高精度球、球面的技术238

第16章 加工单位的原理240

16.1 理论240

16.2 加工单位和加工精度240

16.3 小加工单位的加工方法实例242

16.4 强制加工和加工单位的原理243

第17章 母性原理244

17.1 强制加工和母性原理244

17.2 展成法和成形工具法245

17.3 强制加工法的高精度化245

第18章 研磨抛压的原理248

18.1 选择压力加工法和研磨抛压的原理248

18.2 研磨249

18.3 抛光加工与超精加工251

18.4 机械化学抛光253

18.5 滚压加工253

第19章 能量加工异方性原理255

19.1 能量加工和异方性原理255

19.2 物理的能量加工256

19.3 物理化学的能量加工258

19.4 电气化学的能量加工259

19.5 化学的能量加工259

19.6 热的能量加工262

19.7 加工精度263

19.8 放电加工的后续研磨加工原理264

19.9 去毛刺技术原理264

第20章 加工上的阿贝原理266

20.1 理论266

20.2 实例266

第21章 被削材原理269

21.1 理论269

21.2 被削材的均质性269

21.3 被削材的稳定性271

21.4 量块的加工实例271

第22章 无变形支承的原理273

22.1 理论273

22.2 无变形支承的实例274

第23章 多阶段加工的原理277

23.1 理论277

23.2 形状误差和柔度277

23.3 磨粒加工与前压误差279

23.4 加工变质层280

第24章 组装加工的原理282

24.1 理论282

24.2 自切282

24.3 偶件法284

第25章 滚动轴承装配精度进化原理286

25.1 多联轴承的高精度装配方法286

25.2 高精度机械要素母件进化原理289

第26章 金属组织对尺寸精度和力学性能的影响原理290

第3篇 经验篇296

定则1：温度上升10℃寿命减半定则296

1.1 定则成立的根据296

1.2 忽视该定则的危害298

1.3 定则使用注意事项298

1.4 定则使用效果298

定则2：配合间隙1/5000优化定则299

2.1 定则成立的根据299

2.2 忽视定则的危害300

2.3 定则使用注意事项301

2.4 定则使用效果301

定则3：硬度对疲劳强度的比为18的定则301

3.1 定则成立的根据302

3.2 忽视定则的危害302

3.3 定则使用注意事项303

3.4 定则使用效果303

定则4：切口0.5mm疲劳强度减半定则303

4.1 定则成立的根据304

4.2 忽视定则的危害304

4.3 定则使用注意事项305

4.4 定则使用效果305

定则5：抗拉强度与冲击强度成反比定则305

5.1 定则成立的根据305

5.2 忽视定则的危害307

5.3 定则使用注意事项307

5.4 定则使用效果307

定则6：疲劳强度最大45HRC定则308

6.1 定则成立的根据308

6.2 忽视定则的危害309

6.3 定则使用注意事项309

6.4 定则使用效果309

定则7：耐疲劳表面精加工有效定则309

7.1 定则成立的根据310

7.2 忽视定则的危害310

7.3 定则使用注意事项310

7.4 定则使用效果311

定则8：抗拉强度与疲劳强度之比45定则311

8.1 定则成立的根据311

8.2 忽视定则的危害312

8.3 定则使用注意事项312

8.4 定则使用效果313

定则9：腐蚀下的疲劳无抵抗定则313

9.1 定则成立的根据313

9.2 忽视定则的危害314

9.3 定则使用注意事项314

9.4 定则使用效果314

定则10：C增加提高硬度有效定则314

10.1 定则成立的根据314

10.2 忽视定则的危害315

10.3 定则使用注意事项316

10.4 定则使用效果316

定则11：-60℃耐冲击无抵抗定则316

11.1 定则成立的根据316

11.2 忽视定则的危害317

11.3 定则使用注意事项318

11.4 定则使用效果318

定则12：冲击强度与淬火深度的比例定则318

12.1 定则成立的根据318

12.2 忽视定则的危害319

12.3 定则使用注意事项319

12.4 定则使用效果320

定则13：低温时热处理淬火程度对冲击强度的影响定则320

13.1 定则成立的根据320

13.2 忽视定则的危害321

13.3 定则使用注意事项322

13.4 定则使用效果322

定则14：硬度对抗拉强度的HBW×31％＋18定则322

14.1 定则成立的根据322

14.2 忽视定则的危害323

14.3 定则使用注意事项323

14.4 定则使用效果324

定则15：高锰钢的低温耐冲击有效定则324

15.1 定则成立的根据324

15.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题325

15.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点325

15.4 本经验定则适用时的效果325

定则16：中压、中速接触时的耐磨C0.9定则326

16.1 定则成立的根据326

16.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题327

16.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点327

16.4 本经验定则适用时效果327

定则17：高压低速接触时为保证耐磨性而要避免使用碳的质量分数为0.9％的钢材定则328

17.1 定则成立的根据328

17.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题329

17.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点329

17.4 本经验定则适用时的效果329

定则18：高压高速接触时含碳量与耐磨性的有效定则329

18.1 定则成立的根据330

18.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题330

18.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点331

18.4 本经验定则适用时的效果331

定则19：有切口的零件材料的回火温度与疲劳强度的关联定则331

19.1 定则成立的根据331

19.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题332

19.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点333

19.4 本经验定则适用时的效果333

定则20：回火温度与冲击强度的有关定则333

20.1 定则成立的根据334

20.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题334

20.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点335

20.4 本经验定则适用时的效果335

定则21：抗拉强度与切削表面缺口敏感度比例定则335

21.1 定则成立的根据335

21.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题336

21.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点337

21.4 本经验定则适用时的效果337

定则22：为确保耐冲击而回避C0.7 以上的定则337

22.1 定则成立的根据338

22.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题338

22.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点339

22.4 本经验定则适用时的效果339

定则23：钢板拉伸限界比为2以下的定则339

23.1 定则成立的根据339

23.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题340

23.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点341

23.4 本经验定则适用时的效果341

定则24：冲压成形切断时抗张力确保定则341

24.1 定则成立的根据341

24.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题343

24.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点343

24.4 本经验定则适用时的效果344

定则25：成形切断时的飞边与配合间隙的关系定则344

25.1 定则成立的根据344

25.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题345

25.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点346

25.4 本经验定则适用时的效果346

定则26：冲孔成形模具刀口轮廓线的过渡圆角半径R与板材厚度t的比值R/t大于0.2 5的定则346

26.1 定则成立的根据346

26.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题347

26.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点348

26.4 本经验定则适用时的效果348

定则27：冲压成形冲孔加工时孔的尺寸精度和冲头外径与模具刀口的间隙配合大小有关定则348

27.1 定则成立的根据348

27.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题349

27.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点349

27.4 本经验定则适用时的效果350

定则28：反弹量与弯曲成形比R/t的关系定则350

28.1 定则成立的根据350

28.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题351

28.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点351

28.4 本经验定则适用时的效果352

定则29：最小冲压弯曲圆角半径R与板材厚度t的比值必须确保在1.5以上的定则352

29.1 定则成立的根据352

29.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题353

29.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点354

29.4 本经验定则适用时的效果354

定则30：箱形产品冲压成形时其尖角部位防止破裂的圆孔加工必要定则354

30.1 定则成立的根据354

30.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题356

30.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点356

30.4 本经验定则适用时的效果356

定则31：板材弯曲加工时必然出现弯曲棱线部位挠曲的定则356

31.1 定则成立的根据357

31.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题357

31.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点358

31.4 本经验定则适用时的效果358

定则32：冲孔间隔距离最小为板厚2倍的定则359

32.1 定则成立的根据359

32.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题360

32.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点360

32.4 本经验定则适用时的效果361

定则33：十字形角焊连接强度70％定则361

33.1 定则成立的根据361

33.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题362

33.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点362

33.4 本经验定则适用时的效果362

定则34：焊口对接处的开口距离确保1/2定则363

34.1 定则成立的根据363

34.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题364

34.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点364

34.4 本经验定则适用时的效果364

定则35：受焊接热影响区的抗冲击强度脆弱化定则365

35.1 定则成立的根据365

35.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题366

35.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点366

35.4 本经验定则适用时的效果367

定则36：用记号和实际形状来防止焊接误差发生的定则367

36.1 定则成立的根据367

36.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题368

36.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点369

36.4 本经验定则适用时的效果369

定则37：提高焊接热影响部位的抗拉强度定则369

37.1 定则成立的根据369

37.2 如果不了解这个经验定则时可能会出现的问题370

37.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点371

37.4 本经验定则适用时的效果371

定则38：肋板与法兰焊接位置分散定则371

38.1 定则成立的根据372

38.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题373

38.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点373

38.4 本经验定则适用时的效果373

定则39：回避焊接热影响的最小距离2倍于板厚的定则374

39.1 本经验定则的成立根据374

39.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题375

39.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点375

39.4 本经验定则使用时的效果375

定则40：防止焊接部位破坏必须同尺寸焊接定则376

40.1 本经验定则的成立根据376

40.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题377

40.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点377

40.4 本经验定则使用的效果377

定则41：对焊接后的表面进行加工有助于防止疲劳破坏定则378

41.1 本经验定则的成立根据378

41.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题379

41.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点379

41.4 本经验定则使用时的效果380

定则42：焊接缺陷程度与力学性能成反比的定则380

42.1 本经验定则的成立根据380

42.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题381

42.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点382

42.4 本经验定则使用时的效果382

定则43：L形铸件内侧圆角半径确保T/3的定则382

43.1 本经验定则的成立根据382

43.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题384

43.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点384

43.4 本经验定则使用时的效果384

定则44：铸件的加工余量与外形尺寸的比例定则384

44.1 本经验定则的成立根据385

44.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题386

44.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点386

44.4 本经验定则使用时的效果386

定则45：铸件的长度与壁厚公差和外形尺寸的比例定则386

45.1 本经验定则的成立根据386

45.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题388

45.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点389

45.4 本经验定则使用时的效果389

定则46：铸件起模斜度与铸模分型面的尺寸大小成比例定则389

46.1 本经验定则的成立根据389

46.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题390

46.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点390

46.4 本经验定则使用时的效果391

定则47：铸件最小壁厚和外形尺寸的比例定则391

47.1 本经验定则的成立根据391

47.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题392

47.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点393

47.4 本经验定则使用时的效果393

定则48：切削速度影响变质层深度定则393

48.1 本经验定则的成立根据393

48.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题394

48.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点395

48.4 本经验定则使用时的效果395

定则49：残余应力与切削速度和背吃刀量的关系定则395

49.1 本经验定则的成立根据395

49.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题396

49.3 在设计上对本经验定则使用时的注意要点397

49.4 本经验定则适用时的效果397

定则50：喷丸加工有助于提高表面硬度的定则398

50.1 本经验定则的成立根据398

50.2 如果不了解这个经验定则时可能出现的问题399

50.3 在设计时对本经验定则适用上的注意要点400

50.4 本经验定则适用时的效果400

参考文献401