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目录1

绪 论1

0.1机械设计理论与方法概论1

0.2机械设计的基本原则3

0.3设计方法学6

0.4总体设计12

0.5机械产品的详细设计13

0.6机械工程实验与设计实践15

第一篇机械制图基础知识19

第1章现代制图基础知识19

1.1制图基础知识19

1.1.1机械制图国家标准19

1.1.2手工绘图基础23

1.1.3 尺寸注法24

1.2平面图形的构形与尺寸标注29

1.2.1 由内部结构决定的平面图形29

1.2.2带有圆角轮廓的图形34

1.2.3对称图形的尺寸35

1.2.4歪斜图形的尺寸标注36

1.2.5圆弧连接图形37

1.3 当今使用的绘图软件概述41

1.3.1 AutoCAD 200441

1.3.2 CAXA43

1.3.3 MDT三维机械设计软件44

1.3.4 Unigraphis45

1.3.5 Solid Edge46

1.3.6 CATIA48

1.3.7 Pro/E49

1.4.1初步认识AutoCAD51

1.4 AutoCAD 2004绘图初步51

1.4.2常用绘图命令58

1.4.3常用编辑命令68

1.4.4绘图环境设置75

1.4.5绘图实例79

1.5 AutoCAD绘制平面图形86

1.5.1 图 层87

1.5.2编辑命令88

1.5.3绘制图形92

1.5.4尺寸标注99

第2章空间形体102

2.1形体及其生成与分解102

2.1.1形体的分类102

2.1.2形体的生成与分解104

2.2.1 空间形体的三维描述方法107

2.2空间形体的三维与二维描述方法107

2.2.2空间形体的二维描述方法109

第3章几何元素的投影113

3.1点在两投影面体系中的投影113

3.1.1两投影面体系113

3.1.2点的投影114

3.1.3投影面上的点115

3.2点在三投影面体系中的投影115

3.2.1三投影面体系115

3.2.2点在三面体系中的投影116

3.2.3点的投影与坐标的关系116

3.2.4点的三面投影作图举例117

3.3直线的投影119

3.4直线与投影面的相对位置120

3.4.1一般位置的直线120

3.4.2特殊位置的直线121

3.5二直线的相对位置124

3.5.1 平行二直线124

3.5.2相交二直线125

3.5.3 交叉二直线125

3.5.4应用举例126

3.6一般位置直线段的实长与倾角的解法126

3.7直线上的点128

3.7.1 投影特性128

3.7.2作图举例129

3.8直角投影定理130

3.8.1 定 理130

3.8.2逆定理130

3.8.3应用举例131

3.9.1 平面的确定及其投影作图132

3.9 平 面132

3.9.2平面与投影面的相对位置134

3.9.3平面上的点和直线136

3.9.4平面上的特殊直线139

第4章 几何元素的相对位置143

4.1平行问题143

4.1.1 直线与平面平行143

4.1.2平面与平面平行144

4.2相交问题146

4.2.1平面与平面相交146

4.2.2直线与平面相交148

4.2.3可见性问题150

4.2.4利用穿点法求两平面的交线150

4.3垂直问题152

4.3.1直线与平面垂直152

4.3.2平面与平面垂直154

4.3.3直线与直线垂直155

4.4综合问题157

第5章投影变换161

5.1换面法的基本原理161

5.2点的换面161

5.3直线的换面163

5.4平面的换面165

第二篇立体的投影与表达171

第6章平面立体171

6.1平面基本几何体171

6.2切割型平面立体172

6.3相贯型平面立体174

6.3.1几何分析175

6.3.2投影分析175

7.2基本旋转体的投影178

7.2.1圆柱体178

第7章基本旋转体178

7.1基本旋转体的形成178

7.2.2圆锥体180

7.2.3圆球体181

7.2.4圆环体182

7.3旋转面上点的投影184

7.3.1 圆柱面上点的投影184

7.3.2圆锥面上点的投影185

7.3.3圆球面上点的投影185

7.4简单组合体186

7.5表示物体内部形状的方法——剖视187

第8章 平面与曲面相交189

8.1截交线的基本概念189

8.2.1 平面与圆柱相交190

8.2截交线的投影作图190

8.2.2平面与圆锥相交193

8.2.3平面与球相交197

8.2.4平面与圆环相交198

8.3组合体的截交线199

第9章 曲面与曲面相交203

9.1相贯线的基本概念203

9.2用积聚性法求相贯线204

9.3用辅助平面法求相贯线206

9.4用辅助球面法求相贯线208

9.5相贯线的形式及影响因素210

9.5.1 关于二次曲面的相贯线210

9.5.2 尺寸大小的变化对相贯线的影响211

9.6 复合相贯212

9.5.3相对位置的变化对相贯线的影响212

第10章 用CSG体素构造法分析空间形体217

10.1 体素构造CSG的原理和方法217

10.2空间形体的正则集合运算218

10.3建立实体模型的一般过程219

10.4 空间形体的CSG树表示220

10.5 空间形体的体素和构造形式实例分析222

第11章三维图形表达228

11.1 三维绘图初步228

11.1.1三维显示功能228

11.1.2基本体素的生成231

11.1.3常用命令233

11.1.4三维形体的生成及其二维投影显示实例236

11.2 AutoCAD三维实体造型实例241

11.3轴测投影图255

11.3.1轴测投影255

11.3.2徒手绘制轴测草图268

11.3.3计算机绘制三维图形270

第12章组合体的构形与表达274

12.1组合体的构形274

12.2组合体的投影作图275

12.3组合体的尺寸标注282

12.3.1几何体的尺寸282

12.3.2组合体的尺寸284

12.3.3尺寸标注的安排289

第三篇 零件的构形设计与表达293

第13章机件常用的表示方法293

13.1视图293

13.1.1基本视图293

13.1.2向视图294

13.1.3局部视图294

13.1.4斜视图295

13.2剖视图和断面图296

13.2.1剖视图296

13.2.2断面图302

13.3 AutoCAD绘制剖视图与断面图303

第14章 零件的设计与表达方法306

14.1零件图的设计原则306

14.2零件的合理构形307

14.2.1零件的构形原则307

14.2.2零件的功能构形307

14.3零件的局部构形310

14.4零件图的图形表达317

14.4.1选择主视图的原则317

14.4.2其他视图的选择320

14.4.3惟一确定322

14.5.1表面粗糙度324

14.5零件的技术要求324

14.5.2极限与配合330

14.6零件图的尺寸标注338

14.6.1 零件图尺寸标注的要求338

14.6.2尺寸与结构设计340

14.6.3尺寸与加工工艺344

14.7计算机绘制零件图实例359

14.7.1绘制二维零件图359

14.7.2绘制三维零件实体模型369

第四篇 常用部件的设计与表达393

第15章标准件和常用件393

15.1螺纹及螺纹紧固件393

15.1.1螺纹的形成、结构和要素393

15.1.2螺纹的种类396

15.1.3螺纹的规定画法397

15.1.4螺纹的标注400

15.1.5 常用螺纹紧固件的画法和标记403

15.1.6螺纹紧固件的装配图画法405

15.1.7简化画法409

15.1.8防松装置及其画法410

15.2键、花键和销412

15.2.1 键412

15.2.2 花键413

15.2.3 销415

15.3 齿 轮416

15.3.1 圆柱齿轮417

15.3.2锥齿轮421

15.3.3蜗轮、蜗杆425

15.4 弹簧431

15.4.1 圆柱螺旋压缩弹簧的各部分名称和尺寸关系431

15.4.2螺旋压缩弹簧的规定画法432

15.4.3 圆柱螺旋压缩弹簧的画图步骤433

15.4.4 圆柱螺旋压缩弹簧的标记434

15.4.5零件图示例434

15.5滚动轴承435

15.5.1滚动轴承的种类435

15.5.2滚动轴承的代号436

15.5.3滚动轴承的画法439

第16章 装配图与结构设计基础444

16.1装配图的内容与要求444

16.1.1装配图的作用444

16.1.2装配图的内容444

16.2机械设计中常见的装配关系445

16.3机械设计中装配结构的表达454

16.3.1一般表达方法454

16.3.2装配图的特殊表达方法455

16.4绘制机械设计图的方法与步骤457

16.4.1装配基准面457

16.4.2装配图的画图步骤460

16.4.3装配图中的零件序号、标题栏和明细表462

16.5计算机生成二维装配图464

16.5.1绘制二维零件图464

16.5.2绘制二维装配图467

16.6计算机生成三维装配图470

16.7设计过程与装配图的读图473

16.7.1读装配图的要求474

16.7.2装配图读图的一般方法与步骤476

16.8根据装配图拆画零件图478

16.8.1拆画主体零件图478

16.8.2在计算机上由装配图拆画主体零件的二维图489

16.8.3根据装配图生成主体零件的三维图491