機械設計

本書由國內十一所著名大學共十六位教學及實務經驗均相當傑出之教師和一位學驗豐富的產業界副總經理，依個人專長分工合作撰寫而成，是一本兼具理論與實務之機械設計教科書與參考書。內容共分為五篇，第一篇為機械設計基礎，介紹機械設計之基本原理與概念，包括創意性設計、工程材料與選用、應力分析與破壞理論等；第二篇為軸與傳動，介紹軸與聯軸器設計、軸承與潤滑、齒輪、傳動與定位技術等，第三篇為機械元件設計，介紹機械常用之元件如皮帶、鏈條、彈簧、離合器與制動器等之設計；第四篇為機械系統設計，特別強調公差與配合、接合設計、疲勞設計及系統可靠度等；第五篇為機械設計案例，亦為本書之另外一個特色，以兩個產業實際之設計案例，由學驗豐富的產學界學者專家共同撰寫完成，可做為機械設計專題或專題實作課程的範例，供學生在修習機械設計課程後，進行機械系統設計的實務應用與練習，有助於學習機械設計實務經驗與自信心之建立。

第一篇　機械設計基礎
第1章 緒論
1.1 設計與機械設計之意義
1.2 設計程序
1.3 創意性設計
1.4 機械設計之考慮因子

第2章 工程材料與選用
2.1 工程材料的種類
2.2 材料的機械性質
2.3 金屬強化的處理
2.4 材料規格及選用

第3章 應力分析與破壞理論
3.1 平衡方程式
3.2 剪力及彎矩簡介
3.3 應力分析簡介－軸向應力、彎曲應力、剪應力
3.4 平面應力及平面應變
3.5 三維應力分析
3.6 撓度分析
3.7 靜態負載下針對延性材料之破壞理論
3.8 靜態負載下針對脆性材料之破壞理論
3.9 應力集中因數

第二篇 軸與傳動
第4章 軸及軸連結器設計
4.1 軸及軸連結器設計導論
4.2 撓度與扭曲
4.3 強度設計
4.4 聯軸器
4.5 臨界轉速

第5章 軸承與潤滑
5.1 軸承(bearing)
5.2 軸承的種類
5.3 軸承的標準尺寸
5.4 滾動軸承壽命(life of rolling bearing)
5.5 軸承負荷
5.6 軸承的材料
5.7 滾動軸承的材料與潤滑劑
5.8 潤滑(lubrication)
5.9 黏度

第6章 齒輪
6.1 齒輪種類簡介
6.2 齒輪幾何參數與特殊名詞定義
6.3 正齒輪及螺旋齒輪幾何計算
6.4 齒輪破壞與強度計算
6.5 齒輪精度與量測介紹


第7章 傳動與定位
7.1 概論
7.2 馬達
7.3 滾珠導螺桿
7.4 線性滑軌
7.5 位置感測器

第三篇 元件設計
第8章 皮帶及傳動
8.1 皮帶傳動的特性、分類與應用
8.2 皮帶傳動分析
8.3 V型皮帶傳動的設計與計算
8.4 皮帶傳動的調整裝置
8.5 同步皮帶傳動

第9章 鏈條與鏈條傳動
9.1 鏈條功能與分類
9.2 鏈條傳動分析
9.3 鏈條傳動的設計與計算
9.4 鏈條安裝與調整

第10章 彈簧
10.1 彈簧的總類及功用
10.2 螺旋彈簧
10.3 扭轉彈簧
10.4 板片彈簧
10.5 彈簧的選用方法
10.6 彈簧串聯與並聯使用之計算

第11章 離合器與制動器
11.1 前言
11.2 離合器設計
11.3 短來令塊制動器
11.4 長來令塊擴張型制動器
11.5 碟式制動器
11.6 對稱樞塊制動器
11.7 制動器之發熱量

第四篇 機械系統設計
第12章 公差與配合
12.1 精密度、誤差、偏差與公差
12.2 公差與偏差制度
12.3 公差與配合
12.4 零件之組合公差分析
12.5 組合件之公差配置

第13章 接合設計
13.1 螺紋標準和定義
13.2 傳力螺桿力學
13.3 螺紋結件
13.4 拉力接頭剛性常數(stiffness constant)
13.5 螺栓強度
13.6 拉力接頭－靜負載
13.7 螺栓預負載與鎖緊扭拒
13.8 拉力接頭－疲勞負載
13.9 承受剪力之螺栓及鉚釘接頭
13.10 偏心負載所造成螺栓及鉚釘的剪切
13.11 銲接
13.12 對頭銲接與填角銲接
13.13 承受偏心負載之銲接接頭
13.14 銲接接合處強度
13.15 鍵和銷

第14章 疲勞設計
14.1 疲勞破壞與機件壽命之關係
14.2 疲勞極限與疲勞強度
14.3 不同週期性負載之疲勞設計累積疲勞
14.4 赫茲接觸疲勞模式

第15章 系統可靠度
15.1 可靠度工程
15.2 安全係數與可靠度之關係
15.3 可靠度與材料強度之關係
15.4 系統可靠度與組成元件可靠度之關係

第五篇 機械設計案例
附錄A 設計案例一
A.1 題目分析
A.2 設計計算及元件決定
A.3 結語

附錄B 設計案例二
B.1 單軸滾珠螺桿定位平台應用案例
B.2 單軸線型馬達定位平台應用案例
B.3 案例比較檢討