機械元件設計(公制版)

1.本書係編者累積多年擔任工廠工程師及從事教學工作之經驗編輯而成。
2.全書基於靜力學、動力學、材料力學、工程材料、機械設計、機械振動、熱工學等基本學科理論，進行分析各種機械元件設計的過程及所需相關技術之佑識，使讀者能充分瞭解機械元件之工業規格、種類及其使用之計算公式。
3.本書適用於科大、四技之機械設計工程系、自動化工程系、車輛工程系、動力機械系、機械與電腦輔助工程系、機械製造工程系「機械元件設計」課程使用。

本書作者將多年來的執鞭教學經驗,彙整出書,書中以基本學科理論為主,經驗公式為輔,再分析機械元件,其中並採公制單位為主,以配合學習之便利。本書循序漸進且系統化的編寫方式,可加深讀者機械元件設計的能力,非常適合做為科大、技術學院『機械設計』課程用書,同時也是設計工程師的工作寶典。

第一章 概論
1.1機械
1.2機械元件
1.3設計之意義與相關知識
1.4機械設計程序與其考慮因素
1.5法規與標準
1.6單位系統
1.7設計之計算
習題

第二章 基礎力學
2.1緒論
2.2力與力矩之定義
2.3牛頓定律與力矩定理
2.4摩擦力
2.5自由體原理
2.6靜力平衡
2.7形心
2.8慣性矩與慣性積
2.9運動學
2.10運動力學
2.11應力與應變
2.12扭轉應力
2.13樑中剪力與彎曲力矩
2.14樑中彎曲應力與剪應力
2.15合成應力
2.16摩爾圓
習題

第三章 機械工程材料
3.1緒論
3.2金屬材料的機械性質
3.3碳鋼
3.4合金鋼
3.5鑄鐵材料
3.6非鐵金屬材料
3.7非金屬材料
3.8 CNS金屬材料規範
3.9 JIS鋼鐵規範
3.10 SAE及AISI鋼鐵規範
習題

第四章 機械製造與精度之考量
4.1緒論
4.2機械製造的方法
4.3鑄造法在設計之考量
4.4機械加工法在設計之考量
4.5熔接法在設計之考量
4.6精度之考量
4.7尺寸公差與配合
4.8美國標準配合
4.9國際標準配合等級
4.10幾何公差
4.11表面粗糙度
習題

第五章 機械振動
5.1緒論
5.2單自由度之振動
5.3振動術語
5.4機械振動之原因
習題

第六章 強度設計
6.1緒論
6.2靜態強度
6.3工作應力與安全因數
6.4破壞理論
6.5延性材料之破壞
6.6脆性材料之破壞
6.7應力集中
6.8破壞力學
6.9疲勞破壞
6.10完全反覆應力之疲勞強度
6.11無限壽命之擾動應力疲勞強度
6.12有限壽命之擾動應力疲勞強度
6.13扭轉負載之疲勞強度
6.14合成負載之疲勞強度
6.15累積之疲勞破壞
6.16短時間之試驗求疲勞壽命
6.17表面強度
習題

第七章 剛性設計
7.1緒論
7.2等效彈簧變形
7.3軸向變形
7.4扭轉變形
7.5樑之撓曲
7.6微分方程求撓度
7.7奇異函數求撓度
7.8面積－力矩法求撓度
7.9重疊原理求撓度
7.10能量法求撓度
7.11柱之挫曲
7.12柱之設計
7.13非彈性挫曲
7.14偏心負載柱之設計
習題

第八章 穩定性與抗磨損設計
8.1緒論
8.2靜態剛體之穩定性
8.3靜態變形體之穩定性
8.4機械振動與撓性傳動軸之穩定性
8.5氣彈之穩定性
8.6磨損種類
8.7抗磨損設計
習題

第九章 軸
9.1緒論
9.2軸設計通則
9.3功率傳動
9.4單項負載之強度設計
9.5合成負載之強度設計
9.6變動負載之強度設計
9.7 ASME法規之傳動軸設計
9.8軸之剛性設計
9.9鍵槽之影響
9.10非圓形軸
9.11臨界轉速
9.12材質選用
習題

第十章 鍵、銷及扣環
10.1緒論
10.2鍵的種類
10.3鍵的強度設計
10.4銷的種類
10.5銷的強度設計
10.6扣環
習題

第十一章 聯軸器
11.1緒論
11.2剛性聯軸器的種類
11.3撓性聯軸器的種類
11.4凸緣聯軸器之強度設計
11.5不含鍵之分筒聯軸器的強度設計
11.6伐克撓性聯軸器之強度設計
11.7萬向聯軸器之強度設計
習題

第十二章 離合器
12.1緒論
12.2設計考慮的因素
12.3離合器的種類
12.4確動離合器之強度設計
12.5盤式離合器之強度設計
12.6錐式離合器之強度設計
12.7摩擦材料
習題

第十三章 軸承與潤滑
13.1緒論
13.2軸承分類
13.3滾動軸承之規格與術語
13.4軸向負載之滾動軸承設計
13.5變動負載之滾動軸承設計
13.6滑動軸承之彼得洛夫定律
13.7滑動軸承之強度設計
13.8潤滑型態
13.9μn/P曲線(或Zn/P)
13.10軸承溫度與熱平衡
13.11軸承供油方式
13.12軸承材料與潤滑劑
習題

第十四章 齒輪
14.1緒論
14.2齒輪種類
14.3正齒輪的術語
14.4齒輪傳動之基本定律
14.5齒形曲線
14.6正齒輪力之分析
14.7靜態強度設計
14.8疲勞強度設計
14.9齒輪之散熱
14.10齒輪標準制
14.11齒輪的材料
14.12製造方法
14.13齒輪安裝與潤滑
14.14螺旋齒輪
14.15蝸形齒輪
14.16斜齒輪
14.17齒輪系
14.18齒輪之軸承負載
習題

第十五章 凸輪
15.1緒論
15.2凸輪種類
15.3凸輪術語
15.4從動件種類
15.5從動件之運動方式
15.6凸輪作用力
15.7凸輪輪廓之設計
15.8凸輪製造
習題

第十六章 摩擦輪
16.1緒論
16.2摩擦輪傳動原理
16.3摩擦輪種類
16.4轉速比與中心距
16.5摩擦動力
習題

第十七章 撓性傳動論
17.1 緒論
17.2撓性傳動輪種類
17.3角速比
17.4帶長與中心距
17.5皮帶之力學分析
17.6鏈條傳動
17.7繩索傳動輪之強度計算
17.8傳遞馬力
17.9階級塔輪
習題

第十八章 制動器
18.1緒論
18.2制動器的種類
18.3帶狀制動器
18.4短屐式塊狀制動器
18.5長屐式塊狀制動器
18.6內外靴式塊狀制動器
18.7樞對稱屐式塊狀制動器
18.8點式制動器
18.9制動器之發熱量
習題

第十九章 彈簧與飛輪
19.1緒論
19.2彈簧種類
19.3彈簧術語
19.4圓形螺旋彈簧
19.5方形螺旋彈簧
19.6扭力彈簧
19.7螺旋彈簧之自然頻率
19.8板片彈簧
19.9彈簧貯存之能量
19.10彈簧之串聯與並聯
19.11飛輪
習題

第二十章 熔接、膠合與壓力配合
20.1緒論
20.2熔接方法
20.3熔接元件接合型式
20.4靜態強度計算
20.5偏心負載之強度計算
20.6變動負載之強度計算
20.7膠合
20.8壓入配合
習題

第二十一章 鉚接
21.1緒論
21.2種類
21.3鉚接的強度計算
21.4薄壓力容器之鉚接設計
21.5偏心負載之強度設計
21.6鉚接效率
習題
第二十二章 螺紋件
22.1緒論
22.2術語
22.3螺紋種類
22.4螺紋件種類與用途
22.5機械效率與機械利益
22.6方形螺紋之力學分析
22.7梯形或V形螺紋之力學分析
22.8靜態強度設計
22.9螺紋件之預置負載
22.10偏心負載之設計
22.11衝擊負載之設計
22.12差速螺桿與複式螺桿
習題

第二十三章 其他元件
23.1壓力容器
23.2封環(Seal)
23.3填料(Packing)
23.4襯墊(Gasket)
23.5封蓋(Shield)
23.6管
23.7閥
23.8端版
23.9馬達轉速
習題

附錄A 常用物理量之單位及其轉換
附錄B 向量之基本性質
附錄C 常見自由體之作用力
附錄D 常見物體之體積、面積與形心位置
附錄E 常用物體之面積與質量慣性矩
附錄F 孔與軸容許差之上下限
附錄G 應力集中因素k
附錄H 彈性應力強度因數之修正係數F
附錄I 鍵之尺寸規格
附錄J 凸緣聯軸器的尺寸規格
附錄K 離合器的摩擦材料與制動襯料之性質表
附錄L 單列深溝與斜角滾珠軸承規格
附錄M 齒形因數Y與幾何因數J
附錄N 鋼絲索規格
附錄O 螺紋規格表
索引