机械设计手册范本
2020年机械设计说明书范本
机械设计说明书范本篇一：机械设计说明书撰写要求一、说明书的撰写内容与要求1标题（题目）：设计课题的名称，要求简洁、确切、鲜明。
为区分大题目下的不同设计内容，可增加副标题。
2任务书：应说明机械产品设计的教学目的和任务要求；扼要叙述本设计的主要内容、特点、主要结论及创新之处，文字要精练。
3目录（目次页）：设计说明书目录中的章节按三级目录排列,章节编号依次为第1章；1.1；1.1.1。
4概述：作为第一章，对设计题目进行简要说明，并说明本设计的目的、意义、范围及达到的技术要求；简述本课题在国内外发展概况及存在的问题；最后一节应说明本设计的主要任务。
5正文说明书的正文要阐述整个设计内容，包括方案选择、设计计算过程和说明、结构设计、主要零部件的设计选择、必要的机构运动简图、零件结构图等全部内容。
正文内容和页码要与目录中的章节目录、页次相对应，三级题目不够时，可继续向下排，如：1.1.1.1;（1）；①；a、b、c…等。
6结论：作为说明书的最后一章，概括说明本设计的情况和价值，分析其优点、特色，有何创新，性能达到何水平，并应指出其中存在的问题和今后改进的方向。
7参考文献：设计中曾经查阅的相关文献。
注意按顺序编号并按正确格式一一列出。
8附录：与设计有关的各种篇幅较大的图纸、数据表格、计算机程序、运行结果、主要设备、仪器仪表的性能指标和测试结果等。
注意分别按顺序编号。
9致谢：简述自己的设计体会，并应对指导教师和协助完成设计的有关人员表示谢意。
二、说明书的与打印1设计说明书一律使用A4复印纸打印,难以用计算机处理的插图和曲线，可以用手工绘制，但必须绘制在打印的A4纸的空白处或单页上，页码必须打印。
2目录格式：采用三级目录，使用自动生成目录，目录生成后和文本一样可以。
章目录采用四号宋体加黑，节、目采用小四号宋体，页码连接符用Arial字体，不要加黑。
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日本机械设计手册
机械设计手册机械设计手册本文档旨在提供一份详细的机械设计手册范本，以供参考使用。
在设计机械设备时，以下内容将对制定和实施设计方案起到指导作用。
第一章：设计原则1.1 设计目标和约束1.2 机械设计流程1.3 性能参数和规格1.4 安全性设计考虑1.5 可靠性设计考虑1.6 经济性设计考虑第二章：机械元件设计2.1 机械元件类型和功能2.2 选择材料和加工工艺2.3 尺寸和公差设计2.4 紧固件设计2.5 传动部件设计2.6 连接件设计2.7 密封件设计第三章：机械系统设计3.1 机械系统结构设计3.2 机械系统隔离和减振设计3.3 机械系统传感器和控制元件设计3.4 机械系统润滑和冷却设计3.5 机械系统用户界面设计3.6 机械系统维护性设计第四章：机械设计分析4.1 应力和变形分析4.2 疲劳寿命分析4.3 静力学分析4.4 动力学分析4.5 热传导和热应力分析4.6 流体动力学分析第五章：机械设计验证5.1 原型制作和测试5.2 产品性能验证5.3 安全性验证5.4 可靠性验证5.5 成本效益分析5.6 市场需求评估第六章：机械设计改进与优化6.1 设计改进的方法和技术6.2 成本降低的方法和技术6.3 性能优化的方法和技术6.4 可持续发展设计考虑第七章：机械设计案例分析7.1 机械设计案例17.2 机械设计案例27.3 机械设计案例3附件：1.机械设计规范和标准2.机械设计软件和工具列表3.相关研究和论文文献法律名词及注释：1.著作权法●对作品的版权保护法律。
2.专利法●对发明或创新的独有权益保护法律。
3.商标法●对商标的保护法律。
4.知识产权●包括版权、专利和商标等知识产权的总称。
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机械设计手册电子版
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机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。
机械设计的努力目标是：在各种限定的条件（如材料、加工能力、理论知识和计算手段等）下设计出最好的机械，即做出优化设计。
优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。
这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。
设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。
过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。
随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
各产业机械的设计，特别是整体和整系统的机械设计，须依附于各有关的产业技术而难于形成独立的学科。
因此出现了农业机械设计、矿
山机械设计、泵设计、压缩机设计、汽轮机设计、内燃机设计、机床设计等专业性的机械设计分支学科。
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ReviewCombustion characteristics and emissions of Fischer e Tropsch diesel fuels in IC enginesS.S.Gill a ,A.Tsolakis a ,*,K.D.Dearn a ,J.Rodríguez-Fernández ba School of Mechanical Engineering,University of Birmingham,Birmingham B152TT,UKbE.T.S.Ingenieros Industriales,Dpto.Mecánica Aplicada e Ingeniería de Proyectos,Universidad de Castilla-La Mancha,13071Ciudad Real,Spaina r t i c l e i n f oArticle history:Received 3August 2010Accepted 8September 2010Available online 25October 2010Keywords:Diesel engines Fischer e Tropsch Combustion EmissionsCetane numbera b s t r a c tThis article gives a condensed overview of Gas-to-Liquid (GTL),Biomass-to-Liquid (BTL)and Coal-to-Liquid (CTL)theory and technology by the use of Fischer e Tropsch (F e T)processes.Variations of the F e T process can be used to tailor the fuel properties to meet end user needs as well as aid vehicle manu-facturers in achieving forthcoming emission regulations.They do this by improving engine-out emissions and exhaust gas after-treatment performance.Regardless of feedstock or process,F e T diesel fuels typically have a number of very desirable properties,including a very high cetane number.This review focuses on how fuel properties impact pollutant emissions and draws together data from various studies that have been carried out over the past few years.Reduced emission levels as demonstrated in several publications have been attributed to several chemical and physical characteristics of the F e T diesel fuels including reduced density,ultra-low sulfur levels,low aromatic content and high cetane rating,but not all of them contribute to the same extent to the emissions reduction.Ó2010Elsevier Ltd.All rights reserved.Contents 1.Introduction ......................................................................................................................5041.1.Fuel crisis ..................................................................................................................5041.2.Diesel engines and emissions .................................................................................................5041.3.Emission standards for vehicles e transport sector ..............................................................................5041.4.Fischer e Tropsch diesel fuels ..................................................................................................5051.5.Well-to-wheels analysis of fuels ...............................................................................................5071.6.Effect of fuel properties on engine emissions ...................................................................................5082.Gas-to-liquid (GTL)...............................................................................................................5082.1.Introduction .................................................................................................................5082.2.GTL fuels combustion and emissions characteristics (509)2.2.1.Mechanically-injected and electronic pump-line-nozzle systems mon-rail systems (512)2.3.Engine optimization-emission strategies with GTL fuels ..........................................................................5153.Biomass-to-liquid (BTL)............................................................................................................5173.1.Introduction .................................................................................................................5173.2.BTL fuels combustion and emissions characteristics ..............................................................................5174.Coal-to-liquid (CTL)...............................................................................................................5204.1.Introduction .................................................................................................................5204.2.CTL fuels characteristics .....................................................................................................5205.Summary of Fischer e Tropsch diesel fuels ............................................................................................5206.Conclusion .......................................................................................................................520Acknowledgments ................................................................................................................521References (521)*Corresponding author.Tel.:þ44(0)1214144170;fax:þ44(0)1214147484.E-mail address:a.tsolakis@ (A.Tsolakis).Contents lists available at ScienceDirectProgress in Energy and Combustion Sciencejournal homepage:w ww.el/locate/pecs0360-1285/$e see front matter Ó2010Elsevier Ltd.All rights reserved.doi:10.1016/j.pecs.2010.09.001Progress in Energy and Combustion Science 37(2011)503e 5231.Introduction1.1.Fuel crisisThe world is presently confronted with the twin crises of fossil-fuel depletion and environmental degradation.Excessive use of fossil fuels has major local,regional and global environmental impacts[1]:1.Local e Air pollution2.Regional e Acid rain and airborne pathogens(i.e.infections,particles and chemicals)3.Global e Greenhouse effectProjections for the30-year period from1990to2020indicate that vehicle travel,and consequently fossil-fuel demand,will almost triple and the resulting emissions will pose a serious problem.The main reason for increased pollution levels,in spite of the stringent emission standards that have been enforced,is the increased demand for energy in all sectors and most significantly the increased use of automobiles[1].1.2.Diesel engines and emissionsAlthough,the diesel engine is an attractive solution for carbon dioxide(CO2)reduction,there remains a challenge to control simultaneously nitrogen oxides(NO x)and particulate matter(PM) emissions to a level required by prevailing regulations[2,3]. Unfortunately,if the diesel combustion system is not well controlled,it can produce higher levels of PM and/or NO x.PM, which is composed of soot and sulfate bound with water and unburned oil and fuel,can have associated health issues.Whereas NO x,which is formed by oxidation of atmospheric and/or fuel contained nitrogen at high temperatures in the power cylinder,is capable of producing smog and acid rain,polluting waterways and crops[4].Since NO x and PM emissions from current diesel technologies are close to the limits permitted by regulations and both limits will become more stringent in the near future;these two emissions will be critical factors in the development of new diesel engines.An improved knowledge of the potential to reduce these types of emissions could help engine manufacturers adapt their engines to the use of biofuels and to optimize them.This can be done by readjusting the compromise between efficiency,costs(mainly due to after-treatment systems)and emissions within the regulation limits[5].However as engines are currently calibrated to be as efficient as possible while complying with the emission standards, there still stands a trade-off between the emissions performance and efficiency.Among other solutions to reduce both NO x and PM such as reformed exhaust gas recirculation(REGR),selective cata-lytic reduction(SCR)catalysts,and diesel particulatefilters(DPF), alternative fuels like biofuels and designed fuels such as Fischer e Tropsch(F e T)diesel fuels appear to be the feasible short term solution[3].There are two strands to the European Legislation which promote the use of biofuels,namely article7a of the Fuels Quality Directive and the Renewable Energy Directive.The European directive2009/ 30/EC was adopted to revise the Fuel Quality Directive98/70/EC. Apart from establishing the target aiming to satisfy10%of its transport fuel needs from renewable sources,it introduces a requirement of fuel suppliers to reduce the greenhouse gas(GHG) intensity of energy supplied for road transport in article7a[6].The European Union(EU)Renewable Energy Directive sets out a path targeting15%of energy from renewable sources by2020[7].With ongoing improvements aimed at enhancing performance and reducing noise and emissions,the diesel engine has become an increasingly attractive option for passenger car applications[3]. 1.3.Emission standards for vehicles e transport sectorUnder the framework of the European Climate Change Pro-gramme,the European Commission set a goal of reducing CO2 emissions from new passenger cars and light commercial vehicles. Afleet-average CO2emission target of130g/km for new passenger cars must be reached by each vehicle manufacturer by2015,using vehicle technology under the Regulation443/2009/EC.However to meet the EU CO2target of120g/km,a further10g/km is to be provided through additional measures such as biofuels[8].The proposed legislation to reduce the CO2emissions from light commercial vehicles[COM(2009)593]introduces afleet-average CO2emission target of175g/km fully phased-in by2016.This regulation is applicable to vehicles category N1(light commercial vehicles)with a reference mass not exceeding2610kg[9].Euro6stage has been adopted at the same time as Euro5,but will lay down significantly lower limits for NO x emissions from diesel cars[10].The Euro6Stage European emission regulations for light passenger and commercial vehicles were introduced by Regulation(EC)No715/2007later amended by the Commission regulation(EC)No.692/2008of July2008.All vehicles equipped with a diesel engine will be required to substantially reduce their emissions of NO x for the Euro6regulation to be introduced on1st September2014for the approval of vehicles,and from1st January 2015for the registration and sale of new types of cars.As illustrated in Table1,NO x emissions from passenger cars and light commercial vehicles(category N1,class I)intended to be used for transport will be capped at80mg/km(an additional reduction of more than50% compared to the Euro5standard)[12].For the other regulated emissions,such as the control of carbon monoxide(CO)and total hydrocarbon(THC),although not in engines,would probably be required to meet future limits as a result of developments in after-treatment systems.This is especially the case if low-temperature combustion modes are used(for example late injection,high EGR ratios etc).In the case of PM,Euro6will not reduce the emissions compared to the levels imposed by Euro5,but the latter has alreadyTable1Euro6emission regulations for light passenger and commercial vehicles(after[11]).Compression ignition(CI)limit valuesMass of carbon monoxide(CO) (mg/km)Mass of oxidesof nitrogen(NO x)(mg/km)Combined massof hydrocarbonsand oxides of nitrogen(THCþNO x)(mg/km)Mass of particulatematter(PM)(mg/km)Number of particles(P)(#/km)Vehicle Type Category ClassPassenger cars All M e50080170 5.0/4.5 6.0Â10Light commercial vehicles1305kg N1I50080170 5.0/4.5 6.0Â1011 1305e1760kg II630105195 5.0/4.5 6.0Â1011 >1760kg(Max3500kg)III740125215 5.0/4.5 6.0Â1011 S.S.Gill et al./Progress in Energy and Combustion Science37(2011)503e523504forced the manufacturers to introduce DPF in vehicles.Inversely, the NO x after-treatment techniques associated with heavy-duty diesel have already been implemented in order to meet the Euro V limits,while Euro VI will mainly imply an effort to reduce PM emissions.European emission regulations(see Table2)for new heavy-duty engines,which generally include trucks and buses, were introduced by Regulation595/2009,published in July2009.It is worth noting that for passenger and light commercial vehicles,the standards are defined in mg/km,while for heavy-duty vehicles they are defined by engine power,mg/kWh,and are therefore not directly comparable.Fig.1gives an overview of the European emission standards which stage the progressive intro-duction of increasingly stringent standards.In addition to this Fig.2 gives a brief summary of the emission standards implemented in China and the United States.The Chinese standards are based on European regulations with a certain time delay.The US standards for engines and emissions are established by the US Environmental Protection Agency(EPA)[14].1.4.Fischer e Tropsch diesel fuelsDue to the concern about the limited future oil resources and requirement of CO2reduction,interests in renewable and alternative fuels have grown increasingly.New diesel fuels are necessary not only to improve engine performance and emissions,but also to ensure the sustainability of the fuel supplies.The chronogram in Fig.3shows the number of publications related to F e T process fuels, which is then illustrated in terms of individual raw materials.There seems to be an overall exponential increase especially in work related to F e T and its processes for new alternative fuels.However studies related to BTL and CTL fuels have successively been low, whereas GTL type fuels have become more attractive.The following work focuses on current studies carried out with second generation F e T diesel fuels,and is a good reflection of the literature selected from amongst the most representative studies published in journals.Ultra-clean,high cetane number fuels(facilitating lower combustion temperatures and pressures)derived from an F e T process(final liquid fuel to be obtained from renewable sources)is a promising alternative[3,16].They are virtually free of sulfur and aromatic hydrocarbons(HC),can facilitate further reduction of engine-out emissions,and improve the performance of the cata-lytic after-treatments and fuel reformers[3].These fuels show a very high potential for realizing a much more favorable NO x/PM trade-off without the commonly observed associated penalties in fuel efficiency[17].The raw material can either be natural gas(the final liquid fuel being GTL),coal(CTL)or residual biomass(BTL).GTL is already produced commercially and diesel fuels blended with GTL are available in several European countries[18].A number of new large-scale GTL production plants is currently being planned or under construction,resulting in a potential total GTL diesel fuel production of significant volumes(1million barrels/day or more) within the next decade[19].The exhaust emissions performance of GTL diesel fuels has been the subject of a growing number of technical publications in recent years.The basic technology is known as the Fischer e Tropsch process and a number of companies have developed this synthetic process using catalytic technology.The resulting synthesized straight-chain HC has good compression ignitability and are suitable for use with automobiles as diesel engine fuel.For this reason,many reports have been published concerning the influence of F e T diesel fuel properties on diesel emissions characteristics[20].Franz Fischer and Hans Tropsch developed the process that bears their names in the1920’s.The production of diesel fuels using the F e T process is a set of chemical reactions in the presence of a catalyst[21]:Synthesis Gas(Syngas)FormationCH nþO2/12n H2þCO(1) F e T Synthesis Processn COþð2nþ1ÞH2/C n H2nþ2þn H2O Paraffin’s(2) n COþ2n H2/C n H2nþn H2O Olefins(3)Synthesis gas can be formed from any carbonaceous material such as natural gas,coal,or biomass.Several reactions are required to obtain the gaseous reactants required for F e T catalysis.Reactant gases entering an F e T reactor mustfirst be desulfurized to protect the catalysts that are readily poisoned.The following major sets of reactions are employed to adjust the H2/CO ratio:Water-Gas-Shift Reaction e Provides a source of hydrogen(H2): H2OþCO/H2þCO2(4)Steam Reforming is important for those F e T plants that start with methane:H2OþCH4/COþ3H2(5)Several routes are possible for the formation of synthesis gas from natural gas,including autothermal reforming,steam reforming (Reaction(5)),and partial oxidation.The formation of synthesis gas from coal or biomass is called gasification,wherein the feedstock is reacted with steam and oxygen(O2).The next step in the F e T production process is the conversion of synthesis gas into HC.This begins with H2and CO molecules being formed into e CH2e alkyl radicals and water in an exothermic reaction.The e CH2e radicals then immediately combine in an iron or cobalt catalytic reaction to make synthetic olefin and/or paraffin HC(Reactions(2)and(3))of various chain-lengths(high boiling point wax and olefinic naphtha). The selectivity(the amount of desired product obtained per unit consumed reactant)is influenced by parameters such as tempera-ture,H2/CO ratio in the feed gas,pressure and the catalyst type.The F e T product can be upgraded to high quality diesel fuel through post-processing and any oxygenates formed during theTable2Euro VI emission regulations for heavy-duty diesel engines(after[13]).Compression ignition(CI)limit valuesMass of carbon monoxide(CO) (mg/kWh)Mass of totalhydrocarbons(THC)(mg/kWh)Mass of oxidesof nitrogen(NO x)(mg/kWh)Ammonia(NH3)(ppm)Mass of particulatematter(PM)(mg/kWh)European steadystate cycle(ESC)15001304001010European transient cycle(ETC)40001604001010S.S.Gill et al./Progress in Energy and Combustion Science37(2011)503e523505F e T process are often removed during this step.Addition of H 2and a catalyst causes hydrocracking,rupturing long carbon chains into shorter,liquid parts to produce cuts that correspond to a range of conventional re finery products.Regardless of feedstock or process,F e T diesel fuels typically have a number of very desirable proper-ties [22].Fig.4gives a simple overview of the F e T technology.Adaptation of the F e T synthesis to syngas of different origins revolves around purity,cleanliness and the H 2/CO ratio of the gas [23].It is important to note that the distillation range of F e T diesel can be customized by F e T synthesis conditions and by the distil-lation cut after synthesis occurs.Therefore this is not an inherent property of the F e T diesel.A variety of catalysts can be used for the F e T process,but the most common are the transition metals,cobalt and iron.Cobalt catalysts are more active for F e T synthesis when the feedstock is natural gas.Natural gas has high H 2/CO ratio,so the water-gas-shift is not needed for cobalt catalysts.Iron catalysts are preferred for lower quality feed-stocks such as coal or biomass.F e T synthesis is technically classi fied into two categories,the high-temperature Fischer e Tropsch (HTFT)and the low-temperature Fischer e Tropsch (LTFT)processes.The criterion for this classi fication is the operating temperature of the synthesis,which ranges between 310e 340 C for the HTFT process and 210e 260 C for the LTFT process [25,26].The F e T syncrude composition and its distillate yields are mainly determined by the catalyst type (iron or cobalt based)and the reaction conditions.The carbon number distribution of an HTFT and LTFTsynthesis product is different.HTFTsyncrude has a high naphtha yield and low contents of material boiling above 360 C,whereas a synthesis product from the LTFT process consists of a considerable amount of higher-boiling HC.Also the final distillate yield isFig.2.Overview of emission standards for China and United States [14].Fig.1.European emission standards comparison for,a)Diesel passenger cars b)Heavy-duty diesel engines [15].S.S.Gill et al./Progress in Energy and Combustion Science 37(2011)503e 523506substantially larger for the LTFT process.But a key difference of HTFT and LTFT is thefinal composition,being HTFT mainly composed of aromatics and olefins and LTFTof paraffin’s.As a consequence,HTFT is apparently more suitable as a gasoline fuel due to the high octane number of aromatics,whereas LTFT is used for diesel fuels(high cetane number of paraffinic compounds,but with a density usually below the diesel standards)[25].However,good ignitability(i.e.high cetane number)is crucial for a diesel fuel,and constitutes the feature that reinforces the introduction of F e T derived fuels in the market, while density issues do not introduce severe limitations(at least in the typical ranges).F e T diesel fuels can be designed to have a high cetane number, low aromatics,thus low C/H ratio and relatively low specific gravity. These fuels are also extremely low in sulfur(often less than1ppm) when derived from natural gas.These particular fuels are a strong candidate for fuel blending and as a neat fuel in transportation markets.Their impact on after-treatment catalyst development and particulate abatement is attractive due to their low sulfur content, absence of aromatic HC and high H2content[2,27].However,some properties of F e T diesel fuels are still to be improved.Poly-aromatic and sulfur compounds contribute to the lubricity of diesel fuels, although sulfur content in diesel fuels is being virtually eliminated. The very low aromatic content of F e T diesel fuel combined with the near zero sulfur content results in a fuel with poor lubricity prop-erties.Lubricity tests with neat F e T diesel fuels reveal results well below accepted lubricity standards,but not significantly below the US8,EU and MK1diesel fuels(i.e.before additive addition)which consist of sulfur content below10ppm.The lubricity of F e T diesel fuels can be improved to acceptable levels using commercial additives.Fatty acid methyl esters(i.e.biodiesel)can also be used to improve the lubricity of F e T diesel fuel[22].Density is an impor-tant factor for fuel consumption,whereas the other properties mentioned have an effect on emissions.Although density is not a problem for aromatic-containing HTFT diesel,LTFT diesel contains virtually no aromatics and the resulting density of770e780kg/m3 poses a refining challenge.However,synthetic LTFT distillate is increasingly blended into top quality diesel fuels to reduce emis-sions in modern high performance diesel engines[25].Ideally,a compression ignition(CI)fuel would be renewable, produce useable power to current diesel standards,run in both existing and newly manufactured engines and require no engine modifications.In addition,its combustion should produce fewer emissions which would enhance the efficiency of exhaust gas after-treatment systems primarily by increasing the availability of active catalytic sites.In a modern diesel engine synthetic fuels can satisfy many of the above ideal fuel requirements.Recent studies have shown that synthetic fuels have emission benefits in the reduction of HC,CO,NO x and PM.However the density of synthetic fuels such as GTL is lower than that of the standard European specifications for diesel.As a result the volumetric energy density is also lower and the injection system hardware and injection strategy may need to be reconfigured[17,28].1.5.Well-to-wheels analysis of fuelsThe well-to-wheels(WTW)analysis in Fig.5taken from the EU commission WTW report represents the specific life cycle assess-ment of the efficiency of fuels for road transport.The GHG bars represent the combined well-to-tank(WTT)and tank-to-wheels (TTW)stages.As shown in Fig.5,the energy inputs of synthetic fuels are higher than those of conventional diesel.The GHG emis-sions from GTL are slightly higher than those of conventional diesel. CTL diesel produces considerably more GHG emissions,while synthetic diesel from biomass is significantly lower.Though the BTL approach requires a substantial amount of energy,however they have the potential to save more GHG emissions than current biofuel options.The wood pathways produce very little GHG as the conversion process is fuelled by the wood itself although it is notHNatural GasBiomassAirFig.4.F e T technology[24].Fig. 3.Chronogram of published papers related to F e T diesel fuels(ISI web ofknowledge).S.S.Gill et al./Progress in Energy and Combustion Science37(2011)503e523507particularly energy ef ficient.Overall the combined process of primary energy conversion and F e T synthesis is energy-intensive,especially for coal and wood though less so for natural gas.This is primarily due to the overall process with gas being more straight-forward and more energy ef ficient.However the CTL schemes are attracting a lot of interest,particularly in combination with CO 2capture and storage [23].1.6.Effect of fuel properties on engine emissionsSome of the physical and chemical properties of the F e T fuels are behind their potential to reduce engine-out emissions.Among these properties,the higher cetane number is the most cited to justify the trends [3,17,20],but others such as the differences in aromatic content or the adiabatic flame temperature play a role as well.Sulfur content or volatility,which could affect emissions,is a marginal consideration as sulfur content is being eradicated from all types of diesel fuels [5].Differences in volatility are uncertain,since this property is strongly affected by the oil-fraction that is used in the manufacturing process of both conventional and F e T diesel fuels.The cetane number affects engine performance and emissions through the chemical ignition delay.The higher the cetane number,the lower this delay,thus the fraction of injected fuel that is burnt under pre-mixed conditions is reduced.Pre-mixed combustion is associated with higher pressures,pressure gradients and temper-atures in the chamber,all of which increase NO x formation.Aromatic compounds are suspected of directly in fluencing the first steps of soot particle formation (for example,the nano-particles inception).The chemical pathway involves especially polycyclic aromatic compounds,but this is a subject under continuous investigation [29,30].Adiabatic flame temperatures of fuels may be calculated from thermodynamic properties,and are directly related to the thermal formation of NO x .Aromatic compounds are reported to have higher adiabatic flame temperatures than paraf finic ones [31].Finally and regarding the sulfur content in fuels,which when oxidized (to form sulfur oxides)combine with water to produce sulphates,a component of the insoluble organic fraction (ISF)of the particulate matter emitted.However,sulfur reduction in recent years has been related to its effect on catalysts (i.e.deactivation,poisoning)rather than increases in particulate.Kidoguchi et al.[32]were one of many research groups who studied the effect of fuel properties on direct injection diesel combustion.The study revealed that by reducing the cetane number,there was an increase in NO x and decrease in PM emissions at high load.This effect was thought to be due to the low cetane number fuel having a long ignition delay causing a high maximum heat release rate and shortened combustion duration.However for low loads,lower cetane fuels produced higher THC due to local over lean mixtures caused by the ignition delay,hence resulting in an incomplete combustion.McMillian and Gautam [27]supports this and concludes THC brake speci fic emissions were reduced for F e T diesel fuels as a direct result of higher cetane number and hence the expected ignition delay.Szybist et al.[33]found a similar relation-ship between NO x and cetane number,however only when the injection timing was advanced.The reductions were thought to be coupled to the lower C/H ratio in the fuel which in turn reduced the flame temperature and hence the ability to produce NO x .When the cetane number was kept constant,changing the aromatic content had little effect on the combustion characteristics,although increasing the aromatic content resulted in high NO x and PM emissions.This was assumed by Kidoguchi et al.[32]to be asso-ciated with the locally rich and high-temperature region formed due to various factors.These may include the high adiabatic flame temperature,the dif ficulty in pyrolysis of HC containing aromatics as well as the slow physical process such as evaporation and turbulent mixing.However as the injection pressure was raised,the effects of cetane number and aromatic content on particulate emissions become less signi ficant.Nishiumi et al.[34]concluded that the narrow distillation characteristics using paraf finic fuels simulating F e T diesel fuel (which eliminates heavy HC fraction)could reduce the soluble organic fraction (SOF)in PM emissions.However the high cetane number promoted the formation of ISF,especially at light load conditions.It was thought that the higher the cetane number the less PM produced as there is a shorter ignition delay and consequently more time for the complete combustion and for particle oxidization.2.Gas-to-liquid (GTL)2.1.IntroductionThe F e T reaction is considered as the heart of the GTL process-chain to produce high quality synthetic liquid HC.The main process steps are illustrated in Fig.6and these include [35]:Synthesis Gas Generation e Synthesis Gas (composed of H 2,CO and CO 2)is produced from natural gas (NG)through areformingFig.5.WTW energy requirement and GHG emissions for synthetic diesel fuel and DME pathways (2010þvehicles)[23].S.S.Gill et al./Progress in Energy and Combustion Science 37(2011)503e 523508。
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机械设计手册第五版（目录）第一卷第1篇：一般设计资料第一章、常用基础资料和公式第二章、铸件设计的工艺性和铸件结构要素第三章、锻造和冲压设计的工艺性和结构要素第四章、焊接和铆接设计的工艺性第五章、零部件冷加工设计工艺性与结构要素第六章、热处理第七章、表面技术第八章、装配工艺性第九章、工程用塑料和粉末冶金零件设计要素第十章、人机工程学有关功能参数第十一章、符合造型、荷载、材料等因素要求的零部件结构设计准则第十二章、装备要求及设备基础第2篇：机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构第一章、机械制图第二章、极限与配合第三章、形状和位置公差第四章、表面结构第五章、孔间距偏差第3篇：常用机械工程材料第一章、黑色金属材料第二章、有色金属材料第三章、非金属材料第四章、其他材料及制品第4篇：机构第一章、机构分析的常用方法第二章、基本机构的设计第三章、组合机构的分析与设计第四章、机构参考图例第二卷第5篇：连接与紧固第一章、螺纹及螺纹连接第二章、铆钉连接第三章、销、键和花键连接第四章、过盈连接第五章、胀紧连接和型面连接第六章、锚固连接第七章、粘结第6篇：轴及其连接第一章、轴和软轴第二章、联轴器第三章、离合器第四章、制动器第7篇：轴承第一章、滑动轴承第二章、滚动轴承第三章、直线运动滚动功能部件第8篇：起重运输机械零部件第一章、起重机械零部件第二章、输送机械零部件第9篇：操作件、小五金及管件第一章、操作间及小五金第二章、管件第三卷第10篇：润滑与密封第一章、润滑方法及润滑装置第二章、润滑剂第三章、密封第四章、密封件第11篇：弹簧第一章、弹簧的类型、性能及应用第二章、圆柱螺旋弹簧第三章、截锥螺旋弹簧第四章、蜗卷螺旋弹簧第五章、多股螺旋弹簧第六章、蝶形弹簧第七章、开槽蝶形弹簧第八章、膜片弹簧第九章、环形弹簧第十章、片弹簧第十一章、板弹簧第十二章、发条弹簧第十三章、游丝第十四章、扭杆弹簧第十五章、弹簧的特殊处理及热处理第十六章、橡胶弹簧第十七章、橡胶---金属螺旋复合弹簧（简称复合弹簧）第十八章、空气弹簧第十九章、膜片第二十章、波纹管第二十一章、压力弹簧管第12篇：螺旋传动、摩擦轮传动第一章、螺旋传动第二章、摩檫轮传动第13篇：带、链传动第一章、带传动第二章、链传动第14篇：齿轮传动第一章、渐开线圆柱齿轮传动第二章、圆弧圆柱齿轮传动第三章、锥齿轮传动第四章、涡杆传动第五章、渐开线圆柱齿轮行星传动第六章、渐开线少齿查行星齿轮传动第七章、销齿传动第八章、活齿传动第九章、点线啮合圆柱齿轮传动第十章、塑料齿轮第四卷第15篇：多点啮合柔性传动第一章、概述第二章、悬挂安装结构第三章、悬挂装置的设计计算第四章、柔性支撑的结构形式和设计计算第五章、专业技术特点第六章、整体结构的技术性能、尺寸系列及选型方法第七章、多点啮合柔性传动动力学计算第16篇：减速器、变速器第一章、减速器设计一般资料第二章、标准减速器及产品第三章、机械无极变速器及产品第17篇：常用电机、电器及电动（液）推杆及升降机第一章、常用电机第二章、常用电器第三章、电动、电液推杆及升降机第18篇：机械振动的控制及利用第一章、概述第二章、机械振动的基础资料第三章、线性振动第四章、非线性振动机随机振动第五章、振动的控制第六章、机械振动的利用第七章、机械振动测量技术第八章、轴和轴系的临界转速第19篇：机架设计第一章、机架结构概论第二章、机架设计的一般规定第三章、梁的设计与计算第四章、柱和立架的设计与计算第五章、桁架的设计与计算第六章、框架的设计与计算第七章、其他形式的机架第20篇：塑料制品与塑料注射成型模具设计第一章、塑料制品设计第二章、塑料注射成型工艺第三章、塑料注射成型模具设计第四章、热固性塑料注射成型模具第五章、塑料注射成型模具实例第六章、塑料注射成型模具标准模架第七章、塑料注射成型模具设计程序与CAD第五卷第21篇：液压传动第一章、基础标准与液压流体力学常用公式第二章、液压系统设计第三章、液压基本回路第四章、液压工作介质第五章、液压泵和液压马达第六章、液压缸第七章、液压控制阀第八章、液压辅助件及液压泵站第九章、液压传动系统的安装、使用和维护第22篇：液压控制第一章、控制理论基础第二章、液压控制概述第三章、液压控制元件、液压动力元件、伺服阀第四章、液压伺服系统的设计计算第五章、电液比例系统的设计计算第六章、伺服阀、比例阀及伺服缸主要产品简介第23篇：气压传动第一章、基础理论第二章、压缩空气站、管路网络及产品第三章、压缩空气净化处理装置第四章、气动执行元件及产品第五章、方向控制阀、流体阀、流量控制阀及阀岛第六章、电--气比例/伺服系统及产品第七章、真空元件第八章、传感器第九章、气动辅件第十章、新产品、新技术第十一章、气动系统第十二章、气动相关技术标准及资料第十三章、气动系统的维护及故障处理。
机械设计手册
机械设计手册 Prepared on 22 November 2020机械设计手册一、前言二、塑胶件.外形设计.装配设计结构设计三、五金件配合设计结构设计前言编制本手册的主要目的有两个：1.规范公司设计人员的设计并在实际设计工作中作为参考。
2.新入公司的助理工程师的培训教材。
公司产品可分为自主开发设计产品和OEM类产品。
自主开发设计产品公司根据市场的需求，开发出符合消费者要求的产品。
随着消费者对产品要求的不断提高、市场竞争越来越激烈，这就要求设计人员设计出来的产品在外观结构、功能方面有独到之处。
在设计过程中不断优化改进产品，在保证产品质量的前提下尽可能降低产品的成本，为公司创造最大的利润。
自主开发设计产品包括公司自有品牌产品、帖牌产品、定制产品。
OEM产品OEM原来是指由客户提供所有的技术资料和图纸，制造商仅负责生产的模式。
现在所讲的OEM其实已经包括ODM，即客户提供外观、对功能提出要求，制造商根据要求进行设计、生产产品。
OEM类产品尽可能按客户的要求设计和生产产品，只有在客户的要求不合理的情况下，经与客户协商，在得到客户的同意下才能进行进一步的开发设计。
OEM类产品只有在得到客户的最终确认以及本公司能批量生产才表示整个开发过程完成。
一、塑胶件塑胶件设计时尽可能做到一次成功，对某些难以保证的地方，考虑到修模时给模具加料难、去料易，可预先给塑料件保留一定的间隙。
常用塑料介绍常用的塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM等，其中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。
高档电子产品的外壳通常采用ABS+PC；显示屏采用PC，如采用PMMA则需进行表面硬化处理。
日常生活中使用的中底挡电子产品大多使用HIPS和ABS做外壳，HIPS因其有较好的抗老化性能，逐步有取代ABS的趋势。
常见表面处理介绍表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。
ABS、HIPS、PC料都有较好的表面处理效果。
机械设计手册范本
机械设计手册一、前言二、塑胶件1.1. 外形设计1.2. 装配设计1.3 结构设计三、五金件2.1 配合设计2.2 结构设计前言编制本手册的主要目的有两个：1.规公司设计人员的设计并在实际设计工作中作为参考。
2.新入公司的助理工程师的培训教材。
公司产品可分为自主开发设计产品和OEM类产品。
自主开发设计产品公司根据市场的需求，开发出符合消费者要求的产品。
随着消费者对产品要求的不断提高、市场竞争越来越激烈，这就要求设计人员设计出来的产品在外观结构、功能方面有独到之处。
在设计过程中不断优化改进产品，在保证产品质量的前提下尽可能降低产品的成本，为公司创造最大的利润。
自主开发设计产品包括公司自有品牌产品、帖牌产品、定制产品。
OEM产品OEM原来是指由客户提供所有的技术资料和图纸，制造商仅负责生产的模式。
现在所讲的OEM其实已经包括ODM，即客户提供外观、对功能提出要求，制造商根据要求进行设计、生产产品。
OEM类产品尽可能按客户的要求设计和生产产品，只有在客户的要求不合理的情况下，经与客户协商，在得到客户的同意下才能进行进一步的开发设计。
OEM类产品只有在得到客户的最终确认以与本公司能批量生产才表示整个开发过程完成。
一、塑胶件塑胶件设计时尽可能做到一次成功，对某些难以保证的地方，考虑到修模时给模具加料难、去料易，可预先给塑料件保留一定的间隙。
常用塑料介绍常用的塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM等，其中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。
高档电子产品的外壳通常采用ABS+PC；显示屏采用PC，如采用PMMA则需进行表面硬化处理。
日常生活中使用的中底挡电子产品大多使用HIPS和ABS做外壳，HIPS因其有较好的抗老化性能，逐步有取代ABS的趋势。
常见表面处理介绍表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。
ABS、HIPS、PC料都有较好的表面处理效果。
而PP料的表面处理性能较差，通常要做预处理工艺。
机械设计手册（阎邦椿主编第五版）
机械设计手册（阎邦椿主编第五版）机械设计手册第五版第卷常用设计资料第01篇常用资料、数学公式和力学公式第02篇机械工程材料第03篇零部件设计常用基础标准第04篇零部件结构设计工艺性机械设计手册第五版第卷机械零部件设计连接、紧固与传动第05篇连接与紧固第06篇带传动和链传动第07篇摩擦轮传动与螺旋传动第08篇齿轮传动第09篇轮系第10篇减速器和变速器第11篇机构机械设计手册第五版第卷机械零部件设计轴系、支承与其他第12篇轴第13篇滑动轴承第14篇滚动轴承第15篇联轴器、离合器与制动器第16篇弹簧第17篇起重运输机械零部件和操作件第18篇机架与箱体第19篇管道与管道附件第20篇润滑第21篇密封机械设计手册第五版第卷现代设计理论与方法第33篇现代设计理论与方法综述第34篇普适设计与功能设计第35篇创新设计第36篇绿色设计与和谐设计第37篇机械系统概念设计第38篇机械系统的振动设计及噪声控制第39篇机械结构的有限元设计第40篇疲劳强度设计第41篇机械可靠性设计第42篇造型设计和人机工程第43篇摩擦学设计第44篇优化设计第45篇虚拟设计第46篇智能设计第47篇并行设计与协同设计第48篇反求设计与快速成形制造技术第49篇快速响应变型设计第50篇计算机辅助设计第51篇公理设计与质量功能展开（QFD ）设计第52篇产品综合设计的理论与方法机械设计手册第五版第卷机电一体化与控制技术第25篇机电一体化技术及设计第26篇机电系统控制第27篇工业机器人技术第28篇数控技术第29篇微机电系统及设计第30篇机械状态监测与故障诊断技术第31篇激光及其在机械工程中的应用第32篇电动机、电器与常用传感器机械设计手册第五版第卷流体传动与控制第22篇液压传动与控制第23篇气压传动与控制第24篇液力传动。
非标自动化机械设计手册
非标自动化机械设计手册一、引言非标自动化机械设计是指根据特定的生产需求，基于一定的机械原理和工程技术方法，设计出适用于特定生产场景的自动化机械设备。
本手册旨在为非标自动化机械设计人员提供设计准则和技术指导，以确保设计的机械设备具备高效性、安全性和可靠性。
二、设计流程1.研究需求：首先要了解生产需求和工艺流程，明确机械设备的实际应用场景和要求。
2.制定技术方案：根据需求，结合机械原理和工程技术方法，制定设计的技术方案，包括机械结构、控制系统、动力源等。
3.进行设计计算：根据技术方案，进行各项设计计算，包括机械强度、动力配比、传动比等。
确保设计的合理性和稳定性。
4.绘制图纸：根据设计计算结果，绘制机械设备的工程图纸，包括总装图、零件图等，确保图纸的准确性和可读性。
5.选购和制造零部件：根据绘制的图纸，选购和制造机械设备所需的零部件，确保零部件的质量和适用性。
6.进行设备装配：根据图纸和零部件，进行机械设备的装配工作，确保装配的正确性和连接的可靠性。
7.完成设备调试：在装配完成后，对设备进行调试和检测，确保设备的运转稳定和功能正常。
8.设备验收和交付：对调试完成后的设备进行验收，确保设备达到设计和使用要求，然后进行交付使用，并记录相关验收和交付记录。
三、设计要点1.安全性：在设计过程中，要注重设备的安全性。
采取合适的措施，确保设备在工作中不会造成人员伤害或财产损失。
2.可靠性：机械设备的可靠性是非常重要的。
在设计时应考虑各种工况下设备的稳定性和耐久性，确保设备能长期稳定运行。
3.高效性：机械设备的效率对生产效益有着直接影响。
在设计时要考虑如何提高设备的生产效率和工作效能，减少能源消耗和成本。
4.灵活性：随着生产需求和工艺流程的变化，机械设备也需要具备一定的灵活性。
在设计时要考虑如何方便设备的改造和调整。
5.维护性：机械设备需要定期维护和保养，以确保其正常运行。
在设计时要考虑如何方便设备的维护和维修，减少停机时间和维护费用。
非标机械设计手册
非标机械设计手册一、前言非标机械是指非标准尺寸和特殊功能的机械设备。
在工业生产中，非标机械的设计和制造常常需求更高的技术水平和创新能力。
本手册旨在总结非标机械设计的经验和方法，提供一些设计与制造的参考和指导。
二、非标机械设计的原则和要点1.灵活性与适应性非标机械设计需要充分考虑不同生产环境的特点，具备灵活的适应性，能够满足不同工艺要求和生产场景的需求。
2.技术创新与优化在设计非标机械时，需要注重技术创新，借助最新的科技成果和材料，优化结构和性能，提高机械的效率和稳定性。
3.安全性与可靠性非标机械在设计与制造过程中，需要充分考虑安全性与可靠性，确保设备在运行过程中能够保障人员的安全，减少故障的发生，提高生产效率。
4.经济性与环保性非标机械的设计需要兼顾经济性和环保性，尽可能降低成本，提高利用率，减少能源消耗和污染物排放，实现可持续发展。
5.工艺合理化与简化在设计非标机械时，需要考虑到制造工艺的合理化和简化，降低制造难度，提高加工精度，减少生产周期，降低制造成本。
三、非标机械设计的流程1.需求分析明确非标机械的使用环境、功能需求、技术参数和性能要求，进行充分的需求调研和分析。
2.方案设计根据需求分析，结合技术和市场现状，制定初步的设计方案，包括整体结构、关键部件、工作原理等。
3.结构设计进行详细的结构设计和分析，包括材料选择、受力分析、强度计算等，确保机械的结构合理、稳定。
4.零部件设计对机械的各个零部件进行设计，包括零件的尺寸、形状、工艺要求等。
5.检测与验证通过模拟分析、实验验证等手段，对设计方案和零部件进行检测和验证，确保设计的可行性。
6.制造与调试根据设计图纸进行机械的制造和装配，进行全面的调试，以确保设备的正常运行。
7.验收与完善完成机械制造后，进行全面的验收，对性能进行测试和完善设备的各项功能。
四、非标机械设计的工程实例1.自动化装配线自动化装配线是一种非标机械设备，用于工业生产中产品的自动化装配，可以提高生产效率，减少人力成本。
《机械设计手册》第一章绪论
注意运用理论力学的有关知识
机械原理作为一门技术基础课，其先修课是高等数学、物理、理论力学和工程制图等，其中，理论力学与本课程的学习关系最为密切。机械原理是将理论力学的有关原理应用于实际机械，它具有自己的特点。在学习本课程的过程中，要注意把理论力学中的有关知识
运用到本课程的学习中。
教材内容有调整（增加、删减、顺序调整），考试以课堂讲的内容为准，要求大家必须来听课。班干部做好考勤，不定时点名。课堂提问前次课内容。
结业成绩 = 期末考试+作业+实验+（平时）
五、几点要求
课后复习，认真（独立）完成作业。作业纸用16开白纸，不对折。文字部分用圆珠笔或钢笔；作图部分一律用铅笔，作图使用绘图仪器，不能随手涂画。
机械原理
Adjust the spacing to adapt to Chinese typesetting
参 考 教 材
参 考 教 材
张世民主编 《机械原理》 中央广播电视大学出版社
02
参 考 教 材
01
课时安排 总学时：64 讲 课：54 实 验：6 一：4
01
研究对象和内容
01
02
在重视逻辑思维的同时，加强形象思维能力的培养
从基础课到技术基础课，学习的内容变化了，学习方法也应有所转变，重要的一点，是要在发展逻辑思维的同时，重视形象思维能力的培养。这是因为技术基础课较之基础课更加接近工程实际，要理解和掌握本课程的一些内容，要解决工程实际问题，要进行创造性设计，单靠逻辑思维是远远不够的，必须发展形象思维能力。
机器和机构统称为 机械
机构的运动分析
机器动力学
机械传动系统的方案设计
常用机构的分析与设计
机械设计手册第五版(目录)
机械设计手册第五版〔目录〕第一卷第1篇：一般设计资料第一章、常用基础资料和公式第二章、铸件设计的工艺性和铸件结构要素第三章、锻造和冲压设计的工艺性和结构要素第四章、焊接和铆接设计的工艺性第五章、零部件冷加工设计工艺性与结构要素第六章、热处理第七章、外表技术第八章、装配工艺性第九章、工程用塑料和粉末冶金零件设计要素第十章、人机工程学有关功能参数第十一章、符合造型、荷载、材料等因素要求的零部件结构设计准则第十二章、装备要求及设备基础第2篇：机械制图、极限与配合、形状和位置公差及外表结构第一章、机械制图第二章、极限与配合第三章、形状和位置公差第四章、外表结构第五章、孔间距偏差第3篇：常用机械工程材料第一章、黑色金属材料第二章、有色金属材料第三章、非金属材料第四章、其他材料及制品第4篇：机构第一章、机构分析的常用方法第二章、基本机构的设计第三章、组合机构的分析与设计第四章、机构参考图例第二卷第5篇：连接与紧固第一章、螺纹及螺纹连接第二章、铆钉连接第三章、销、键和花键连接第四章、过盈连接第五章、胀紧连接和型面连接第六章、锚固连接第七章、粘结第6篇：轴及其连接第一章、轴和软轴第二章、联轴器第三章、离合器第四章、制动器第7篇：轴承第一章、滑动轴承第二章、滚动轴承第三章、直线运动滚动功能部件第8篇：起重运输机械零部件第一章、起重机械零部件第二章、输送机械零部件第9篇：操作件、小五金及管件第一章、操作间及小五金第二章、管件第三卷第10篇：润滑与密封第一章、润滑方法及润滑装置第二章、润滑剂第三章、密封第四章、密封件第11篇：弹簧第一章、弹簧的类型、性能及应用第二章、圆柱螺旋弹簧第三章、截锥螺旋弹簧第四章、蜗卷螺旋弹簧第五章、多股螺旋弹簧第六章、蝶形弹簧第七章、开槽蝶形弹簧第八章、膜片弹簧第九章、环形弹簧第十章、片弹簧第十一章、板弹簧第十二章、发条弹簧第十三章、游丝第十四章、扭杆弹簧第十五章、弹簧的特殊处理及热处理第十六章、橡胶弹簧第十七章、橡胶---金属螺旋复合弹簧〔简称复合弹簧〕第十八章、空气弹簧第十九章、膜片第二十章、波纹管第二十一章、压力弹簧管第12篇：螺旋传动、摩擦轮传动第一章、螺旋传动第二章、摩檫轮传动第13篇：带、链传动第一章、带传动第二章、链传动第14篇：齿轮传动第一章、渐开线圆柱齿轮传动第二章、圆弧圆柱齿轮传动第三章、锥齿轮传动第四章、涡杆传动第五章、渐开线圆柱齿轮行星传动第六章、渐开线少齿查行星齿轮传动第七章、销齿传动第八章、活齿传动第九章、点线啮合圆柱齿轮传动第十章、塑料齿轮第四卷第15篇：多点啮合柔性传动第一章、概述第二章、悬挂安装结构第三章、悬挂装置的设计计算第四章、柔性支撑的结构形式和设计计算第五章、专业技术特点第六章、整体结构的技术性能、尺寸系列及选型方法第七章、多点啮合柔性传动动力学计算第16篇：减速器、变速器第一章、减速器设计一般资料第二章、标准减速器及产品第三章、机械无极变速器及产品第17篇：常用电机、电器及电动〔液〕推杆及升降机第一章、常用电机第二章、常用电器第三章、电动、电液推杆及升降机第18篇：机械振动的控制及利用第一章、概述第二章、机械振动的基础资料第三章、线性振动第四章、非线性振动机随机振动第五章、振动的控制第六章、机械振动的利用第七章、机械振动测量技术第八章、轴和轴系的临界转速第19篇：机架设计第一章、机架结构概论第二章、机架设计的一般规定第三章、梁的设计与计算第四章、柱和立架的设计与计算第五章、桁架的设计与计算第六章、框架的设计与计算第七章、其他形式的机架第20篇：塑料制品与塑料注射成型模具设计第一章、塑料制品设计第二章、塑料注射成型工艺第三章、塑料注射成型模具设计第四章、热固性塑料注射成型模具第五章、塑料注射成型模具实例第六章、塑料注射成型模具标准模架第七章、塑料注射成型模具设计程序与CAD第五卷第21篇：液压传动第一章、基础标准与液压流体力学常用公式第二章、液压系统设计第三章、液压基本回路第四章、液压工作介质第五章、液压泵和液压马达第六章、液压缸第七章、液压控制阀第八章、液压辅助件及液压泵站第九章、液压传动系统的安装、使用和维护第22篇：液压控制第一章、控制理论基础第二章、液压控制概述第三章、液压控制元件、液压动力元件、伺服阀第四章、液压伺服系统的设计计算第五章、电液比例系统的设计计算第六章、伺服阀、比例阀及伺服缸主要产品简介第23篇：气压传动第一章、基础理论第二章、压缩空气站、管路网络及产品第三章、压缩空气净化处理装置第四章、气动执行元件及产品第五章、方向控制阀、流体阀、流量控制阀及阀岛第六章、电--气比例/伺服系统及产品第七章、真空元件第八章、传感器第九章、气动辅件第十章、新产品、新技术第十一章、气动系统第十二章、气动相关技术标准及资料第十三章、气动系统的维护及故障处理。
全套现代机械设计手册
全套现代机械设计手册第一章：绪论1.1 机械设计概述机械设计是一门工程学科，它研究如何利用各种原材料和现代制造技术，设计和制造各种机械设备。
机械设计师需要具备良好的数学、物理和工程知识，能够理解和应用材料力学、流体力学、热力学等知识，同时要善于运用CAD、CAE等现代设计软件，将理论知识应用到实际工程中。
1.2 机械设计历史机械设计的历史可以追溯到古代，人们通过简单的机械手工具来完成各种工作。
随着工业革命的到来，机械设备的设计和制造进入了工厂化和自动化的时代，机械设计也逐渐成为一门独立的学科。
1.3 机械设计的重要性机械设计在现代工业生产中起着非常重要的作用，各种机械设备的功能和性能都直接关系到产品的质量和生产效率。
通过科学的机械设计，可以提高产品质量、降低产品成本，增加生产效率，提高企业竞争力。
第二章：机械设计基础2.1 材料力学材料力学是机械设计的基础课程，通过学习材料力学知识可以了解各种材料的力学性能和破坏机理，为正确选材提供理论依据。
2.2 流体力学流体力学是研究流体静力学与动力学的一门学科，机械设计师需要了解流体的运动规律和压力、阻力等参数，以确保流体设备的设计合理。
2.3 热力学热力学是研究能量转化和传递的学科，机械设计师需要了解热力学基本原理，以确保热机械设备的设计合理。
2.4 CAD、CAE软件CAD、CAE软件是现代机械设计的重要工具，它们可以帮助机械设计师进行三维建模、结构分析、流体仿真等工作，提高设计效率和质量。
第三章：机械设计流程3.1 产品设计产品设计是机械设计的第一步，机械设计师需要根据客户需求和市场需求进行产品设计，确定产品的功能、结构和外形。
3.2 结构设计结构设计是机械设计的核心内容，它包括传动系统、轴承系统、连接系统等设计，需要考虑材料选择、加工工艺、装配方式等因素。
3.3 零部件设计零部件设计是机械设计的重要环节，需要根据产品结构和功能要求设计各种零部件，以确保整体性能和使用寿命。
非标机械设计手册
非标机械设计手册一、引言非标机械是指定制非标准尺寸、非标准形状、功能非标准化的机械设备。
它主要用于一些特殊的生产场合和生产过程中。
相对于标准机械而言，非标机械更需要根据用户需求来设计和制造，因此需要更多的定制化和个性化设计。
本手册旨在介绍非标机械的设计原则、材料选型、结构设计、制造工艺等方面的知识，帮助读者更好地理解和应用非标机械设计。
二、非标机械设计原则1. 用户需求为导向：非标机械的设计首先要以用户需求为主导，充分理解用户的需求，并与用户深入沟通，以确保设计的机械设备能够满足用户需求。
2. 灵活性与多样性：非标机械的设计需要具有一定的灵活性和多样性，能够根据不同的使用场景和需求进行设计调整，以适应不同的工作环境和生产要求。
3. 安全可靠性：在设计非标机械时，安全性和可靠性是首要考虑的因素。
机械设备在使用过程中需要确保操作人员的安全，同时保证设备的长期稳定运行。
4. 经济性：设计非标机械需要考虑其成本，包括制造成本、使用成本和维护成本等，以保证其具有较好的经济性和竞争力。
5. 创新性：非标机械设计需要具有一定的创新性，可以通过新材料、新工艺、新技术等方面的创新来提升设备的性能和功能。
三、非标机械设计的关键技术1.材料选型：非标机械设计需要根据使用环境和工作要求选择合适的材料，包括金属材料、塑料材料、橡胶材料等。
2. 结构设计：非标机械的结构设计需要考虑力学性能、装配性、易维护性等方面的因素，以实现合理的结构设计。
3.动力传动：根据机械设备的工作原理和功能需求选择合适的动力传输方式，如机械传动、液压传动、气动传动等。
4.控制系统：非标机械通常需要配备相应的控制系统，包括电气控制系统、PLC控制系统、计算机控制系统等。
5. 制造工艺：非标机械的制造需要考虑工艺流程、加工精度、装配工艺等方面，以保证设备的质量和性能。
四、非标机械设计实例分析以一个非标机械设计实例，如非标输送设备为例进行分析。
首先需要明确用户需求，包括输送物料的种类、输送距离、输送速度等要求。
《机械设计手册》第一、第二节
FR21
FN21 v12 1 F
Ff21 2
—— 摩擦角 =arctan f
总反力方向的确定： （1）与法向反力偏斜一摩擦角
G
（2）偏斜方向与相对速度方向相反
结束
2、斜面移动
(1) 滑块沿斜面上升 FR21 F
FN
v
力平衡条件： F + G + FR21 = 0 由力多边形得：F = G tan ( +)
面积 正压力 摩擦力 d s = 2 d dFN = p ds dFf = f dFN = f p ds
摩擦力矩 dMf = dFf = f p ds
2
R r
总摩擦力矩： M f fp d s 2f p 2 d
r
R
2r 2R
讨论
1 ）新轴端： p
G 常数 2 2 (R r )
ａ < 轴将减速转动（静止时则卡死不动）
自锁
结束
G G 2、总反力的确定 1）根据平衡条件→总反力方向。 2）考虑摩擦，总反力与摩擦圆相切。 1 2
Md
12
r FN21
ａ
FR21
3）摩擦力矩方向总是与转向相反（阻止）
如：总反力FR21 对轴心之矩的方向必 与其相对转向 12的方向相反。
FR21
FN21 v12 1 F
Ff21 2
Ff21 = f FN21 = f k G
令当量摩擦系数：fv = f k Ff21 = f vG 若圆柱面为点、线接触： k ≈1 若为均匀圆柱面接触： k = /2 其余则介于两者之间。 1
G v21
2
G
结束
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机械设计手册
一、前言
二、塑胶件
1.1. 外形设计
1.2. 装配设计
1.3 结构设计
三、五金件
2.1 配合设计
2.2 结构设计
前言
编制本手册的主要目的有两个：
1.规公司设计人员的设计并在实际设计工作中作为参考。
2.新入公司的助理工程师的培训教材。
公司产品可分为自主开发设计产品和OEM类产品。
自主开发设计产品
公司根据市场的需求，开发出符合消费者要求的产品。
随着消费者对产品要求的不断提高、市场竞争越来越激烈，这就要求设计人员设计出来的产品在外观结构、功能方面有独到之处。
在设计过程中不断优化改进产品，在保证产品质量的前提下尽可能降低产品的成本，为公司创造最大的利润。
自主开发设计产品包括公司自有品牌产品、帖牌产品、定制产品。
OEM产品
OEM原来是指由客户提供所有的技术资料和图纸，制造商仅负责生产的模式。
现在所讲的OEM其实已经包括ODM，即客户提供外观、对功能提出要求，制造商根据要求进行设计、生产产品。
OEM类产品尽可能按客户的要求设计和生产产品，只有在客户的要求不合理的情况下，经与客户协商，在得到客户的同意下才能进行进一步的开发设计。
OEM类产品只有在得到客户的最终确认以及本公司能批量生产才表示整个开发过程完成。
一、塑胶件
塑胶件设计时尽可能做到一次成功，对某些难以保证的地方，考虑到修模时给模具加料难、去料易，可预先给塑料件保留一定的间隙。
常用塑料介绍
常用的塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM等，其中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。
高档电子产品的外壳通常采用ABS+PC；显示屏采用PC，如采用PMMA则需进行表面硬化处理。
日常生活中使用的中底挡电子产品大多使用HIPS和ABS做外壳，HIPS因其有较好的抗老化性能，逐步有取代ABS的趋势。
常见表面处理介绍
表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。
ABS、HIPS、PC料都有较好的表面处理效果。
而PP料的表面处理性能较差，通常要做预处理工艺。
近几年发展起来的模转印技术（IMD）、注塑成型表面装饰技术（IML）、魔术镜（HALF MIRROR）制造技术。
IMD与IML的区别及优势:
1.IMD膜片的基材多数为剥离性强的PET,而IML的膜片多数为PC.
2.IMD注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而IML是整个膜片履在树脂上
3. IMD是通过送膜机器自动输送定位,IML是通过人工操作手工挂
1.1 外形设计
对于塑胶件，如外形设计错误，很可能造成模具报废，所以要特别小心。
外形设计要求产品外观美观、流畅，曲面过渡圆滑、自然，符合人体工程。
现实生活中使用的大多数电子产品，外壳主要都是由上、下壳组成，理论上上下壳的外形可以重合，但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响，造成上、下外形尺寸大小不一致，即面刮（面壳大于底壳）或底刮（底壳大于面壳）。
可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。
所以在无法保证零段差时，尽量使产品：面壳>底壳。
一般来说，上壳因有较多的按键孔，成型缩水较大，所以缩水率选择较大，一般选0.5%。
底壳成型缩水较小，所以缩水率选择较小，一般选0.4%。
即面壳缩水率一般比底壳大0.1%
1.2 装配设计
指有装配关系的零部件之间的装配尺寸设计。
主要注意间隙配合和公差的控制。
1.2.1 止口
指的是上壳与下壳之间的嵌合。
设计的名义尺寸应留0.05~0.1mm的间隙，嵌合面应有1.5~2°的斜度。
端部设倒角或圆角以利装入。
上壳与下壳圆角的止口配合。
应使配合角的R角偏大，以增大圆角之间的间隙，预防圆角处的干涉。
1.2.2 扣位
主要是指上壳与下壳的扣位配合。
在考虑扣位数量位置时，应从产品的总体外形尺寸考虑，要求数量平均，位置均衡，设在转角处的扣位应尽量靠近转角，确保转角处能更好的嵌合，从设计上预防转角处容易出现的离缝问题。
扣位设计应考虑预留间隙。
设计扣位时应考滤侧抽心有无足够的行程。
1.2.3 螺丝柱
一般采用自攻螺丝，直径为2~3mm。
以上表中所提供的是HIPS和ABS料常用螺丝孔尺寸,对于不同的材料,螺丝孔尺寸有所不同,一般来说,比较软、韧性较好的材料d值小，较脆的材料所选d 值要大一点。
1.3 结构设计
在基本厚度的设计上，不宜过薄，否则外客强度不足，容易导致变、断裂等问题的出现，过厚则浪费材料，影响注塑生产。
一般外壳壁厚控制在1~2mm。
外壳整体厚度应平均过度，不得存在厚度差异变化大的结构，否则容易导致外观缩水，特别是在筋位底部和螺丝柱位。
为预防缩水，筋位厚度控制在0.6~1.2mm。
1.3.1面壳
键孔的设计。
键孔的碰穿方式有三种选择。
A方式利于模具的制作，但碰穿处的利边容易导致卡键；B方式则避免了卡键问题，但当碰穿偏心时则键孔变小，产生利边。
C方式增加了按键的倒入斜脚，同时保存了碰穿偏心的余量，有效的防止了问题的出现，现一般采用B或C。
1.3.2 按键设计
间隙：按键设计时要注意按键与面壳键孔的间隙，一般来说，如果按键采用
硅胶按键，则按键与面壳键孔的间隙为0.2~0.3mm。
如果按键采用悬臂梁，则要考虑预留按动时偏摆的间隙。
如按键表面需要处理则要考虑各种表面处理对间隙的影响。
水镀（电镀）镀层厚度一般为0.1mm，喷涂和真空镀一般为0.05mm。
键顶圆弧：如虑按键表面需进行丝印等处理时，按键表面圆弧不宜过大，弓形高度小于0.5mm。
圆角：按键顶部周边需倒圆角，避免卡住按键。
悬臂梁的不同设计对按键效果有不同的影响
上图所示按键按动时偏摆较大，按键与面板键孔要预留较大的间隙
上图所示按键按动时偏摆较小，按键主要做垂直运动，按键与面板键孔预留较小的间隙
另一方面，悬臂梁的长度和厚度也直接影响到按键的效果，如果是联体按键，则要避免按键连动（即按一个按键时，其它按键也跟着运动的现象，严重时会发生其它按钮发生动作，造成误操作）
按键手感：轻触式按钮的按动力量大小一般要求在100g~200g，按动灵活，手感良好。
按键寿命：按键寿命一般要求100000次，
控制变形：对于悬臂梁按键，生产、运输、储存时一定要控制按键的变形，因为轻微的变形都可能导致按键的使用效果明显下降。
二、五金件设计
2.1 电池弹弓的设计
一般根据电池的大小选择弹簧线径。
“AA”的电池采用φ0.6mm的线径；“AAA”的电池采用φ0.5mm的线径。
弹弓的负极圈数一般为3~6圈，开始第1/2圈平齐，之后开始上绕，第一与第二圈保持1.5~1.8mm的距离，利于卡入电池槽。
电池弹弓弯折角由于受加工工具的限制，弯不得小于R1.0，否则此弯折角处容易折断。
2.2钣金的弯折
设计钣金产品时要注意,一般来说,冷轧板的最小弯折半径不小于板厚，拉深时最小半径也不小于板厚。
2.3翻边孔的设计
对于直径D为2~6mm的螺钉,翻边孔的直径d≈D-1/4D。