机械另件讲义

《机械另件讲义》由同济大学建筑机械教研组编，1957年上海印行，封面题“机械另件講義”，属高等学校建筑机械相关专业的技术基础课讲义。本书卷首为“绪论”，正文可见第一篇“总论”及第二篇“可拆联接机件”部分内容。绪论从机械制造和设计的历史谈起，指出劳动人民早就使用杠杆和绞盘（桔槔和辘轳）等简单工具取水灌溉，使用兽力拖动的车辆运输货物和乘客，也使用简单起重机械修建宫殿、庙宇和其他大建筑物；古代希腊、罗马和埃及在修建金字塔和其他大建筑物时也曾利用杠杆、楔、绞车和齿轮等简单机械和另件。绪论又述十九世纪中叶产生了最初的关于机器计算和设计的科学，包括整个机器制造业并综合理论力学、材料力学、机械另件、机器制造工艺学、起重机、蒸汽机、内燃机等课程，总称为机械学或机械构造学，后来才分成各种不同课程；从机械学分出来的机械另件学是一门很年轻的科学，以近代叙述方式出现仅七十多年历史。绪论还介绍俄国和苏联学者在机械另件学方面的贡献，如1881年基尔比切夫教授完成第一部名为“机械另件”的教程，虎加可夫教授是机械另件学奠基者之一并首先作出详细机械另件量表，茹可夫斯基教授首先分析螺帽中各圈螺纹的载荷分布并用实验方法研究皮带传动中的滑动问题，彼得罗夫院士是摩擦与润滑流体力学理论的创作者，彼得鲁维奇博士论证齿轮传动中表面强度问题，杰米亚诺夫教授和颜吉亚尔教授在皮带传动研究方面继承欧拉和茹可夫斯基的工作；现代苏联学者如斯大林奖金获得者萨维林教授、多布罗窝利斯基教授、查美兹基教授等，在机械另件学研究、课程讲授、教材编写及课程设计领导工作上具有显著成绩。绪论还指出苏联科学家勇于打破旧保守成规，如高速皮带应用（皮带速度大于100米/秒）以事实证明某些外国理论家认为皮带传动速度不可能超过50米/秒的错误，并在轴扭转角容许极限、遥轮表面强度、液体摩擦流体力学理论等问题论证中创造新理论和方法；苏联技术进步也建立在生产者与科学家创造性合作的基础上，许多先进工厂在制造头等质量机械的同时解决了机械设计及计算方面的若干重要问题。绪论后半述及我国古代劳动人民在机械工艺和制造方面的贡献，如金属冶炼、青铜轴承使用、钩及轮系的具体应用等远较西方各国为早，但這些技术发明没有得到发展；解放前我国没有独立机器制造业，旧中国机器工业仅有装配修理能力，工厂出品规格混乱、质量不高，是典型的半殖民地性质机器工业；解放后短短几年，在党和毛主席正确领导下，加上苏联和其他人民民主国家援助，经过三年恢复时期，我国于1953年开始发展国民经济第一个五年计划，机器制造工业占重要地位，汽车、机车和拖拉机制造、建筑材料工业中水泥工厂和混凝土工厂等建设都要求机器制造业供给各种装备。绪论还说明现代机器制造的特征是新机器更大的动力、更高的速度和高度的效率，新机器应当生产率高、操纵简单、工作寿命长并能完全满足安全技术要求；机器中需要采用标准另件及部件，节省金属特别是有色金属和稀有合金，降低安全系数并采用互换性另件，以减轻装配工作并采用流水作业生产和大量生产先进方法。绪论最后指出机器由另件组成，机械另件一般可分为普通另件或标准另件（如螺钉、轴和齿轮等，可用于不同形式机器）和特殊另件（如曲轴、汽轮机等，仅适合一定形式机器使用），本课程只研究普通另件；土木建筑工程各部门都要运用各种建筑机械，如起重运输机械、筑路机械、给水排水工程中的抽水机、供热与通风用的热力发动机和泵与通风机等，因此机械另件作为技术基础课，是数理、理论力学、材料力学等基础课与建筑机械、筑路机械等专业课之间的桥梁。

正文第一篇“总论”第一章讨论保证机器及另件构造合理性的条件，列强度、刚度、足够的使用期限、保证充分的散热、提高机械效率、工艺性、重量小等要求，并说明机器及另件制造应尽可能少用或不用稀有材料，符合安全技术规范，便于修理、操纵及运输，外表美观，工作时震动小及响声小。第二章讨论机器制造及机械另件的标准化，指出标准规范的制订是为了保证大量使用标准另件（螺钉、螺帽、垫圈等）的可能性，保证在专门工厂中集中制造大量另件的可能性；标准化目的是运用应用最广泛的典型另件及部件，以简化生产及降低成本；并说明我国当时还未制定全面的国家标准，因此本课程主要介绍并参考苏联标准规格（苏联国家标准FOCT及OCT）。第三章讨论机器制造中所采用的材料，述黑色金属（铸铁与钢）、有色金属（铜、锌、铅、锡、钨等，主要制成合金使用，如青铜、黄铜、巴氏合金等）、金属陶瓷材料（粉末合金）和各种塑料，以及木料、皮革、橡胶、石棉、砥、麻等材料；分别说明铸铁分类（灰铸铁、白铸铁、可锻铸铁、合金铸铁）及灰铸铁机械性质表、钢的分类（结构钢、工具钢、特种钢；碳钢和合金钢；普通钢、优质钢和特等优质钢）及普通A族钢机械性质表、有色金属和合金（黄铜、青铜、轻合金、轴承合金）、金属陶瓷材料等。第四章讨论载荷、应力及安全系数，将载荷分为静载荷、脉动循环载荷、对称循环载荷三个基本类型，说明应力循环图及复杂应力状态下的强度计算，并述根据安全系数决定许用应力的方法，许用应力等于界限应力除以安全系数；对静载荷及脆性材料通常用极限强度作为界限应力，对塑性材料可用屈服极限，对对称变向载荷须根据对称循环耐久限计算；又列检表法、部份系数法（性能系数、计算系数、工艺系数、验收系数）等求安全系数的方法，并指出安全系数取得太大浪费材料，取得太小则另件可能产生过度变形以至破坏。

第二篇“可拆联接机件”第二章为“螺钉和螺旋”，述螺旋联接是最古老型式的联接，目前不可能找到一部没有螺钉的机器；螺旋可分为螺栓和螺钉、传动螺旋（如千斤顶中的螺旋桨），本章概括研究螺钉联接的基本问题及螺旋千斤顶工作原理。正文可见螺旋线和螺纹牙齿的形成、传动螺旋的原理及其传动效率（方形螺纹传动螺旋的效率、三角形螺纹传动螺旋的效率）、螺旋千斤顶等内容，列有螺旋线导角公式、螺距与升距关系、方形螺纹效率公式、自锁条件、三角形螺纹转化摩擦系数及效率公式、螺旋千斤顶力矩与效率计算等。本书作为1957年同济大学建筑机械教研组编写的讲义，结合苏联机械另件学成果与中国当时机器制造业及建筑机械发展需要，系统讲述机械另件课程的基本概念、材料、强度计算及联接机件，反映了建国初期工科技术基础课教材的编译与教学面貌，对研究中国机械工程教育史、机械另件课程教材史及1950年代技术教育具有文献参考价值。本次仅见前20页，后续内容待补。