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고품질의 기계 제품을 저가에 공급하기 위한 설계자의 역할은 매우 중요하다. 기계설계를 할 때 알아야 할 지식들은 다양하고 양이 많다. 다루는 주제들은 기계, 항공, 조선, 자동차 등 응용할 수 있는 범위가 매우 넓다. 기계관련 전공 학생들에게 필요한 내용들이다. 설계능력을 갖추기 위해서는 우선 기본개념을 확실하게 다지는 것이 중요하다. 왜 그렇게 적용되었는지를 이해하고 원리를 숙지하여야 내용이 정리된다. 눈으로 이해하려고 하지 말고, 손으로 직접 정리하고 풀어야 한다. 만약 기본개념과 원리를 확실하게 이해하지 않고, 암기식 문제풀이를 한다면 많은 내용들이 어렵게 느껴질 것이다. 이 책의 특징은 다음과 같다. 첫째, 이론들 중 고체역학에서 취급하는 내용은 아주 간단히 언급하였고, 여기서 취급하지 않는 내용들은 개념과 원리를 이해하여 학습하도록 하였다. 둘째, 내용의 전개가 직접적인 연관이 없는 것은 참고로 정리하였다. 셋째, 현장실무의 내용을 많이 다루었다. 현장에서 많이 활용되는 공차, 구름베어링, 벨트, 체인, 피로파괴, 기어 부분은 비교적 자세하게 다루었다. 아직까지 현장에서는 대부분 중력단위를 쓰고 있으며 많은 자료들이 중력 단위로 되어 있는 점을 감안하여 단위는 중력 단위계와 SI 단위계를 혼용하였다. 넷째, 공학도들이 1차로 목표로 하는 기사시험, 변리사 시험, 기술고시 등에도 대비할 수 있도록 계산형 문제에는 기본문제로서 기계기사 출제유형과 비슷한 것으로 하였고, 응용문제로서 설계능력을 향상시켜 현장실무에 적응할 수 있는 것으로 구성하였다. 논술형 문제는 개념 정리가 필요한 문제를 제시하였다. 이 책은 2001년 처음 출간된 후 몇 번의 개정을 통해 오늘에 이르렀고, 사용의 편의성을 제공하기 위해 필요에 따라 총론편과 기계요소편을 총 3권으로 분권할 수 있도록 제본하였다.

총론편

1장 기본사항
1.1 기계의 정의
1.2 컴퓨터를 이용한 설계 및 생산
1.3 기계설계시 고려사항
1.4 품질과 신뢰성기반 설계
1.5 생산 및 가공을 고려한 기계 부품의 형상 설계
1.6 기계요소의 분류
1.7 단위계
1.8 효율과 손실
1.9 전동기의 특성
1.10 플라이휠 효과
연습문제

2장 응력과 변형률
2.1 역학계의 해석
2.2 하중의 분류
2.3 재료의 역학적 거동
2.4 응력의 합성
2.5 상당 모멘트
2.6 응력집중
2.7 크리프
2.8 정적하중에 의한 파손예측 이론
2.9 경험적 안전계수
2.10 충격
2.11 신뢰도 방법
연습문제

3장 피로파손
3.1 기본개념
3.2 고사이클 피로파손
3.3 피로파손에 대한 파괴역학의 기본개념
3.4 저사이클 피로
연습문제

4장 공차
4.1 산업표준
4.2 공차의 필요성
4.3 치수공차와 끼워맞춤
4.4 한계 게이지
4.5 수축결합
4.6 기하공차
4.7 최대실체 공차방식
4.8 포락의 조건
4.9 기하공차와 치수공차의 규제 방법 비교
4.10 기능게이지
4.11 표면거칠기
연습문제

5장 금속기계재료의 선정
5.1 기계재료
5.2 재료에 대한 세계 표준
5.3 열처리 용어
5.4 철강재료
5.5 알루미늄 및 알루미늄 합금
5.6 구리 및 구리합금
연습문제

부록 A 그리스문자
부록 B 수학공식
부록 C 유효숫자 계산법
부록 D 정규분포의 해석
부록 E 기하공차의 적용예
부록 F 보통기하공차 및 보통치수공차
부록 G 응력 및 변형률
부록 H 보의 처짐과 처짐각
부록 I 원통해석
부록 J 탄성 접촉응력 공식
부록 K 순금속의 성질
부록 L 금속재료의 기계적 성질
부록 M 단위환산
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기계요소편 I

결합용 요소
6장 나사
6.1 나사의 구분
6.2 나사의 구조와 명칭
6.3 나사의 표시방법
6.4 나사의 정밀도 등급
6.5 나사의 종류
6.6 나사역학
6.7 나사설계
6.8 죄어진 볼트에 외력이 작용할 때
6.9 너트설계
6.10 볼트의 종류
6.11 여러 가지 나사
6.12 일반와셔
6.13 나사풀림방지장치
6.14 렌치
연습문제

7장 리벳
7.1 리벳 작업
7.2 리벳의 종류
7.3 리벳 재질
7.4 이음의 분류
7.5 리벳 용어
7.6 리벳 이음의 강도 및 효율
7.7 편심하중을 받는 구조용 리벳
연습문제

8장 용접
8.1 용접법의 종류
8.2 용접부의 구성 및 용접부 결함
8.3 용접이음의 분류
8.4 용접에 의한 변형과 잔류응력
8.5 용접효율
8.6 용접이음의 강도설계
연습문제

축계요소
9장 축
9.1 축의 분류
9.2 축의 재료
9.3 축의 바깥치수
9.4 축설계시 고려사항
9.5 축설계
연습문제

10장 미끄럼 베어링
10.1 미끄럼 베어링의 형태
10.2 마찰의 종류
10.3 점성유체에 대한 뉴턴의 법칙
10.4 윤활에서 마찰계수의 추정
10.5 레이놀드 방정식
10.6 유막에서 압력의 형성원리
10.7 동압저널베어링의 정적특성
10.8 저널베어링 설계에 필요한 변수
10.9 베어링 재료
10.10 미끄럼 베어링의 설계
10.11 베어링 발열과 냉각
연습문제

11장 구름 베어링
11.1 구름 베어링의 구조 및 구성
11.2 구름 베어링의 분류
11.3 구름 베어링의 재료
11.4 구름 베어링의 종류
11.5 규격 및 치수표기
11.6 베어링 선정시 검토항목
11.7 베어링 선정
11.8 베어링 배열
11.9 정 정격하중
11.10 구름 베어링의 동 정격하중과 정격수명의 계산
11.11 구름 베어링의 윤활
11.12 구름 베어링의 정밀도 등급과 끼워맞춤
11.13 베어링과 조립부품 사이의 간섭방지 치수 및 어깨높이 치수
11.14 베어링의 축방향 고정
11.15 베어링의 설치 및 해체
연습문제
12장 축이음
12.1 커플링
12.2 클러치
연습문제
13장 키, 핀, 코터
13.1 축과 보스e의 결합 방법
13.2 키
13.3 스플라인
13.4 코터e
13.5 핀
연습문제

부록 M. 단위환산
부록 N. 윤활유의 점도 비교
부록 O. 마찰 클러치와 마찰 브레이크
부록 P. 베어링의 정격하중
부록 Q. 레이디얼 볼 베어링의 수명 계산

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기계요소편 II

동력전달요소I - 직접전동요소
14장 마찰차
14.1 마찰차의 종류
14.2 원통 마찰차
14.3 홈 마찰차
14.4 원추 마찰차
연습문제

15장 평기어
15.1 기어의 종류 및 분류
15.2 치형곡선의 기구학적 조건
15.3 치형곡선의 종류
15.4 인벌류트 치형을 갖는 평기어
15.5 기어의 성능
15.6 이의 간섭과 잇수
15.7 치형가공
15.8 전위 평기어
15.9 기어재료
15.10 기어설계
15.11 윤활과 발열대책
15.12 평기어에 작용하는 하중 및 전달동력
연습문제

16장 기타 기어 및 기어열
16.1 헬리컬기어
16.2 베벨기어
16.3 웜 및 웜기어
16.4 기어열
연습문제

동력전달요소II - 간접전동요소
17장 평벨트 및 V벨트
17.1 평벨트
17.2 V벨트
연습문제

18장 타이밍 벨트, 체인
18.1 타이밍 벨트
18.2 체인
연습문제

운동제어요소
19장 브레이크 및 관성차
19.1 블록 브레이크
19.2 드럼 브레이크
19.3 원판 브레이크
19.4 원추 브레이크
19.5 밴드 브레이크
19.6 관성차
연습문제

20장 스프링
20.1 스프링의 특성
20.2 스프링의 종류
20.3 코일스프링 재료
20.4 압축 코일스프링 및 인장 코일스프링
20.5 압축 코일스프링의 피로해석
20.6 비틀림 코일스프링
20.7 토션 바
20.8 판 스프링
20.9 접시 스프링
20.10 고무 스프링
20.11 공기 스프링
연습문제

부록 M. 단위환산
부록 R. V홈에 대한 상당마찰계수
부록 S. AGMA 기어 설계식
부록 T. 전위기어 및 내접기어의 관계식

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참고문헌