绪论 1

一、电气制图软件—AutoCAD简介　1

二、电气图基础知识　2

（一）电气图分类　2

1．概略图　2

2．电路图　2

3．接线图和接线表　3

4．位置图　3

5．逻辑图　3

6．功能图　4

（二）电气图的特点　4

1．电气图的主要表达方式　4

2．电气图的主要组成部分　4

3．电气图的主要元素　4

4．电气图的基本布局方法　6

5．电气图的多样性　6

（三）电气图规范　6

1．图幅尺寸　6

2．图框线　6

3．图幅分区　7

4．标题栏　7

5．图线　8

6．字体　9

7．比例　9

8．其他　9

三、电气识图基本知识　10

（一）电气图绘制的有关国家标准　10

（二）电气图形符号　10

1．电气图形符号的组成　10

2．电气图形符号的分类　11

3．常用电气工程图形符号　12

4．图形符号应用的说明　13

（三）文字符号和项目代号　14

1．文字符号　14

2．项目代号　14

（四）电气图的布局　15

1．图线的布置　15

2．电路或元件的布局　15

3．文字标注规则　17

四、学习内容及学习方法　17

小结　17

自测题　18

项目一　机械轴零件图绘制与识图　19

一、项目导入　19

二、相关知识　20

（一）中文版AutoCAD　2010操作界面　20

1．AutoCAD　2010的启动与退出　20

2．AutoCAD　2010的工作界面　21

3．图形文件管理　27

（二）AutoCAD绘图常用工具及命令　29

1．“绘图”工具栏　29

2．“修改”工具栏　30

3．“标注”工具栏　31

（三）对象捕捉追踪　32

（四）图形对象的常用操作　33

1．对象的选取与删除　33

2．视图的缩放和移动　33

3．快捷菜单　34

4．命令的放弃、撤销与重做　34

5．命令的重复　35

三、项目实施　35

1．创建项目图形文件　35

2．机械轴零件图的绘制　36

3．尺寸标注　43

4．标注整理　48

四、拓展知识　48

（一）三视图　48

（二）其他常用视图　49

1．剖视图　49

2．断面图　51

（三）机械制图基本识图　51

1．图线　51

2．表面粗糙度　52

3．新旧标准表面结构注写位置对比　53

小结　53

自测题　54

项目二　调频器电路图绘制与识图　56

一、项目导入　56

二、相关知识　57

（一）AutoCAD的图层　57

1．创建新图层　57

2．设置图层颜色、线型和线宽　58

3．设置图层状态　60

4．图层管理　60

（二）图块的创建、分解与插入　61

1．创建块　62

2．分解块　62

3．插入块　63

4．编辑块　63

（三）对图形对象的常用操作　63

1．图形对象的缩放　63

2．图形对象的移动与旋转　64

3．图形对象的复制　65

4．图形对象的镜像　66

5．图形对象的阵列　66

（四）文字工具栏　68

（五）电路原理图常用元器件图形符号　69

三、项目实施　71

（一）创建项目图形文件　71

（二）创建图层　71

（三）创建电路元器件　71

1．绘制电阻器符号　72

2．绘制电容器符号　72

3．绘制二极管符号　73

4．绘制三极管符号　74

5．绘制电感器符号　75

（四）绘制线路结构图　75

（五）插入图形符号到结构图　76

（六）添加文字和注释　78

四、拓展知识　80

（一）打印预览　80

（二）打印图形　81

小结　82

自测题　82

项目三　继电器—接触器控制电路

原理图绘制与识图　84

一、项目导入　84

二、相关知识　86

（一）电气图图幅的绘制　86

1．建立图层　86

2．绘制图框　87

3．绘制标题栏　89

4．保存图幅　90

（二）捕捉和栅格　90

1．栅格的显示样式　91

2．主栅格线的频率　91

3．捕捉和栅格的设定　92

（三）继电器—接触器控制系统介绍　92

（四）继电器—接触器控制电路图识图　93

1．电动机启动控制电路　93

2．电动机顺序控制电路　95

3．典型机床控制电路　96

三、项目实施　97

（一）电机直接启动电路图绘制　98

1．建立图层　98

2．绘制电路的线路结构图　98

3．绘制控制元器件和电动机　98

4．插入图块　104

5．添加文字和注释　104

（二）电动机顺序控制电路图绘制　105

1．绘制电路的线路结构图　105

2．绘制控制元器件　105

（三）镗床控制线路图绘制　106

1．绘制电路的线路结构图　106

2．绘制元器件图块　108

3．插入图块　111

4．添加文字和注释　111

四、拓展知识　111

（一）图形界限设置　111

（二）线型比例设置　112

小结　113

自测题　114

项目四　电气接线图的绘制与识图　116

一、项目导入　116

二、相关知识　117

（一）电气接线图介绍　117

1．项目的表示　117

2．端子的表示　117

3．导线的表示　117

（二）电气接线图实例识图　118

1．低压配电系统主接线图识图　118

2．某变电站主接线图识图　119

3．动力配电柜电气接线图识图　119

三、项目实施　121

（一）低压配电系统主接线图绘制　121

1．设置图层　121

2．绘制A3图幅　121

3．绘制元器件图块　122

4．绘制电气主接线图　123

（二）变电站主接线图绘制　126

1．建立图形文件及其图层　126

2．绘制元器件图块　126

3．绘制主接线图　128

4．插入注释文字　131

（三）动力配电柜电气接线图绘制　132

1．建立图形文件及其图层　132

2．图纸的布局　132

3．绘制元器件符号　133

4．接线图绘制　134

5．表格绘制　139

6．插入说明文字　143

四、拓展知识　143

（一）添加表格　143

（二）设置与修改表格样式　144

小结　145

自测题　146

项目五　电气平面布置图的绘制与

识图　148

一、项目导入　148

二、相关知识　152

（一）电气平面布置图介绍　152

（二）电气平面布置图实例识图　152

1．变电所电气平面布置图的识图　152

2．消防报警平面图的识图　154

3．35kV变电站电气平面布置图的

识图　155

三、项目实施　157

（一）变电所电气平面布置图绘制　157

1．设置绘图环境　157

2．绘制变电所电气平面图　158

3．尺寸标注的添加　162

（二）消防报警平面图绘制　162

1．设置绘图环境　162

2．绘制消防报警弱电符号　162

3．绘制消防报警平面图　166

（三）35kV变电站电气平面布置图绘制　167

1．设置绘图环境　167

2．图纸布局　168

3．绘制线架与母线　168

4．绘制设备、元器件布置图　171

四、拓展知识　181

（一）建筑平面图识图的基本知识　181

1．主要构造和配件图例　182

2．建筑电气平面图专用标志　183

3．建筑平面图示例　183

（二）简单建筑平面图的绘制　185

小结　187

自测题　187

项目六　电气CAD工程实践实例　190

一、项目导入　190

二、实例一　洗车机电气控制系统　190

（一）洗车机电气控制设计思路及实现　191

1．电气控制一次原理图　191

2．电气控制原理图　195

3．PLC输入/输出分配图　198

4．电气接线图　200

（二）绘图设计　202

1．一次原理图的绘制　202

2．电气控制原理图绘制　205

3．PLC输入/输出分配图绘制　206

4．电气接线图绘制　207

三、实例二　龙门刨床控制系统　207

（一）龙门刨床控制系统的设计

思路和实现　208

1．龙门刨床主电路原理图　208

2．龙门刨床电动机组的启动控制电路图　208

3．龙门刨床刀架控制电路图　210

4．龙门刨床横梁升降控制电路图　210

（二）绘图设计　211

1．龙门刨床主电路原理图绘制　211

2．龙门刨床电机组的启动控制线电路图绘制　213

3．龙门刨床刀架控制电路图绘制　215

4．龙门刨床横梁升降控制电路图绘制　218

四、拓展知识　222

（一）图形文件的输出　222

1．将图纸保存为图形文件　222

2．在Word文档、PPT文档中插入图形文件　223

3．将图形文件转换为PDF文档　224

（二）AutoCAD2010使用中的常见问题　224

1．如何设置自动保存　224

2．如何设置文件打开密码　224

3．如何创建新的工具栏　225

4．如何快速显示全图　226

5．如何使用AutoCAD的备份文件　226

6．为何有时绘制的圆形是多边形　226

7．绘图完成后在进行文字输入时，如何输入上、下标　227

8．有时候在打开别人绘制的图纸时，文字部分显示为许多“？”怎么办　227

小结　228

自测题　228

附录　232

附表1　常用基本文字符号　232

附表2　常用辅助文字符号　233

附表3　特殊字符（符号）与控制

代码或Unicode对照表　234

附表4　常用快捷命令、快捷键一览表　235

参考文献　236 2100433B

黄玮，副教授，高级技师，自动化专业带头人，云南省省级教学团队成员，是国家示范高职院校的重点示范专业“电气自动化技术”专业建设项目的核心成员，获国家职业培训师资格，云南省职业鉴定高级考评员。长期从事自动化专业的教学与科研工作，教学经验丰富，建设省级精品课程2门，校级精品课程多门；科研能力强，主持、参与省、厅级科研项目10多项，获得省、厅级奖励9项，撰写论文20余篇，编写出版教材近10本，其中普通高等教育 “十一五”国家级规划教材3本。

《电气CAD实用教程(第2版)》是2015年人民邮电出版社出版的一本图书，图书的作者是黄玮。 本书采用项目教学的方式组织内容，每个项目来源于电气工程的典型案例。主要内容涵盖了6类典型电气工程图，将绘图技巧分散在项目具体操作中，每个项目由项目导入、相关知识、项目实施、拓展知识、自测题5部分组成。

本书可作为高、中等职业技术学院电气工程及自动化、电气自动化、电力系统自动化等电气类专业教材，也可供有关技术人员、工程人员以及初次涉及电气CAD设计人员参考。

绪论　1

一、电气制图软件——AutoCAD简介　1

二、电气图基础知识　2

(一)电气图分类　2

1．系统图或框图　2

2．电路图　2

3．接线图或接线表　3

4．位置图　3

5．逻辑图　3

6．功能表图　4

(二)电气图的特点　4

1．电气图的主要表达方式　4

2．电气图的主要组成部分　4

3．电气图的主要元素　4

4．电气图的基本布局方法　6

5．电气图的多样性　6

(三)电气图规范　6

1．图幅尺寸　6

2．图框线　6

3．图幅分区　7

4．标题栏　7

5．图线　8

6．字体　9

7．比例　9

8．其他　9

三、电气识图基本知识　10

(一)电气图绘制的有关国家标准　10

(二)电气图形符号　10

1．电气图形符号的组成　10

2．电气图形符号的分类　11

3．常用电气工程图形符号　12

4．图形符号应用的说明　13

(三)文字符号和项目代号　14

1．文字符号　14

2．项目代号　14

(四)电气图的布局　15

1．图线的布置　15

2．电路或元件的布局　15

3．文字标注规则　17

四、学习内容及学习方法　17

小结　17

自测题　18

项目一　机械轴零件图绘制与识图　19

一、项目导入　19

二、相关知识　20

(一)中文版AutoCAD 2008操作界面　20

1．AutoCAD 2008的启动与退出　20

2．AutoCAD 2008的工作界面　21

3．图形文件管理　27

(二)AutoCAD绘图常用工具及命令　29

1．“绘图”工具栏　29

2．“修改”工具栏　30

3．“标注”工具栏　31

(三)对象捕捉追踪　32

(四)图形对象的常用操作　33

1．对象的选取与删除　33

2．视图的缩放和移动　33

3．快捷菜单　34

4．命令的放弃、撤销与重做　34

5．命令的重复　35

三、项目实施　35

1．创建项目图形文件　35

2．机械轴零件图的绘制　36

3．尺寸标注　43

4．标注整理　48

四、拓展知识　48

(一)三视图　48

(二)其他常用视图　49

1．剖视图　49

2．断面图　51

(三)机械制图基本识图　51

1．图线　51

2．表面粗糙度　52

3．新旧标准表面结构注写位置对比　53

小结　53

自测题　54

项目二　调频器电路图绘制与识图　56

一、项目导入　56

二、相关知识　57

(一)AutoCAD的图层　57

1．创建新图层　57

2．设置图层颜色、线型和线宽　58

3．设置图层状态　60

4．图层管理　60

(二)图块的创建、分解与插入　61

1．创建块　62

2．分解块　62

3．插入块　63

(三)对图形对象的常用操作　63

1．图形对象的缩放　63

2．图形对象的移动与旋转　64

3．图形对象的复制　65

4．图形对象的镜像　66

5．图形对象的阵列　66

(四)文字工具栏　68

(五)电路原理图常用元器件图形符号　69

三、项目实施　71

(一)创建项目图形文件　71

(二)创建图层　71

(三)创建电路元器件　71

1．绘制电阻器符号　72

2．绘制电容器符号　72

3．绘制二极管符号　73

4．绘制三极管符号　74

5．绘制电感器符号　75

(四)绘制线路结构图　75

(五)插入图形符号到结构图　76

(六)添加文字和注释　78

四、拓展知识　80

(一)打印预览　80

(二)打印图形　81

小结　82

自测题　82

项目三　继电器-接触器控制电路原理图绘制与识图　84

一、项目导入　84

二、相关知识　86

(一)电气图图幅的绘制　86

1．建立图层　86

2．绘制图框　87

3．绘制标题栏　89

4．保存图幅　90

(二)捕捉和栅格　90

1．栅格的显示样式　91

2．主栅格线的频率　91

3．捕捉和栅格的设定　92

(三)继电器-接触器控制系统介绍　92

(四)继电器-接触器控制电路图识图　93

1．电动机启动控制电路　93

2．电动机顺序控制电路　95

3．典型机床控制电路　96

三、项目实施　97

(一)电机直接启动电路图绘制　98

1．建立图层　98

2．绘制电路的线路结构图　98

3．绘制控制元器件和电动机　98

4．插入图块　104

5．添加文字和注释　104

(二)电动机顺序控制电路图绘制　105

1．绘制电路的线路结构图　105

2．绘制控制元器件　105

(三)镗床控制线路图绘制　106

1．绘制电路的线路结构图　106

2．绘制元器件图块　108

3．插入图块　111

4．添加文字和注释　111

四、拓展知识　111

(一)图形界限设置　111

(二)线型比例设置　112

小结　113

自测题　114

项目四　电气接线图的绘制与识图　116

一、项目导入　116

二、相关知识　117

(一)电气接线图介绍　117

1．项目的表示　117

2．端子的表示　117

3．导线的表示　117

(二)电气接线图实例识图　118

1．低压配电系统主接线图识图　118

2．某变电站主接线图识图　119

3．动力配电柜电气接线图识图　119

三、项目实施　121

(一)低压配电系统主接线图绘制　121

1．设置图层　121

2．绘制A3图幅　121

3．绘制元器件图块　122

4．绘制电气主接线图　123

(二)变电站主接线图绘制　126

1．建立图形文件及其图层　126

2．绘制元器件图块　126

3．绘制主接线图　128

4．插入注释文字　131

(三)动力配电柜电气接线图绘制　132

1．建立图形文件及其图层　132

2．图纸的布局　132

3．绘制元器件符号　133

4．接线图绘制　134

5．表格绘制　139

6．插入说明文字　143

四、拓展知识　143

(一)添加表格　143

(二)设置与修改表格样式　144

小结　145

自测题　146

项目五　电气平面布置图的绘制与识图　148

一、项目导入　148

二、相关知识　152

(一)电气平面布置图介绍　152

(二)电气平面布置图实例识图　152

1．变电所电气平面布置图的识图　152

2．消防报警平面图的识图　154

3．35kV变电站电气平面布置图的识图　155

三、项目实施　157

(一)变电所电气平面布置图绘制　157

1．设置绘图环境　157

2．绘制变电所电气平面图　158

3．尺寸标注的添加　162

(二)消防报警平面图绘制　162

1．设置绘图环境　162

2．绘制消防报警弱电符号　162

3．绘制消防报警平面图　166

(三)35kV变电站电气平面布置图绘制　167

1．设置绘图环境　167

2．图纸布局　168

3．绘制线架与母线　168

4．绘制设备、元器件布置图　171

四、拓展知识　181

(一)建筑平面图识图的基本知识　181

1．主要构造和配件图例　182

2．建筑电气平面图专用标志　183

3．建筑平面图示例　183

(二)简单建筑平面图的绘制　185

小结　187

自测题　187

项目六　电气CAD工程实践实例　190

一、项目导入　190

二、实例一：洗车机电气控制系统　190

(一)洗车机电气控制设计思路及实现　191

1．电气控制一次原理图　191

2．电气控制原理图　195

3．PLC输入/输出分配图　198

4．电气接线图　200

(二)绘图设计　202

1．一次原理图的绘制　202

2．电气控制原理图绘制　205

3．PLC输入/输出分配图绘制　206

4．电气接线图绘制　207

三、实例二：龙门刨床控制系统　207

(一)龙门刨床控制系统的设计思路和实现　208

1．龙门刨床主电路原理图　208

2．龙门刨床电动机组的启动控制电路图　208

3．龙门刨床刀架控制电路图　210

4．龙门刨床横梁升降控制电路图　210

(二)绘图设计　211

1．龙门刨床主电路原理图绘制　211

2．龙门刨床电机组的启动控制线电路图绘制　213

3．龙门刨床刀架控制电路图绘制　215

4．龙门刨床横梁升降控制电路图绘制　218

四、拓展知识　222

(一)图形文件的输出　222

1．将图纸保存为图形文件　222

2．在Word文档、PPT文档中插入图形文件　223

3．将图形文件转换为PDF文档　224

(二)AutoCAD 2008使用中的常见问题　224

1．如何设置自动保存　224

2．如何设置文件打开密码　224

3．如何创建新的工具栏　225

4．如何快速显示全图　226

5．如何使用AutoCAD的备份文件　226

6．为何有时绘制的圆形是多边形　226

7．绘图完成后在进行文字输入时，如何输入上、下标　227

8．有时候在打开别人绘制的图纸时，文字部分显示为许多“？”怎么办　227

小结　228

自测题　228

附录　232

附表1　常用基本文字符号　232

附表2　常用辅助文字符号　233

附表3　特殊字符(符号)与控制代码或Unicode对照表　234

附表4　常用快捷命令、快捷键一览表　235

参考文献　236 2100433B

本书第2版自2008年问世至今已经走过6个年头，承蒙很多高校材料力学教学第一线的老师和同学以及业余读者的关爱和支持，已经连续印刷了10次。 2012年获得清华大学优秀教材特等奖；同年，相应的教学成果获得北京市高等学校优秀教学成果一等奖。2012年本书第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材；2013年被批准为清华大学“985”三期名优教材建设项目立项。

最近的6年里，著者秉承不断提高课程重量、着力培养学生创新思维能力的教育与教学理念，先后在清华大学、南京航空航天大学、北京工业大学以及北京邮电大学从事“材料力学”研究型教学的研究与实践，坚持全过程讲授这门课程，授课对象每年约200名。在同事和同学们的支持与帮助下，对于教育和教学改革又有了一些新的体会和收获。材料力学（第3版）将着重反映6年来我们在研究型教学方面所取得的成果。主要有: 怎样在基于普遍提高教学质量的基础上，培养学生的创新思维能力；怎样提高课程的吸引力，增强课程教学的学术性；怎样挖掘基本教学内容的深度；怎样对传统内容中的某些概念、理论和方法加以改革和更新，突出挑战性。基于此，本书第3版修订的主要内容有以下几方面。

第一，调整了部分章节，将材料的力学性能从“第2章 轴向载荷作用下杆件的材料力学问题”中独立出来，形成“第3章 常温静载下材料的力学性能”； 重写了“剪力图与弯矩图”作为第6章；将原来的第6章分为3章: “第7章 平面弯曲正应力分析与强度设计”和“第8章 弯曲剪应力分析与弯曲中心的概念”以及“第9章 斜弯曲、弯曲与拉伸或压缩同时作用时的应力计算与强度设计”；将原来的第8章分为: “ 应力状态与应变状态分析”和“一般应力状态下的强度设计准则及其工程应用”，分别列为第11章和12章；将原来的12章也分为两章: “动载荷与动应力概述”和“疲劳强度与构件寿命估算概述”，分别列为第16章和第17章。

第二，增加了部分教学内容，主要有: 部分非金属材料的力学性能；梁的位移叠加法中的逐段刚化法；应变分析；细长压杆实验结果；线性累积损伤与疲劳寿命估算等。

第三，将力系简化的方法引入横截面的内力分析，改革传统剪力图与弯矩图的画法。

第四，正确处理变形与位移概念的联系与区别，将确定梁的转角和挠度的章节名改为“梁的位移分析与刚度设计”。

第五，在部分章节引入“反问题”: 相对于正问题，反问题的解答不是唯一的，通过对于反问题的思考，一方面可以加深对于正问题的理解；另一方面可以激励创新思维。

第六，在部分章节设计了“开放式思维案例”作为学生课外学习和研究的资源。最近几年的教学实践表明，这对于刺激思维鼓励创新是一种有效的措施。材料力学（第3版）第七，增加了若干工程案例以及灾难性工程事故的力学解析。

第八，增加和改变了部分例题和习题。

随着课程研究型教学在更多高校开展、深入和发展，材料力学的课程教学以及教材建设还会遇到一些新问题，我们将一如既往地坚持“在教学中研究，在研究中教学”，以不断提高人才培养质量为己任，在教学实践的基础上，不断提高材料力学教材的质量。

这一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在国内完成；2013年7—8月在加拿大多伦多定稿。定稿期间，得到旅加的赵渊先生和范心明女士的大力支持和协助，在本书出版之际，著者谨表诚挚谢意。

诚挚地感谢广大读者对本书的关爱，希望大家对本书的缺点和不足提出宝贵意见。

范钦珊2014.1.11