具体描述
本书根据全国高等学校载运工具运用工程专业教学指导委员第第二届六次会议确定的高职高专交通运输类“十五”规划教材编写计划编写。
本书系统地阐述了汽车底盘的结构、工作原理、检测诊断及维修，将传统的《汽车构造》、《汽车检测诊断》、《汽车维修》课程的内容有机地组合在一起，便于全面掌握汽车底盘方面的有关知识，提高综合分析和解决工程实际问題的能力。全书共分十三章，以典型轿车为主，兼顾典中、轻型货车，分别介绍与汽车传动系、行驶系、转向系、制动系、车身等相关的内容。
本书为高职高专交通运输类、汽车运用工程类和车辆工程类专业教材，也可作为成人教育、职工培训等相同或近专业的教材，还可供汽车设计、制造、使用、检测诊断和诊修、车辆管理等工程技术人员参考。
机械设计与制造基础 本书旨在为初入机械工程领域的学生和工程技术人员提供一个坚实的基础，涵盖了机械设计、材料科学、制造工艺等多个核心领域。本书内容力求详实、系统，旨在培养读者严谨的工程思维和解决实际问题的能力。 第一部分：工程材料基础 本部分深入探讨了构成现代机械系统的各类工程材料的性质、分类与选择原则。 第一章 材料科学概述 介绍材料在工程中的地位与作用，区分结构材料与功能材料。重点阐述材料的微观结构（晶体结构、晶界、缺陷）如何决定宏观力学性能。介绍材料的四个基本性能范畴：力学性能、物理性能、化学性能和工艺性能。 第二章 金属材料 详细分析黑色金属（钢铁）和有色金属（铝、铜、镁合金等）的组织结构、性能特点及应用。 钢铁材料： 深入讲解铁碳合金相图，着重分析退火、正火、淬火、回火等热处理工艺对钢材性能的调控机制。重点阐述低碳钢、中碳钢、高碳钢以及各类合金钢（如工具钢、不锈钢）的选取标准与失效模式。 有色金属： 讨论铝合金（特别是航空航天和汽车工业常用牌号）的固溶处理与时效强化机制，以及铜合金的优良导电、导热性能在电气设备中的应用。 第三章 非金属材料 涵盖高分子材料（塑料、橡胶）、陶瓷材料与复合材料的基础知识。 高分子材料： 讨论聚合物的线型、支化和交联结构，分析热塑性与热固性塑料的力学性能差异。着重介绍工程塑料（如尼龙、聚碳酸酯）在替代金属方面的优势与局限。 复合材料： 介绍纤维增强复合材料（如玻璃纤维、碳纤维增强环氧树脂）的界面作用和各向异性力学行为，强调其轻量化和高性能的特点。 第二部分：机械设计基础理论 本部分是进行任何机械装置设计的前提，涵盖了载荷分析、失效预防和零部件设计准则。 第四章 机械系统载荷分析与应力状态 建立正确的载荷识别和分析方法。区分静载荷、动载荷、冲击载荷和交变载荷。 应力与应变分析： 系统回顾弹性力学基础，介绍单向、双向和三向应力状态，重点讲解广义胡克定律、莫尔应力圆及莫尔应变圆的应用。 强度理论： 详细讲解最大正应力理论（静力破坏）和最大剪应力理论（塑性屈服），并引入能量理论在复杂应力状态下的适用性。 第五章 机械零部件的失效分析与预防 深入剖析机械零部件失效的常见形式，是保障设备可靠性的关键。 疲劳强度设计： 疲劳是交变载荷下最主要的失效形式。详细阐述S-N曲线（Wöhler曲线）的构建与应用，讨论平均应力对疲劳极限的影响（如Goodman、Soderberg、Haigh图解法）。介绍疲劳裂纹的萌生、扩展与断裂机理。 接触疲劳与磨损： 分析齿轮、轴承等接触表面承受的赫兹应力，讲解接触疲劳的特点。分类介绍磨损的三种基本类型（粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损）及其控制措施。 静力强度与许用应力： 解释安全系数的确定原则，包括基于材料性能的确定法和基于可靠性指标的概率分析法。 第六章 连接件设计 本章专注于机械结构中实现连接和传递载荷的元件设计。 螺纹连接： 详细介绍普通螺纹、传动螺纹的几何参数和强度计算。重点解析螺栓连接的预紧力对连接稳定性的影响，包括静载荷下连接的防松动设计原理（如垫圈、锁紧螺母）。 铆接与焊接： 介绍不同形式的焊缝（如角焊缝、对接焊缝）的强度校核方法，尤其关注承受疲劳载荷时的焊缝设计规范。 第三部分：运动与驱动元件 本部分关注机械系统中的能量传递和运动转换组件的设计与计算。 第七章 轴系设计 轴作为传递扭矩和承受弯矩的关键部件，其设计至关重要。 轴的强度与刚度计算： 分析工作时轴所受的组合载荷（扭转、弯曲、轴向力），应用组合强度判据。 临界转速分析： 介绍转子的挠度与振动特性，讲解临界转速的概念及其对高速旋转机械稳定性的意义，介绍基本的抗振动措施。 轴的疲劳强度校核： 重点考虑轴上键槽、轴肩等结构突变处产生的应力集中效应，并进行疲劳安全校核。 第八章 滚动轴承与滑动轴承 轴承是机械中实现相对运动和减少摩擦的核心部件。 滚动轴承： 详细介绍滚动轴承的类型（球轴承、滚子轴承）及其适用工况。重点学习依据ISO或ABMA标准进行轴承的寿命计算（基本额定寿命$L_{10}$），以及动态载荷能力与静载荷能力的选取依据。 滑动轴承： 阐述流体动力润滑理论的基础（如雷诺方程的简化应用），介绍轴承的结构设计、润滑方式选择和散热要求。 第九章 齿轮传动设计 齿轮传动是实现精确速度和扭矩转换的最普遍方式。 基本理论： 介绍直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算、渐开线啮合的特性，以及齿轮的模数、齿数、压力角等参数选择。 齿轮强度计算： 详细讲解齿面的接触疲劳强度（点蚀）和齿根的弯曲疲劳强度（断齿）的许用应力校核，考虑载荷修正系数（动载荷系数、区域载荷系数）。 非标准齿轮： 简要介绍斜齿轮和锥齿轮在实现轴交错角传动时的特殊应力分析。 第十章 联轴器、制动器与离合器 介绍用于连接、分离和控制运动的辅助机构。 联轴器： 区分刚性联轴器与弹性（柔性）联轴器的应用场景，侧重于弹性联轴器补偿轴系相对位移的能力。 制动与离合器： 分析摩擦制动和抱闸的工作原理，重点掌握制动器（如盘式、鼓式）的能量吸收能力计算和热平衡分析，确保在规定时间内有效停车或接合。 第四部分：制造工艺基础 本部分侧重于零件如何从图纸转化为实体，以及制造过程对零件性能的影响。 第十一章 机械加工基础工艺 阐述切削加工的基本原理和常用方法。 车削、铣削与钻削： 介绍典型的刀具几何形状及其对加工表面质量的影响。分析切削参数（切削速度、进给量、背吃刀深）的选择原则，着重探讨它们对工件表面粗糙度及残余应力的影响。 磨削加工： 讨论磨削作为精加工手段的特点，包括砂轮的选择和冷却液的作用。 第十二章 铸造与成形工艺 探讨原材料熔化和塑性变形在制造中的应用。 铸造工艺： 介绍砂型铸造、金属型铸造的主要流程。重点分析铸件内部的常见缺陷（如缩孔、气孔、夹渣）及其对承载能力的削弱作用。 锻压工艺： 解释自由锻、模锻和冲压过程如何通过塑性变形改善金属的内部晶粒结构，提高零件的力学性能和疲劳强度。 第十三章 现代制造技术简介 对先进制造方法的概述。 表面工程技术： 介绍渗碳、氮化、镀层技术等，这些技术旨在通过改变零件表层性能来显著提高耐磨性和抗疲劳能力，而不影响其心部的韧性。 增材制造（3D打印）： 概述选区激光熔化（SLM）等技术在复杂结构件制造中的潜力与当前面临的材料均匀性挑战。 本书的最终目标是使读者能够独立完成中小型机械装置的强度校核和基本结构设计，并能根据不同的服役条件合理选择材料和制造工艺，从而设计出可靠、经济的机械产品。书中穿插了大量工程实例和例题，以加深对理论知识与工程实践相结合的理解。
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