工业工程三维造型设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:曾振祥

出品人:

页数:212

译者:

出版时间:2001-10-1

价格:28.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502533748

丛书系列:

图书标签:

• 工业工程
• 三维造型
• 设计
• CAD
• 建模
• 数字化设计
• 工程图学
• 产品设计
• 机械设计
• 计算机辅助设计

现代机械设计原理与应用 本书旨在为读者提供一套全面、深入且与时俱进的现代机械设计理论与实践知识体系。 本书内容聚焦于基础理论的夯实、前沿技术的引入以及工程实践的指导，力求培养读者独立分析和解决复杂机械工程问题的能力。全书结构严谨，逻辑清晰，内容覆盖从材料选择到系统集成的多个关键环节。 第一部分：机械设计基础与材料科学（约 400 字） 本部分首先回顾和深化了经典机械设计的基础理论，重点阐述了应力分析、变形计算、疲劳强度和可靠性设计等核心概念。 材料学基础与选择： 详细介绍了工程材料的宏观与微观特性，涵盖金属合金（如高强度钢、铝合金、钛合金）、高分子材料以及先进复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料）的性能、加工特点和适用场景。重点分析了材料在不同载荷、温度和腐蚀环境下的行为模式，并建立了材料性能数据库与选择方法论，指导工程师根据实际工况进行最优化选材。 载荷与失效分析： 系统讲解了静态、动态及交变载荷的精确评估方法，包括有限元分析（FEA）在复杂结构应力集中识别中的应用。深入剖析了机械零件的失效模式，如疲劳断裂、蠕变、应力腐蚀和磨损。针对性地介绍了提高构件抗疲劳寿命的表面强化技术，如渗碳、氮化、喷丸强化及其机理分析。 连接技术进阶： 传统连接件（螺栓、铆钉）的设计规范在此部分得到更新，尤其强调了高可靠性连接（如预紧力控制、自锁机制）的设计考量。对现代连接技术如结构胶粘接、爆炸焊和搅拌摩擦焊（FSW）在航空航天和汽车轻量化中的应用进行了案例分析和设计指导。 第二部分：典型机械零部件设计与优化（约 500 字） 本部分是全书的核心，详细论述了机械传动和运动部件的设计准则、参数计算和性能优化。 轴系、轴承与润滑： 轴系设计部分侧重于临界转速分析和扭转振动抑制。滚动轴承和滑动轴承的设计不仅限于基本的寿命计算，更深入探讨了轴承的动态特性、径向和轴向游隙的精确控制，以及在极端工况下的热力耦合分析。润滑学部分结合了流体力学，详细阐述了边界润滑、弹性流体润滑（EHL）的理论模型，并介绍了新型智能润滑材料的应用。 齿轮传动系统： 齿轮设计部分超越了传统的霍夫曼和ISO标准，引入了齿形修正（如变位、变顶隙）对承载能力和传动平稳性的提升作用。重点分析了高精度、高负荷齿轮副的接触应力分布、齿根弯曲疲劳分析以及齿面硬度的优化匹配。此外，还涵盖了准双曲面齿轮和行星齿轮系（Epicyclic Gearing）的布局与传动比设计。 弹簧与柔性元件： 弹簧设计着重于动态响应特性、刚度线性度与长期稳定性。对于蝶形弹簧、板簧等特殊形式，提供了精确的几何参数化设计流程。柔性机构的设计部分引入了柔顺机构（Compliant Mechanisms）的概念，分析了通过材料弹性变形实现运动的优势及其在精密仪器中的应用。 摩擦、制动与密封： 摩擦学深入探讨了干摩擦、湿摩擦和混合摩擦下的能量耗散机制。制动系统设计中，考虑了制动力矩的精确分配、热影响下的制动效能衰减模型。密封技术部分，分类阐述了静态密封（垫片、O型圈）和动态密封（唇形密封、迷宫式密封）的设计规范，特别是针对高速旋转轴和高压流体系统的密封可靠性设计。 第三部分：系统集成、控制与数字化设计方法（约 450 字） 本部分着眼于现代机械系统的集成化和智能化趋势，介绍先进的设计工具和系统级思维。 机械系统集成与动力学： 阐述了如何将各个零部件有机地组织成功能完整的机械系统。重点讨论了机构运动学（正运动学、逆运动学）的求解方法，尤其是在多自由度复杂机构中的应用。机械系统动力学部分，分析了振动隔离、主动和被动减振技术，以及系统级的耦合振动响应分析。 机电一体化与控制接口： 本章讨论了机械系统与传感器、执行器（如伺服电机、步进电机）之间的接口设计。强调了反馈机制在提高系统精度和响应速度中的作用。介绍了力矩反馈、位置反馈的设计标准，以及如何根据机械系统的固有频率和带宽要求来选择合适的控制器和执行器。 数字化设计与仿真： 详细介绍了基于参数化和特征驱动的计算机辅助设计（CAD）流程，及其在快速迭代中的优势。重点讲解了如何利用多物理场仿真技术（如热-力耦合、流-固耦合）对设计方案进行虚拟验证。仿真结果的可视化解读和工程判据的建立是本节的实践重点。 可靠性工程与寿命预测： 引入了概率论在机械设计中的应用，阐述了目标可靠度指标的设定。基于Weibull分布和Lognormal分布的寿命预测模型，指导工程师进行系统的全寿命周期成本分析（LCC）和维护间隔的优化。 第四部分：专业应用案例与前沿技术展望（约 200 字） 最后一部分通过具体的工程案例，展示前述理论在实际工程中的落地应用，并对未来发展趋势进行展望。 专业案例分析： 选取了高精度机床主轴设计、大型风力发电机齿轮箱设计、以及模块化并联机器人动力学优化等三个跨领域的复杂工程案例，详细剖析了从需求定义、方案论证、关键部件设计到系统集成和测试验证的完整流程。 面向未来的设计理念： 探讨了增材制造（Additive Manufacturing, AM）对传统机械设计范式的挑战与机遇，特别是针对AM优化结构设计（如点阵结构）的力学性能分析。展望了仿生设计、自适应机构等新兴技术在下一代精密机械和智能装备中的潜在应用。 本书内容深度适中，理论阐述严谨，并紧密结合现代制造业的需求，是机械设计、机电工程、车辆工程、航空航天等领域专业人士和高年级学生的理想参考用书。

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