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出版者:东南大学出版社

作者:张江城

出品人:

页数:189

译者:

出版时间:2005-1-1

价格:20.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810898287

丛书系列:

图书标签:

• 电工基础
• 电路原理
• 电气技术
• 电力系统
• 电子技术
• 基础教育
• 职业教育
• 实训
• 理论学习
• 电工技能

《现代机械设计原理与应用》内容简介 第一部分 机械设计基础理论与方法 第一章 机械设计概论与发展趋势 本章旨在为读者构建全面的现代机械设计认知框架。我们将从机械的本质、历史演变及其在现代工业体系中的核心地位入手。重点探讨机械设计在当前全球制造业转型升级浪潮中所面临的挑战与机遇，特别是数字化设计（CAD/CAE/CAPP）、智能制造、绿色设计（可持续性与材料选择）等前沿领域的发展趋势。内容涵盖设计过程的系统化管理、人机工程学在设计初期的重要性，以及面向特定应用场景（如航空航天、新能源、生物医学器械）的设计理念的初步介绍。 第二章 材料力学基础与工程应用 本章深入剖析工程材料在承受各种载荷时的宏观和微观响应。内容包括：应力、应变的概念及分析方法，重点讲解平面应力状态和三维应力状态的转换（如莫尔圆的应用）。对材料的强度、刚度、韧性、疲劳寿命等关键性能指标进行详细阐述，并结合典型失效模式（拉伸断裂、屈曲、蠕变）进行案例分析。特别强调先进工程材料（如复合材料、智能材料）的性能特点及其在复杂载荷条件下的设计选型原则。 第三章 机械零部件的强度分析与可靠性设计 本章聚焦于具体零部件的强度校核与优化。首先系统介绍静力学、交变载荷下的疲劳强度理论（S-N曲线、Basquin方程、Miner准则等），并引入断裂力学的基本概念，用于评估裂纹扩展的风险。针对轴、轴承、齿轮、弹簧等核心零部件，详细讲解其载荷分析、几何优化以及失效预防措施。在此基础上，引入概率设计和可靠性工程的概念，讲解如何通过设计裕度、寿命预测模型，确保机械系统在规定条件下的工作可靠性。 第二章 机械传动系统设计与优化 第四章 摩擦、润滑与密封技术 本章探讨机械系统中不可避免的能量损失与磨损问题。详细分析摩擦的产生机理、分类及其控制方法。润滑理论部分涵盖流体润滑、边界润滑的物理化学基础，润滑剂的选择标准（粘度、极性、添加剂）及其在不同工况下的适用性。密封技术部分则涵盖静密封与动密封的原理、结构形式（如填料密封、迷宫式密封、机械密封），以及如何根据工作介质和运行速度进行优化选择。 第五章 齿轮传动系统的设计与分析 本章是机械传动设计的核心内容。系统介绍直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮的几何参数计算、标准范差及啮合原理。重点分析齿轮在弯曲疲劳和接触疲劳（点蚀）下的强度校核，并引入齿向、齿廓修形对传动平稳性和承载能力的影响。内容延伸至蜗轮蜗杆传动，分析其自锁性、传动效率及润滑特性。 第六章 滚动轴承与滑动轴承设计 本章详细解析滚动轴承和滑动轴承的工作机理和选型标准。滚动轴承部分涵盖静载荷和动载荷下的寿命计算（L10寿命法），角接触轴承的预紧力设定，以及轴承的安装、游隙调整和润滑方式的选择。滑动轴承部分则侧重于静压润滑、动压润滑的原理，油膜厚度的计算，以及在高温、高载荷工况下的热稳定性分析。 第七章 带传动、链传动及其他柔性传动装置 本章对比分析了带传动（V带、同步带）和链传动（滚子链、套筒链）的特点、应用范围、效率及寿命预测。重点讲解带传动的初拉力计算、包角要求和润滑对效率的影响。对于链传动，需关注节距、传动比的精确控制以及链条的张紧与缓冲机构的设计。 第三部分 现代机械系统集成与控制 第八章 机械动态特性分析与振动控制 本章从动态角度审视机械系统。内容包括机械系统建模（集中质量法、模态分析基础），单自由度、多自由度系统的自由振动与强迫振动分析。重点讲解谐振现象的危害及避免措施。在振动控制方面，深入探讨隔振器（弹簧、阻尼器）的设计原理，以及主动和被动减振技术在高速、精密机械中的应用。 第九章 机械系统运动控制与驱动技术 本章将机械设计与机电一体化相结合。系统介绍常用的机械执行器（直流/交流伺服电机、步进电机、液压/气动元件）的选型原则、工作特性及动态响应。重点讲解如何根据工作要求（精度、速度、刚度）选择合适的驱动系统，并探讨运动轨迹规划、闭环控制的基本概念。 第十章 复杂机械结构设计与集成化实践 本章面向大型复杂装备的设计集成。讨论模块化设计思想在机械系统中的应用，以及系统间的接口协调性。内容涵盖面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA）原则，并引入有限元分析（FEA）在复杂结构应力分布、热变形预测中的实际应用流程。强调在多物理场耦合（如热-力耦合）环境下的系统级优化方法。 第十一章 机械产品全生命周期管理与数字化设计 本章展望未来制造模式。详细介绍基于模型的系统工程（MBSE）在机械设计中的应用，以及如何利用数字孪生技术进行虚拟调试与远程运维。探讨产品的可靠性、可维护性、可制造性（RCM）如何贯穿于设计全周期，并对工业物联网（IIoT）在设备健康监测（PHM）中的作用进行前瞻性分析。 适用对象： 本书内容覆盖了机械设计领域从基础理论到前沿应用的完整知识体系，特别适合高等院校机械工程、车辆工程、材料科学、机电一体化等相关专业的高年级本科生及研究生作为教材或参考书。同时，对于从事设备研发、工艺改进和系统集成的工程师，本书提供了扎实的理论支撑和丰富的工程实践指导。 ---

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