具体描述
为了适应汽车专业教学改革的需要，特编写了《汽车电工与电子技术基础》一书。本书将电工技术、电子技术的基本知识，与汽车电器、电子设备等汽车专业教学内容进行了适当的整合，介绍了与汽车技术有关的直流电路、交流电路、电磁学、交流发电机与电动机、低压电器与控制电路等电工技术和模拟电子技术、数字电子技术等基本知识。
本书取材新颖、实用性强，兼有专业基础课程和专业课程的特点，可供高等工科学校、高等职业学校汽车专业作教材使用，也可供汽车使用。维修保养和检测技术人员参考。
机械设计基础：结构、原理与应用 本书聚焦于机械设计领域的核心理论、基本原理与实际应用，旨在为工程技术人员和相关专业学生提供全面而深入的知识体系。 本书结构严谨，内容涵盖了机械设计中不可或缺的几大关键领域：材料力学基础、机械零件设计、机构运动学与动力学分析，以及现代设计方法论的应用。我们力求在保证理论深度与广度的同时，紧密结合工程实践，使读者能够掌握从概念设计到详细制造的全过程。 第一部分：工程力学基础与材料科学 本部分是理解机械系统如何承受载荷、如何保持稳定性的基石。我们将从最基础的静力学和动力学原理出发，逐步过渡到更为复杂的材料行为分析。 第一章：工程力学基础回顾 本章首先对牛顿运动定律在工程问题中的应用进行系统梳理。重点讲解了平面力系、空间力系的平衡条件，以及各种约束的受力分析方法。在结构静力学部分，详细阐述了桁架、梁和框架的内力计算，特别是引入了虚功原理和最小势能原理，为后续的结构分析打下理论基础。 第二章：材料力学核心概念 材料力学是连接材料性能与结构安全的关键桥梁。本章深入探讨了应力与应变的概念，分析了线弹性材料在各种基本受力情况下的响应，包括拉伸、压缩、剪切和扭转。我们详细解析了胡克定律的适用范围及各向异性材料的广义形式。 疲劳与断裂力学是本章的重点和难点。疲劳破坏是机械零件失效的主要形式，本书通过S-N曲线的构建与应用，分析了低周疲劳和高周疲劳的机制。对于断裂力学，我们引入了应力强度因子（K）和断裂韧性（$K_{IC}$）的概念，讲解了裂纹扩展的临界条件，并介绍了防止疲劳和断裂的工程措施，如表面强化处理和残余应力的控制。 第三章：结构材料的选取与性能 本章从工程应用的角度审视各类结构材料。内容包括黑色金属（钢、铸铁）、有色金属（铝、铜、钛合金）以及高分子材料和先进复合材料的微观结构、力学性能指标（如屈服强度、极限强度、弹性模量、韧性等）及其相互关系。特别强调了在不同温度、腐蚀环境以及动态载荷下，材料选择的特定考量因素。 第二部分：机械零件的原理与设计 机械系统的功能是通过各种标准和非标准零件的组合来实现的。本部分将围绕最常用、最核心的机械零件展开设计方法论的教学。 第四章：联接件设计 联接件是机械系统中最基础的组成部分。本章系统讲解了静连接（如铆接、焊接、胶接）和可拆卸连接（如螺纹连接、键和销连接）。 螺纹连接部分进行了详尽的强度校核和预紧力的设计。对于螺栓连接，详细分析了在交变载荷和冲击载荷下的承载能力，引入了疲劳载荷下的螺栓失效判据。焊接部分则侧重于焊缝的类型选择、尺寸确定及其疲劳强度评估。 第五章：轴类零件与滚动/滑动轴承 轴是传递运动和动力的关键构件。本章首先讨论了轴的强度设计，包括扭转强度、弯曲强度以及组合载荷下的等效应力校核。接着深入探讨了临界转速的计算方法，这是高速机械设计中必须解决的问题。 轴承设计是本章的另一个核心。滚动轴承的设计基于寿命疲劳理论，详细介绍了基本额定寿命的计算，以及载荷、转速和可靠性要求对轴承选型的影响。滑动轴承部分则侧重于润滑理论（雷诺方程），分析了流体动力润滑、弹性流体润滑的工作特性，以及在边界润滑条件下的摩擦与磨损控制。 第六章：齿轮传动设计 齿轮传动是实现改变转速和扭矩最可靠的机构。本章从渐开线几何特性入手，推导出齿轮的强度计算公式。内容覆盖了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮的弯曲疲劳强度校核和接触疲劳（点蚀）强度校核。传动精度、齿面硬化、润滑与冷却等实际工程问题也在本章中得到充分讨论。 第七章：弹性元件与柔性传动 弹性元件如弹簧，用于储能、缓冲和保持压力。本章详细分析了螺旋压缩/拉伸弹簧、板簧的应力分析和刚度设计。 柔性传动部分集中讨论了带传动（V带、平带）和链传动。对于带传动，分析了包角对传动比的影响、打滑现象的避免，以及带的疲劳寿命计算。链传动则侧重于节距、链速与润滑对系统效率和寿命的影响。 第三部分：机械系统运动学与动力学分析 本部分将机械设计提升到系统层面，关注机构的运动规律、能量转换效率以及动态稳定性。 第八章：机构运动学与动力学基础 本章利用瞬心法、速度多边形法等工具分析平面连杆机构的速度和加速度。在此基础上，引入了平面机构运动分析的解析方法。 动力学分析部分，采用虚功原理和拉格朗日方程对复杂机构进行受力分析，计算驱动力矩。重点研究了速度波动与飞轮设计，确保输出运动的平稳性，并分析了机构在变速或往复运动中的动态负载。 第九章：机械系统的振动分析 振动是机械可靠性和噪声的主要来源。本章从单自由度系统出发，分析自由振动、受迫振动和瞬态响应。引入了阻尼效应的数学模型。随后扩展到多自由度系统，讲解特征值问题、固有频率和振型分析。最后，针对实际工程问题，探讨了减振降噪技术，如隔振器的选择与应用，以及系统谐振的避免策略。 第四部分：现代设计方法与制造集成 现代机械设计不再是孤立的环节，而是与制造、控制紧密结合的系统工程。 第十章：可靠性、寿命与维护性设计 本章强调“设计即是赋予可靠性”。系统地介绍了可靠性指标（失效率、平均无故障时间MTBF）的统计学基础。讲解了林登菲尔德寿命分配和威布尔分布在产品寿命预测中的应用。同时，讨论了可维修性设计（Design for Maintainability, DFM）的原则，例如模块化设计、易于检查和替换的结构布局。 第十一章：计算机辅助设计与分析集成（CAE） 本章介绍了现代设计流程中计算机工具的作用。重点介绍了有限元分析（FEA）在复杂应力集中区域的精确求解中的应用，以及模态分析在确定结构固有频率方面的价值。讨论了如何将设计参数化建模，实现设计迭代的快速反馈，从而优化结构重量、刚度与成本。 本书的特色在于，每一个设计环节都贯穿着安全系数的选取、经济性评估以及制造工艺可行性的综合考量，为读者提供一套完整的、面向实际工程挑战的机械设计思维框架。
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