具体描述
车工技师手册，ISBN：9787111058533，作者：胡农，刘继福，邱言龙主编
机械设计基础与应用：现代制造工艺的基石 本书涵盖了机械工程领域的核心原理与实践应用，是工程技术人员、设计人员、高级技工以及相关专业学生的必备参考书。内容深入浅出，兼顾理论深度与工程实用性，旨在帮助读者建立扎实的机械设计基础，并能熟练运用现代制造技术解决实际问题。 --- 第一部分：材料科学与工程基础（约350字） 本部分系统阐述了工程材料的分类、性能及其在机械结构中的选择与应用。我们从微观结构入手，详细解析了金属材料（如钢铁、有色金属及其合金）的晶体结构、相变规律以及热处理对性能的决定性影响。重点介绍了高强度钢、特种合金钢在极端工作环境下的应用案例分析。 非金属材料部分深入探讨了高分子材料（塑料、复合材料）的力学性能、耐化学腐蚀性及蠕变特性。对于陶瓷材料，着重讲解了其在高温、高磨损环境下的优势。 材料的力学性能测试与评价方法占据了重要篇幅，包括拉伸、压缩、弯曲、冲击韧性及疲劳性能测试的标准流程与数据解读。特别强调了材料的断裂力学基础，用于预测结构失效的临界条件。此外，本节还包含了智能材料（如形状记忆合金、压电材料）的初步介绍及其在新一代设备中的潜在应用方向。理解材料的本质是实现可靠、高效机械设计的先决条件。 --- 第二部分：机械制图与计算机辅助设计（CAD/CAE）（约400字） 本部分是连接设计概念与工程实现的桥梁。详细规范了国家标准（GB）和国际标准（ISO）下的机械制图要求，包括视图选择、剖视图、断面图的绘制规则，尺寸标注的精确性与完整性。特别关注了复杂曲面和自由曲面零件的标准表达方法。 软件应用方面，本书以主流三维CAD软件为平台，系统讲解了参数化建模、特征建模、装配体设计、运动仿真及工程图纸自动生成流程。重点在于如何构建高效、可追溯的模型结构，而非简单的软件操作演示。 数值模拟（CAE）是现代工程分析的关键。本章深入讲解了有限元分析（FEA）的基本原理，包括网格划分的技巧、载荷施加与边界条件的设定。通过多个实际算例（如应力分析、模态分析、热传导分析），指导读者如何正确解读仿真结果，并反向指导设计优化。此外，还介绍了计算流体力学（CFD）在机械设备散热与流体动力学分析中的应用前景。 --- 第三部分：机械零件设计与计算（约450字） 这是本书的核心内容之一，涵盖了最常见的传动与连接元件的设计方法。 连接技术： 螺纹连接（静载与交变载荷下的预紧力计算、防松措施）、键与销连接的强度校核。对于焊接连接，详细阐述了焊缝的类型选择、受力分析及疲劳寿命评估。 轴与轴承： 轴的强度设计（弯曲、扭转组合应力校核）、临界转速计算。滚动轴承的选择依据（寿命与可靠性指标L10）、静载荷与当量动载荷的确定，以及润滑与密封技术的最新发展。滑动轴承的油膜理论分析被纳入其中，用于高速重载工况的设计。 齿轮传动： 阐述了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的几何参数计算、啮合原理。重点教授了基于许用接触应力（点蚀）和弯曲疲劳强度（断齿）的齿轮强度计算方法，并引入了误差对传动平稳性的影响分析。 弹簧与联轴器： 螺旋弹簧的应力、刚度计算，以及片式弹簧和涡卷弹簧的应用场景。联轴器的分类、扭矩传递能力及对不对中误差的补偿能力对比。 --- 第四部分：机械原理与运动控制基础（约300字） 本部分奠定了机器设计中的运动学与动力学基础。详细分析了机构的运动关系，包括平面四杆机构、凸轮机构的运动规律分析。着重讲解了机构的自由度计算、速度和加速度分析，并提供了用于消除振动和冲击的优化设计思路。 动力学分析部分，涵盖了刚体动力学基础，惯性力、冲击力的计算，以及机械系统中的振动与噪声控制技术。介绍了主动与被动减振器的原理及其在设备稳定性提升中的应用。 运动控制方面，本书介绍了传统的机械式调速与制动原理，并过渡到现代机电一体化系统的基础。探讨了传感器技术（位置、速度、力反馈）在反馈控制回路中的作用，以及执行机构（如伺服电机、步进电机）的基本选型原则，为理解复杂数控系统的底层逻辑打下坚实基础。 --- 本书的特色在于其严谨的理论框架与丰富的工程实例相结合，旨在培养读者独立分析复杂机械系统、优化现有设计方案的综合能力，而非仅仅停留在对特定工具或工艺的浅层模仿。
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