机械设计手册(第6卷)

机械设计手册(第6卷) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社
作者:机械设计手册编委会 编
出品人:
页数:1228
译者:
出版时间:2004-8
价格:102.00元
装帧:
isbn号码:9787111147381
丛书系列:
图书标签:
  • 机械设计
  • 机械工程
  • 工程技术
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具体描述

《机械设计手册》(新版)(第6卷)(精装)主要介绍机械设计领域中创新、绿色产品、智能、并行、有限元、虚拟、快响应变型、模块化、优化、可靠性、实验、反求、互联网上合作等现代设计方法及其应用技术。并对各种设计方法举例说明,书中最后还介绍了机械设计中现代设计主流软件的应用范围等。全书共分常用资料,机械零部件与传动设计,液压、气动、液力传动与控制,机械设计基础,现代设计方法及应用等6卷50篇。

现代制造技术与工程应用精粹 一本面向实践的工程师与技术人员的权威参考指南 本书汇集了当代机械工程领域中最为前沿和实用的知识体系,旨在为工程师、设计师、制造专家以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且高度实用的参考平台。内容涵盖了从基础理论到尖端应用的广阔范围,特别侧重于如何将复杂的工程原理转化为高效、可靠、经济的实际解决方案。 第一部分:先进材料科学与工程 本部分深入剖析了在极端工况下表现卓越的新型工程材料的特性、选择与应用。 1.1 高性能合金与复合材料的结构-性能关系: 详细阐述了镍基高温合金、钛合金、以及先进陶瓷基复合材料(CMC)和金属基复合材料(MMC)的微观结构演变、热力学稳定性及其对力学性能的影响。重点讨论了晶界工程、弥散强化机制在提高材料长期可靠性中的作用。 1.2 增材制造(AM)材料的特性化: 探讨了选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)等技术所使用的金属粉末(如不锈钢、铝锂合金)的流动性、烧结行为以及成形过程中残余应力的控制策略。分析了增材制造件的各向异性、孔隙率对疲劳寿命的决定性影响。 1.3 表面工程与界面改性技术: 聚焦于提高部件使用寿命的关键技术。深入介绍了等离子喷涂、PVD/CVD 涂层、激光熔覆以及先进的化学气相沉积(CVD)技术在耐磨、抗腐蚀和热障涂层(TBCs)中的应用案例。阐明了涂层-基体界面结合强度的优化方法。 第二部分:精密与智能制造工艺 本卷对传统制造方法的改进与革新,以及数字化制造的前沿技术进行了详尽的梳理。 2.1 高效切削理论与刀具技术: 探讨了高速/超高速加工中的切削力模型、切削热管理和刀具磨损预测。重点分析了硬质合金、陶瓷刀具以及金刚石涂层刀具在加工难加工材料(如Inconel 718)时的优化参数选择。讨论了颤振抑制技术在提高表面完整性中的关键作用。 2.2 高精度成形技术: 详细论述了精密铸造、锻造和冲压工艺中的塑性变形机理和模具设计。特别关注了温/热等静压(HIP/CIP)技术在消除铸件内部缺陷、提高致密性方面的应用。 2.3 机器人化与柔性制造系统(FMS): 阐述了工业机器人(六轴及以上)在复杂装配、焊接和检测任务中的路径规划与离线编程(OLP)。讨论了传感器融合技术在实现闭环反馈控制、提高制造柔性方面的最新进展。 第三部分:机械系统动态学与控制 本部分聚焦于复杂机械系统在运动和载荷作用下的行为分析与控制策略。 3.1 机械振动、噪声与故障诊断(NVH): 提供了系统的模态分析方法,包括有限元法(FEM)和实验模态分析(EMA)。详细讲解了如何利用传递函数、频率响应函数来识别机械结构中的共振点和耦合振动模式。讨论了滚动轴承、齿轮箱的早期故障信号处理技术。 3.2 机构学与运动学优化: 涵盖了复杂多连杆机构、并联机构(如Stewart平台)的运动学逆解和正解求解。重点分析了如何通过优化驱动点位置和轨迹规划来最小化末端执行器的速度脉动和冲击载荷。 3.3 嵌入式控制系统设计: 涉及机电一体化系统的设计核心。介绍了基于微控制器(如ARM/FPGA)的实时控制算法,包括PID控制器的参数整定、自适应控制和先进的滑模控制在消除系统非线性和外部干扰中的应用。强调了CAN/EtherCAT等现场总线在数据高速传输中的作用。 第四部分:可靠性工程与寿命评估 确保机械产品在规定寿命内安全可靠运行的关键技术指导。 4.1 疲劳与断裂力学基础: 系统回顾了线弹性断裂力学(Griffith, Irwin)和弹塑性断裂力学(J积分)。详细阐述了高周疲劳(HCF)和低周疲劳(LCF)的S-N曲线分析、Basquin/Manson关系的应用。着重分析了应力集中、预紧力对疲劳寿命的放大效应。 4.2 腐蚀与应力腐蚀开裂(SCC): 深入探讨了电化学腐蚀机理在不同介质中的表现。特别关注了在化工、海洋工程环境中,材料在交变载荷和腐蚀介质共同作用下的SCC敏感性评估方法,包括慢应变速率拉伸试验(SSRT)。 4.3 可靠性建模与寿命预测: 介绍了Weibull分布、Lognormal分布在描述失效数据中的应用。讲解了加速寿命试验(ALT)的设计原则和数据外推方法。提供了基于损伤容限和剩余寿命评估的维修策略(RCM)。 第五部分:工程设计与数字化工具 本部分侧重于现代工程设计流程、标准化以及仿真技术的集成应用。 5.1 几何建模与公差配合设计: 详细解读了ISO/ASME标准中关于几何尺寸和公差(GD&T)的最新修订版,特别是特征控制和基准体系的建立。提供了复杂曲面零件的尺寸链分析方法。 5.2 现代有限元分析(FEA)的高级应用: 讨论了非线性分析(大变形、接触分析、材料非线性)的求解器选择和网格策略。重点分析了如何通过显式动力学分析模拟爆炸、冲击等瞬态事件,以及隐式分析在静态应力分析中的收敛性控制技巧。 5.3 系统级仿真与数字孪生(Digital Twin): 介绍了多物理场(多相流、热-结构耦合)仿真平台的集成应用。探讨了如何利用实时或准实时数据流来驱动物理资产的数字化模型,实现预测性维护和过程优化。 本书内容力求专业、详实,图表丰富,旨在成为工程技术人员案头不可或缺的工具书。

作者简介

目录信息

第36篇 创新设计第1章 创造与设计思维原理和方法l 创新思维和方法 1.1 创新思维 1.2 创新思维机制 1.3 创新的外部因素与思维法则 1.4 创造活动的组织科学2 基于功能的设计思维 2.1 功能的分类 2.2 功能分析 2.3 功能综合与整理 2.4 功能评价3 基于产品寿命周期的设计思维 3.1 产品的市场寿命周期 3.2 产品的全寿命周期4 基于过程的设计思维 4.1 设计任务的类型和进程 4.2 设计任务的形成与决策 4.3 方案设计 4.4 详细设计5 产品总体设计的评价与优化 5.1 总体设计优化的目标与过程 5.2 优化对象的确定 5.3 总体设计的评价 5.4 总体设计的优化6 方案设计和技术设计案例分析 6.1 家用单手把混水器方案设计案例分析 6.2 冲击试验台方案设计及详细设计案例分析第2章 产品设计中的“人一机一环境”大系统观1 “人一机环境”大系统的构成与运行 1.1 “人一机一环境”大系统的构成 1.2 “人一机一环境”大系统的运行2 功能分配 2.1 子系统能力的分析 2.2 功能分配原则3 人的生理和心理因素 3.1 人的生理因素 3.2 人的心理因素 3.3 人的行为4 环境因素与可持续发展观参考文献第37篇 绿色产品设计……
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读后感

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用户评价

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这套《机械设计手册》简直就是我工作台上的圣经。我最近在负责一个对精度要求极高的传动系统设计,遇到了一些棘手的摩擦学和润滑问题,按照传统的设计规范去套用总是差那么点意思。翻开这本手册的某一卷(我记得是关于材料选择和热处理的那一册),里面的内容简直是打开了新世界的大门。它没有停留在教科书那种理论推导的层面,而是直接给出了大量不同工况下的经验数据和失效案例分析。比如,它对高载荷、高转速环境下,特定合金钢在不同温度下的蠕变性能曲线,描述得极其细致,配图的清晰度和专业度,是其他网上找的资料完全比不上的。我记得有一部分专门讲了疲劳寿命预测模型的修正因子,简直是为我当前的项目量身定做。它的排版布局也很人性化,关键公式和表格都用醒目的颜色或边框突出显示,即使在车间环境光线不佳的情况下,也能迅速定位到所需信息,极大地提高了我的设计效率,让我避免了走很多弯路。

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我更偏爱它在“可靠性工程”方面的内容。在如今这个追求“十年质保”的时代,静态强度计算已经远远不够了。我查阅了手册中关于失效概率和寿命分布模型的那部分。它用非常直观的图表展示了Weibull分布和正态分布在机械设计中的应用场景差异,并且针对不同类型的机械故障(例如疲劳断裂、磨损、腐蚀),给出了不同可靠度指标的计算实例。与其他侧重于“如何画图”的工具书不同,这套手册真正教会了我“如何保证它不会坏”。我记得有这样一个案例分析,关于一个连续运行二十年的泵的维护周期优化,它利用了手册中的可靠性数据,精确地预测了最佳的预防性维修窗口,这比经验判断要科学和经济得多。

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说实话,当我第一次拿到这套书时,那种厚重感和纸张的质感就让我觉得物有所值。我特别喜欢其中关于非标件设计规范的那几章。现在很多设计软件都能自动生成标准件,但真正的挑战在于那些需要根据特殊工况定制的结构件。这本手册里详尽地罗列了各种复杂连接件(比如键槽、花键的配合公差,以及不同连接方式的应力集中系数的经验取值)的设计要点。我尤其欣赏它对公差配合的阐述,它不是简单地给出ISO标准,而是结合了实际的制造精度和装配难易程度,给出了“推荐优化区间”,这种贴近实战的指导太有价值了。我上一个项目就是因为对一个复杂的轴承座预紧力估算失误导致后期维护成本飙升,如果当时能参考这本手册里关于预紧力调整的详细步骤和验证方法,后果绝对不会那么严重。

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这套书的深度和广度,真的让人叹为观止。我个人是做精密仪器控制系统的,虽然主要工作是软件和电子,但对机械结构部分的理解深度直接影响到系统的稳定性和可靠性。我发现这本手册中关于振动和模态分析的基础参数给得非常扎实。它不是直接给出复杂的有限元模型,而是回归到结构动力学的基础,详细解释了不同材料的阻尼比在不同频率范围内的变化规律,以及如何根据结构的几何特征快速估算出固有频率的近似值。这对于初级工程师来说,是建立扎实理论基础的绝佳材料;对于我这样的资深人士,则是一个随时可以查阅的、经过时间检验的“经验数据库”。最让我印象深刻的是,其中一个关于壳体结构刚度校核的章节,它提供了一个非常简洁的迭代修正方法,避免了过度依赖昂贵且耗时的CAE仿真,非常适合快速原型设计阶段。

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坦白讲,这套手册的学习曲线是陡峭的,但回报是巨大的。我特别喜欢它对“制造工艺与设计关联性”的强调。在很多设计指南里,设计和制造是割裂开的,但在手册里,比如讲到铸件设计时,它会详细列出不同浇注工艺下可能产生的缩松、气孔对结构强度的影响系数,以及如何通过修改壁厚过渡的圆角半径来有效避免这些缺陷。这对于我优化一个复杂的铝合金压铸件起到了关键作用。以前我总觉得设计人员只要出图纸就行,看了这部分内容后才深刻理解,优秀的设计必须是“可制造的”和“可检验的”。它甚至讨论了三维打印件的各向异性强度差异,并给出了相应的修正建议,这种与时俱进的专业深度,确保了这套书在我的书架上具有不可替代的地位。

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