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出版者:机械工业出版社

作者:章宏甲

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2004-2

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787111037453

丛书系列:

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• 液压
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• 自动化

机械设计基础：结构、原理与应用 本书聚焦于机械工程领域的核心知识体系，深入剖析机械系统从概念设计到实际运行的全过程。它不是一本关于特定传动方式的专著，而是为读者构建一个全面、系统的机械设计思维框架。 --- 第一部分：机械设计的基本原理与方法论 本部分旨在为读者奠定坚实的理论基础，引导读者从宏观到微观理解机械系统的设计哲学。 第一章：机械系统设计思维导论 本章探讨现代机械设计所遵循的迭代流程和多目标优化原则。内容涵盖需求分析、概念生成、方案比选以及面向制造的设计（DFM）的基本理念。重点讨论如何平衡性能、成本、可靠性和可维护性这四大设计要素。我们引入了基于模型的系统工程（MBSE）方法，强调在设计初期通过仿真和分析来预测系统行为，从而减少后期修改的成本。 第二章：材料科学在机械结构中的应用 深入研究工程材料的微观结构、宏观力学性能（如强度、刚度、韧性、疲劳极限）以及热处理对材料性能的影响。详细分析了碳钢、合金钢、铝合金、钛合金以及先进复合材料在不同载荷和工作环境下的适用性。本章特别关注材料的选择标准，例如在高应力集中区域应选用具有更高疲劳强度的材料，以及在腐蚀性环境中应优先考虑耐腐蚀合金。 第三章：工程图学与三维建模技术 本章是实现设计意图的桥梁。系统阐述了正投影、轴测投影等标准工程制图规范，确保设计信息传达的准确性。随后，内容转向现代计算机辅助设计（CAD）软件的应用，重点讲解参数化建模、特征建模以及如何构建具有完整设计意图的三维数字样机。我们还会讨论如何利用有限元分析（FEA）的预处理步骤，即在建模阶段就考虑网格划分的合理性，为后续的仿真分析做好准备。 --- 第二部分：静力学、动力学与机构分析 本部分是理解机械如何受力、运动并保持稳定的核心。 第四章：静力学分析与结构强度 本章详细讲解了平面与空间力系的平衡原理，以及如何运用虚功原理和能量法进行静力平衡分析。核心内容是应力与应变的概念，引入了胡克定律、剪切模量及泊松比。随后，重点分析了各种典型载荷下的应力状态：拉伸、压缩、弯曲（梁的挠度和强度校核）、扭转以及复杂应力下的失效理论，如最大剪应力理论（Tresca）和最大畸变能理论（von Mises），用于判断结构在静载荷下的安全性。 第五章：机械运动学与动力学基础 运动学部分关注构件的位移、速度和加速度的几何描述，而不考虑引起运动的力。详细分析了平面连杆机构、凸轮机构的运动规律，并引入了瞬心法和相对运动法进行复杂机构的速度和加速度分析。动力学部分则引入了牛顿第二定律、欧拉方程和达朗贝尔原理，研究作用力与构件的惯性力之间的关系。重点是惯性力的计算及其对机构运动平稳性的影响。 第六章：振动与稳定性分析 机械系统在工作过程中不可避免会产生振动。本章从单自由度系统（自由振动、受迫振动）入手，逐步扩展到多自由度系统。内容涵盖固有频率、阻尼比的确定，以及共振现象的危害与抑制措施。此外，本章还讨论了屈曲问题，特别是细长杆件在受压时的失稳临界载荷计算，这对于设计高耸的支撑结构至关重要。 --- 第三部分：典型机械零部件的设计与计算 本部分聚焦于机械系统中常见且关键的组成部件，提供详细的设计计算流程和规范。 第七章：连接件的设计与失效模式 涵盖了永久性连接（如焊接、铆接）和可拆卸连接（如螺纹连接、键与销连接）的设计原理。螺纹连接部分不仅包括螺栓的静强度计算，还深入探讨了预紧力的控制对疲劳寿命的决定性影响。焊接部分则侧重于焊缝的疲劳强度校核与几何形状优化，以避免应力集中。 第八章：轴、轴承与润滑系统 轴的设计必须综合考虑强度（扭转强度、弯曲强度）和刚度（临界转速、挠度）。本章详细阐述了如何进行疲劳载荷谱的建立与寿命预测。轴承部分深入分析滚动轴承和滑动轴承的分类、特性及选型依据，特别是如何根据动态负载和工作寿命曲线（L10寿命）来选择合适的轴承型号。润滑理论部分介绍流体动力润滑的基本方程，解释了润滑剂粘度和工作温度对摩擦系数和承载能力的影响。 第九章：弹性元件的设计：弹簧系统 本章专门讨论螺旋弹簧（拉伸、压缩、扭转）的设计。内容包括基于许用应力的强度校核、刚度计算以及疲劳寿命的评估。对于重要的冲击吸收系统，还会涉及到非线性弹簧特性（如渐近式弹簧）的建模与应用。 第十章：机械摩擦与制动系统 探讨机械摩擦的分类（静摩擦、动摩擦、滚动摩擦），并分析影响摩擦系数的因素。制动器的设计部分，重点计算制动所需的扭矩，分析不同类型制动器（如盘式、鼓式）的热平衡和热容量要求，确保在频繁制动工况下不发生过热失效。 --- 第四部分：机械系统的集成与制造考量 本部分将设计理论与实际制造和装配过程相结合。 第十一章：几何公差与配合系统 本章是保证机械部件精确装配和可靠互换性的关键。系统讲解了现代检验理论、尺寸链的分析方法。详细阐述了基准的选择、基准重合原则，以及孔、轴的配合公差选择（过渡配合、间隙配合、过盈配合）的标准和应用场景。重点分析了对精度要求高的定位机构中的公差配合链的累积误差计算。 第十二章：制造工艺与装配性分析 探讨了切削加工、铸造、锻造、焊接等主要制造工艺对零件最终尺寸精度和表面粗糙度的影响。将制造约束反馈到设计阶段，确保设计方案在经济可行和技术可实现性之间取得平衡。装配性分析则引入了快速原型制造和模块化设计理念，以简化现场的维护和更换流程。 第十三章：机械系统集成与可靠性工程 本章总结了如何将前述的各个部件有机地组合成一个功能完整的系统。引入了可靠性理论的基本概念，如故障率函数、平均故障间隔时间（MTBF）。通过对关键路径分析（FMEA/FMECA），识别系统中潜在的薄弱环节，并提出冗余设计、容错设计等提高系统整体可靠性的工程策略。 --- 本书的定位是为机械工程、自动化、材料科学等相关专业的学生和工程师提供一本全面、深入且注重工程实践的参考教材。它强调从力学原理出发，结合先进的分析工具和严格的工程规范，设计出安全、高效且经济的机械产品。

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作为一个在机械设计领域摸爬滚打了快十年的老兵，我对于市面上那些泛泛而谈的“科普”类书籍已经感到厌倦了。然而，这本《液压传动》绝对是教科书级别的硬核干货。它没有浪费篇幅在那些无关痛痒的背景介绍上，而是直接切入主题，深入剖析了各种阀门（特别是比例伺服阀）在动态响应中的非线性问题。书中对电液伺服系统的建模和仿真分析部分，简直是宝藏！作者不仅给出了标准的数学模型，更重要的是，他详细阐述了如何根据实际工况对模型进行修正，这对于进行高精度运动控制的工程师来说至关重要。我特别欣赏它对“系统稳定性”的探讨，篇幅很大，分析得极其透彻，从伯德图到根轨迹分析，衔接得非常自然流畅，完全符合高级控制理论的深度要求。书中还收录了不少实际案例中的故障分析，那种从理论推导出实际失效模式的推理过程，对于提升解决复杂工程问题的能力，起到了立竿见影的效果。这本书绝对是高阶工程师案头必备的参考资料，绝对不是那种可以轻松翻阅的读物。

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说实话，我买这本书纯粹是因为毕业设计需要一个可靠的参考，没想到它会成为我后续职业生涯中解决现场问题的“定海神针”。这本书最吸引我的地方在于它对于“维护与故障诊断”的重视程度，这一点是很多偏重理论的书籍所忽略的。比如，关于油液污染控制的章节，它不仅仅停留在NAS等级的标准介绍，而是深入探讨了不同污染级别对密封件寿命的影响，以及如何选择合适的过滤器和在线监测设备。我印象最深的是关于“气蚀现象”的论述，作者用非常专业的术语结合实际的温度、压力曲线图，解释了气蚀发生的临界条件，并给出了几种非常实用的现场降噪和防气蚀的工程措施，比如优化管路布局和使用低噪声泵。我曾经因为一个设备间歇性振动问题困扰了很久，对照书中的描述，发现是某个换向阀的缓冲设置不当导致的，按照书中的建议调整后，问题迎刃而解。这本书的实用性，已经远远超出了理论学习的范畴，更像是一本带着你上生产一线的“实战手册”。

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这本书的排版和印刷质量简直是业界典范，每一页的墨色都非常均匀，即便是涉及到精细的图形和图表，细节也丝毫没有模糊。从装帧来看，它显然是面向长期使用的工具书标准来制作的，书脊的韧性很好，可以平摊开来阅读，这对于在实验室或车间边查阅边操作时非常方便。内容上，我主要关注的是它在“系统动态响应”部分的处理方式。与其他教材不同，这本书非常强调“阻尼”和“耦合效应”在复杂多回路系统中的影响。它用了一种非常独特的视角，将液压系统视为一个多自由度的机械系统来分析，这对于理解为什么高压系统会更容易出现振荡和冲击有着深刻的启示。我尤其欣赏作者在总结每一章时，都会加入一个“设计陷阱与规避策略”的小栏目，这些经验之谈往往是在实际工程中耗费大量时间成本才能总结出来的教训，现在被作者提炼出来，使得学习效率大大提高。这本书不仅是知识的载体，更是一种高质量工程思维的体现。

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我是一名在校大三学生，正在为接下来的实习做准备，我的专业老师推荐我读这本《液压传动》。坦白讲，一开始我被厚度吓到了，担心内容太过晦涩难懂。但是，这本书的编排结构实在是太巧妙了。它把液压系统的各个组成部分——动力元件、执行元件、控制元件——分成了清晰的模块，每个模块先讲解工作原理，再过渡到性能参数和选型注意事项。最让我感到惊喜的是，它并没有回避现代液压技术的发展方向。书中专门开辟了一个章节介绍负载敏感型液压系统和新能源工程机械中的电液集成技术，这些前沿知识对于我们即将步入职场的学生来说，无疑是及时雨。作者在介绍这些新技术时，并没有采用那种高高在上的姿态，而是用一种非常鼓励探索的语气，引导我们去思考这些新技术在降低能耗和提高效率方面的潜力。这本书让我对液压技术不再抱有畏惧感，而是充满了探索的欲望，它为我构建了一个非常扎实且面向未来的知识框架。

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这本《液压传动》简直是为我这种对工程机械充满好奇的门外汉量身定做的！我一直觉得那些挖掘机和起重机的巨大力量背后一定藏着什么了不起的秘密，这本书就像一把钥匙，一下子就打开了那扇神秘的大门。它没有上来就堆砌那些让人头晕的公式，而是非常耐心地从流体力学的基本原理讲起，用非常直观的例子解释了压力、流量这些概念是如何在复杂的系统中协同工作的。我记得最开始看它描述油缸如何伸缩时，作者竟然用了水管里水流推动水轮机发电的比喻，一下子就明白了能量转换的原理，那种豁然开朗的感觉太棒了。而且，这本书的配图极其精良，那些剖视图和系统流程图清晰到仿佛我能把整个液压回路拆下来再装回去。对于初学者来说，它最大的优点就是逻辑清晰，层层递进，从基础元件到整个回路的设计，每一步都有详尽的解释，完全不会让人在学习过程中感到迷茫或挫败。读完前几章，我对工业自动化领域中液压系统的应用产生了浓厚的兴趣，感觉自己掌握了一门实实在在的手艺。

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