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页数:313

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出版时间:2008-2

价格:30.00元

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isbn号码:9787502530396

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• 化工热力学
• 热力学
• 化学工程
• 传热
• 相平衡
• 溶液热力学
• 化学反应
• 热力学性质
• 工程热力学
• 热力学计算

机械设计基础 （一）全书概览与定位 本书旨在为工科院校的本科生系统讲授机械设计所需的基础理论、基本原理和常用方法。它立足于工程实践，强调理论与实际的紧密结合，是学生迈入机械工程领域、理解复杂机械系统工作原理的基石性教材。全书内容覆盖了机械设计的基本概念、常用机构的原理分析、零部件的强度与刚度校核、可靠性评估以及润滑与密封技术等核心领域。本书的编写遵循“由浅入深、循序渐进”的原则，力求内容严谨而不失清晰，理论深度适中且贴合当前工业应用的前沿趋势。 （二）核心章节详细内容 第一部分：机械设计基础理论 第一章 机械设计概论与工程材料基础 本章首先阐述了机械设计的基本任务、设计过程与设计原则（如标准化、系列化、通用化、组合化）。重点介绍了机械系统的工作图样表示法、国家标准和行业标准在设计中的应用。随后，系统回顾了机械设计中常用的工程材料的分类（金属材料、高分子材料、复合材料），深入探讨了它们的力学性能（如屈服强度、抗拉强度、冲击韧性、疲劳极限）与物理性能。特别关注了热处理工艺对材料性能的显著影响，并讲解了如何根据工作条件（载荷性质、工作温度、腐蚀环境）选择合适的工程材料。本章为后续的零部件强度计算奠定了材料科学基础。 第二章 机构运动与动力学基础 本章是理解机械运动的基础。首先从机构入手，详细分析了平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和棘轮棘爪机构的基本结构和运动特点。针对复杂机构，引入了瞬心法、速度图解法进行运动分析。随后，转向动力学分析，讲解了机构中的受力分析方法，包括静力分析和变载荷下的动力学分析。内容涵盖了惯性力、离心力、振动力矩的计算。本章还引入了机械系统中的虚功原理和达朗贝尔原理，用于简化复杂系统的动力学求解，并对机械系统中的冲击与振动现象进行了初步的探讨。 第三部分：机械的常用零部件设计与计算 第三章 机械传动中的摩擦与润滑 摩擦与润滑是机械可靠运行的关键。本章深入探讨了摩擦的本质、摩擦的分类（静摩擦、动摩擦、滚动摩擦）。核心内容聚焦于润滑理论，讲解了润滑剂的性质（粘度、粘温特性）以及润滑方式（边界润滑、液体润滑、气体润滑）。重点分析了轴承润滑状态的判断，如油膜厚度、接触压力分布等。此外，系统介绍了滚动轴承和滑动轴承的设计选型。对于滚动轴承，详细阐述了疲劳寿命的计算（基本额定动载荷与寿命系数）、静载荷能力校核以及润滑与密封的工程实践要求。对于滑动轴承，则侧重于油楔的形成、瓦块的材料选择与加工精度控制。 第四章 联接与紧固件设计 本章系统介绍了机械中的可拆卸联接和永久性联接。在可拆卸联接部分，详细分析了螺纹联接的强度计算（拉伸、剪切、压并），重点讨论了螺栓预紧力的确定、变载荷下的疲劳校核以及防松技术。在永久性联接方面，涵盖了键、销、铆接的设计与计算，分析了它们在传递扭矩和承受冲击载荷时的安全裕度。此外，还包括了压配和过盈配合的计算原理及其在轴与轮毂联接中的应用。 第五章 齿轮传动设计 齿轮传动是应用最广泛的动力传递方式。本章首先介绍了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮的几何参数计算与制造精度标准。强度计算是本章的重中之重，详细讲解了齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度的许用应力确定与校核流程。内容覆盖了变载荷下的寿命评估方法。在设计实践方面，指导学生如何根据传动比、功率和工作条件进行齿轮的初步选型、结构设计以及润滑与维护措施的集成。 第六章 轴系部件设计 轴是承受载荷并传递运动和动力的主要零件。本章首先明确了轴的分类（如传动轴、心轴）及其结构特点。围绕轴的设计，主要进行强度和刚度的校核。强度计算包括静强度（弯曲、扭转、组合载荷下的疲劳强度）和静强度校核。刚度计算则侧重于保证轴的挠度、扭转角在允许范围内，以确保配合精度和防止发生振动。本章还讨论了键槽、轴肩、圆角等结构特征对轴应力集中的影响，并提出了应力集中的消除或削弱措施。 第七章 弹簧及其设计 弹簧在机械中主要用作储能元件、缓冲元件或力的载体。本章聚焦于螺旋弹簧的设计与计算。详细阐述了螺旋抗拉（压）弹簧和扭转弹簧的几何参数、应力分析和刚度计算公式。重点是确定弹簧材料的选择（如碳素弹簧钢、合金钢丝），以及疲劳寿命的评估。同时，涉及了板簧、碟形弹簧等非螺旋弹簧的初步应用介绍，以及弹簧的安装、失效模式（如屈服、疲劳断裂）和预防措施。 第四部分：可靠性与集成化设计 第八章 机械的动态特性与可靠性设计 本章将设计提升到系统可靠性层面。首先引入了机械系统振动理论的基本概念，如自由振动、强迫振动，并讲解了为避免共振，如何通过改变固有频率或使用减振元件来控制系统的动态响应。可靠性设计方面，系统介绍了可靠性指标（如失效率、平均无故障时间）、概率论在可靠性分析中的应用，并讲解了基于疲劳破坏的寿命预测模型（如Miner准则）。最后，探讨了失效模式与影响分析（FMEA）在早期设计阶段识别和预防潜在失效点的应用方法。 第九章 机械系统的集成、制造与装配 本章侧重于将理论设计转化为可制造的实体。讲解了现代制造技术（如精密铸造、先进切削、增材制造）对零件设计的影响。在公差与配合方面，详细阐述了国家标准中的配合制、公差带的确定原则，并讲解了如何进行配合尺寸链的分析，以保证装配的功能性和互换性。最后，概述了装配工艺的一般要求和装配过程中的质量控制方法。 （三）教材特色与目标读者 本书注重工程实践性和计算的规范性，穿插了大量的工程实例和典型零件的设计步骤。习题设计紧贴实际工况，旨在培养学生独立分析和解决复杂机械问题的能力。 目标读者： 机械工程、车辆工程、材料科学与工程、工业工程等工科专业本科生。 从事机械产品设计、研发、制造及技术管理的相关工程技术人员。

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这本书的叙事风格非常具有挑战性，它仿佛在故意考验读者的耐心和专注力。阅读过程中，我时常需要停下来，在草稿纸上画出那些能量流动的路径图，试图在脑海中构建出那个看不见摸不着的宏观热力学世界。作者对于“熵”和“自由能”的阐述，摒弃了太多花哨的比喻，直接深入到其本质——能量转换的不可逆性与驱动力。这种毫不妥协的严谨性，对于那些追求知识深度的人来说是巨大的福音，因为这意味着你不会在关键的物理图像上产生任何误解。然而，对于那些期望获得轻松阅读体验的人来说，这无疑是一次“艰苦的跋涉”。我记得有一段关于“焦化过程热力学极限分析”的内容，连续好几页都是复杂的偏微分方程和等温线图，需要极高的集中力才能跟上作者的思路。但最终，当你能够清晰地解释为什么某个化学反应在特定温度下是自发进行，而在另一个温度下却需要外界驱动时，那种智力上的满足感是无与伦比的。

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我个人对历史演进和理论背景的探究比较感兴趣。这本书的厉害之处在于，它不仅仅是罗列了现有的计算方法，更是在深入探讨这些方法背后的历史脉络和思想演变。比如，在讲述活性系数模型的历史发展时，作者会穿插介绍早期的经验性关联式是如何一步步被更具物理意义的分子间作用力理论所取代的。这种“知其然，更知其所以然”的叙述方式，极大地拓宽了我的知识视野，让我明白当前所用的精确模型并非凭空出现，而是无数先驱者在不断试错和修正中建立起来的知识体系。它培养的不是简单的解题能力，而是一种批判性思维——当你面对一个前所未有的新体系时，应该如何基于已有的理论框架，选择并修正最适合的模型。这本书更像是一部关于“如何思考化学工程问题”的哲学著作，而不是单纯的公式汇编，这使得它在众多化工类书籍中显得卓尔不群。

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这本书的封面设计简洁大气，那种深邃的蓝色调很容易让人联想到实验室里精密仪器的光泽，也隐约透出一种严谨与深奥的气质。初次翻开，我就被它那种扎实的理论基础和清晰的逻辑结构所吸引。作者显然在如何将抽象的物理化学原理转化为可操作的工程模型方面下了很大功夫。特别是关于相平衡的章节，讲解得极其透彻，从基本的吉布斯相律出发，层层递进到复杂的多元体系计算，每一个公式的推导都力求详尽无遗，让人感觉不是在阅读一本教科书，而是在跟随一位经验丰富的导师进行一对一的深度研讨。书中穿插的案例分析，往往是那些在实际化工生产中经常遇到的难题，比如如何优化反应器的温度和压力以获得更高的产率，这些具体的应用场景极大地增强了阅读的实用性和代入感。坦白说，虽然初读时需要花费额外的时间去啃那些数学推导，但一旦掌握了核心概念，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的，它构建了一个坚实的知识框架，让后续学习其他过程强化或分离技术的知识时，都有了坚实的理论支撑。

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我是一名刚刚进入化工设计领域的新手，手头堆了不少项目资料和规范要啃，实在是没有太多时间去深究那些过于学院派的细节。因此，我更看重的是工具书的“即查即用”性能。这本书在这一点上表现得相当出色，它的编排结构非常符合工程人员的工作习惯。索引做得极其完善，当我需要快速查阅某个特定热力学性质的计算方法，比如计算混合物的逸度系数时，翻到对应章节几乎是瞬间定位。更值得称赞的是，书后附带的大量工程数据表格和常用的热力学性质图表，简直是救命稻草。我甚至发现，书里提到的一些简化模型，虽然在理论上可能不如更先进的分子模拟方法精确，但在实际的初步设计阶段，其计算速度快、误差可控的特性，使其成为我日常工作中处理常规流程模拟的首选参考。它就像一个经验丰富的“老专家”，在你被复杂数据淹没时，能迅速给出最可靠、最实用的操作指南。

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这本书的排版和印刷质量堪称业界良心。在化工领域，经常需要处理大量的化学结构图、P-T 相图以及流程示意图，如果图片模糊不清或者文字拥挤，阅读体验会直线下降。我发现这本书的图表清晰度非常高，墨水和纸张的搭配使得即使在光线不佳的环境下阅读，眼睛的疲劳感也明显减轻。特别是那些描述相平衡曲线的立体图，层次分明，参数变化趋势一目了然。此外，书中对单位制和符号定义的坚持也值得称赞，从头到尾都保持了高度的一致性，这在跨章节阅读和查阅时避免了大量的单位换算和符号混淆的麻烦。它不是那种为了追求速度而粗制滥造的教材，而是一件经得起反复翻阅和长期使用的工具。对于需要长期在案头备查的学习者或工程师来说，这种对细节的关注度，直接决定了这本书的长期价值。

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