机械设计手册单行本机械振动和噪声 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:本社

出品人:

页数:199

译者:

出版时间:2007-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787111218715

丛书系列:

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• 机械设计
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• 工程手册
• 机械工程
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• 噪声分析
• 设计参考
• 工业工程
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精密机械制造与现代传动系统设计 一、本书概述 《精密机械制造与现代传动系统设计》是一本面向机械工程领域中、高级工程师、设计人员以及相关专业研究人员的专业参考书。本书系统地整合了当前精密制造领域的前沿技术、现代传动系统的理论基础、结构设计、材料选择、加工工艺以及系统集成与优化等核心内容。全书旨在提供一个全面、深入且高度实用的知识体系，以应对现代工业对高精度、高可靠性、高效率机械系统的严苛要求。本书的编写严格遵循工程实践的逻辑，理论深度与应用广度并重，特别强调从设计源头控制误差和优化性能的工程思维。 二、核心内容模块详解 本书共分为八个主要部分，涵盖了从基础理论到复杂系统集成的完整链条。 第一部分：精密机械设计基础与误差理论 本部分深入探讨了精密机械设计的基石——公差与配合的现代理论。重点阐述了基于误差预算（Error Budgeting）的设计方法，超越传统的几何尺寸公差（GD&T），引入了形位公差在三维空间误差传递分析中的应用。详细介绍了误差流图（Error Flow Diagram）的构建及其在复杂机构中关键点误差源的识别和量化。同时，系统梳理了热、力、电磁等多种环境因素对机械系统精度的耦合影响模型，为建立全工况下的精度预测模型奠定了理论基础。特别对超精密加工中常见的微小变形与动态刚度的分析方法进行了详述。 第二部分：先进材料在精密机构中的应用 精密机械对材料的要求已不再局限于强度和刚度。本章聚焦于高比强度、高稳定性和特殊功能性材料的选择与应用。详细分析了非晶合金、高性能陶瓷（如氮化硅、氧化锆增韧氧化铝）在高速轴承、导轨和关键功能部件中的应用优势与失效模式。此外，对复合材料（如碳纤维增强聚合物）在减轻运动部件质量、提高结构阻尼方面的设计考量进行了深入论述，包括层合板的铺层设计与界面粘接可靠性分析。表面工程技术，特别是PVD/CVD 涂层在提高耐磨性、降低摩擦系数方面的最新进展，也作为重要内容被纳入其中。 第三部分：现代滚动与滑动接触理论 滚动轴承和滑动轴承作为机械运动的核心承载元件，其性能直接决定了系统的寿命和精度。本部分详述了高频接触疲劳理论在滚动轴承寿命预测中的应用，并引入了随机载荷谱对轴承动态特性的影响分析。对于滑动轴承，重点讲解了弹性流体动力润滑（EHL）理论在极端工况（如高转速、重载、边界润滑）下的求解方法，以及干摩擦与自润滑材料的选型策略。本章提供了用于评估轴承热-力-润滑耦合行为的有限元模型建立指南。 第四部分：高精度导向与定位机构设计 导向系统是实现高精度运动的载体。本书详细对比分析了精密滚珠导轨、磁悬浮导轨、空气静压导轨的特性。针对空气静压导轨，提供了谭氏（Thomson）节流器和恒压供油系统的设计计算方法，以及气膜刚度与阻尼的优化设计。在定位方面，深入研究了直线电机驱动系统的动态性能、电磁铁的散热设计，以及压电陶瓷（PZT）驱动器的超精密定位闭环控制策略和蠕变补偿技术。 第五部分：先进齿轮传动与无间隙传动 本章专注于高精度、高负载齿轮传动的设计与制造。涵盖了变位齿轮、鼓形齿的优化设计，以补偿制造误差和安装误差引起的啮合误差。着重介绍了齿面修形技术（如抛物线修形、螺旋线修形）对降低噪声和冲击的重要性。对于对反向间隙要求极高的应用，本书提供了预紧式蜗轮蜗杆和谐波减速器（Harmonic Drive）的详细选型与疲劳寿命计算，特别关注了谐波齿轮的柔性件疲劳特性。 第六部分：高速旋转机械的动平衡与动力学控制 针对高速主轴、涡轮叶轮等旋转部件，本部分提供了多平面对动平衡的理论与工程实践。讲解了刚性转子、半柔性转子和柔性转子的临界转速分析和动力学响应预测。重点介绍了主动磁悬浮轴承（AMB）的系统结构、传感器布局、控制器设计（如H∞控制）以及其在抑制振动和提高主轴刚度方面的应用。 第七部分：精密机械系统的集成、装配与计量 系统性能的实现高度依赖于集成和装配工艺。本部分探讨了模块化设计原则在精密机械中的应用，以及“零装配误差”的理念指导下的工装设计。详细阐述了激光跟踪仪、球杆仪等先进计量设备在系统级精度标定中的流程和数据处理方法。强调了环境参数（温度、湿度）的梯度控制在保证长期运行精度中的关键作用。 第八部分：机电耦合系统的可靠性工程 本章将可靠性理论应用于复杂的机电耦合系统。介绍了FMEA（失效模式与影响分析）在高可靠性设计中的应用，以及加速寿命试验（ALT）的设计和数据外推方法。针对易损部件，提供了寿命数据与维修策略（RCM，可靠性中心维护）的结合方案，以最大化设备的有效运行时间。 三、本书特色与适用范围 本书的特色在于其对工程实践的深度聚焦。书中包含大量工程实例、参数化设计图例和关键公式的推导过程，而非仅仅是理论的罗列。大量采用现代CAE工具（如ANSYS、ADAMS、Matlab/Simulink）的分析思路和结果展示，帮助读者实现从概念设计到性能验证的完整闭环。 本书适用于从事以下领域工作的专业人士： 高精度机床、数控系统、工业机器人设计与开发。 航空航天、精密仪器仪表、半导体设备制造。 高速纺织机械、包装机械等自动化设备的设计优化。 机械工程、车辆工程、控制工程等专业的研究生及教师。 通过系统学习本书内容，读者将能够熟练掌握现代精密机械系统的设计语言、分析工具和解决复杂工程问题的能力。

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翻开这本《机械设计手册单行本：机械振动和噪声》，我原本寄予厚望，希望能找到解决我近期工作中遇到的那些棘手振动问题的“金钥匙”。毕竟，手册这个词汇本身就带着一种权威性和全面性的暗示。然而，读完前几章后，我不得不说，我的心情是复杂的。它在理论基础的阐述上是扎实的，高等数学和微分方程的运用相当娴熟，这对于一个需要深入理解振动物理机制的工程师来说，无疑是提供了坚实的理论支撑。但是，我期待的那些贴近实际工程应用的、具体的案例分析，那些能让我立刻在CAD或有限元软件中找到对应设置的“干货”，却显得有些捉襟见肘。比如，对于实际机械系统中最常见的非线性振动问题，书中的处理方式更多停留在数学模型的构建层面，对于如何通过参数优化或结构设计来抑制由非线性导致的混沌现象，提供的指导性意见少之又少。我更希望看到的是，当一个复杂的齿轮箱出现高频振动时，作者会建议优先检查联轴器刚度、轴承间隙，还是驱动源的转速波动。这本书似乎更偏向于“为什么会振动”，而非“如何快速、有效地消除这个振动”。对于那些需要在紧迫的生产线上进行故障诊断和快速整改的工程师而言，这种偏重于基础理论的深度挖掘，虽然有其价值，但实操性上略显不足，感觉像是在阅读一本高阶的学术专著，而非一本面向生产一线的“手册”。整体而言，它更像是一本深化理解的工具书，而不是一本解决燃眉之急的实用宝典。

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我对《机械设计手册单行本：机械振动和噪声》的评价，很大程度上取决于我翻阅它的时间点。在我刚接触机械设计领域时，这本书简直就是一本“天书”，那些傅里叶变换、模态叠加法，读起来晦涩难懂，充满了陌生的符号和复杂的积分。但在工作了几年，亲手处理了数次结构失效和异响投诉之后，我再回头来看这本书，才体会到它的精妙之处。它仿佛是把那些复杂、混乱的工程现场现象，抽丝剥茧地还原成了最简洁的数学模型。尤其是一些关于随机振动和冲击响应的章节，它用非常严谨的统计学方法来处理那些不可预测的外部激励，这在很多工程手册中是难以找到的深度。不过，正是这种深度，导致了它的“读者门槛”非常高。对于初学者来说，它可能带来极大的挫败感，因为它几乎不提供任何“简化模型”或“工程近似”的捷径。它似乎默认读者已经掌握了足够的高等数学基础和初步的机械动力学知识，直奔核心难题而去。所以，这本书更像是一本高阶工程师的“知识储备库”，而非面向新手的“入门读物”。其内容的丰富性和深度是毋庸置疑的，但它对读者的预备知识要求也相当高，缺乏必要的桥梁性的教学引导。

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这本书在装帧和排版上体现出一种传统手册的严谨风格，图表清晰，索引明确，这一点值得称赞，查阅特定公式或理论的效率尚可。然而，当我们谈论一本“手册”时，我们期望的往往是内容的广度和实用性。在这方面，我发现它在处理一些新兴或交叉学科领域时显得有些力不从心。例如，在现代制造技术日益普及的今天，增材制造（3D打印）对机械零件的固有频率和阻尼特性带来的影响，是一个热门且亟待解决的问题。这本书中对材料特性的讨论，依然停留在传统的铸锻焊工艺材料的范畴内，对于晶格结构变化、残余应力对动态性能的复杂影响，几乎没有涉及。此外，在测试与测量技术方面，它更多地关注信号处理的理论基础，而对于当前主流的激光多普勒测振仪（LDV）或无线传感器网络在大型机械健康监测中的应用实践、数据采集标准、以及如何处理海量动态数据流的工程规范，则语焉不详。因此，虽然它能完美地覆盖“经典”的机械振动和噪声理论，但在面对面向工业4.0的、集成传感和智能诊断的新一代机械系统时，它的参考价值会大打折扣，显得略微滞后于时代的发展步伐。

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说实话，拿到这本书，我本意是想找一本能帮助我快速掌握现代分析软件（如ANSYS/ABAQUS）中模态分析和瞬态动力学设置的速查指南。毕竟，在项目时间表被压缩的今天，效率至上。然而，这本书的风格明显与我期望的“工具手册”大相径庭。它更像是一位经验丰富的老教授，坐在你对面，慢条斯理地向你阐述振动学的历史沿革和数学本质。他对基础概念的定义非常精确，对于各种理论假设的适用边界也界定得十分清楚，这对于一个需要打牢基础的研究生来说是极有价值的。比如，它对“阻尼”这一模糊概念的分类和量化描述，就比我以前读过的任何教材都要细致。但问题在于，这种极度的理论化，使得很多工程实践中的“经验法则”和“快速判断”被忽略了。你很难从中直接提取出“当固有频率高于某个值时，应立即考虑更换材料”之类的快捷结论。它要求读者自己去“推导”出结论，而不是直接“获取”结论。因此，如果你指望这本书能让你在两周内熟练掌握复杂结构的动态响应分析，那可能会让你感到失望；但如果你有足够的时间去沉淀理论，它会成为你理解那些复杂软件输出结果背后的物理意义的绝佳向导。这本书的价值在于“深刻理解”，而非“快速上手”。

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接触这本关于机械振动与噪声的单行本，我最大的感受是，它仿佛带我走进了一座结构精巧但略显陈旧的图书馆。书中的文字组织非常严谨，遵循着经典的力学教材的叙事逻辑，从单自由度系统，逐步推导到多自由度系统，再到连续体振动，层层递进，逻辑链条清晰得令人称赞。作者对于理论推导的严谨性是毋庸置疑的，每一个公式的得出，每一步变换，都像是经过了最细致的打磨。但这其中也埋藏着一个让我感到略微沮丧的点：它在噪声控制这一块的篇幅相对振动学来说，显得有些薄弱。噪声作为机械设计中不可回避的“副作用”，我期待看到更多关于声学传播、辐射效率以及主动降噪技术（如ANC）在机械结构上的具体应用案例。书中提及的噪声控制，大多集中于被动降噪，例如隔振、阻尼材料的选择标准，而对于现代工程中越来越重要的声源分离和主动干预，内容涉及得较为肤浅。这使得这本书在“振动与噪声”这个宏大的主题下，显得有些头重脚轻。对于那些主要关注产品声品质的研发人员来说，可能需要额外寻找更专业的声学书籍来补充这部分知识空缺。可以说，它在振动学的基础和中级阶段的表现是A+的，但在面向应用前沿的噪声控制领域，则更像是B-的入门介绍。

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