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出版者:机械工业

作者:计春雷

出品人:

页数:274

译者:

出版时间:2007-9

价格:27.00元

装帧:

isbn号码:9787111219101

丛书系列:

图书标签:

• 电气技术
• 应用技术
• 基础
• 实习
• 教程
• 电路
• 电工
• 实训
• 电力
• 实验

机械设计与制造基础实践指南 本书旨在为工程技术人员和高等院校学生提供一本全面、深入且高度实用的机械设计与制造基础知识与实践操作指南。 在现代工业生产中，机械系统是实现各种复杂功能的核心载体，而对其设计、分析、制造及维护的深刻理解，是每一位合格工程师的必备素养。本书紧密围绕当前先进制造技术的发展趋势，结合大量的工程实例和实验数据，构建了一个从理论到实践的完整知识体系。 第一部分：机械制图与计算机辅助设计（CAD） 本部分重点阐述机械设计的基础语言——工程图样。我们将详细剖析国家标准（如GB/T系列）对视图、尺寸标注、形位公差（GD&T）的要求与规范。理论学习之后，紧接着是对现代设计工具的掌握。本书将以主流的参数化三维建模软件（如SolidWorks或Inventor）为例，系统讲解零件建模、装配体构建、工程图纸自动生成等核心技能。 核心内容提炼： 剖析投影原理的严谨性，深入探讨GD&T在保证零件互换性和功能实现中的关键作用。强调“图纸是语言，公差是精度要求”的工程哲学。 实践环节设计： 通过一系列从简单到复杂的零件和机构的建模练习，引导读者建立空间想象力和精确表达能力。特别设立了“设计意图的可追溯性”模块，训练读者如何通过图纸清晰地传达设计者的意图。 第二部分：机械设计基础理论的深化与应用 本部分回归机械设计学的核心理论，但着重于理论模型在实际工程条件下的修正与应用。我们不再停留在理想化的力学分析上，而是探讨材料的真实性能、载荷的动态特性以及失效模式的预测。 强度与刚度分析： 涵盖静力学、疲劳强度（低周和高周）、蠕变和断裂韧性等。重点讲解如何运用修正系数（如表面状态系数、尺寸系数、载荷性质系数）来校准经典强度公式，使其更贴近实际工作环境。引入有限元分析（FEA）的基本概念，指导读者如何设置边界条件、选择合适的单元类型和解释应力云图。 连接件设计精要： 螺纹连接、铆接、键连接和滑动/滚动轴承的设计将进行深入探讨。在螺纹连接部分，不仅计算预紧力，更关注螺栓在交变载荷下的防松设计（如使用自锁机构或胶粘剂）。轴承选型将基于实际工作转速、径向和轴向载荷，并详细说明润滑方式的选择对轴承寿命的影响。 第三部分：机械制造工艺基础 理论设计必须服从于可制造性。本部分深入探讨将设计转化为实物的过程，强调面向制造的设计（DFM）理念。 材料与成形工艺： 详细对比铸造、锻造、焊接和钣金成形等主要工艺的优缺点、组织结构变化及精度限制。例如，分析铸件中的缩孔、气孔如何影响后续加工和最终强度。 切削加工原理与机床应用： 涵盖车削、铣削、钻削、磨削等基本加工方法。重点讲解刀具几何角度、切削参数（进给量、切深、转速）对加工质量和效率的影响。引入数控（NC）加工的基本概念和G/M代码的结构，使读者了解现代机床的编程逻辑。 先进制造技术概览： 简要介绍增材制造（3D打印）在原型制作和复杂结构制造中的应用潜力，以及柔性制造系统（FMS）的集成挑战。 第四部分：机构运动学与动力学基础 本部分聚焦于机械系统的运动规律和能量传递。 平面机构分析： 详细解析连杆机构、凸轮机构、齿轮机构的运动分析（位置、速度、加速度）。重点讲解齿轮设计，包括直齿圆柱齿轮、斜齿轮的强度计算（接触疲劳和弯曲疲劳）以及齿轮传动装置的展开设计。 摩擦、润滑与动态特性： 深入探讨滚动摩擦与滑动摩擦的本质区别。在润滑部分，引入流体动力润滑理论的简化模型，解释润滑油黏度在不同温度和载荷下的作用。对于复杂机构，引入振动基础知识，帮助读者识别潜在的共振风险。 第五部分：机电一体化与系统集成视角 面向现代工业4.0的要求，本指南将机械设计置于更广阔的系统环境中考察。 传感器与执行器接口基础： 简要介绍常用的位移、速度、力传感器在机械系统中的布局与应用。重点讨论伺服电机、步进电机在实现精确运动控制中的驱动原理和选型考量。 系统集成与故障诊断： 结合实际案例，展示如何通过分析机械系统的运行数据（如振动频谱、温度变化）来预测和诊断潜在的机械故障，强调预防性维护（PdM）的重要性。 实践导向与学习方法论： 本书的特色在于其强烈的实践导向。每章末尾均附有“工程挑战”与“设计优化”环节，鼓励读者运用所学知识解决实际问题。我们鼓励读者不仅要“知道为什么”，更要“知道如何做”。通过大量的工程计算案例、软件模拟练习以及对标准零件手册的查阅训练，确保读者能够无缝对接真实的工程设计与制造环境。本书是迈向专业机械工程师的坚实阶梯。

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从一名资深技术人员的角度来看，这本书在“应用”的深度上还是有待加强的。它覆盖了基本的电力电子器件特性和简单的驱动电路设计，但这更像是对器件数据手册的整理和概括，缺乏工程实践中至关重要的设计裕量、散热考虑以及电磁兼容性（EMC）的初步探讨。例如，在讲述开关电源拓扑时，书中给出的设计参数显得过于理想化，没有体现出实际元器件的损耗和寄生参数对整体效率的影响。我希望能看到一些关于如何进行初步的热设计计算的章节，或者至少是关于如何选择合适的封装和散热片的指导性建议。此外，对于软件仿真工具的应用，这本书似乎也只是蜻蜓点水，并没有深入展示如何利用MATLAB/Simulink或PSCAD等工具来验证复杂系统的动态响应，而这在现代电力工程中已是不可或缺的技能。缺少这些“工程味道”的细节，使得这本书的实用价值在迈向中高级阶段时，迅速减弱。

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我手中的这本教材，其排版和图示清晰度倒是无可挑剔，每一个电路图、每一个接线示意图都标注得非常明确，这对于动手操作的学生来说绝对是一个加分项。但是，在讲解一些核心概念时，比如感应电动机的等效电路分析，总觉得文字描述和图形辅助之间存在着信息断层。读起来常常需要反复在文字描述和图示之间来回切换，才能勉强拼凑出完整的理解。更让我感到困惑的是，关于实验仪器的操作规范部分，虽然详尽，但对于仪器的原理性介绍却一笔带过。要知道，只有理解了仪器内部的工作原理，才能在实验中遇到异常情况时，做到心中有数，而不是只会死板地遵循步骤。这本书似乎过度相信读者已经具备了前置知识，从而压缩了对基础原理的重复强调，这对于自学或者基础相对薄弱的群体构成了不小的障碍。如果能将每章的理论知识与对应的实验操作紧密地、逻辑连贯地结合起来，而不是简单地将理论和实践分割开，效果会好得多。

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我个人对这本书的结构安排持有保留意见。章节之间的过渡显得有些生硬，仿佛是将多个独立的讲义生拼硬凑在一起。比如，在讲解了基本的交流电路分析之后，紧接着就跳到了复杂的电力电子变流器的拓扑结构，中间缺少了一个必要的桥梁——对三相系统的深入理解和对傅里叶分析在周期性波形分析中的应用。这种知识点的跳跃性，使得读者的认知负荷过大。如果能按照“基本单元→复杂组合→系统集成”的逻辑梯度进行组织，会更加符合认知规律。另外，全书的参考文献列表非常简短，这让我对书中所述内容的权威性和前沿性产生了一定的疑虑。在技术日新月异的今天，一本基础教程理应提供更多的学术指引，引导读者追踪最新的研究进展，而不是将知识点止步于某一时间点。总体而言，它更像是一本合格的实验指导书的理论附录，而非一本系统、全面的技术基础教程。

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这本书，坦白说，我期待的是一本能深入浅出讲解电力系统基础理论的宝典，结果拿到手，发现它更偏向于一本操作手册，对理论的阐述显得有些单薄。我花了大量时间去研读其中关于继电保护原理的部分，希望能找到更扎实的数学推导和更清晰的物理图像。然而，书中的内容更多地停留在“做什么”和“怎么做”的层面，对于“为什么会这样”的深层逻辑挖掘显得不够充分。比如，对于故障电流的计算模型，我期待看到不同网络拓扑下的详细分析，而不是一个通用的简化公式。这种“应用导向”的叙事方式虽然对初次接触实验的同学可能友好，但对于希望构建完整知识体系的读者来说，会感到意犹未尽。而且，书中引用的案例大多是较为经典的、教科书式的场景，缺乏一些现代电网中遇到的复杂非线性问题或者新能源接入带来的新挑战的讨论，使得整本书的视野略显局限。我希望能看到更多关于现代电能质量控制、柔性直流输电等前沿技术的初步介绍，这样更能体现“技术基础”的前瞻性。

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这本书的语言风格，给我的感觉是极其平实和直接，几乎没有使用任何花哨的修辞，这无疑是优点，但有时也显得过于干燥和程式化。阅读过程缺乏必要的“故事性”和“场景感”。例如，在介绍变压器并联运行的条件时，如果能穿插一两个真实电网中发生的并联事故案例，分析其前因后果，那么这些知识点就不仅仅是冷冰冰的公式和条件，而是有了鲜活的生命力，更容易被读者记住。我注意到，书中的习题部分也大多是计算题，很少涉及开放性的设计问题或故障分析题。这些题目往往只需要代入公式即可得出答案，无法有效激发读者的批判性思维和解决未知问题的能力。一本优秀的教材，理应是引导学生思考的阶梯，而不是简单的信息堆砌场。我希望作者能够在内容编排上，加入更多启发性的思考题，鼓励学生跳出书本的框架去探索。

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