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出版者:第1版 (1996年9月1日)

作者:陈柏新

出品人:

页数:406 页

译者:

出版时间:1996年9月1日

价格:10.25

装帧:平装

isbn号码:9787563605590

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 机械工程
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• 工业工程
• 机械

机械设计基础（上）：理论与实践的坚实基石 本书特色： 本书作为《机械设计基础》系列的上册，专注于系统性地梳理和深入讲解机械设计领域最核心、最基础的理论知识与工程实践方法。它不仅是为工科院校本科生量身打造的经典教材，更是广大机械工程技术人员、设计人员和相关领域研究者提升专业素养的理想参考书。全书结构严谨，内容详实，注重理论与实际应用的紧密结合，力求为读者构建起一个扎实、全面的机械设计知识体系的“上半部分”。 内容概览： 本书严格遵循现代机械设计的基本规律和工程思维，涵盖了从材料选择到基本零件设计分析的多个关键环节。我们深知，机械系统性能的优劣，往往取决于对基础理论的掌握深度。因此，本书在前几章中投入了大量篇幅来构建理论框架。 第一部分：机械设计的基本绪论与工程材料 第一章 绪论：机械设计思维的建立 本章首先概述了机械设计在现代工程中的地位和作用，阐释了机械设计的基本流程和方法论。重点探讨了设计的系统性、可靠性、经济性等核心原则。我们引导读者跳出单纯的“画图”思维，树立起“解决问题”的工程思维模式。内容包括设计要求的分析、方案的比较与筛选、以及工程图样绘制规范的入门介绍，为后续的详细设计打下方法论基础。 第二章 机械工程材料基础 材料是构成机械的物质基础。本章深入剖析了常用的金属材料、非金属材料以及复合材料的性能特点、组织结构与选用原则。我们详述了钢铁材料的热处理工艺及其对力学性能的显著影响，特别是针对碳素钢和合金钢的细致分类与应用场景分析。材料的性能指标（如强度、硬度、韧性、疲劳极限等）的测试方法与工程意义得到了详细阐述，确保读者能够基于可靠的数据进行材料选择，避免设计缺陷。 第二部分：机械传动与连接的基础 机械系统本质上是能量与运动的传递系统。本部分是全书的核心基础，聚焦于实现运动和动力传递的各类基本机构与元件。 第三章 机械中的摩擦与润滑 摩擦与润滑是机械运动中不可避免的物理现象。本章详细阐述了摩擦的产生机理、摩擦力的计算方法，并重点分析了不同工况下的润滑原理。从边界润滑到流体润滑，对润滑剂的选择、润滑方式的确定（如飞溅润滑、压力润滑）进行了工程化的指导，这是保障机械长期稳定运行的关键。 第四章 机械连接技术（静连接与动连接） 连接技术是机械装配与功能实现的基础。本章首先讲解了静连接（如焊接、铆接、胶接），侧重于静力作用下的强度校核与疲劳分析。随后，深入探讨了动连接，特别是螺纹连接。螺纹连接的几何参数、受力分析（轴向力、预紧力）以及抗疲劳性能的评估，是本章的重点和难点，为连接件的设计提供了详尽的计算步骤。 第五章 齿轮传动基础 齿轮传动是应用最广泛的动力传递方式。本章从齿轮几何结构入手，详细介绍了标准直齿圆柱齿轮的参数体系、啮合原理与几何尺寸计算。受力分析部分，重点剖析了齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度（点蚀）的校核方法，并引入了变位齿轮的基本概念，以适应更复杂的传动比和强度要求。 第六章 轴与轴的连接 轴是承载旋转零件并传递扭矩的关键构件。本章系统阐述了轴的类型（传动轴、心轴）、材料选择、强度计算（扭转强度与弯曲强度叠加）及刚度校核。特别强调了疲劳强度设计，包括对危险截面的确定、应力集中系数的选取，以及如何通过圆角过渡、适当的轴肩设计来提高轴的可靠性。同时，对轴与花键、键等连接方式进行了深入分析。 第三部分：可靠性与设计方法 第七章 机械设计中的可靠性理论 现代机械设计必须以可靠性为核心指标。本章引入了概率论和数理统计的工具，讲解了可靠度、失效率等基本概念。系统地阐述了如何根据工作条件（如工作时间、环境温度）来确定机械设计所需的可靠性水平，并介绍了可靠性分配和设计裕度设定的工程实践方法。 第八章 机械零件的疲劳强度分析 疲劳破坏是机械失效的主要形式。本章是理论性最强的部分之一，详细介绍了S-N曲线、Goodman、Soderberg等疲劳极限校核图解法。我们着重讨论了交变应力幅、平均应力对疲劳寿命的影响，以及表面处理工艺（如喷丸、滚压）对提高构件抗疲劳性能的显著作用。通过大量的实例分析，巩固疲劳设计在实际应用中的操作性。 总结： 《机械设计基础（上）》旨在为学习者搭建起坚实的理论阶梯。它不仅仅是公式的堆砌，更是对工程思维、材料科学、受力分析和可靠性设计理念的全面渗透。读者在掌握这些基础知识后，将具备进行初步的机械方案设计、核心零件选型与校核的能力，为后续学习更高级的机构设计、优化设计打下无可替代的基础。本书的深度和广度，确保了其作为机械设计教育领域经典参考书的地位。

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对于非机械专业背景，但工作需要接触机械传动和结构选型的人来说，这本书简直是一场灾难。我原本是材料学的学生，现在被安排负责新设备的选型，本以为这本“基础”能帮我快速入门，结果发现它直接跳过了“为什么”和“如何选择”，径直走向了复杂的“如何计算”。比如，它用一整章的篇幅去详细推导圆锥滚子轴承的寿命公式，但对于我们实际采购时，如何根据工况（比如冲击载荷、温度变化）快速筛选出合适的轴承系列，这本书里提供的指导性信息少得可怜，更多的信息在附录的查表部分。这让我感觉，这本书是为那些已经知道自己需要计算什么的人准备的，而不是为那些需要首先确定“该用什么”的初学者准备的。它更像是把一本严谨的机械原理课程的课后习题解析印刷了出来，而不是一本旨在普及工程思维的入门读物。内容深度足够，但广度和易读性，尤其是对跨专业人士的友好度，真的需要大大的改进。

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读完这本厚厚的《机械设计基础（下）》，最大的感受是内容组织上略显松散，缺乏一个清晰的主线来串联起各个知识点。它好像把所有与机械设计“下册”相关的标准、规范、计算方法一股脑地塞了进来，从滑动轴承的润滑理论到弹性联轴器的扭转刚度分析，知识点跳跃性太大。特别是关于静力强度和疲劳寿命评估那几章，不同设计准则（比如许用应力法和安全系数法）的适用条件对比分析不够深入，导致我在做设计作业时，经常会因为选错设计依据而导致计算结果与参考答案大相径庭。而且，书中对新材料和新工艺的介绍非常有限，对于当前工业界热门的增材制造在结构设计中的应用、或者先进复合材料的疲劳特性，几乎没有提及，这让这本书的时代感稍显滞后。如果能增加一些结合现代设计软件（如有限元分析软件）的案例分析，强调如何利用仿真工具来验证书本上的理论计算，而不是仅仅停留在手算层面，这本书的实用价值会飙升。目前来看，它更像是一个包含了各种公式和表格的“大而全”的工具箱，但缺少了如何使用这些工具的清晰说明书。

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从排版和图示的角度来看，这本书的质量只能说中规中矩，甚至在某些关键地方显得相当粗糙。很多示意图，尤其是关于复杂机构运动分析的动态图，如果不是黑白印刷，可能还能多一些层次感，但现在看起来，许多受力分析图和剖视图都显得过于扁平化和抽象化，完全依赖读者的空间想象力去还原三维结构。尤其是在描述渐开线齿轮的啮合过程时，缺乏清晰的动态插图来展示齿廓的接触点移动轨迹，使得理解“瞬时速度比”这个核心概念变得异常吃力。此外，书中引用的国内外标准号也比较陈旧，一些最新的国家标准和行业规范在书中并未得到及时的更新，这在进行严肃的工程设计时是一个潜在的风险点。我希望未来的版本能够在视觉传达上投入更多精力，毕竟，对于涉及空间关系的学科，一张清晰的、彩色的、具有层次感的图示，其说服力远胜于冗长晦涩的文字描述。

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这本书最大的问题可能在于其对“设计”二字的理解过于侧重于“计算验证”，而忽视了“概念创新与方案对比”。在整个阅读过程中，我几乎找不到任何关于如何进行初步概念设计、如何评估不同设计方案的优劣（比如权衡成本、重量、制造可行性、可靠性之间的关系）的指导。它假定你已经有了一个明确的设计目标和大致的结构形式，然后剩下的工作就是套用公式，进行刚度校核、强度校核，最后确保符合疲劳寿命要求。这种自上而下的、纯粹基于力学分析的路线，对于培养工程师的系统设计能力帮助不大。真正好的设计教材，应该包含大量的案例分析，展示设计思维是如何从一个模糊的需求开始，经历多轮迭代、方案淘汰，最终聚焦到某个最优解的过程。这本书更像是一部详尽的“校核手册”，而不是一本激发创新和引导系统性思维的“设计指导书”。如果读者期待从中获得设计灵感的启发，恐怕会大失所望。

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这本《机械设计基础（下）》真是让我这个科班出身的学生头疼不已，尤其是涉及到那些复杂的动力学分析和疲劳强度计算部分，感觉作者的叙述方式更像是给已经掌握了基础理论的研究生准备的参考手册，而不是给我们这些正在努力啃下这门核心课程的本科生准备的教材。书中的例题虽然覆盖面广，但很多步骤的推导过程被一笔带过，留给读者的空白太多，使得我们不得不频繁地查阅前后章节的定义，甚至得去翻阅其他更基础的力学教材才能勉强跟上作者的思路。举个例子，在讲到齿轮的啮合精度和振动分析时，涉及到的矩阵运算和模态分析理论，书里只是简单提了一下几个公式，但要真正理解这些公式背后的物理意义以及如何将其应用到实际的失效预防中，没有更详尽的图示和循序渐进的推导，学习曲线陡峭得让人望而却步。我希望它能更注重工程实践中的常见问题和解决思路，而不是过度纠缠于过于抽象的数学模型，那样对于我们这些需要尽快上手解决实际问题的工程师来说，价值会大打折扣。这种编写风格，更像是一本偏向理论深度研究的专著，而非面向广大工程技术人员的“基础”读物。

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