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出版者:

作者:左付山 编

出品人:

页数:290

译者:

出版时间:2008-2

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787564110901

丛书系列:

图书标签:

• 汽车维修
• 汽车工程
• 机械工程
• 汽车技术
• 维修技术
• 汽车故障诊断
• 汽车保养
• 汽车构造
• 车辆工程
• 汽车电子

机械设计基础：理论与实践的深度融合 图书简介 本书旨在为读者提供一套系统、全面且深入的机械设计理论知识与工程实践技能。我们深知，现代工程领域对设计人员的要求已不再局限于单一维度的知识储备，而是要求具备跨学科的综合素养、扎实的理论基础以及将设计理念转化为可行产品的能力。因此，《机械设计基础：理论与实践的深度融合》在内容编排上，严格遵循了从基本概念到复杂系统设计的逻辑递进关系，力求在保证严谨性的同时，兼顾工程应用的可操作性。 第一部分：机械设计的基本原理与材料科学 本部分构筑了整个机械设计知识体系的基石。我们首先从机械系统的一般性描述入手，详细阐述了机械设计的基本任务、设计原则（如可靠性、经济性、安全性、环保性等）以及设计流程的标准化步骤。重点讨论了机械运动学与动力学的基本定律，这些是理解机构功能与性能的前提。 在材料科学方面，本书摒弃了以往机械设计教材中对材料知识的简单罗列，而是着重探讨了工程材料的结构-性能关系。涵盖了钢铁、有色金属、高分子材料以及先进复合材料的微观结构、力学性能（强度、刚度、韧性、疲劳极限）、热处理工艺及其对设计选择的决定性影响。特别增设了“新材料在极端工况下的应用分析”章节，探讨了在高温、高压、腐蚀等特殊环境下，如何科学地选用和评估材料的适用性。我们详细解析了断裂力学的基础概念，如应力强度因子、裂纹扩展速率等，以指导读者进行更具前瞻性的安全设计。 第二部分：机械零部件的强度分析与优化设计 这是本书的核心组成部分，涵盖了所有标准机械零部件的设计、计算与校核。我们坚持以应力分析为核心，指导读者进行零部件的强度和刚度设计。 静力学强度设计部分，详细介绍了各种失效模式（屈服、蠕变、疲劳）下的许用应力确定方法。着重讲解了基于可靠性理论的概率设计方法，超越了传统的安全系数法，使设计结果更贴近实际工况下的性能分布。 疲劳设计是本章的难点与重点。我们不仅涵盖了S-N曲线、Goodman图等经典疲劳分析工具，还引入了低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）的差异化处理策略。同时，对表面工程技术在提高零部件疲劳寿命中的应用进行了深入探讨，例如渗碳、氮化、滚压强化等工艺对表面残余应力的影响。 零部件设计模块涵盖了： 1. 联接设计：螺纹联接的预紧力、扭矩计算与动态分离分析；键、销、铆接的强度校核与防松动措施。 2. 轴系设计：考虑扭转、弯曲组合载荷下的强度计算，以及临界转速的分析与避免策略。重点分析了轴承的选型、安装与润滑管理，包括滚动轴承和滑动轴承在不同载荷和转速下的寿命预测模型。 3. 齿轮传动：详细阐述了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的几何参数计算、齿面接触强度（点蚀）和齿根弯曲强度（疲劳）的校核标准。引入了有限元方法（FEM）在复杂齿轮接触应力分析中的应用案例。 4. 弹簧设计：螺旋弹簧、板簧的设计计算，并探讨了在变温和振动环境下的性能衰减问题。 第三部分：机械机构的运动与动力学分析 本部分聚焦于机构的功能实现，即如何精确地将输入运动转化为所需的输出运动。 机构学部分，系统梳理了平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和棘轮机构的基本原理。本书着重强调运动轨迹的优化设计，引入了位置、速度、加速度的解析法与图解法，并结合现代计算工具进行复杂的轨迹生成与平顺性分析。 动力学分析部分，深入讲解了机构的惯性力、振动与冲击问题。引入了拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程在复杂多自由度机构动力学建模中的应用。本章的特色在于“振动抑制技术”，探讨了如何通过增加平衡质量、设计柔性环节或采用主动减振装置来优化机构的运行平稳性，降低噪声和冲击载荷。 第四部分：现代设计方法与系统集成 为适应工业4.0的需求，本书的最后部分侧重于现代设计方法论的应用。 1. 可靠性导向的设计（RBD）：不再满足于“合格”的设计，而是追求量化的可靠性指标，涉及故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）在机械系统中的应用。 2. 面向装配与制造的设计（DFMA）：讲解如何从设计初期就考虑零部件的标准化、模块化以及装配的便捷性，从而大幅缩短产品周期并降低制造成本。 3. 有限元分析（FEA）的工程化应用：本书提供了详细的FEA建模流程指导，包括网格划分的敏感性分析、边界条件的合理施加、以及对仿真结果的工程化解读，帮助读者辨识和避免仿真陷阱。 4. 机械系统集成与控制接口：简要介绍了传感器、执行器等机电耦合元件在现代机械系统中的集成方式，强调机械结构如何为控制系统提供稳定的物理平台。 目标读者 本书面向高等院校机械工程、车辆工程、材料工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及从事机械设备设计、研发、制造与工艺改进的工程师和技术人员。通过学习本书，读者将能够独立完成复杂机械系统的概念设计、详细设计、强度校核与性能优化工作。

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