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出版者:7-122

作者:郑坤编 编

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2008-2

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787122018670

丛书系列:

图书标签:

• 水处理
• 实习
• 实践
• 教程
• 环境工程
• 化学工程
• 给排水
• 实验
• 操作
• 技能

机械设计基础：理论与实践 图书简介 本教材旨在为工科学生提供全面、深入的机械设计基础知识，涵盖从基本概念到复杂系统分析的完整体系。内容结构精心编排，理论讲解深入浅出，同时紧密结合工程实践，力求帮助读者建立扎实的理论基础和解决实际工程问题的能力。 第一部分：材料力学基础 本部分聚焦于描述和分析构件在载荷作用下可能发生的变形与破坏。 第一章：应力与应变分析 详细阐述了应力、应变的定义、分类及其相互关系。内容涵盖静力学平衡方程在变形体中的应用，介绍正应力、剪应力、以及扭转应力、弯曲应力的概念。重点讲解了二维应力状态下的莫尔圆分析法，用于确定主应力和最大剪应力，这对于评估材料的失效风险至关重要。同时，对不同类型材料（如线弹性材料、塑性材料）的本构关系进行了深入探讨。 第二章：构件的强度与刚度 本章是结构安全性的核心。首先介绍强度设计的各种失效准则，包括最大正应力理论、最大剪应力理论（Tresca准则）和最大畸变能理论（Von Mises准则），并结合工程实例分析它们的适用范围。随后，详细推导梁的弯曲强度计算公式，并引入接触应力（赫兹接触应力）的概念，为齿轮和轴承设计打下基础。在刚度方面，重点讲解变形的计算方法，包括积分法、叠加法和虚功原理（单位力法），确保设计出的构件在工作载荷下具有足够的几何稳定性。 第三章：疲劳与断裂 机械零件在交变载荷下的可靠性是现代工程关注的重点。本章系统介绍了疲劳破坏的机理，包括疲劳源的形成、裂纹的萌生与扩展。详细介绍了S-N曲线、Wöhler图的绘制与应用，并讲解了疲劳极限的确定方法。针对高可靠性要求的场合，引入了疲劳的概率性设计方法，如随机载荷下的Miner累积损伤准则。此外，还对断裂力学的基础概念进行了介绍，特别是应力强度因子和断裂韧性，为评估带裂纹结构的安全性提供理论工具。 第二部分：机械原理与运动学 本部分侧重于机构的运动规律分析、设计与动力学特性研究。 第四章：机构的运动与自由度 系统地介绍了平面机构和空间机构的基本组成单元，如连杆、凸轮、齿轮等。着重讲解了机构运动副的分类与特征。自由度分析是本章的核心，详细介绍了Kutzbach准则及其在判断机构运动复杂性中的应用。通过建立运动链，读者将学会如何分析和设计具有特定运动要求的简单机构和复杂机构。 第五章：机构的平面运动分析 本章运用速度和加速度分析方法，解析机构的瞬时运动特性。内容包括瞬心法、速度投影法和相对运动法。为处理复杂机构的运动关系，引入了速度多边形和加速度多边形作图法。同时，对凸轮机构的设计进行了深入讲解，包括基圆设计、轮廓曲线的确定（如遵循、简谐、余弦加速度等曲线），并讨论了柔顺性要求对轮廓的影响。 第六章：齿轮传动基础 齿轮是机械中最普遍的动力和运动传递元件。本章详细介绍了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸计算和啮合原理。深入分析了齿轮的强度计算，包括齿面的接触疲劳（点蚀）和齿根的弯曲疲劳。此外，还介绍了人字齿轮、蜗轮蜗杆等特殊齿轮传动的特点和应用。 第七章：机械动力学与机构动力学 从静力学转向动力学分析。本章首先讲解了机构的运动中涉及的惯性力、离心惯性力等，并介绍了达朗贝尔原理在机构分析中的应用。重点在于机构的振动分析，包括单自由度和多自由度系统的自由振动与强迫振动，引入了振动隔离和阻尼的概念。机构的平稳性分析也是重要内容，讨论了飞轮的设计原理及其在均化速度波动中的作用。 第三部分：机械设计方法与实例 本部分将理论知识应用于实际的机器设计过程。 第八章：连接技术与设计 详细介绍了机器中常用的连接方式：静连接（铆接、焊接、胶接）和可拆卸连接（螺纹连接、键和花键连接）。在螺纹连接中，重点分析了螺栓的预紧力计算、螺纹的强度校核及其在承受交变载荷时的可靠性。对于焊接连接，讨论了焊缝的强度、形式选择及疲劳寿命评估。 第九章：轴系设计与轴承选择 轴和轴承是机器中最基本的承载元件。轴的设计包括材料选择、疲劳强度校核、临界转速校核以及刚度校核。重点介绍了如何应用组合载荷下的强度组合失效理论。在轴承部分，系统阐述了滚动轴承（球轴承、滚子轴承）的类型、代号、基本参数和寿命计算（L10寿命）。同时，对滑动轴承的工作原理、润滑理论（如雷诺方程的引入）和温升控制进行了探讨。 第十章：弹性体的应用：弹簧设计 弹簧在吸收冲击、储存能量和保持压力等方面发挥关键作用。本章详细讲解了螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧和板簧的设计计算。内容包括确定几何尺寸、选择材料（如铬硅钢丝或铬钢丝）、疲劳寿命评估以及如何进行预紧力设定以满足工作要求。 第十一章：摩擦、润滑与效率 摩擦是能量损耗的重要来源。本章深入分析了干摩擦、边界润滑和流体润滑三种状态。重点讲解了润滑理论，特别是粘度的选择和润滑油膜厚度的计算，以实现低摩擦、高效率的运行。通过对不同类型机械元件（如滑动接触面、滚动接触面）的效率分析，帮助读者优化系统设计，降低能耗。 附录 包含常用标准件尺寸表、材料性能数据表以及工程计算所需的数学工具和软件应用指导。 本书适合作为机械工程、材料工程、车辆工程等相关专业本科生“机械设计基础”或“机械原理”课程的教材或参考书。通过系统学习，读者将能熟练掌握机械零件的设计与校核流程，为后续的专业课程和工程实践奠定坚实基础。

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这本书的结构设计非常人性化，这一点是我在阅读过程中逐渐体会到的。作者似乎非常了解读者的学习习惯和需求，因此在内容的呈现上做到了张弛有度。它不是那种一上来就堆砌大量专业术语的书，而是循序渐进，逐步深入。每一章的开头都会有一个简要的引入，说明本章的学习目标和重要性，这让我对整个章节的内容有一个宏观的把握。然后，在具体内容的讲解中，作者会穿插一些案例分析，通过真实的场景来展示理论知识的应用，这比纯粹的理论讲解要生动得多。我特别喜欢书中关于“常见问题解答”的部分，很多时候我正困惑于某个问题，翻到那一页就能找到答案，大大节省了我的学习时间。

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坦白说，我一开始对这本书并没有抱太高的期望，觉得它可能只是市面上众多技术类书籍中的一种。然而，这本书却给了我一个大大的惊喜。它最吸引我的地方在于其内容的深度和广度。作者似乎对水处理的各个环节都有着非常透彻的理解，并且能够用非常清晰易懂的语言来阐述。例如，在讲解活性污泥法的运行参数控制时，不仅仅是给出了一个范围，而是深入剖析了每个参数背后的机理，以及它们之间的相互影响，甚至还举例说明了在实际生产中可能遇到的各种复杂情况，并提供了相应的解决方案。这让我感觉作者不仅仅是教我“怎么做”，更教我“为什么这么做”，并且“在不确定的时候该怎么办”。这种“知其然，知其所以然”的教学方式，对于我这种想要深入理解水处理技术的人来说，价值连城。

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这本书给我最大的感受就是它的“接地气”。我之前接触过一些水处理的书籍，很多都停留在理论层面，或者描述的都是理想化的实验条件，离实际工程应用总感觉隔了一层。但这本书不一样，它好像就是从实际的工厂车间里直接搬出来的。作者在讲述操作规程的时候，特别注意到了现场可能出现的各种突发状况，并且给出了非常实用的应对建议。例如，在设备维护那一章，作者详细列举了不同类型水泵的常见故障，以及排除故障的步骤，甚至连一些老一辈技术工人流传下来的“土办法”都写了进去，非常贴近实际操作。而且，书中使用的术语也非常准确，没有太多冗余和晦涩的表达，让我能够快速地进入状态。

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这本书的排版和内容组织方式给我留下了非常深刻的印象。整体来看，作者在内容的逻辑性和实用性上下了很大的功夫，这一点从章节的划分就能看出来。一开始，我认为它会比较偏理论，但读下去后发现，每一步的操作都讲解得非常细致，甚至连一些细微的操作技巧都毫不保留地分享了。例如，在介绍某种离心机的操作时，作者不仅列出了步骤，还特别强调了在不同转速下可能出现的细微变化以及如何应对，这对于初学者来说简直是救星。而且，书中穿插了大量的图示和表格，这些视觉化的元素极大地降低了理解难度，让那些抽象的理论概念变得生动形象。我尤其喜欢它在每章末尾设置的“思考与讨论”环节，这促使我去主动思考和联系实际，而不是仅仅被动地接受信息。这种互动式的学习方式，让我感觉自己不是在死记硬背，而是在真正地掌握知识。

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这本书最大的价值在于其提供的丰富实践指导。很多水处理的知识，如果仅仅停留在书本上，是很难真正掌握的。而这本书恰恰弥补了这一块的空白。它不仅仅是告诉我们原理，更重要的是指导我们如何去操作，如何去解决实际问题。例如，在涉及到各种监测仪器的使用和校准时，作者给出了非常详细的步骤，甚至连校准液的配制方法都一一列举。更难能可贵的是，书中还包含了一些关于安全操作的提示，提醒我们在进行实验或者操作时需要注意的事项，这对于保证人身安全和设备安全都至关重要。读完这本书，我感觉自己已经具备了初步独立进行水处理操作的能力。

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