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页数:310

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出版时间:2008-6

价格:38.00元

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isbn号码:9787308059770

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• 工程训练
• 实践教学
• 实验指导
• 课程设计
• 毕业设计
• 工程教育
• 高等教育
• 专业技能
• 动手能力
• 创新实践

《现代机械设计原理与应用》 内容简介 本书旨在全面系统地介绍现代机械设计的基本理论、分析方法和工程实践中的应用技术。全书内容涵盖了从基础的材料力学、机构运动学到复杂的机械系统动态分析与优化设计等多个层面，力求将理论的严谨性与工程的实用性有机结合。 第一部分：机械设计基础与材料科学 第一章：机械设计概述与发展趋势 本章首先界定了机械设计的范畴、基本任务和设计流程。探讨了现代机械设计所面临的挑战，如轻量化、智能化、高性能化和绿色制造的需求。重点分析了数字化设计、仿真技术（CAE）以及增材制造（3D打印）等前沿技术对传统机械设计理念的冲击与重塑。此外，还简要回顾了机械设计理论的发展历程，为后续深入学习奠定宏观视角。 第二章：工程材料的性能与选择 材料是机械设计的基石。本章深入探讨了常用工程金属材料（如钢、铝合金、钛合金）和非金属材料（如高分子复合材料、陶瓷）的组织结构、力学性能（强度、刚度、韧性、疲劳特性）以及在特定环境下的行为（如高温、腐蚀）。详细介绍了材料的断裂力学基础，讲解了如何根据工作载荷、环境条件和成本要求，科学地进行材料筛选和热处理工艺的选择，以确保零部件的可靠性。 第三章：机械零件的强度分析与失效预防 强度是机械零件设计必须首先考虑的关键因素。本章系统阐述了静力学、交变应力下的疲劳强度理论，包括S-N曲线的建立、应力集中效应的分析以及修正系数的应用。详细讨论了蠕变、应力松弛、接触疲劳（如轮齿和轴承接触面）等特殊形式的失效模式。重点介绍了基于可靠性理论的强度校核方法，强调了安全裕度与风险评估在工程决策中的重要性。 第二章：机构运动学与动力学基础 本部分是实现机械运动控制的核心理论支撑。 第四章：平面与空间机构运动分析 本章从几何约束的角度出发，系统分析了平面四连杆、凸轮、齿轮系和特种机构（如棘轮机构、谐波齿轮传动）的运动特性。采用矢量法、瞬心法和瞬时速度/加速度分析法，求解复杂机构的位姿、速度和加速度。针对空间机构，引入了旋量代数和欧拉角等描述工具，为多自由度系统的运动学建模奠定基础。 第五章：机构的动力学分析与平衡 机构的动态性能直接影响其工作平稳性和寿命。本章讲解了机构的惯性力、惯性矩的计算，应用达朗贝尔原理和拉格朗日方程进行机构的动力学建模。详细分析了往复式机构（如内燃机曲柄连杆机构）的振动源——往复惯性力与离心惯性力，并提出了动平衡和反向补偿的设计策略，以提高机械运行的平顺性。 第三部分：典型机械传动系统的设计与优化 本部分聚焦于能量和运动的有效传递，是机械系统设计的主体。 第六章：摩擦、润滑与轴承设计 轴承作为机械中最常见的运动副之一，其设计至关重要。本章深入剖析了滚动摩擦与滑动摩擦的机理，重点讲解了润滑理论，包括流体润滑、边界润滑和混合润滑状态下的油膜特性。详细介绍了滚动轴承和滑动轴承的寿命计算、载荷能力校核，以及密封技术和润滑系统的选择与设计。 第七章：齿轮传动系统的设计与优化 齿轮传动是机械中应用最广泛的动力传递方式。本章详述了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮以及锥齿轮的几何参数计算、强度设计（弯曲疲劳和接触疲劳）标准。讨论了齿轮的制造精度对噪声和寿命的影响，并介绍了齿形修正（变位、变顶隙）的设计技术，以适应高载荷和高精度工况。 第八章：带、链传动及其他弹性元件传动 本章覆盖了非刚性传动元件的设计。详细分析了V带、齿形带和链传动的功率传递能力、张紧方式和寿命评估。重点讨论了弹性元件，如螺旋弹簧和板簧的设计计算，包括预紧力的确定、疲劳寿命预测以及在冲击载荷下的应用策略。 第九章：联轴器、离合器与制动器设计 这些元件用于连接、分离或控制动力传递。本章阐述了刚性、弹性及万向联轴器的选择原则。详细介绍了摩擦式离合器（单片、多片）和制动器的制动力矩计算、散热性能评估以及自动控制逻辑。强调了在特定工况下，如何选择合适的缓冲或吸振元件。 第四部分：现代机械系统集成与控制 第十章：机械系统的动态特性与振动控制 机械系统在运行中不可避免地产生振动，影响精度和寿命。本章从系统动力学角度出发，分析了单自由度、多自由度系统的固有频率、振型。讲解了共振现象及其危害，并系统介绍了隔振设计（如使用阻尼材料、减振器）和主动/被动减振技术，旨在将系统工作频率移出激发频率范围。 第十一章：机械系统集成与可靠性工程 现代机械是多学科交叉的产物。本章关注机械系统（如机床、机器人关节）的集成化设计，包括结构与运动部件的协调、驱动器（电机、液压缸）的选型匹配。引入可靠性工程的概念，应用Weibull分布等统计方法对复杂系统的失效概率进行预测，并介绍了基于全生命周期的维护策略（RCM）。 第十二章：数字化设计与仿真技术 本章展望了机械设计未来的发展方向。详细介绍了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）在优化设计中的应用流程。内容涵盖有限元分析（FEA）在应力、热耦合问题中的建模技巧，以及多体动力学（MBD）在复杂机构瞬态分析中的应用，强调了通过仿真迭代加速产品开发周期的重要性。 本书结构清晰，理论与工程实例相结合，适用于高等院校机械设计及相关专业的高年级本科生和研究生，同时也是从事机械设计、研发和制造领域的工程师的重要参考手册。

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这本书的排版和装帧设计，说实话，让人难以恭维，充满了上个世纪的工业手册风格，读起来简直是一种视觉上的折磨。纸张的选择非常一般，油墨的印刷质量也参差不齐，很多图片和图表的清晰度低到令人发指。我尤其想吐槽的是那些流程图和结构分解图，线条模糊不清，很多关键的连接点和部件的名称需要我反复对照后面的名词解释才能勉强辨认出来。这不仅仅是审美问题，它直接影响了阅读体验和信息获取的效率。想象一下，在一个需要快速定位信息的关键时刻，你却不得不眯着眼睛努力分辨那些几乎融为一体的线条和文字，那种挫败感是难以言喻的。而且，全书的章节划分逻辑也显得非常跳跃，前一章还在讲高精度的数控机床操作规范，下一章突然就跳到了项目管理中的风险评估模型，两者之间缺乏必要的过渡和铺垫，让读者感觉自己像是在一个巨大的知识迷宫里乱窜，找不到主线。一本面向“指导”的工具书，其载体本身的质量和逻辑架构理应是其基石，而《工程训练指导》在这方面显然是严重失职的。

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翻开这本《工程训练指导》，我原本是满怀期待的，毕竟“工程训练”这四个字，在我的理解里，应该是一本能让我快速上手、理论结合实践的宝典。然而，读完前几章，我感到了一丝迷茫。书中的理论推导冗长而晦涩，像是直接把大学教材的某一部分生硬地截取过来，缺乏必要的上下文衔接。举个例子，关于材料力学的应力集中分析，作者似乎默认读者已经掌握了复杂的张量运算和有限元分析的基础知识，那些复杂的公式堆砌在一起，读起来非常吃力。我尝试对照着图示去理解，但图纸的设计也显得非常粗糙，一些关键的受力点和边界条件标注得含糊不清，使得我无法准确把握设计意图。更让我失望的是，书中对实际工程案例的分析几乎为零。它更像是一本纯粹的数学物理公式集，而不是一本“指导”手册。如果我只是想快速了解某个工程节点的处理技巧，这本书完全帮不上忙，它提供的知识深度远超初学者所需，但广度和实用性却严重不足，导致我花费大量时间去啃那些我暂时用不到、或者理解起来困难重重的理论，却找不到解决实际问题的那把“钥匙”。

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这本书在组织结构和语言风格上的保守，使得它在传达“指导”的意图时显得力不从心。它的叙述方式过于学术化和教条化，缺乏实际操作中常见的“陷阱提示”和“经验之谈”。真正的工程训练，往往伴随着无数次失败和修正，成功的经验往往蕴含在对失败案例的深刻剖析之中。但在这本书里，所有的步骤都被描绘得如同完美运行的机器一般丝滑流畅，缺失了对现实复杂性的尊重。例如，在讲解某个标准装配流程时，书中完全没有提及在不同温度、湿度或公差范围内，该流程可能出现的配合过松或过紧的问题，以及相应的应急调整方案。这种“完美剧本”式的描述，让读者在真正接触到有瑕疵的物料或不规范的操作环境时，会感到无所适从，甚至因为找不到书中的“标准解法”而产生焦虑。它提供的是一套真空中的理论模型，而不是一个能在泥泞中行走的实战手册。

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最让我感到遗憾的是，这本书似乎完全没有意识到“学习者多样性”这个问题。它采取的是一种“一刀切”的教学方法，对于零基础的入门者来说，门槛高得令人望而却步，那些前置知识的要求就像是层层叠叠的锁链，阻碍了任何人从头开始探索的可能。反之，对于已经有几年经验的工程师来说，书中大部分内容又显得过于基础和啰嗦，为了找到一个有价值的新信息点，读者需要不断地跳页、检索，筛选掉大量重复或低效的论述。这种不平衡的定位，导致这本书无法在任何一个群体中发挥出最大的效用。它既不是一本优秀的入门教材，也不是一本高效的进阶参考书。它像一个不合时宜的中间产物，既没有精准定位目标读者群，也没有采取适应不同水平读者的分级讲解策略，最终使得它的价值被稀释在了过度的信息密度和不清晰的受众划分之中，成了一本让人难以推荐给任何人的“工具书”。

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我购买此书的初衷，是希望能够系统性地学习现代工程实践中一些新兴的、交叉学科的应用。比如，如何将物联网技术集成到传统的机械维护流程中，或者如何应用数据分析来优化生产线的能耗。然而，翻阅全书，我发现内容停留在相对陈旧的范式中，对于近十年来的技术迭代，几乎没有涉及。书中对于自动化和智能化制造的描述，还停留在早期的PLC编程和简单的传感器应用阶段，对于现在主流的工业互联网平台、边缘计算在实时控制中的作用，则完全是避而不谈。这使得这本书在“训练”的维度上，显得非常滞后。对于一个致力于走在技术前沿的工程师或学生而言，它提供的知识结构就像是一套过时的地图，虽然还能指引一些基本方向，但对于复杂的现代城市（即现代工业体系）的交通路线规划，完全失去了参考价值。我期待的是能看到前沿技术的融合与落地，而不是对既有标准的重复阐述。

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