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出版者:McGraw-Hill Companies

作者:Joseph Edward Shigley

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1993-1

价格:USD 141.65

装帧:Paperback

isbn号码:9780070569379

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 机械设计
• 工程设计
• 机械原理
• 设计方法
• 工程力学
• 材料力学
• 制造工艺
• CAD/CAM
• 创新设计

《机械工程设计》是一本深入探讨现代机械系统设计原理和实践的权威著作。本书旨在为读者提供一个坚实的基础，使其能够理解并应用工程设计流程，从概念构思到最终的优化和实现。 全书结构严谨，逻辑清晰，涵盖了机械工程设计中至关重要的各个方面。首先，它详细阐述了设计思维与创新，强调了在问题定义、需求分析和概念生成阶段的关键步骤，并介绍了多种创意技法，如头脑风暴、TRIZ（发明问题解决理论）等，鼓励工程师跳出思维定势，提出独具匠心的解决方案。 接着，本书深入剖析了材料选择与性能分析。从金属、高分子材料、陶瓷到复合材料，详细介绍了各种工程材料的特性，包括力学性能（强度、刚度、韧性、疲劳强度）、热学性能、电学性能以及耐腐蚀性等。书中提供了丰富的数据表格和图表，指导读者如何根据具体应用场景选择最合适的材料，并详细解释了材料失效的机理，如屈服、断裂、蠕变和疲劳等，以及如何通过设计规避这些失效模式。 随后，本书重点介绍了结构分析与强度计算。这部分是机械设计的核心内容之一。读者将学习如何运用应力分析、应变分析以及有限元分析（FEA）等方法，预测构件在各种载荷作用下的行为。书中详细讲解了不同类型的应力（拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转）及其计算公式，以及圣维南原理、应力集中等概念。此外，还深入探讨了疲劳设计，包括S-N曲线、Goodman图、Bauchinger效应等，帮助读者设计出能够承受循环载荷的部件。 在机构学与动力学方面，本书提供了对运动和力的详细分析。读者将学习如何分析连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等各种机械传动系统的运动特性，计算速度、加速度，并理解其运动规律。同时，本书也涵盖了动力学分析，包括惯性力、离刚体动力学、振动分析等，使读者能够理解机械系统在运动过程中的动态响应，并进行必要的减振或缓冲设计。 机械零件设计是本书的一大亮点。它系统地介绍了各种常用机械零件的设计方法和计算准则，包括： 轴和轴系设计：涵盖轴的强度计算、刚度计算、临界转速分析、键连接、轴承选型与布置等。 连接件设计：详细介绍了螺纹连接、焊接连接、铆接连接的设计原则、强度计算和可靠性分析。 齿轮设计：深入讲解了各种齿轮（直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆）的啮合原理、强度计算（齿根弯曲强度、齿面接触强度）、材料选择和润滑要求。 轴承设计：介绍了滚动轴承和滑动轴承的类型、工作原理、当量动载荷计算、寿命计算以及选型原则。 弹簧设计：讲解了各种弹簧（螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、碟形弹簧）的设计计算、材料选择和疲劳寿命。 制动器和离合器设计：分析了不同类型制动器和离合器的结构、工作原理、制动力或传递扭矩的计算以及选型。 本书还特别关注可靠性设计与安全性分析。它介绍了可靠性工程的基本概念，如失效率、平均无故障时间（MTTF）、失效率函数等，并提供了多种提高产品可靠性的设计方法，如冗余设计、加强件设计、失效模式与影响分析（FMEA）等。同时，本书也强调了安全设计的重要性，介绍了风险评估、安全系数的选择以及符合相关行业标准的强制性安全要求。 在制造工艺与公差配合方面，本书强调了设计与制造的紧密联系。它介绍了主要的机械加工方法，如车削、铣削、磨削、钻削等，以及铸造、锻造、焊接、冲压等成形工艺。书中详细解释了公差、配合的概念，以及形位公差的应用，指导读者如何进行合理的公差设计，以确保零件的装配性和功能性，并提出了经济性制造的原则。 此外，书中还引入了计算机辅助工程（CAE）在现代机械设计中的应用。详细介绍了如何利用CAD（计算机辅助设计）软件进行三维建模、装配和工程图绘制，以及如何利用FEA（有限元分析）和CFD（计算流体动力学）等工具进行仿真分析，从而优化设计、缩短开发周期、降低制造成本。 最后，《机械工程设计》还包含了设计优化与经济性分析的内容。它介绍了多种优化方法，如参数优化、拓扑优化等，以提高机械系统的性能、降低重量或材料消耗。同时，本书也强调了设计过程中的成本意识，鼓励工程师在满足技术要求的前提下，考虑材料成本、制造成本、维护成本等经济因素，做出最优的设计决策。 本书语言清晰，配有大量的插图、图表和实例，理论与实践相结合，能够帮助读者建立起系统化的机械工程设计知识体系，为解决实际工程问题奠定坚实的基础。无论是机械工程专业的学生，还是在职工程师，都能从中获益匪浅。

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说实话，我最初拿到《Mechanical Engineering Design》这本书，纯粹是抱着“随便翻翻”的心态。我是一名从业多年的机械维修技师，平时的工作更多的是围绕着“修复”而非“设计”。然而，当我翻开这本书，我才意识到，原来那些我日常打交道的零件，它们的设计背后蕴含着如此多的学问和考量。书中的一些章节，比如关于材料的力学性能和热处理对零件强度的影响，让我对自己日常接触到的金属材料有了全新的认识。我一直以为只是简单的“钢”和“铝”，但这本书告诉我，即使是同一种金属，不同的合金成分和加工工艺，会带来天壤之别的性能表现。还有关于疲劳和断裂力学的内容，虽然一开始觉得有些枯燥，但当我联系到实际工作中那些因为微小裂纹而导致的大故障时，我才恍然大悟。这本书让我开始理解，为什么有些零件会比其他的更耐用，为什么同样的设计在不同的工况下表现会截然不同。它就像一本“零件的故事书”，让我从一个更宏观、更深刻的视角去理解机械设备的工作原理，也让我对自己手中的扳手和测量工具多了一份敬畏。

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作为一个对机械工程充满好奇的跨专业学习者，《Mechanical Engineering Design》这本书对我来说，绝对是一场知识的盛宴。我之前对工程设计的理解非常模糊，只知道大概有一个流程，但具体是怎么一步一步实现的，却完全没有概念。这本书的出现，彻底改变了我的认知。它从最基础的“需求分析”开始，一步步引导我理解如何将模糊的客户需求转化为具体的技术指标，然后如何进行概念设计、初步设计，再到详细设计。书中对各种设计软件和仿真工具的提及，虽然我暂时还不能熟练运用，但让我看到了工程设计在现代科技发展中的重要性。我尤其欣赏它在讲解“公差与配合”时，那种细致入微的描述。我之前觉得这不过是简单的测量数值，但这本书让我明白，微小的公差差异，可能就会决定一个机构能否顺畅运转，甚至影响整个产品的性能。它让我学会了从“精度”和“经济性”之间寻找平衡点，这对于任何一个工程项目都至关重要。这本书的讲解方式，不是生硬地灌输，而是充满逻辑性和启发性，让我愿意主动去探索和学习。

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这本《Mechanical Engineering Design》我拿到手的时候，就被它沉甸甸的质感和精美的封面吸引住了。我是一名刚入职不久的机械工程师，对工程设计充满热情，但同时也知道理论知识和实际应用之间还有很大鸿沟。所以，我一直渴望找到一本能够系统地梳理设计流程、深入讲解设计原则的教材。当我翻开这本书，立刻被它严谨的逻辑和清晰的结构所折服。它不仅仅是罗列公式和定理，更像是循序渐进地引导我思考，如何从一个概念出发，最终转化为一个可靠、高效的工程产品。书中对材料选择、应力分析、疲劳寿命预测等关键环节的论述，都显得格外详实，并且结合了大量的实际案例，让我能够更好地理解理论如何落地。尤其是它在介绍不同设计方法时，比如基于性能的设计、基于成本的设计等，都提供了非常实用的视角，让我开始审视自己的设计思维方式。我特别喜欢其中关于“设计优化”的部分，作者不仅讲解了各种优化技术，还强调了在实际工程中如何权衡各种因素，找到最优解。这本书对我而言，就像一位经验丰富的老工程师，在我设计之路上默默指导，让我少走了不少弯路。

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在我的机械工程设计学习生涯中，《Mechanical Engineering Design》这本书扮演了极其重要的角色。我是一个喜欢刨根问底的人，对于设计的每一个细节都希望能深入理解其背后的原理。这本书恰好满足了我的这种需求。它没有回避那些复杂而核心的机械设计理论，反而以一种系统而全面的方式进行了阐述。例如，在讲解“振动与动力学”章节时，作者不仅给出了详细的分析方法，还结合了实际工程中可能遇到的共振问题，并提供了相应的抑制措施。这对于我这种喜欢研究“为什么”的学生来说，简直是如获至宝。书中对“失效模式与影响分析”（FMEA）的介绍，更是让我眼前一亮。它让我意识到，在设计过程中，预判和预防潜在的失效模式是多么重要，这远比事后补救要高效得多。此外，这本书在讲解过程中，常常会引用一些经典的设计案例，并对其进行深入剖析，从中提炼出通用的设计经验和教训，这让我能够站在巨人的肩膀上，少走很多弯路。它不仅仅是一本教材，更像是一本设计百科全书，能够满足不同阶段、不同需求的读者。

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作为一名教授了十多年机械设计课程的教师，我接触过无数关于这个主题的书籍，但《Mechanical Engineering Design》无疑是其中最令我印象深刻的一本。它最大的优点在于其前瞻性和系统性。在当前快速发展的工程领域，仅仅掌握传统的设计方法已经不足以应对挑战。这本书很好地弥合了这一差距，它不仅涵盖了最基础的设计原理，更深入探讨了诸如可靠性设计、安全性设计、人机工程学、以及近年来备受关注的可持续设计等新兴领域。我尤其欣赏书中对“设计迭代”过程的细致刻画，它强调了在早期设计阶段就充分考虑潜在问题，并通过模拟和测试不断完善设计的重要性。此外，书中对不同类型的机械元件，从轴承、齿轮到连接件，都进行了深入的分析，并提供了详细的设计指南和计算方法，这对于学生和年轻工程师来说，是宝贵的实践财富。更难得的是，这本书的语言表述非常到位，既有学术的严谨，又不失通俗易懂，能够极大地提升学生的学习兴趣和理解能力。我强烈推荐它作为我们专业的核心教材，相信它能培养出更多具备创新能力和解决复杂工程问题的优秀人才。

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