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页数:248

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出版时间:2009-2

价格:32.00元

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isbn号码:9787122040930

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• 机械工程
• 机械基础
• 实验教学
• 机械原理
• 机械设计
• 工程测量
• 材料力学
• 制造工艺
• 实验报告
• 高等教育

机械设计与制造基础：现代工程实践指南 第一章：工程材料的奥秘与应用 本章深入探讨构成现代机械系统的基石——工程材料的内在属性与外部行为。我们从微观结构层面解析金属材料（如钢铁、铝合金、铜合金）的晶体结构、相变过程，以及这些结构如何决定材料的力学性能，包括强度、硬度、韧性与塑性。重点分析了碳钢的淬火、回火、正火等热处理工艺，阐明了如何通过热处理手段精确调控材料的性能，以适应不同工作环境的需求，例如提高抗拉强度或改善冲击韧性。 同时，本章详尽介绍了非金属材料，包括高分子材料（如工程塑料、橡胶）和陶瓷材料。针对高分子材料，我们剖析了其长链结构对粘弹性和蠕变性能的影响，并探讨了纤维增强复合材料（FRP）在轻量化结构中的应用原理。陶瓷材料部分，则侧重于其优异的耐高温、耐磨损特性，以及在极端工况下的应用潜力，并简要介绍了几种先进陶瓷的制备技术。 材料的选择与使用是机械设计中至关重要的一环。因此，本章的后半部分集中于材料的失效分析。通过对疲劳断裂、蠕变断裂和脆性断裂的机理分析，指导读者如何根据载荷类型、工作温度和使用寿命要求，科学地选用合适的材料，并设计出具有足够安全裕度的零部件。本章内容不仅涵盖了理论基础，更提供了大量工程实例，展示了材料科学在实际产品开发中的指导作用。 第二章：机械传动系统的原理与优化 机械传动系统是实现能量和运动转换的核心。本章系统阐述了各种常用传动机构的工作原理、设计计算和优化方法。 齿轮传动： 详细介绍了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字齿轮的几何参数计算、强度校核与寿命预测。重点分析了齿轮材料的选择、齿面接触疲劳（点蚀）和齿根弯曲疲劳的预防措施。对于高速、重载场合，我们引入了齿向载荷修正、变位齿轮的应用以及齿轮箱的润滑与冷却技术。 带传动与链传动： 对V带、平带和同步带进行了深入比较，阐明了带的弹性滑动原理、初拉力计算及其对传动效率的影响。链传动部分，则侧重于链条的节距、强度计算以及在复杂运动链中的应用，特别是针对链传动中的冲击载荷和润滑要求。 蜗轮蜗杆传动： 剖析了蜗杆传动的自锁现象，并详细讲解了蜗轮蜗杆传动的效率计算、热平衡分析以及蜗轮的磨损控制技术。 本章的特色在于引入了现代仿真技术，指导读者如何利用有限元分析（FEA）模拟齿轮副在实际工况下的应力分布，从而实现传动系统的精确优化设计，确保系统在满足功能需求的同时，达到最高的可靠性和最小的制造成本。 第三章：机械零件设计与可靠性分析 本章是机械设计的基础与核心，侧重于对关键机械零件的结构设计、强度计算与寿命评估。 连接元件设计： 螺纹连接（螺栓、螺钉）的预紧力计算是本章的重点，我们结合了弹性力学原理，分析了螺纹在静载荷、变载荷和冲击载荷下的受力特性，并介绍了螺纹胶、防松垫圈等防松技术。对于焊接连接，详细阐述了焊缝的强度计算、疲劳分析及其无损检测方法。 轴系设计： 轴的设计不仅涉及静强度和疲劳强度校核，更重要的是对刚度的校核和振动分析。本章讲解了临界转速的计算、扭转振动分析的基础，以及轴承在轴系中的合理布置与选择，确保轴系在工作过程中具有良好的动态性能。 滚动轴承与滑动轴承： 滚动轴承的选择基于疲劳寿命（L10寿命）计算，涵盖了径向、轴向载荷的合成、额定动载荷与静载荷的应用。滑动轴承则侧重于润滑理论（如雷诺方程的应用），分析了油膜的形成、厚度以及抗烧瓦的措施。 机械动力学基础： 零件的设计必须建立在准确的动力学分析之上。本章介绍了机构运动学分析（位置、速度、加速度求解），以及机构的动力学分析（惯性力、冲击力的计算），为优化机构的运动平稳性和降低噪音振动提供了理论工具。可靠性工程部分，则引入了概率论方法，对零件的失效概率进行量化评估，指导设计人员制定合理的安全系数。 第四章：机电控制与现代制造工艺集成 现代机械不再是单纯的机械结构，而是机、电、控一体化的系统。本章探讨了机械系统与电子控制的融合，以及先进制造技术对设计的影响。 机电一体化基础： 介绍了传感器和执行器在机械系统中的应用，例如位移、力、扭矩传感器的信号采集与处理。重点分析了伺服电机和步进电机在精密定位系统中的选型与驱动控制原理。通过对反馈系统的分析，指导读者如何实现对机械运动的精确闭环控制。 数控加工与模具设计： 详细介绍了现代数控（NC/CNC）加工的原理、编程基础（G代码、M代码），以及多轴加工的特点。在模具设计部分，聚焦于冲压模和注塑模的结构设计、排样优化及强度计算。理解制造约束是成功设计的前提，本章强调了“面向制造的设计”（DFM）原则。 增材制造（3D打印）的应用： 探讨了选择性激光烧结（SLS）和熔融沉积成型（FDM）等技术在快速原型制造和复杂功能部件制造中的优势与局限性。针对增材制造材料的特殊性能（如各向异性），指导设计者如何调整结构布局以适应新的制造方式。 第五章：流体传动与控制系统 流体动力系统是实现大功率、高精度运动控制的有效手段。本章全面介绍液压与气动系统的设计、元件选型与故障诊断。 液压系统设计： 阐述了液压泵、马达、阀类（如压力阀、流量阀、方向阀）的工作特性与符号标准。重点在于回路的设计，包括速度控制回路、压力补偿回路以及闭式、开式系统的比较。此外，本章详细分析了液压系统中的能耗计算、油液污染控制和热平衡问题。 气动系统应用： 介绍了气源处理元件（空气压缩、净化、调压）的标准与维护。相较于液压系统，气动系统具有清洁、快速的特点，本章侧重于气动逻辑控制（使用气动继电器、顺序阀）在简单自动化生产线中的应用。 系统集成与安全规范： 最后，本章强调了液压和气动系统在集成时必须遵守的工业安全标准和规范，包括管路布局的规范性、密封件的选择以及紧急切断装置的设置，确保系统的运行安全性和长期稳定性。 本书旨在为工程技术人员提供一套完整、深入且具有实践指导意义的机械设计理论与应用知识体系。内容强调从材料、结构、传动、控制到制造的全流程综合考虑，是掌握现代机械工程核心技能的必备参考书。

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我被这本书中关于“液压系统的工作原理与实验”的章节深深吸引。我一直对液压系统在工程机械中的广泛应用感到惊叹，它能够轻松地驱动沉重的负载，实现精确的控制。这本书通过实验，让我有机会亲手搭建和操作一个简单的液压系统，从而理解压力、流量、油缸、液压泵等关键部件是如何协同工作的。我尤其期待能够通过实验，直观地感受到液压油在系统中的流动，以及它如何将力传递到工作装置上。书中还提到了液压系统的压力控制和流量控制的实验，这对我来说非常有价值，因为在实际应用中，精确地控制液压系统的输出是至关重要的。我希望通过这本书，我能够真正掌握液压系统的基本原理，并了解如何通过实验来分析和优化它的性能。这本书不仅仅是理论的讲解，更是一种实践能力的培养。

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这本书给我的第一印象是它的内容非常丰富且具有系统性。我尤其关注了关于“机械传动装置的效率测量”这一章节，里面详细介绍了各种常见的传动方式，如齿轮传动、皮带传动、链条传动等，并针对每种传动方式设计了相应的实验来测量其效率。我一直对机械传动是如何将动力从一个部件传递到另一个部件，以及在这个过程中会产生哪些能量损失感到好奇。这本书通过实验，让我有机会去量化这些能量损失，并分析产生的原因。我还在书中看到了关于“轴承的摩擦与磨损特性研究”的内容，这部分内容对于理解机械设备的寿命和可靠性至关重要。我一直认为，了解这些基础的摩擦和磨损原理，能够帮助我在未来的设计或维护工作中，更好地选择和使用润滑剂，从而延长机械设备的使用寿命。这本书的编排逻辑清晰，让我能够按照自己的学习进度，逐步深入地了解机械的各个方面。

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我拿到这本书时，就被其厚重的内容和严谨的编排所吸引。尤其是我对其中“焊接工艺及其性能评定”的实验部分非常感兴趣。我一直以来都对各种焊接技术，如电弧焊、电阻焊、激光焊等感到好奇，并想了解它们是如何将金属连接在一起的。这本书通过实验，让我有机会去尝试一些基本的焊接操作，并在焊接后对焊缝的质量进行评定，例如通过拉伸试验、弯曲试验等来检测焊缝的强度和韧性。我希望通过这些实践，能够更直观地理解不同焊接方法的优缺点，以及如何通过优化焊接工艺来获得高质量的焊缝。我还在书中看到了关于“无损检测技术在机械部件中的应用”的章节，这对于确保机械产品的可靠性至关重要。

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这本书在内容组织上给我留下了深刻的印象，尤其是其中关于“机床的组成与工作原理”的实验部分。我一直对各种机床，如车床、铣床、磨床等，是如何通过刀具与工件的相对运动来加工零件感到好奇。这本书通过实验，让我有机会去了解这些机床的基本组成部分，并学习如何进行一些基础的加工操作，例如车削、铣削等。我希望通过这些实践，能够更直观地理解切削过程中的力学和热学现象，以及如何通过调整切削参数来获得合格的工件。我还在书中看到了关于“机床的精度与误差分析”的章节，这对于确保机械加工的质量至关重要。这本书让我看到了一个将理论知识转化为实际操作的绝佳平台。

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这本书给我一种非常全面和实用的感觉，它涵盖了机械工程的许多核心领域。我特别关注了“表面工程与防护技术”的章节，这里面介绍了诸如镀铬、镀镍、阳极氧化等常见的表面处理技术，以及它们在提高材料耐磨性、耐腐蚀性方面的作用。我一直好奇，为什么有些金属部件表面看起来光滑亮丽，而有些则显得粗糙，这背后是否有什么样的技术原理。通过这本书的实验，我希望能有机会去了解这些表面处理的过程，并亲身感受它们对材料表面性能的提升。我还在书中看到了关于“润滑与摩擦学基础”的实验，这对于理解机械的运行效率和寿命至关重要。我希望通过这些实验，能够更深入地理解润滑剂的作用机理，以及如何通过优化润滑来减少机械损耗。

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这本书的封面设计给我一种非常专业和学术的感觉，让我对里面的内容充满了期待。我特别翻阅了关于“机械振动与阻尼特性分析”的部分，这是我一直以来都很感兴趣但觉得有些抽象的领域。书中详细介绍了简谐振动、阻尼振动以及受迫振动等概念，并提供了相应的实验来测量和分析这些现象。我非常希望能够通过亲手操作，去感受不同阻尼系数对振动衰减速度的影响，以及如何通过调整阻尼参数来优化机械结构的性能。我还可以想象到，通过这些实验，我可以更深刻地理解机械设备在运行过程中产生的振动是如何影响其稳定性和寿命的，以及如何采取措施来减小这些不利影响。这本书的实验设计看起来非常严谨，从实验目的、实验原理到实验步骤和数据处理，都做了详细的说明，这对于初学者来说非常有帮助。

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这本书的封面设计给我一种扎实、可靠的感觉，让人一眼就能联想到精密机械和严谨的科学态度。拿到手之后，翻开第一页，就有一种进入了知识殿堂的期待感。虽然我还没有深入研读，但仅仅是浏览一下目录和章节标题，就已经能够感受到作者的用心。每一个实验的命名都清晰明了，直指核心知识点，例如“材料力学性能测试”、“流体流动特性研究”、“振动与噪声分析”等等，这些都是我一直以来非常感兴趣且希望能够深入了解的领域。我尤其期待能够通过这些实验，亲身体验那些课本上抽象的理论是如何在现实世界中得到验证和应用的。我平时对机械的很多原理都停留在概念层面，这次有机会能够通过动手实践来加深理解，感觉非常幸运。这本书的装帧也很精美，纸张的触感很好，文字印刷清晰，这些细节都让阅读体验更加愉悦。我迫不及待地想开始我的实验之旅了，希望这本书能够成为我探索机械世界的重要伙伴。

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这本书的封面给我一种非常务实和深入的感觉，仿佛里面蕴含着解决机械工程实际问题的钥匙。我最先翻阅的是关于“齿轮传动系统的设计与制造”的部分，里面详细介绍了各种齿轮的类型，如直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等，以及它们在传动过程中的特点。我一直对齿轮是如何精确地啮合，并且将动力高效地传递感到着迷。这本书通过实验，让我有机会去了解齿轮的加工过程，并进行齿轮传动系统的装配和测试。我希望通过这些实践，能够更深刻地理解齿轮啮合的几何关系，以及影响传动效率的因素。我还在书中看到了关于“轴与联轴器的设计与应用”的章节，这对于保证机械系统的平稳运行至关重要。

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作为一个对机械工程充满好奇的学习者，我一直苦于找不到一本能够将理论与实践完美结合的书籍。很多教材虽然内容详实，但往往缺乏实际操作的指导，让我觉得有些纸上谈兵。而这本书的出现，就像一道曙光，照亮了我前进的道路。我尝试着翻阅了其中关于“金属材料强度与刚度测试”的部分，里面的实验步骤描述得非常详细，从实验前的准备工作，到实验过程中的注意事项，再到实验数据的记录和分析，都写得非常到位。特别是关于如何正确使用各种测量仪器，以及如何避免实验误差的提示，都让我觉得非常受用。我一直觉得，真正的学习不仅仅是记住知识，更是要能够运用知识去解决实际问题。这本书恰恰满足了我的这一需求。我能够想象到，通过亲手操作这些实验，我能够更深刻地理解材料的延展性、屈服强度、抗拉强度等概念，而不仅仅是记住那些枯燥的数字和公式。这种“看得见、摸得着”的学习方式，对我来说非常有吸引力。

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当我翻开这本书时，我立刻被它清晰的排版和图文并茂的风格所吸引。尤其是在“金属热处理工艺的实验研究”这一章节，我看到了许多精美的金相显微照片，以及对不同热处理工艺（如退火、正火、淬ro、回火）的详细描述。我一直对金属材料在经过不同热处理后，其内部组织结构会发生怎样的变化，以及这些变化如何影响其力学性能感到好奇。这本书通过实验，让我有机会亲手进行一些简单的热处理操作，并在显微镜下观察材料组织的变化。我希望通过这些实践，能够更直观地理解“晶粒度”、“相变”等概念，并学会如何通过热处理来改善金属材料的强度、硬度、韧性等综合性能。这对于我未来在材料选择和工艺设计方面，能够提供更坚实的基础。

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