Fundamentals of Machine Component Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Juvinall, Robert C.; Marshek, Kurt M.

出品人:

页数:856

译者:

出版时间:2005-11

价格:694.00元

装帧:

isbn号码:9780471742852

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 机械元件
• 机械工程
• 设计基础
• 工程材料
• 强度计算
• 可靠性设计
• 制造工艺
• 机械原理
• 工程设计

机械零部件设计原理 本书旨在全面而深入地阐述机械零部件设计的基础理论、方法与实践。我们将聚焦于那些决定机械设备性能、可靠性与经济性的核心要素，从材料选择、载荷分析到失效模式预测，层层递进，构建起扎实的工程设计知识体系。 第一部分：设计基础与材料科学 本部分将从工程设计的基本原则入手，探讨零部件在机械系统中所扮演的角色及其设计流程。我们将深入分析不同工程材料的力学性能，包括但不限于强度、刚度、塑性、韧性、疲劳极限和蠕变特性。重点将放在理解材料微观结构如何影响宏观力学行为，以及如何根据具体的应用场景选择最适宜的材料。我们将讨论常用工程材料的分类、性能特点、加工工艺以及成本效益分析，为后续的载荷分析和强度校核奠定坚实的材料基础。 第二部分：载荷分析与应力应变 机械零部件所承受的载荷形式多种多样，包括静载荷、动载荷、冲击载荷、交变载荷以及热载荷等。本部分将系统介绍各种载荷的识别、量化与分析方法。我们将学习如何根据工作环境和受力情况，精确计算作用在零部件上的应力与应变。我们将详细讲解胡克定律、应力张量、应变张量等基本概念，以及如何运用弹性力学理论来描述和预测零部件在载荷作用下的变形与内部应力分布。此外，还将介绍有限元分析（FEA）在复杂载荷条件下的应用，帮助读者理解和掌握数值模拟工具的原理与使用。 第三部分：失效模式与可靠性设计 零部件的失效是工程设计中必须规避的关键问题。本部分将详尽分析机械零部件可能发生的各种失效模式，包括但不限于塑性变形、断裂（脆性断裂、韧性断裂）、疲劳、蠕变、磨损、腐蚀以及屈曲等。我们将深入探讨每种失效模式的机理，分析影响失效的各种因素，如材料性能、应力集中、载荷特性、环境条件等。在此基础上，我们将重点阐述如何通过科学的设计手段来预防和延迟失效的发生，提高零部件的使用寿命和系统的可靠性。这包括合理的设计形状、避免应力集中、选择合适的材料、采取有效的表面处理技术以及建立可靠性的评估模型。 第四部分：常用机械零部件设计实例 理论知识的学习需要通过实际应用来巩固和深化。本部分将选取几种典型的、在机械设计中应用广泛的零部件，例如轴、联轴器、轴承、齿轮、弹簧、螺纹连接件等，进行详细的设计案例分析。我们将按照前述的理论框架，一步步推导出这些零部件的设计步骤，包括但不限于： 轴的设计： 涉及扭矩和弯矩的计算、材料选择、直径的确定、应力校核（包括疲劳强度校核），以及轴的结构优化。 联轴器的设计： 分析联轴器的功能（连接、传递动力、补偿轴线偏移），根据扭矩和转速选择合适的联轴器类型，并进行强度校核。 轴承的设计： 介绍滚动轴承和滑动轴承的分类与工作原理，根据载荷、转速和预期寿命进行轴承的选型和校核。 齿轮的设计： 涉及齿轮传动的基本原理、齿形的选择、模数和压力角的确定、齿面接触强度和齿根弯曲强度的校核。 弹簧的设计： 分析不同类型弹簧（如螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧）的工作特性，根据所需的载荷-位移关系和材料性能进行弹簧的设计与校核。 螺纹连接件的设计： 重点讲解螺栓连接的受力分析（包括预紧力、轴向载荷、剪切载荷），螺纹的强度校核（包括螺纹根部弯曲和螺纹接触应力），以及防止松动的措施。 在每一个案例中，我们将强调设计过程中的迭代与优化，以及如何权衡各种设计参数以达到最佳的综合性能。 第五部分：设计中的优化与先进技术 为了实现机械零部件的高性能、轻量化和低成本，现代机械设计越来越依赖于优化技术和先进的制造方法。本部分将介绍几种重要的设计优化策略，例如参数优化、拓扑优化等，以及如何利用计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）工具来实现设计流程的自动化和智能化。我们将触及诸如仿生学设计、增材制造（3D打印）等前沿技术在机械零部件设计中的应用潜力，为读者描绘机械设计未来的发展方向。 本书的编写力求理论与实践相结合，公式推导严谨，图示清晰直观，案例分析贴近工程实际。希望通过对本书的学习，读者能够掌握机械零部件设计的核心方法，培养出严谨的工程思维，能够独立分析和解决实际的机械设计问题。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计乍一看平平无奇，就是那种经典的工程教科书的风格，字体方正，配色沉稳，让人联想到图书馆里那些布满了灰尘、散发着油墨味道的老旧书籍。我本以为内容也会是枯燥乏味的公式堆砌和理论灌输，毕竟“机械元件设计”这个主题听起来就足够硬核，让人望而却步。然而，当我翻开第一章时，那种预期的沉闷感迅速被一种扎实的、循序渐进的讲解方式所取代。作者似乎非常懂得如何引导一个初学者进入这个复杂的世界，他没有一开始就抛出复杂的应力分析或材料科学的深奥概念，而是从最基础的“为什么我们需要设计这些部件”开始，将设计哲学和实际应用场景巧妙地融合在一起。举例来说，在讨论轴承的选取时，书中不仅详细解释了滚动轴承和滑动轴承的力学差异，还穿插了历史案例，比如早期的蒸汽机和现代精密机床中如何根据负载特性进行取舍，这让原本抽象的理论变得具象化、可触摸。阅读体验上，排版虽然略显拥挤，但图表的质量非常高，特别是那些剖视图和三维爆炸图，清晰度极佳，即便是没有CAD基础的人也能大致理解结构关系。这本书的成功之处在于，它成功地架起了一座理论与实践之间的桥梁，让学习过程不再是单向的知识灌输，而更像是一场有引导的探索。

评分☆☆☆☆☆

我最近在准备一个关于高精度机床的优化项目，急需一本能够提供系统化设计流程指导的书籍。当我拿起这本《机械元件设计基础》时，我的期望是能找到一个清晰的、从需求分析到最终参数确定的全套方法论。令人欣慰的是，书中在“优化设计”的部分确实提供了一个结构化的流程图，涵盖了参数化建模和敏感度分析的基本思路。然而，这个流程在实际应用中显得过于理想化了。它假设了输入参数的精确性以及环境的恒定性，这在现实世界的车间里几乎是不可能达到的。比如，在讲解公差配合时，它更偏向于传统的“极限配合”和“过渡配合”的教科书式讲解，对于现代企业普遍采用的“几何尺寸和公差（GD&T）”体系的深度融合和应用指导则显得有些不足。GD&T是确保全球化供应链中零件互换性的关键，这本书虽然提到了它，但讲解的层次更像是入门级的介绍，没有深入到如何利用其进行更高效的、基于功能需求的设计验证。所以，对于寻求前沿设计方法论的工程师来说，这本书可能需要搭配更专业的GD&T参考书才能发挥最大效用，它本身更像是理论奠基石，而非前沿工具箱。

评分☆☆☆☆☆

从教学法角度来看，这本书的组织结构和语言风格非常具有“学院派”的烙印。作者的叙事风格是严谨、客观、几乎不带任何个人情感色彩的，这确保了信息的准确性，但也牺牲了一定的可读性和趣味性。每一个章节的逻辑推进都像是严丝合缝的几何证明，环环相扣，但对于习惯了快节奏、碎片化学习的当代读者而言，这种长篇大论的推导过程很容易让人感到疲惫。我注意到，书中大量的数学推导虽然完整，但对于那些主要关注“如何做”而非“为什么如此”的读者来说，可能过于冗余了。例如，在推导某个梁的挠度公式时，中间过程的积分和微分步骤被详细列出，这对于检验理论的正确性是必要的，但如果能有一个清晰的摘要或者“设计者须知”的方框，将核心结论和适用条件提炼出来，可能会让查阅效率大大提高。总而言之，它是一本非常适合做深度理论学习和期末考试复习的教材，但作为案头随时翻阅的“工程参考手册”，它的信息组织方式略显笨重，不够“即取即用”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度确实让人印象深刻，但老实说，对于一个时间极其有限的在职工程师来说，它的信息密度高得有些令人喘不过气。我希望它能更侧重于那些在当代工业设计中“必须知道”的核心知识点，而不是平均用力地覆盖所有领域。例如，在“连接件设计”这一章，作者用了大量的篇幅来阐述螺栓预紧力的计算方法及其疲劳特性，这固然是学术上的严谨体现，但对于日常维护和标准件选型来说，可能显得有些过度分析了。我更期待看到更多关于“快速原型制造（Rapid Prototyping）”对传统设计流程带来的冲击，或者是在极端工况下（比如超低温或高真空环境）材料行为的最新研究进展。书中对经典案例的剖析固然经典，但总感觉有些“过时”，像是从上个世纪的工程手册里直接搬出来的模板，缺乏那种紧跟行业前沿的锐气和颠覆性思维。阅读过程中，我不得不频繁地查阅其他资料来补充现代制造工艺的背景知识，否则那些设计方案的合理性就难以在当下的产业环境中得到完全的印证。这使得这本书更像是一本扎实的“基础理论大全”，而非一本实战指导手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配图质量是其最大的亮点之一，尤其是在材料科学和失效分析的章节中。那些微观结构的扫描电子显微镜（SEM）图像，以及各种断口形态的特写照片，清晰度令人赞叹，几乎能让人感受到材料的内在肌理。这些视觉辅助极大地帮助我理解了疲劳裂纹的萌生和扩展过程，远比单纯的文字描述来得直观和震撼。然而，令人费解的是，书中在某些关键的、与现代制造直接相关的图示上却显得准备不足。例如，在涉及增材制造（3D打印）的零部件设计时，配图大多停留在传统的铸造或切削加工的示意图上，完全没有体现出增材制造带来的悬垂结构、复杂晶格填充等设计自由度的新特点。这造成了一种明显的时代脱节感：一方面，它用最顶级的视觉技术展示了材料的微观世界；另一方面，在宏观的制造方法论上，它似乎还停留在工业革命的鼎盛时期。这种反差让我不禁思考，这本书的修订周期可能较长，未能及时吸纳近十年来工业领域最显著的技术变革。如果能增加一章关于面向增材制造的设计（DfAM）和功能梯度材料的应用案例，这本书的价值将得到几何级的提升。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆