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页数:142

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出版时间:2009-8

价格:21.00元

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isbn号码:9787111277651

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• 交通工具

《机械设计制造基础》 内容概述： 《机械设计制造基础》是一本系统性地阐述机械工程领域核心知识的专业教材。本书旨在为读者构建坚实的机械工程理论基础，并与现代制造技术的发展紧密结合，帮助读者理解机械产品的全生命周期，从概念设计到最终制造与应用。全书共分为十章，涵盖了机械工程的多个关键分支。 第一章 绪论 本章首先对机械工程的学科范畴、发展历程及其在现代工业中的重要地位进行了概述。机械工程作为一门应用性极强的学科，涉及众多领域，如航空航天、汽车制造、能源动力、生物医学工程等。本章还将介绍机械工程的基本研究内容和方法，包括建模、分析、优化和实验验证等，并探讨机械工程专业在人才培养目标上的要求，强调其综合性、创新性和实践性。同时，本章也初步介绍了本书的整体结构和学习方法，引导读者如何有效地掌握后续章节的知识。 第二章 机械零件与连接 机械零件是构成机械的基本单元，本章将系统介绍常见的机械零件类型，如轴、轴承、齿轮、联轴器、离合器、制动器等。重点阐述这些零件的结构特点、工作原理、失效形式及其选择和设计的基本原则。在此基础上，本章深入探讨了机械连接技术，包括螺纹连接、键连接、销连接、铆接、焊接等。详细分析了各种连接方式的受力特点、可靠性、装配和拆卸的便捷性，以及在不同应用场景下的适用性。学习本章内容，读者将能够理解不同机械零件的功能和设计要求，并掌握如何根据载荷、强度、刚度、寿命等因素选择和设计合适的机械零件及连接方式。 第三章 传动装置 传动装置是将动力从动力源传递到工作部件的关键机构。本章将重点介绍各种主要的传动方式。首先是齿轮传动，包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆传动等，详细分析其传动比、效率、受力、强度计算和润滑要求。其次是带传动，包括平带传动、V带传动、同步带传动，介绍其传动原理、结构特点、载荷计算、张紧方式和效率。接着是链传动，阐述其优点、缺点、结构形式、链条类型、节距选择及强度计算。此外，本章还将介绍液压传动和气压传动的基础知识，包括其基本原理、组成元件（如泵、马达、阀、油缸、气缸等）及其在传动系统中的应用。通过本章的学习，读者将能够理解不同传动方式的特点，掌握传动装置的设计计算方法，并能够根据实际需求选择和组合合适的传动方案。 第四章 机构与机构运动分析 本章是机械设计中的核心内容之一，主要研究机构的结构特点、运动规律和动力学分析。首先，机构的引入，解释了什么是连杆、曲柄、齿轮等基本杆件，以及它们如何组合成各种机构，如四杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。接着，将详细介绍机构的自由度计算方法，包括采用克利布尔公式和格拉夫公式等，这是判断机构是否能够实现预定运动的前提。随后，将重点阐述机构的运动分析，包括位置分析、速度分析和加速度分析。通过几何法、解析法和向量法等多种方法，使读者能够定量描述机构在运动过程中的各个构件的位置、速度和加速度。最后，本章还会介绍机构的动力学分析，包括惯性力、外力及其合力对机构运动的影响，以及机构的平衡问题，为后续的强度设计和性能优化奠定基础。 第五章 强度与刚度设计 强度和刚度是机械零件和结构设计中至关重要的两个方面。本章将深入探讨机械零件在各种载荷作用下的应力状态和变形情况。首先，将回顾材料力学中的基本概念，如应力、应变、弹性模量、泊松比等，并重点介绍不同应力状态（拉伸、压缩、剪切、弯曲、扭转）下的应力计算公式。接着，将详细介绍强度设计的原则和方法，包括许用应力法、应力-强度法等，并引入应力集中和疲劳的概念，讲解如何根据零件的工作条件和材料性能确定零件的许用载荷。在刚度设计方面，本章将介绍变形的概念，如挠度、转角等，并讲解如何计算零件的刚度，以及刚度设计的重要性，例如避免机构运动精度下降、产生碰撞等。此外，本章还会涉及应力分析和有限元分析的初步概念，为复杂零件的强度与刚度设计提供更高级的工具。 第六章 磨损与润滑 磨损是机械零件在使用过程中不可避免的现象，它会影响零件的精度、寿命甚至导致失效。本章将系统地介绍机械磨损的类型，包括磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损等，并分析各种磨损的产生机理、影响因素和判断方法。在此基础上，本章重点阐述润滑在减少磨损、降低摩擦、散热、密封和清洁等方面的关键作用。详细介绍润滑的原理，如流体润滑、边界润滑、混合润滑等，以及润滑油（脂）的种类、性能指标和选用原则。同时，本章还将介绍润滑系统的组成、设计和维护，包括润滑方式（如油浴润滑、压力润滑、滴油润滑等）、润滑元件（如油泵、滤油器、油标等）的应用。通过本章的学习，读者将能够认识到磨损的危害，掌握减少磨损的有效措施，并能够合理选择和使用润滑材料与润滑系统。 第七章 振动与噪声 机械振动和噪声是影响机械设备性能、可靠性和使用环境的重要因素。本章将深入研究机械振动的产生、传播和消除。首先，介绍振动的基本概念，如自由振动、受迫振动、共振等，以及振动的描述方法，如振幅、频率、相位。接着，将介绍单自由度系统的振动特性，包括固有频率、阻尼比和衰减振动。然后，将延伸到多自由度系统的振动分析，介绍其振动模态和频率。在噪声方面，本章将阐述噪声的产生机理，包括空气动力性噪声、机械性噪声等，以及噪声的传播途径和对人体的影响。在此基础上，本章将重点介绍减振和降噪的设计方法，如采取结构优化、增加阻尼材料、隔振措施、吸声材料等，旨在降低机械设备的振动水平和噪声排放。 第八章 表面工程与防腐蚀 表面工程技术对于提高机械零件的性能和使用寿命至关重要。本章将介绍常用的表面工程方法，包括热处理（如淬火、回火、渗碳、渗氮等）、表面强化（如喷丸、滚压）、表面涂层（如电镀、化学镀、 PVD/CVD 涂层、陶瓷涂层等）。详细阐述这些技术的作用机理、工艺特点、适用范围以及对零件性能的提升效果。同时，本章也将重点探讨机械零件的防腐蚀技术。介绍腐蚀的类型和机理，如电化学腐蚀、化学腐蚀等，以及影响腐蚀的因素。在此基础上，将介绍各种防腐蚀措施，包括表面处理（如磷化、钝化）、防锈油（脂）的使用、涂装（如喷漆、喷塑）、电镀和阳极氧化等。学习本章内容，读者将能够理解如何通过表面工程技术和有效的防腐蚀措施，显著提升机械零件的耐磨性、耐蚀性、硬度和使用寿命。 第九章 制造工艺基础 制造工艺是实现机械产品从设计蓝图到实体产品的关键环节。本章将介绍现代机械制造的主要工艺方法。首先，将介绍铸造工艺，包括各种铸造方法（如砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造等）的原理、特点和应用。接着，将详细介绍切削加工工艺，包括车削、铣削、刨削、磨削、钻削等基本加工方法，介绍刀具类型、切削参数的选择、加工精度和表面质量的要求。此外，还将介绍塑性加工工艺，如锻造、冲压、挤压、轧制等，以及焊接工艺，如电弧焊、电阻焊、激光焊等。本章还将初步介绍数控（CNC）技术在现代制造中的应用，以及先进制造技术（如增材制造/3D打印）的发展趋势。通过本章的学习，读者将能够了解不同制造工艺的特点和适用性，理解工艺选择对产品质量和成本的影响，并为后续的工艺规程制定和生产实践打下基础。 第十章 现代制造技术与机械设计 本章将聚焦于当今机械工程领域的前沿技术及其对机械设计理念和实践带来的深刻影响。我们将探讨数字化设计与制造（CAD/CAM/CAE）在现代机械工程中的广泛应用，以及参数化设计、三维建模、仿真分析等工具如何提高设计效率和产品质量。随后，将深入介绍智能制造的概念，包括工业物联网（IIoT）、大数据分析、人工智能（AI）在机械产品设计、制造和维护中的应用，例如预测性维护、自适应制造等。本章还将关注绿色制造和可持续发展理念，探讨如何在机械设计中考虑节能、减排、材料回收利用等环保因素。最后，将展望未来机械工程的发展方向，如微纳制造、生物制造、仿生设计等，鼓励读者保持持续学习和创新的精神，以适应快速发展的技术变革。 《机械设计制造基础》是一本集理论性、系统性和实践性于一体的教材，旨在为有志于投身机械工程领域的学生和工程师提供坚实的基础。通过学习本书，读者将能够全面掌握机械工程的核心知识，理解机械产品的设计、制造和应用的全过程，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

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