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页数:114

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出版时间:2010-6

价格:15.00元

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isbn号码:9787122081636

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机械设计基础：理论与实践 第一章 机械设计基础概述 本章旨在为读者建立一个坚实的机械设计理论基础，并介绍现代机械设计的基本流程和核心理念。我们将深入探讨机械系统在工程实践中扮演的角色，以及机械设计在整个工业制造链条中的关键地位。 1.1 机械设计在现代工程中的定位： 讨论机械设计如何与材料科学、控制工程、制造工艺等多个学科交叉融合，构筑现代复杂工程系统的骨架。分析不同类型机械（如动力机械、工作机械、自动化设备）的设计需求差异。 1.2 机械设计的基本原理与方法论： 系统介绍工程设计思维模式，包括需求分析、概念设计、方案选择、详细设计和优化迭代的全过程。重点阐述功能、性能、可靠性、经济性之间的平衡取舍原则。 1.3 材料在机械设计中的选择与应用： 详细考察常用结构材料（钢铁、有色金属、高分子材料、复合材料）的力学性能、物理性能及其在特定载荷条件下的适用性。引入先进材料如智能材料和纳米材料在前沿设计中的潜在应用。 1.4 载荷分析与失效模式预测： 讲解静载、动载、冲击载荷、交变载荷的识别与计算方法。系统梳理机械零件的疲劳失效、蠕变、腐蚀、磨损等主要失效模式，强调预防性设计的重要性。 第二章 机械零件的强度与刚度分析 本章聚焦于机械设计中最为核心的强度和刚度计算，这是确保机械结构安全可靠运行的基石。 2.1 应力与应变分析基础： 复习胡克定律、广义胡克定律，深入理解单向、双向、三向应力状态下的应力分析，特别是对复杂截面和非均匀受力情况的处理。介绍应力集中现象及其对设计的负面影响。 2.2 强度设计准则与许用应力确定： 详细阐述静力强度、疲劳强度（包括S-N曲线的应用、应力循环的分类）的设计判据。讲解安全系数的确定依据，从传统的经验系数法向基于概率和可靠性指标的现代方法过渡。 2.3 变形量的限制与刚度校核： 讨论在保证强度之余，如何通过刚度计算来控制零部件的弹性变形和永久变形，以满足工作精度要求。重点分析挠度计算的常用方法，如虚功原理、单位力法。 2.4 连接件的强度设计： 螺纹连接（螺栓预紧力的计算、连接的防松动措施）、铆接、焊接的强度校核与疲劳寿命评估。 第三章 常用标准机械零件设计 本章侧重于对机械传动和结构中常见的标准化零部件进行深入的设计、计算与选型。 3.1 轴与轴的连接设计： 轴的材料选择、强度设计（扭转、弯曲复合载荷下的校核）、临界转速估算。详细讨论键连接（平键、楔键、花键）的应力分析与失效预防，以及过盈配合在轴与轮毂连接中的应用。 3.2 滚动轴承的选用与寿命计算： 滚动轴承的基本结构、工作原理。根据工作载荷、转速和期望寿命（L10寿命）选择合适的轴承型号。讲解轴承的游隙选择、安装与润滑设计。 3.3 润滑与密封技术： 润滑剂的分类、性质及其在摩擦副中的作用。介绍润滑方式（油浴、滴油、压力润滑）的选择。深入研究各种密封件（油封、迷宫密封、接触密封）的工作原理和泄漏控制技术。 3.4 弹簧的设计与应用： 螺旋弹簧（抗压、拉伸）的几何参数设计、应力校核与刚度计算。分析板簧、碟形弹簧在特定场合的应用。 第四章 机械传动系统的设计与分析 本章系统讲解将动力源的能量高效、可靠地传递给执行机构的各类机械传动装置的设计理论。 4.1 齿轮传动设计原理： 齿轮的基本几何参数、展开计算。重点阐述直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮蜗杆传动的强度计算，包括齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳（点蚀）的校核。讲解齿轮的精度等级与制造公差。 4.2 带传动与链传动： V带、同步带传动的特性比较、初定计算、中心距选择和紧度调整。链传动的节距选择、啮合计算、链条的寿命校核与张紧装置设计。 4.3 摩擦轮传动与无级变速装置： 分析摩擦轮传动在特殊要求下的应用。简要介绍液力偶合器、液压离合器等动力传递装置的工作原理。 4.4 机械传动系统的总体布局与效率优化： 讨论如何将多种传动部件（如减速器、增速器）组合成高效、紧凑的传动链。分析传动过程中的能量损失，并提出系统效率优化措施。 第五章 机械设备动态特性分析与控制 本章将设计理论扩展到动态领域，关注机械系统在运动过程中的振动、噪声和稳定性问题。 5.1 机械振动的基本理论： 简谐激励下的单自由度系统振动分析（自由振动、受迫振动）。理解固有频率、阻尼比对系统响应的影响。 5.2 振动控制与隔振设计： 针对机械设计中常见的振动问题，提出主动和被动减振降噪的工程措施。介绍隔振器的选型与安装原则。 5.3 机械系统的稳定性分析： 讨论转子系统的临界转速、动平衡的基本要求。分析高速旋转部件的稳定性问题。 5.4 现代设计工具在动态分析中的应用： 介绍有限元分析（FEA）在模态分析、谐响应分析中的应用方法，以及如何利用仿真工具指导动态优化设计。 第六章 机械系统的可靠性、寿命与维护设计 本章关注机械产品从设计阶段就必须考虑的长期服役性能和全生命周期管理。 6.1 可靠性设计与参数化： 引入可靠性、故障率、平均无故障时间（MTBF）等关键指标。讲解如何基于目标可靠度进行零部件冗余设计和容错设计。 6.2 寿命周期管理与可维修性设计： 强调面向维修的设计（Design for Maintainability, DfM）理念。优化零件的可拆卸性、可更换性和诊断接口的设置。 6.3 制造工艺性与装配性评估： 审查设计方案对加工、装配环节的影响。介绍公差配合的选择原则，确保设计方案能够经济、高效地转化为实体产品。 6.4 故障诊断与状态监测（PHM）： 探讨集成传感器和数据分析技术在预测性维护中的作用，使机械系统能够在其失效前发出预警。

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这本书的文字风格非常严谨，用词精确，逻辑推演几乎找不到任何可以挑剔的地方。它仿佛是在用一种近乎数学证明般的确定性来阐述图形的形成和表达原理，让人对所学知识的正确性产生极强的信任感。每一次阅读，都像是进行一次逻辑上的严密训练，帮助我养成了用结构化思维去观察和描述事物的习惯。这种对精度的极致追求，渗透在每一条技术说明和每一个例题的解析中。我很少看到一本技术书籍能在保持如此学术严谨性的同时，还兼顾了读者的接受度。它成功地将复杂的空间几何关系，通过清晰的文字和规范的图形表达出来，让人感觉到制图艺术和工程科学的完美结合，这才是真正的高水平专业读物应有的风范。

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这本书的配套资源和学习辅助设计堪称一流。我尤其欣赏它在关键步骤后设置的“自我检测点”。这些检测点并非简单的选择题，而是要求读者立即动手绘制或分析特定图形，并且通常会提供标准答案的草图和关键尺寸标注的对照，这使得学习过程变成了一个闭环的、可反馈的学习系统。此外，书中对工具的使用指导也极为详尽，无论是传统的手绘技巧，还是软件操作中的快捷键和命令，都有非常直观的图示说明。对于初学者来说，这极大地降低了入门的心理门槛；对于有一定基础的人来说，这也是一个优化工作流程的绝佳参考。这种注重“知行合一”的学习设计，让枯燥的练习过程变得更加有目的性和成就感。

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这本书的讲解风格极其细腻，简直就像有一位经验丰富、耐心至极的老师在你身边手把手地指导。它不是那种干巴巴地罗列公式和规范的教材，而是充满了大量的实例解析和场景模拟。比如，它在阐述某个特定投影原理时，会结合实际的机械零件或建筑结构图纸来做对比分析，让你瞬间就能明白这个抽象概念在现实世界中的具体应用。尤其是一些容易混淆的概念，作者总能用非常形象的比喻来打通你的思维壁垒。我特别喜欢其中穿插的一些“常见错误与纠正”的小栏目，这些恰恰是自学者最容易踩的坑，书中用红色的字体高亮出来，警示性很强，避免了我走很多弯路。这种以问题为导向，注重实际操作层面的教学方式，极大地提高了我的学习效率和对知识点的掌握深度。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的那种深沉的墨绿色调，搭配着烫金的字体，显得既专业又不失稳重，一下子就抓住了我的注意力。内页的纸张质量也非常好，触感细腻，而且那种略微偏黄的米白色，对于长时间阅读来说，确实能有效减轻视觉疲劳，这点对于我们这些需要对着图纸和文字琢磨很久的人来说，简直是太贴心了。更值得称赞的是，它的版式布局非常清晰，章节划分逻辑性极强，每一部分内容的排布都遵循着从基础概念到复杂应用的递进规律，阅读起来非常顺畅，不会让人感到迷茫或不知所措。封面设计上那种几何图形的抽象组合，似乎也暗示着书中内容的严谨与精确性，让人对接下来的学习充满期待。整体而言，从第一印象来看，这本书在视觉和触觉上都达到了一个非常高的水准，作为一本工具书或学习资料，这种对细节的关注度，无疑是成功的第一步。

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我个人对这本书的深度和广度感到非常惊喜。它覆盖的知识点密度非常高，但又不是那种让人望而生畏的堆砌。从最基础的二维视图绘制规范，到复杂的三维空间想象与建模思路，几乎囊括了现代工程制图领域的核心要素。更难得的是，它对不同行业制图标准的侧重和差异也有所体现，比如在介绍公差配合时，它会分别引用机械加工和土木工程中的不同要求，这种前瞻性的视野非常宝贵。这不仅仅是一本应试指南，更像是一本可以陪伴我职业生涯长期发展的参考手册。我翻阅了其他几本同类书籍，很少有能像它这样，在保证基础扎实的同时，还能触及到行业前沿技术的讲解深度，显示出作者深厚的专业积累。

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