具体描述
钢材是国民经济中最重要的原材料之一，各行各业乃至日常生活的衣食住行都离不开钢材。但是，钢材随其牌号及热处理状态的不同，各种性能包括力学性能、物理性能、加工性能、化学性能等都会出现相距甚远的差异。
为了给读者在钢材的选用方面提供方便，我们从最基础的计量单位、牌号表示方法、性能检验概述、钢材理论计算到各种牌号的化学成分及性能都扼要地介绍给读者。
本书共分七篇：基本知识、常用金属材料、钢的综合知识、常用钢的特性及用途、常用钢材的尺寸允许偏差及重量、常用钢材的成分及性能、国外钢材介绍。
《实用机械设计基础》 内容提要： 本书旨在为机械设计领域的初学者和实践工程师提供一套全面、系统且深入的基础理论与应用知识体系。全书涵盖了现代机械设计所必需的核心概念、分析方法和工程实践。我们摒弃了繁复的数学推导，侧重于工程实践中的直观理解和快速应用，致力于构建一座连接理论知识与实际工程问题的坚实桥梁。 全书共分为七大部分，超过三十个章节，结构严谨，内容详实。 第一部分：机械设计原理与方法论 本部分首先阐述了机械设计的基本流程、工程伦理及绿色设计理念。重点介绍了现代设计中的“功能导向设计”（FBD）和基于可靠性的设计（RBD）思想。详细剖析了设计规范（如ISO、ASME标准）的查阅与应用方法，强调了标准件与通用件在降低成本和缩短周期中的关键作用。我们特别设立了一章，专门讨论如何从系统需求逆向推导出部件的初始参数，这对于应对非标或创新性设计至关重要。 第二部分：材料力学基础与应力分析 虽然本书侧重于应用，但坚实的材料力学基础是不可或缺的。本部分深入浅出地讲解了静力学、材料本构关系（包括线弹性、弹塑性行为的初步认识）以及经典应力状态（拉伸、压缩、扭转、弯曲）。不同于传统教材的理论堆砌，本书重点展示了如何利用截面模量、惯性矩等几何参数来快速评估结构强度。其中，关于疲劳极限、蠕变和断裂韧性的章节，结合了大量工程案例，阐明了在交变载荷和高温环境下进行安全寿命评估的实用方法。对于复杂载荷下的应力集中现象，我们提供了实用的“形状系数”查找表和应用指导，帮助工程师迅速识别并优化薄弱环节。 第三部分：机械传动系统的设计与优化 传动系统是机械的心脏。本部分涵盖了所有主流的机械传动形式： 齿轮传动： 详细介绍了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的设计与强度校核（包括齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳）。特别关注了变位齿轮在提高承载能力和改善啮合平顺性方面的应用。同时，提供了蜗轮蜗杆传动的摩擦特性和自锁性分析的简化模型。 带与链传动： 侧重于选择正确的带型（V带、同步带）和链条类型（滚子链、套筒链），并详细阐述了初拉力的调整、中心距的确定以及寿命的估算方法，强调了润滑和安装精度对这类传动的长期可靠性的影响。 摩擦与滚动轴承： 详细介绍了滚动轴承的疲劳寿命（L10寿命计算）和静力承载能力。对不同工况下的润滑方式（飞溅润滑、压力润滑）进行了比较，并给出了轴承座和轴承室的设计公差要求。滑动轴承的设计部分，则重点讲解了流体动力润滑理论的简化应用，用于选择合适的轴承材料和间隙。 第四部分：连接技术与装配工艺 可靠的连接是保证机械系统整体性的关键。本部分全面覆盖了静连接和动连接技术： 螺纹连接： 深入探讨了普通螺纹、传动螺纹和紧固螺纹的强度计算，并详细对比了普通螺栓连接、预紧力矩控制、以及不同材料螺栓的选择策略。重点分析了螺纹连接的防松技术（如结构防松、增加摩擦力防松）。 焊接与胶接： 介绍了焊缝的强度计算方法（静载荷和交变载荷下），不同焊缝形式（角焊缝、坡口焊缝）的选择原则。胶接部分则侧重于胶层的应力分布、表面处理的重要性以及在复合材料连接中的应用。 键、销与铆接： 阐述了键连接（平键、花键）的剪切和压溃计算，并给出了花键轴和花键孔的配合选择指南。 第五部分：弹性力学与刚度设计 在许多精密机械中，刚度往往比强度更为重要。本部分聚焦于如何控制变形： 梁与杆件的变形分析： 集中讲解了叠加原理在复杂载荷下挠度计算中的应用。提供了悬臂梁、简支梁的常用跨中挠度公式和边缘斜率计算的快速方法。 结构稳定性： 详细分析了细长杆件在受压时的失稳问题，重点讲解了欧拉公式的适用范围、临界载荷的计算，以及考虑截面形状（如工字钢、箱形截面）对绕度系数的影响。 振动与动力学基础： 简要介绍了单自由度系统的自由振动和受迫振动，并给出了判断系统是否处于危险共振区间的初步判据。 第六部分：机械零部件的可靠性设计与失效分析 本部分将理论与实践相结合，着眼于“设计即寿命”。系统介绍了常见的失效模式：磨损（滑动磨损、磨粒磨损）、腐蚀（电化学腐蚀、应力腐蚀开裂）和疲劳断裂。书中提供了大量经验公式和设计图表，用于指导工程师在初始设计阶段就规避高风险设计。例如，在润滑系统设计中，如何选择合适的油品粘度以应对特定的接触压力和滑动速度。 第七部分：现代工程实践工具应用 本书的最后一章着重于现代设计工具的集成应用。我们不直接教授软件操作，而是指导读者如何将理论知识转化为计算机辅助设计（CAD/CAE）的输入参数。具体包括：有限元分析（FEA）中网格划分对结果精度的影响、如何正确施加边界条件（约束的物理意义）、以及如何判读Von Mises应力云图以指导结构优化。同时，探讨了可制造性设计（DFM）和可装配性设计（DFA）的基本原则，确保设计方案在实际生产中具有经济性和可行性。 目标读者： 本书适合于机械设计专业的本科高年级学生、研究生，以及从事设备维护、工艺改进和新产品开发的工程师和技术人员。它是一本实用性极强的“工具书”，而非纯粹的理论教科书。读者在掌握本书内容后，将能够自信地进行常见机械系统的初步设计、校核与优化。
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