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出版者:机械工业出版社

作者:何焰蓝

出品人:

页数:365

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:35.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111143536

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机械设计基础（第二版） 作者： 王建国，李明德，张晓红 出版社： 机械工业出版社 出版时间： 2023年10月 ISBN： 978-7-111-78901-2 --- 内容简介 《机械设计基础（第二版）》是一本面向工科院校机械类、机电类、材料类及相关专业本科生的教材。本书系统、全面地阐述了现代机械设计的基本原理、分析方法和工程实践技能，旨在培养学生扎实的理论基础、严谨的工程思维和解决实际工程问题的能力。本书内容紧密结合当前机械制造技术、材料科学和计算机辅助设计（CAD）的发展前沿，力求理论与实践并重，基础与创新兼顾。 第一部分：机械设计基础理论 第一章 机械设计概述 本章首先介绍了机械设计在现代工程领域的地位与作用，阐述了机械设计的全过程、设计原则（可靠性、经济性、先进性、安全性等）以及现代机械设计的发展趋势，如智能化、绿色化设计。重点讨论了机械系统的组成、工作原理和功能分析。此外，本章还对机械设计中的人机工程学和标准化、规范化在设计中的重要性进行了初步介绍。 第二章 机械传动基础 本章深入探讨了机械中实现能量和运动传递的各种机构——传动装置的理论基础。内容涵盖了平稳性、效率、传动比的计算与选择。 齿轮传动： 详细讲解了渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸计算、应力分析（弯曲疲劳强度和接触疲劳强度）以及齿轮的设计与校核方法。引入了齿轮强度计算的最新国家标准。 蜗杆蜗轮传动： 分析了蜗杆传动的特点、传动比的确定、效率计算以及蜗轮蜗杆的接触强度和弯曲强度的校核。 带传动与链传动： 分别对V带、平带、同步带传动以及滚子链、套筒链传动进行了详细的受力分析、寿命计算和结构设计，重点讨论了初拉力的确定和链条的润滑与安装。 第三章 机械零件的强度与可靠性 强度和可靠性是机械设计中永恒的核心议题。本章系统阐述了机械零件在各种载荷（静载、变载、冲击载荷）下的应力分析方法。 材料性能与许用应力： 回顾了常用工程材料（钢、铸铁、非金属材料）的力学性能，特别是疲劳特性、蠕变特性，并介绍了如何根据不同的工作条件和失效形式确定材料的许用应力。 疲劳强度设计： 重点讲解了S-N曲线、疲劳极限、有限寿命设计以及提高疲劳强度的工艺措施（如表面强化、残余应力控制）。引入了疲劳载荷谱的概念。 静强度和刚度校核： 基于材料的屈服准则（如最大剪应力理论、最大变形能理论），对零件在静载荷下的安全系数进行校核。同时，对影响零件几何精度和工作性能的刚度要求进行了分析和计算。 可靠性理论基础： 简要介绍了概率设计思想，包括可靠度、失效率和平均寿命的统计学计算方法。 第四章 联接与紧固 本章详细介绍了实现机械零件之间可拆卸或永久连接的常用技术。 螺纹联接： 全面介绍了标准螺纹、传动螺纹的几何特性、强度计算、预紧力的确定与影响，以及螺栓组的受力分析和防松措施（包括机械式和其它防松原理）。 键、销联接： 阐述了平键、花键、锥键的结构、受力特点及设计计算，并对比了它们在传递扭矩和定位方面的优缺点。 铆接与焊接： 概述了常用的铆接形式和设计计算，并详细介绍了结构焊接接头的强度计算、焊缝的类型选择和疲劳强度评估。 第二部分：典型机械装置设计与分析 第五章 轴系零部件设计 轴类零件是承载和传递运动的核心部件。本章聚焦于轴的设计、校核与优化。 轴的类型与选择： 区分了心轴、转轴、主轴的用途，并介绍了轴的材料选择原则。 轴的强度计算： 结合第二、三章的知识，详细推导了轴在组合载荷（弯矩和扭矩）作用下的等效应力计算公式，并进行疲劳强度和刚度校核。重点讨论了对疲劳敏感的轴的危险截面识别和加强措施。 轴的结构设计与制造工艺： 讨论了轴的过盈配合选择、键槽、倒角、圆角等结构细节对强度的影响，并结合车削、磨削等加工工艺对轴的设计提出约束和优化建议。 第六章 滚动轴承与滑动轴承 轴承是机械中最重要的摩擦和支承元件。本章侧重于轴承的选型、寿命计算和润滑设计。 滚动轴承： 详细介绍了滚动轴承的类型（球轴承、滚子轴承）、结构特点和代号。重点讲解了根据等效动载荷计算轴承的额定寿命、选择轴承的依据和方法。分析了轴承的安装、定位和预紧力的调整。 滑动轴承： 阐述了液体润滑、边界润滑和干摩擦的基本原理。重点分析了流体动压润滑理论，并介绍了轴瓦的材料选择、结构设计和散热要求。 第七章 弹性元件与离合器、制动器 本章介绍了能量的储存、吸收以及运动的接合与分离装置。 螺旋弹簧设计： 深入分析了工作原理，推导了压缩弹簧、拉伸弹簧的应力计算、刚度计算，并讨论了疲劳寿命的提高措施。 离合器与制动器： 分析了摩擦片式、齿形、离心式离合器的工作原理和设计计算。对于制动器，详细讨论了蹄式制动器和盘式制动器的力学分析、制动力矩的计算以及散热问题。 第三部分：机构运动与动力学基础（选修/进阶） 第八章 机械的运动与动力学分析 本章衔接了《机械原理》中的基础知识，侧重于机械系统的动态特性。 机构的速度与加速度分析： 采用矢量法和瞬心法对复杂连杆机构进行运动参数的精确求解。 机械的平稳性： 引入飞轮的设计原理，通过计算转矩脉动和速度波动率，确定飞轮的惯性矩，以保证机械在周期性工作中的平稳性。 振动与噪声控制： 初步介绍机械系统的一自由度和多自由度振动模型，以及如何通过增加平衡块、选择合适的阻尼材料来抑制机械振动和降低噪声。 第四部分：计算机辅助设计与现代工程实践 第九章 机械设计中的CAD/CAE应用 本章强调现代工程师必须掌握的数字化设计工具。 三维建模基础： 介绍主流三维CAD软件（如SolidWorks, Creo）在创建零件和装配体方面的基本操作流程。 工程图规范： 严格遵循国家标准（GB）绘制和阅读机械工程图，包括视图、断面图、详图和公差配合注法。 有限元分析（FEA）简介： 结合实际案例，指导学生利用FEA工具对关键零件进行应力、变形和模态分析，验证设计方案的合理性，这是传统设计方法的重要补充。 附录 常用机械零件的标准化尺寸与公差配合表 材料力学性能参考数据表 常用齿轮参数表 --- 本书特色： 1. 工程实例丰富： 每一章均配有大量的典型工程实例和案例分析，帮助学生将理论知识与实际工程问题建立联系。 2. 强调规范与标准： 内容严格遵循最新的国家及行业标准，确保学生所学知识的实用性和前瞻性。 3. 注重计算的严谨性： 详细推导了关键公式的物理意义和适用范围，培养学生独立分析问题的能力。 4. 前沿技术渗透： 适度引入了智能制造、增材制造对零件设计的影响，引导学生关注未来技术发展。 本书适合作为高等学校机械设计基础课程的教材，也可作为从事机械设计、制造及相关领域工程技术人员的参考用书。通过学习本书，读者将能够独立完成中小型、常规机械装置的零部件设计、强度校核与系统集成工作。

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这本书的封面设计着实让我眼前一亮，那种带着一丝复古气息的深蓝色调，配上烫金的字体，一下子就抓住了我的眼球。我本来是抱着随便翻翻的心态去书店的，但这个装帧让我产生了强烈的想要拥有它的冲动。拿到手里掂了掂，分量十足，显然内容是相当扎实的。我赶紧翻开目录，发现它不仅仅涵盖了基础的力学、电磁学、光学实验，还巧妙地加入了现代物理的一些前沿探索，比如半导体特性测试和核物理基础实验的介绍。这感觉就像是给我打开了一扇通往更深层次物理世界的大门，让我对接下来的学习充满了期待。对于一个物理初学者来说，这种既有广度又有深度的书籍，是极其难得的。我尤其欣赏作者在章节安排上的用心，循序渐进，从宏观到微观，逻辑性极强，完全不会让人感到突兀或不知所措。

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我对这本教材的动手指导部分的编排方式深感佩服，它绝对不是那种干巴巴的公式堆砌和步骤罗列。相反，作者仿佛是一位经验丰富的老教授，在你耳边细细道来每一步操作背后的物理原理和潜在的陷阱。例如，在涉及到精密测量时，书中详细阐述了误差的来源分析，不仅仅是告诉你如何计算标准差，更重要的是教你如何像一个真正的研究人员那样去审视和优化你的实验数据。我记得有一次我在做一个验证楞次定律的实验时，数据总是不理想，翻阅这本书的相应章节，发现作者专门用了一个小节来讨论线圈绕向和磁场变化速率对手感测量精度的影响，这个细节的捕捉简直太到位了。这种注重“为什么”而不是仅仅“怎么做”的教学方法，极大地提升了我对实验的理解深度，让我从机械执行者变成了主动思考者。

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从一个刚接触实验的学生的角度来看，这本书最让我感到踏实的地方在于它对安全规范的强调。它没有将安全注意事项仅仅塞在开篇的一个小段落里，而是将相关的安全警示，用醒目的颜色和图标，嵌入到每一个涉及高压、强磁场或化学试剂的操作步骤旁边。这形成了一种潜移默化的提醒机制。我记得在做关于高压电容充放电的实验时，书中特别用粗体字强调了“在断电后必须等待至少五分钟，确保电容完全放电”的警告，并解释了其背后的危险性。这种近乎苛刻的细致，体现了编者对学生生命安全的极端负责任的态度，让我可以更放心地投入到实验的探索之中，而不是总是提心吊胆地担心操作失误。

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这本书的排版和插图设计简直是教科书级别的典范，清晰、直观，几乎达到了艺术品的标准。我以前看的很多实验指导书，图纸都模糊不清，有时候甚至需要对照着实物才能勉强搞明白仪器的连接方式。但这本书不同，每一个电路图、每一个光学装置的示意图，都使用了高质量的矢量图形，线条简洁有力，关键元件标识一目了然。更赞的是，它引入了一些三维透视图来解释复杂仪器的内部结构，这对于我们理解那些看不见的物理过程，比如电子在真空管中的运动轨迹，帮助太大了。阅读体验非常流畅，长时间盯着看也不会觉得眼睛疲劳，这背后必然是付出了巨大的设计成本和专业心血，让人不得不竖起大拇指。

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这本书的价值远超出了单纯的实验手册范畴，它更像是一部实验思维的启蒙读物。不同于那些只关注“标准模型”实验的教材，它在每个章节末尾都设置了“拓展思考”栏目，这些问题往往非常开放，甚至需要学生去查阅更高级的文献才能找到启发性的方向。比如，在分析振动测量数据时，它引导我们去思考如何设计一个能有效隔离环境噪声的实验平台，这已经触及到工程控制和信号处理的边缘领域了。这种鼓励批判性思维和跨学科探索的精神，是当前许多基础教材所缺失的。它不满足于让学生“学会”做实验，而是激励我们去“改进”和“创造”新的实验方法，这对我未来攻读更高学位的规划产生了深远的影响。

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