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出版者:电子工业

作者:熊伟林 编

出品人:

页数:187

译者:

出版时间:2005-1

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787505399723

丛书系列:

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• 电工技术
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《机械设计基础：原理与应用》 内容简介 本书旨在为工科学生提供全面、深入的机械设计基础知识，涵盖机械设计领域的核心理论、常用计算方法以及实际应用案例。全书结构严谨，内容详实，力求将理论与实践紧密结合，培养读者独立分析和解决复杂机械设计问题的能力。 第一部分：机械设计基础理论 第一章 机械设计概述与发展趋势 本章首先界定了机械设计的范畴、基本任务和设计流程，阐述了机械产品从概念形成到最终投入使用的全过程。重点讨论了现代机械设计所面临的挑战，如轻量化、智能化、模块化以及绿色制造的要求。深入分析了计算机辅助设计（CAD）、有限元分析（FEA）等现代工具在设计过程中的关键作用，并展望了增材制造（3D打印）对传统机械设计范式的颠覆性影响。 第二章 机械传动基础 本章系统回顾了各类常用机械传动形式的原理与特性。 齿轮传动： 详细讲解了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮的几何尺寸计算、强度校核标准（包括弯曲疲劳强度和接触疲劳强度）。阐述了齿轮强度计算中的重要修正系数，如载荷性质系数、齿向载荷分配系数等，并介绍了大载荷及重载场合下的齿轮设计优化策略。 蜗轮蜗杆传动： 重点剖析了蜗杆的参数化设计，包括蜗杆导程角、传动比的确定，以及蜗轮蜗杆的啮合特性、自锁条件和效率计算。强调了蜗轮蜗杆在减速和变交错角传动中的应用。 带传动与链传动： 对V带、平带、同步带的拉力计算、有效功率计算、中心距的确定进行了详尽的论述。对于链传动，则侧重于链条节距、链轮齿数、传动比的选取，以及链条松紧度的调整方法。 第三章 轴与轴承设计 本章是机械结构设计的核心组成部分之一。 轴的设计： 区分了转轴、心轴和传动轴的用途与结构特点。详细介绍了轴的强度计算（静强度和疲劳强度），特别是针对变截面、键槽等应力集中部位的校核。阐述了轴的刚度校核在避免振动和保证精度方面的极端重要性。 滚动轴承与滑动轴承： 系统介绍了滚动轴承的类型（球轴承、滚子轴承）、命名系统和代号。深入讲解了轴承的寿命计算理论（动态等效载荷法），并给出了轴承的安装、润滑和密封技术要点。滑动轴承部分则侧重于油膜理论（雷诺方程的简化应用），以及在高温、高载荷工况下的材料选择和结构设计。 第四章 联接设计 联接是实现零件间可靠传递力和约束相对运动的关键。 静联接： 螺纹联接是本章的重点。详细分析了普通螺纹、传动螺纹的强度计算，包括螺纹的拧紧预紧力对联接可靠性的影响。讨论了螺栓组的受力分析，特别是承受横向载荷时的应力分布。铆接和键联接的计算方法也进行了对比介绍。 动联接： 详细讲解了固定式联轴器（刚性联轴器）和弹性（柔性）联轴器（如膜片联轴器、鼓形齿式联轴器）的选择标准和承载能力校核。 第二部分：材料与制造工艺基础 第五章 机械材料基础 本章侧重于机械设计中常用材料的性能与选择原则。 钢铁材料： 深入解析了碳素钢、合金钢的组织结构与性能关系，重点讲解了热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）对材料机械性能的调控作用。对于常用结构钢和渗碳钢、氮化钢的选择应用给出明确指导。 非金属材料与复合材料： 简要介绍了工程塑料、橡胶、陶瓷等在特定场合下的应用优势，并对纤维增强复合材料的基本力学行为进行了初步探讨。 第六章 机械零件的常用制造工艺 本章将设计意图与制造可行性紧密结合，强调“可制造性设计”（DFM）。 铸造与锻压： 分析了铸造工艺对零件内部质量（如气孔、缩松）的影响，以及锻造如何通过塑性变形提高材料的力学性能。 切削加工与表面处理： 讨论了车、铣、刨、磨等主要加工方法的精度等级与表面粗糙度要求。重点阐述了表面强化技术（如感应淬火、喷丸强化）在提高疲劳寿命中的作用。 第三部分：机械系统分析与可靠性 第七章 机械的运动与动力学分析 本章引入动力学分析，提升对复杂机构的理解。 机构运动分析： 复习了平面机构的运动分析方法，重点介绍多自由度系统的速度和加速度分析。 机械振动与冲击： 引入单自由度系统的自由振动和受迫振动概念，阐述了系统固有频率的重要性。探讨了如何通过增加阻尼、改变刚度或配重来避免共振。对于冲击载荷，则采用冲击系数法进行瞬态应力评估。 第八章 机械的可靠性、寿命与失效分析 可靠性是现代机械设计的生命线。 可靠性基础理论： 定义了失效率、可靠度、平均寿命等基本概念，并介绍了常用的可靠性分布模型（如Weibull分布）。 疲劳与断裂： 这是分析机械零件寿命的核心。详细讲解了S-N曲线、Miner准则在累积损伤评估中的应用。深入分析了疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂过程，并介绍了断裂韧性（KIC）在防止灾难性断裂中的应用。 常见失效形式： 分类讨论了磨损（粘着磨损、磨粒磨损）、腐蚀（应力腐蚀、电化学腐蚀）的机理及其在设计阶段的预防措施。 附录 常用标准件尺寸系列 材料性能参考表 工程常用常数与单位换算表 本书内容广博且深入，不仅适用于机械设计、机械工程及其自动化等专业的本科生作为核心教材，也可作为工程技术人员进行机械产品设计、改进和故障分析的专业参考手册。通过系统学习，读者将能构建扎实的机械设计理论体系，并掌握将理论应用于复杂工程实践的技能。

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从内容组织结构上来看，这本书简直可以算得上是“模块化学习”的典范。它似乎深谙现代人碎片化阅读的习惯，每个单元或小节的篇幅都控制得恰到好处，即便是只有十几分钟的空闲时间，也能完整消化一个小的知识模块，而不会有“只看了个开头”的失落感。更值得称赞的是，它在章节之间设置了非常清晰的“知识关联提示”，比如在介绍完A技术后，会明确指出该技术在后续的B章节中会有怎样的应用延伸，这种前后呼应的设计，极大地增强了阅读的连贯性和整体性，让人在不知不觉中，就构建起了一个完整且相互支撑的知识体系。我发现，许多我之前零散学到的知识点，在这本书里被系统地串联了起来，它们不再是孤立的点，而是构成了一张密不透风的知识网。这种结构上的精妙布局，体现了编撰者对学科脉络的深刻理解，绝非一般的“资料堆砌”可以比拟。

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说实话，我买这本书的时候，内心是充满期待又带着一丝忐忑的，毕竟技术类的书籍，要么过于晦涩难懂，要么就是内容陈旧过时。然而，这本书给我的感觉是，它成功地搭建了一座连接理论与实践的坚固桥梁。它并没有一味地停留在枯燥的公式推导上，而是巧妙地融入了大量的实际案例分析，那些案例的选取角度非常贴近我们日常工作或学习中会遇到的真实场景，代入感极强。我记得有一次，我对一个特定电路的故障排除方法感到困惑，随手翻阅到书中的某一节，里面用连环图示的方式，一步步拆解了从现象到根源的逻辑过程，那种“茅塞顿开”的感觉，真是让人兴奋。更难得的是，作者在讲解过程中，总能把握好“点到为止”的度，既保证了专业性，又避免了过度灌输，让读者保有独立思考的空间。它更像是一位经验丰富的前辈，耐心且循循善诱地在你耳边讲解，而不是一个冰冷的教科书在宣告真理。

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这本书的装帧和设计感让我眼前一亮，厚实的封面材质，配上那种略带复古感的字体排版，初看之下，还以为是什么经典文学作品的珍藏版。内页的纸张质量也相当不错，拿在手里沉甸甸的，翻阅起来非常舒服，没有那种廉价印刷品的毛躁感。我尤其欣赏它在内容呈现上的匠心独运，比如一些复杂的原理图，居然能用如此清晰细腻的线条和配色来呈现，即便是初次接触这些领域的读者，也能被它详尽的图文并茂的展示所吸引。书中的章节划分逻辑严密，从基础概念的引入，到高级应用的探讨，过渡得非常自然流畅，完全没有生硬的跳跃感。不得不提的是，它的附录部分做得极其详尽，像是为每一个知识点都提供了一个小型的索引，查阅起来效率极高，这对于我们这种需要经常回顾特定细节的“老读者”来说，简直是福音。我甚至觉得，这本书本身就是一件值得收藏的工艺品，不仅仅是知识的载体，更是一种阅读体验的提升。

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这本书的价值，远超出了其标明的用途，它简直像是一个自洽的、不断自我迭代的微观世界。我关注到，书中的许多插图和图表，其精度和清晰度达到了惊人的地步，即便是放大到极致，那些细微的刻度线和元件符号依然保持着锐利，这对于需要进行精确识别和复制的实践者来说，至关重要。而且，在某些关键的公式推导部分，作者并未采用那种“结论先行”的简化处理，而是完整地展现了每一步的逻辑跃迁，这对于那些追求“知其所以然”的深度学习者来说，无疑是巨大的福利。我甚至发现，一些我通过其他渠道学习时觉得晦涩难懂的定义，在这本书中被赋予了一个更加直观、更具物理意义的解释，仿佛拨开了笼罩在概念上的迷雾。总而言之，这本书提供了一种非常扎实、可靠的学习基础，它不仅仅教会你“做什么”，更重要的是，它深入地解释了“为什么是这样”，为长期的技术发展奠定了坚不可摧的地基。

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这本书的行文风格，用一个词来形容，就是“稳健”中带着一丝“幽默的智慧”。它不像一些学术专著那样板着脸孔，每一个字都充满了不可挑战的权威感。相反，作者在穿插复杂的概念时，总能用一些恰到妙当的比喻或者生活化的语言来辅助理解，使得那些原本看起来高深莫测的专业术语，瞬间变得亲切起来。例如，它对某种电流特性的描述，居然用到了“河流在不同河道中的流速变化”来类比，这种跨领域的联想能力，极大地降低了读者的认知门槛。我尤其欣赏它对“错误认知”的处理方式——它不是直接否定，而是先描述一种常见的误区，然后通过严谨的论证来修正它，这种“先入为主再拨乱反正”的教学法，能让知识点在你的脑海里留下更深刻的烙印。读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一种愉快的探索，每一次翻页都充满了对未知知识的好奇心。

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