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出版者:机械工业出版社

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页数:0

译者:

出版时间:2001-7-1

价格:10

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isbn号码:9787111027614

丛书系列:

图书标签:

• 液压技术
• 气动技术
• 机械工程
• 流体动力
• 工程技术
• 自动化
• 工业控制
• 机械设计
• 传动技术
• 系统工程

机械设计基础：理论与实践的深度探索 本书简介 《机械设计基础：理论与实践的深度探索》是一本全面、深入探讨现代机械设计核心原理与工程实践的专著。本书旨在为机械工程专业的学生、工程师以及相关技术人员提供一个扎实而前沿的学习平台，帮助读者构建严谨的理论框架，掌握解决复杂工程问题的实用技能。 本书内容覆盖了机械设计领域最为关键和基础的知识体系，从材料科学的微观基础到宏观的结构强度分析，再到系统的动态行为预测，力求做到理论的系统性、逻辑的严密性与应用的实践性高度统一。全书结构清晰，脉络分明，既有对经典理论的详尽阐述，也融入了最新的工程趋势和设计方法。 第一部分：机械设计的基础要素与材料科学的基石 本部分着重于机械系统的“基石”——材料的选择、性能理解以及零部件的几何设计原则。 第一章：机械设计概论与工程思维 本章首先界定了机械设计的范畴、目标与基本原则，强调在设计过程中必须遵循的可靠性、经济性、安全性与环境适应性等约束条件。深入探讨了工程问题的分解与建模方法，介绍了标准化的设计流程，包括需求分析、概念设计、方案评估与详细设计等阶段。特别强调了面向制造的设计（DFM）和面向装配的设计（DFA）在现代产品开发中的核心地位。 第二章：工程材料的选择与性能 材料是决定机械结构性能和寿命的根本因素。本章详尽阐述了金属材料（如钢、铸铁、铝合金、钛合金）的晶体结构、强化机制、力学性能（屈服强度、抗拉强度、韧性、疲劳极限）以及热处理对性能的影响。同时，对高分子材料、陶瓷材料和复合材料在特定工程应用中的优势与局限性进行了深入分析。重点讨论了如何根据载荷性质、工作温度、腐蚀环境等条件，科学地选择最适宜的工程材料。材料的断裂力学基础知识被引入，用以分析裂纹的萌生与扩展。 第三章：几何精度、表面质量与公差配合 本章聚焦于零件的制造可行性与尺寸链的控制。详细介绍了国家标准中关于尺寸、形状、位置公差的标注方法与解读。系统讲解了不同类型配合（如过渡配合、间隙配合、过盈配合）的选择原则，并引入了公差带的统计学分析，以提高装配的可靠性和批量生产的效率。表面粗糙度对摩擦、磨损、疲劳强度和密封性能的影响被放在重要位置进行探讨。 第二部分：机械的静态与动态受力分析 本部分是机械设计理论的核心，关注零部件在各种载荷作用下的应力状态、变形规律及失效模式。 第四章：静力学与强度分析 本章系统回顾了静力学基本原理，并将其应用于复杂结构件的受力分析。核心内容围绕应力、应变分析展开，包括一维、二维和三维应力状态的描述，以及莫尔应力圆的应用。深入讲解了各种失效理论（如最大正应力理论、最大剪应力理论、形状因子理论），并据此计算构件的许用载荷和安全系数。重点分析了梁的弯曲应力、轴的扭转应力，以及复杂载荷下的组合应力计算。 第五章：机械的疲劳强度与寿命预测 疲劳是机械零部件失效的最主要原因。本章详尽介绍了疲劳的基本概念，如S-N曲线（Wöhler曲线）、疲劳极限和疲劳强度系数。针对不同类型的载荷循环（脉动循环、交变循环），阐述了疲劳寿命的预测方法，包括基于应力的许用应力法和基于应变的低周疲劳分析。同时，系统介绍了表面处理技术（如喷丸强化、表面淬火）对提高构件抗疲劳性能的工程应用。 第六章：刚度、变形与稳定性分析 除了强度要求，构件的刚度（防止过度变形）和稳定性（防止失稳）同样关键。本章应用能量法、虚功原理分析构件的位移和挠度。对于受压杆件，深入探讨了欧拉公式及其适用范围，并介绍了容许偏心、长细比对临界载荷的影响，强调了在工程设计中如何通过截面设计来保证结构的稳定裕度。 第三部分：典型机械零部件的设计与计算 本部分将理论知识应用于具体的机械元素，详细阐述了设计准则、计算方法和典型结构。 第七章：连接技术：螺纹连接与紧固件设计 螺纹连接是应用最广泛的连接方式。本章详细分析了普通螺纹、传动螺纹的几何特性与受力分析。核心内容包括螺栓的预紧力计算、疲劳载荷下的螺栓强度校核、螺纹连接的防松技术（如锁紧垫圈、双螺母等），以及不同材料螺纹副的摩擦特性。 第八章：滚动轴承的设计与应用 滚动轴承是实现旋转运动的关键部件。本章介绍了滚动轴承的分类、结构特点及工作原理。重点讲解了轴承的动态和静态载荷计算，疲劳寿命（L10寿命）的精确估算。详细讨论了轴承的润滑、密封技术，以及在不同工作条件（如冲击、高速、高温）下轴承的选型和安装要求。 第九章：润滑、摩擦与密封技术 摩擦与磨损是能量损失与寿命缩短的主要原因。本章系统阐述了干摩擦、边界润滑、流体润滑的机理。详细介绍了润滑剂的选用标准、粘度特性。在密封技术方面，分析了静密封和动密封的工作原理，重点对比了填料密封、唇形密封、迷宫密封等在不同工况下的性能表现和失效模式。 第十章：齿轮传动的设计与优化 齿轮传动是传递动力和改变运动的有效手段。本章从根基上讲解了渐开线齿轮的几何参数、啮合原理。核心内容包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的强度计算（弯曲疲劳强度和接触疲劳强度），轮齿的根切修正与优化。同时，引入了人字齿轮、蜗轮蜗杆等特殊齿轮的受力特点。 第十一章：轴与联轴器 轴是机器中传递运动和扭矩的主要构件。本章区分了传动轴、心轴，详细分析了轴的强度校核（包括静强度、疲劳强度和刚度校核）。重点讨论了轴上的键、花键的连接设计与强度计算。联轴器部分则根据其功能（刚性、弹性、缓冲性）分类介绍，强调了对不对中误差的补偿能力。 第四部分：机械系统的运动控制与可靠性设计 本部分将视角从单个零部件扩展到整个机械系统，关注运动的实现和系统的长期可靠性。 第十二章：机构运动分析与机构学基础 本章概述了平面机构与空间机构的组成、运动链的分析方法。重点讲解了速度瞬心法、相对运动法进行速度和加速度分析。对于复杂机构，引入了瞬时速度多边形法和矢量法。本章强调了机构设计中对运动规律的精确控制要求。 第十三章：弹性体的振动与系统动态响应 机械系统在工作时必然产生振动。本章从单自由度系统出发，分析了自由振动、受迫振动和有阻尼系统的动态特性。引入了固有频率、振型、振动传递率等概念，为机器的动态平衡、减震降噪设计提供理论依据。 第十四章：可靠性设计与寿命评估 本章将概率论和统计学引入机械设计，探讨系统的可靠性指标（如失效率、平均寿命、可靠度函数）。介绍了几种可靠性分配方法，并讨论了容错设计和冗余设计在提高复杂系统可靠性中的应用策略，确保产品在整个使用周期内达到预期的性能标准。 通过对上述十四个章节的系统学习，读者将能够掌握机械设计领域从理论推导到工程实现的全链条知识体系，能够独立完成复杂机械产品的概念设计、零部件详细设计、强度校核及可靠性评估工作。本书配有大量工程实例分析和习题，以巩固和检验学习成果。

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这本书简直是打开了我通往工业世界的大门！作为一个对机械原理一直很好奇但又苦于找不到入门指引的读者，我尝试过不少科普读物，但总感觉隔靴搔痒。直到翻开《液压与气动》，我才真正体会到什么叫做“拨云见日”。作者用一种非常生动形象的方式，将那些原本听起来就又硬又冷的技术术语，变得触手可及。比如，书中关于“流体动力学”的讲解，并没有直接堆砌复杂的公式，而是通过大量贴近生活的例子，比如水龙头里喷出的水流、打气筒的工作原理，甚至是人体内的血液循环，来循循善诱地解释压力、流量、粘度等基本概念。我印象最深刻的是，作者在介绍液压系统时，反复强调了“力的传递”和“放大”这两个核心作用，并用了一个非常有趣的“以小博大”的比喻，让你瞬间就能理解为什么一个小小的液压装置能驱动巨大的工程机械。而且，书中大量的插图和示意图，简直就是良心之作，清晰地展示了各种阀门、油缸、泵的工作过程，让我这个初学者也能轻松辨认。读这本书，就像是在和一位经验丰富的工程师面对面交流，他耐心地解答你的每一个疑问，让你在不知不觉中，就已经掌握了许多别人眼中高深的知识。我强烈推荐给所有对机械制造、自动化技术感兴趣的朋友，这绝对是一本值得你反复阅读，并从中受益无穷的好书。

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对于我这样一个对工业自动化领域有着浓厚兴趣，但缺乏系统性知识背景的读者来说，这本书的出现无疑是一场及时雨。我曾经尝试阅读一些同类书籍，但往往因为术语过于专业、讲解过于抽象而望而却步。《液压与气动》在这方面做得非常出色，作者以一种极其友好的姿态，将深奥的原理娓娓道来。例如，在讲解“压力”这个概念时，书中并没有止步于公式的罗列，而是通过生动的类比，比如“水管越细，水流越急，压力越大”来帮助读者建立直观的认识。在介绍各种“阀门”时，作者更是将它们比作“交通指挥员”，负责控制流体的方向和流量，形象地展示了它们在整个系统中的重要作用。而且，书中穿插了大量的实际案例，比如在汽车制造、航空航天、食品加工等不同行业中，液压和气动技术是如何被广泛应用的。这些案例不仅增加了阅读的趣味性，更重要的是，它让我清晰地看到了这些技术在我们日常生活中的重要性，以及它们如何推动着现代工业的发展。这本书就像一位经验丰富的老师，耐心地引导我一步步走进这个奇妙的工业世界。

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这本书的编写风格让我耳目一新，完全颠覆了我过去对技术类书籍“枯燥乏味”的刻板印象。作者在阐述复杂的液压和气动原理时，巧妙地融入了大量的案例分析和实际应用场景，让理论不再是纸上谈兵，而是充满了鲜活的生命力。我特别喜欢书中关于“气动控制逻辑”的那一部分，作者没有直接给出各种逻辑门的抽象定义，而是设计了一个模拟自动化生产线上的抓取和放置流程，通过对气动执行器和阀门的组合控制，一步步地构建出完整的控制指令。这种“由易到难，由浅入深”的教学方式，不仅让我在理解抽象概念时感到轻松，更重要的是，它培养了我独立思考和解决问题的能力。每当我遇到一个困惑点，书中总能提供一个具体的例子来解答，或者引导我思考如何去解决。书中还详细介绍了各种常见的液压和气动元件的选型、安装和维护要点，这些实操性的内容对于我们这些想将理论付诸实践的人来说，简直是宝藏。我甚至能够想象到，拿着这本书，在实际工作中遇到问题时，可以从中找到解决思路，大大提高工作效率。这本书不仅是知识的传授，更是一种思维方式的启发。

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这本《液压与气动》给我带来的最大震撼，在于它如何将原本看似毫不相关的两个领域——液压和气动——有机地结合在一起，并揭示出它们之间深刻的联系和互补性。作者在开篇就点明了“流体作为动力的载体”这一共同基础，然后分别阐述了它们各自的特点和优势。在介绍液压系统时，重点突出了其高压力、高功率密度和精确控制的特点，并通过详尽的图解展示了液压泵、油缸、阀门等核心部件的内部构造和工作原理。接着，在讨论气动系统时，则强调了其响应速度快、易于清洁、成本相对较低的优势，并详细讲解了气源处理、气缸、气动阀等关键组成部分。最让我着迷的是，书中有很多关于“液气联合”的章节，例如如何利用液压系统提供强大动力，再通过气动系统进行快速、精确的定位和抓取，或者如何利用气动系统进行紧急制动，以确保液压系统的安全运行。这些章节让我看到了不同技术融合所带来的巨大能量和无限可能，也激发了我对未来自动化设计创新的思考。这本书的视角非常宏观，它不仅仅是在教你“是什么”，更是在引导你思考“为什么”以及“如何”。

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我一直对工业机械的运转机制感到好奇，尤其对那些能产生巨大力量、实现精准控制的系统着迷。拿到《液压与气动》这本书后，我并没有急于去啃那些复杂的理论，而是先被书中大量的精美插图和模型图所吸引。作者在讲解每一个液压元件和气动元件时，都配有清晰、详细的剖视图，让你能一目了然地看到它们内部的结构和运动方式。比如，在介绍液压马达时，书中展示了不同类型的马达，如齿轮马达、叶片马达、柱塞马达，并细致地解析了它们的转动原理，让人瞬间就能理解它们是如何将流体的压力能转化为机械能的。同样，在讲解气动系统时，对于各种换向阀、方向控制阀的图示也做得极为用心，能够准确地展现出阀芯在不同位置时，气流的通路是怎样变化的。这种“可视化”的学习方式，对于我这样视觉型学习者来说，简直是福音。我能够通过这些图例，更直观、更深入地理解每一个元件的功能和在整个系统中的作用。这本书不仅让我学到了知识，更重要的是，它点燃了我探索和实践的热情。

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