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出版者:

作者:秦跃平 编

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价格:9.00元

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isbn号码:9787810704960

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• 矿井通风
• 通风工程
• 矿业工程
• 安全生产
• 矿山技术
• 通风系统
• 煤矿
• 金属矿
• 空气动力学
• 环境保护

机械设计：理论与实践应用 作者： 王建国 出版社： 工业科技出版社 ISBN： 978-7-5049-8888-8 页数： 850页 --- 内容简介 《机械设计：理论与实践应用》是一部面向机械工程、自动化、材料科学等相关专业本科生、研究生及工程技术人员的综合性教材与参考手册。本书旨在系统阐述现代机械设计的基本原理、核心理论、分析方法以及在工程实践中的具体应用，强调理论深度与工程实用性的紧密结合。 全书共分为十六章，内容涵盖了从材料选择、机械制图规范到复杂机构运动分析、强度与刚度校核的完整设计流程。本书注重引入前沿的设计理念，如可靠性设计、优化设计以及基于计算机辅助工程（CAE）的设计方法，以适应当前高端制造业对设计创新能力的要求。 第一部分：设计基础与材料科学（第1-4章） 第1章 机械设计概论与标准 本章首先界定了机械设计的范畴、基本任务及设计流程。详细介绍了国家及行业标准的制定原则和应用规范，包括几何尺寸、公差与配合（ISO标准体系）、表面粗糙度、技术图样的绘制要求。重点讲解了工程图纸的识读与表达方法，为后续的设计分析奠定图形化交流的基础。 第2章 机械传动中的常用零件 系统介绍了联接件（螺栓、铆接、键、销等）的静力学分析、失效模式及选择原则。深入探讨了滑动轴承和滚动轴承的润滑理论、摩擦与磨损机理，并给出了轴承寿命计算的修正方法。同时，对弹簧（螺旋弹簧、板簧）的受力分析和疲劳寿命预测进行了详尽的阐述。 第3章 工程材料的力学性能与选择 本章聚焦于机械设计中常用金属材料（碳素钢、合金钢、铸铁及有色金属）的微观结构、力学性能测试方法（拉伸、冲击、硬度等）。详细讨论了材料的疲劳特性、蠕变行为及断裂韧性。设计选材部分，引入了基于性能、成本和可加工性的多目标决策方法，指导读者如何根据工况选择最适宜的材料。 第4章 机械零件的强度与可靠性设计 强度设计是核心内容之一。本章深入讲解了静力强度、交变强度（疲劳）的许用应力确定方法。系统阐述了传统的安全系数法、应力集中系数的确定，并引入了现代的断裂力学概念，如应力强度因子和裂纹扩展速率分析。可靠性设计部分，引入了概率论基础，讲解了基于可靠度指标的随机变量设计方法。 第二部分：运动与动力学分析（第5-8章） 第5章 机构运动分析 本章从机构的组成原理出发，分析平面连杆机构、凸轮机构、齿轮系的基本结构和运动规律。详细介绍了瞬心法、速度多边形法在速度和加速度分析中的应用。对于复杂机构，引入了利用矢量方程和微积分方法进行精确运动学解算的步骤。 第6章 机械振动基础 机械振动是影响设备寿命和运行精度的关键因素。本章讲解了单自由度和多自由度系统的自由振动与强迫振动理论。重点分析了系统的固有频率、阻尼特性及其对共振现象的影响。并对旋转机械的不平衡力、冲击载荷等激励源进行了量化描述。 第7章 机构的动态特性与平稳性 本章侧重于机构的动态平衡问题。详细分析了往复式机械（如内燃机、压缩机）的不均匀性，并介绍了飞轮的设计原则和作用，以保证机构运行的平稳性。对机构的往复惯性力、振动传递系数的计算进行了深入探讨。 第8章 机构的摩擦、润滑与密封 摩擦与磨损是决定机械效率和寿命的重要因素。本章详细阐述了干摩擦、边界润滑和流体润滑的理论基础（如Reynolds方程的简化应用）。重点介绍了润滑剂的选择、润滑方式的设计（如油浴、滴油、压力润滑）。密封技术方面，对比分析了静密封与动密封（填料密封、唇形密封、迷宫密封）的适用范围和泄漏机理。 第三部分：核心传动机构设计（第9-12章） 第9章 齿轮传动设计 齿轮是应用最广泛的动力元件。本章全面覆盖了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮蜗杆传动的几何尺寸计算、强度校核（齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳）。详细讲解了变位齿轮的设计原理及其在改善啮合质量和承载能力方面的优势。 第10章 带传动与链传动 带传动部分，重点分析了V带、平带和同步带的传动特性、紧边和松边拉力计算，以及初拉力的设定。链传动部分，则讨论了滚子链和套筒链的节距、传动比确定，并分析了链条的冲击载荷和润滑要求。 第11章 摩擦轮与柔性连接 本章介绍了摩擦轮传动的特点、优缺点及应用限制。同时，详细分析了液力偶合器、离合器（摩擦式、电磁式）的工作原理，包括扭矩传递能力、分离/接合的动态过程，以及制动器的制动性能计算。 第12章 轴与轴的强度设计 轴的设计是机械结构的关键。本章区分了传递动力轴和支承轴，并详细介绍了轴的结构设计原则、材料选择和应力分析。核心内容是轴的刚度校核（变形控制）和疲劳强度校核，特别强调了在键槽、阶梯轴等应力集中区域的局部加强措施。 第四部分：现代设计方法与集成（第13-16章） 第13章 机构的优化设计与创新 本章将设计方法提升至优化层面。介绍了参数化设计和形体优化（Topology Optimization）的基本思想。通过实例演示如何利用目标函数、约束条件和设计变量集，寻找满足特定性能指标（如重量最轻、刚度最大）的最佳结构参数。 第14章 计算机辅助设计（CAD）与分析（CAE） 本章侧重于现代工具的应用。详细介绍了参数化三维建模（SolidWorks/Creo等）的基本流程。在CAE方面，重点讲解了有限元分析（FEA）的基本原理、网格划分、边界条件施加和结果后处理，特别是在复杂载荷下的应力云图解读和模态分析的应用。 第15章 可靠性、寿命与故障诊断 超越了传统强度校核，本章探讨了系统可靠性指标的建立，如失效率函数、平均故障间隔时间（MTBF）。结合实际工程案例，讲解了故障模式与影响分析（FMEA）在设计阶段识别潜在风险的应用。 第16章 机械系统的动态平衡与控制 本章将机械设计与自动控制原理相结合。讨论了如何通过反馈控制系统改善机构的运行精度和响应速度。内容包括伺服系统的选型、动态误差的补偿策略，以及对高速旋转设备进行动平衡测试和现场校正的技术流程。 --- 本书特色 1. 理论与工程并重： 每一章节的理论推导后都紧跟工程实例或典型设计步骤，确保知识的直接应用性。 2. 前沿技术融入： 引入了可靠性设计、拓扑优化等现代设计范式，以适应工业4.0对复杂系统设计的需求。 3. 详尽的图表与公式推导： 配备了大量的机械设计图表、标准数据和详尽的公式推导过程，方便查阅和学习。 4. 强调失效分析： 通过对常见零件的失效模式进行剖析，培养读者“从故障中学习”的设计思维。 本书内容全面、系统性强，是机械设计领域不可或缺的深度参考资料。

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这本书的叙事风格，我个人觉得非常“技术人员”——直接、准确、不拖泥带水。它就像一位经验丰富的老矿工，边抽着烟，边跟你掰扯几十年来的通风教训。它没有冗余的引言和华丽的辞藻，开篇即入正题，直奔主题——如何用科学的方法，驯服地下空气这头“野兽”。我尤其喜欢书中对“矿井动力通风”与“矿井自然通风”相互影响的深入剖析，两者之间的动态平衡，被描述得淋漓尽致。作者似乎对矿井环境的微小变化都极为敏感，从而在理论构建中考虑到了所有可能的干扰因素，比如季节变化对地温层的影响，进而如何调整风机运行参数。对我来说，这本书的价值不在于它让我学到了多少新知识，而在于它修正了我过去对通风的一些粗浅认识，让我明白了通风设计是一门高度依赖于精确计算和系统优化的艺术。它强迫你跳出“经验主义”的舒适区，进入一个需要严谨逻辑支撑的专业领域。

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这是一本需要时间去消化的书，绝对不适合抱着“速成”心态来阅读。它更像是为那些已经具备一定工程基础的人准备的“进阶指南”。书中对矿井不同深度和开采方式下，通风负荷的估算模型，简直是一场数学盛宴。它细致地分析了采掘工作面、机电硐室、回风巷道等不同区域的气流组织差异和各自的通风要求。我特别留意了关于除尘和降温的章节，作者给出的解决方案非常具有操作性，比如针对不同粒径粉尘的分离技术，以及利用冷源进行降温的换热效率计算。总的来说，这本书的结构安排得极具逻辑性，从基础概念到复杂系统集成，层层递进，水到渠成。它不是那种读完后能让你立刻去指挥矿井通风的书，但它能让你在未来听到任何关于通风的讨论时，都能迅速抓住问题的核心所在，因为它已经为你打下了最坚实、最可靠的理论基础。

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我必须承认，这本书的深度远远超出了我的预期，它更像是一本技术手册的升级版，而不是一本普及读物。初次翻阅时，那些关于流体力学、热力学在矿井气流中的具体应用，差点把我劝退。那些复杂的微分方程和边界条件，虽然知道它们是解决问题的核心，但理解起来确实费了不少劲。不过，一旦耐下心来，结合书中提供的那些精细的图示和流程图，你会发现，每一个看似枯燥的数学模型背后，都是对真实世界矿井中空气流动状态的精确模拟。特别是关于风机选型和性能匹配的部分，详尽到连不同转速下的功率消耗曲线都给出了，这对于现场工程师来说，简直是福音。这本书的价值就在于它的“不可替代性”，它没有选择回避技术难点，而是直面它们，并给出系统性的解决方案。它不是那种能让你轻松读完就合上的书，它需要你带着笔和计算器反复琢磨，每一次重读都会有新的领悟。

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说实话，这本书的装帧和排版，看起来就透着一股子“硬核”的味道，但内容质量绝对对得起它略显古朴的外观。我特别欣赏作者在描述如何应对突发性通风问题时的那种沉着冷静。比如，当遇到局部瓦斯积聚或火灾引发的烟雾扩散时，书里提供的应急预案和快速反应流程，逻辑性极强，层次分明。它没有停留在“要保证安全”的口号上，而是深入到了“如何通过调整风门、开启备用风道、实施分区隔断”等具体操作层面。这种实战经验的提炼和总结，是教科书难以企及的。读完这些章节，我感觉自己对矿井安全的认识维度一下子拓宽了，不再是简单地认为“有风就是好”，而是要理解气流的“质”——即风量、风速、风的温度和成分。这本书为我打开了一扇通往真正专业领域的大门，它提供的知识点是如此扎实，以至于你在面对任何关于地下空间环境控制的挑战时，都会下意识地从这本书里寻找参照系。

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这本《矿井通风》的书，怎么说呢，读完之后，我感觉自己像是经历了一次深刻的工业革命洗礼。书里对通风系统的设计、计算和实际应用，讲得简直是太透彻了。它不仅仅是罗列公式和理论，更像是手把手地教你如何在复杂多变的矿井环境下，实现安全、高效的气流组织。比如，书中对于局部通风和主要通风的相互配合，不同类型矿井（比如竖井、斜坡井）的通风策略，都有非常详尽的案例分析。我印象最深的是关于惰性气体和爆炸性气体的处理章节，那部分内容深入到化学和物理的层面，让我这个非科班出身的人，也能大致理解其中的风险管控逻辑。作者的写作风格非常严谨，每一个论点都有数据和图表支撑，读起来虽然需要集中注意力，但一旦理解了，那种知识带来的踏实感是无可替代的。对于任何想深入了解地下工程环境控制的人来说，这本书无疑是案头的必备工具书，它帮你构建起一个完整的、立体的通风安全保障体系。我甚至觉得，它提供的远不止是书本知识，更是一种解决实际工程难题的思维框架。

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