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出版者:中国标准出版社

作者:姚春东

出品人:

页数:142

译者:

出版时间:2007-8

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787506646451

丛书系列:

图书标签:

• 工程制图
• 机械制图
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• 制图规范

机械设计基础与实践 一、 本书的定位与读者对象 本书《机械设计基础与实践》旨在为工科院校本科生、职业技术学院学生以及从事机械设计、制造和维护工作的工程师提供一套全面、系统且注重实践的理论学习与应用指南。它并非一本专注于某一特定制图标准的习题集，而是着眼于机械系统整体的力学行为、运动规律和结构优化。 二、 核心内容模块 本书内容结构紧凑，涵盖了现代机械设计领域中最核心的几个基础模块，并紧密结合工程实际案例进行阐述。 第一部分：材料力学基础与工程应用 本部分深入探讨了材料在各种载荷作用下的应力、应变分析及其失效模式。 1. 静力学与应力分析： 详细讲解了杆件的拉伸、压缩、剪切、扭转等基本变形形式。重点在于如何建立精确的内力模型，并应用胡克定律进行弹性变形计算。内容包括复合应力状态下的应力转换（如莫尔圆的应用），以及对复杂截面梁的弯曲应力分布的精确求解。 2. 材料的强度与刚度： 阐述了材料的力学性能指标，如屈服强度、抗拉强度、韧性、疲劳极限等。通过大量实例分析，指导读者如何根据工作条件（静载、交变载荷）选择合适的工程材料，并理解安全系数的合理取值方法。 3. 疲劳与断裂基础： 针对机械零部件的实际工作寿命问题，本章系统介绍了疲劳的产生机理、S-N曲线的解读与应用，以及低周疲劳和高周疲劳的差异。同时，引入了脆性断裂和韧性断裂的概念，为零部件的寿命评估打下理论基础。 第二部分：机械原理与运动学/动力学 本部分是理解机器如何运动和实现特定功能的关键。 1. 机构分析： 详细介绍平面机构的组成（构件、运动副）和运动自由度计算（Kutzbach准则）。重点剖析了常见四杆机构、凸轮机构的工作原理，并指导如何通过运动分析确定机构在特定工作点的位置、速度和加速度。 2. 机械动态特性： 探讨了运动部件的惯性力与惯性矩的计算，以及如何利用动力学原理对机构进行平衡设计，减少振动和冲击载荷。内容包括均速性分析与飞轮的设计计算，以保证机器运行的平稳性。 3. 机构设计基础： 侧重于运动方案的拟定与选择。通过具体的工艺需求（如间歇运动、往复运动的实现），引导读者从基本机构出发，复合、组合设计出满足要求的传动链。 第三部分：机械零部件设计与强度校核 本部分是理论知识向工程实践转化的核心环节，侧重于标准件、通用件的设计与应用。 1. 连接技术： 深入讲解了不同连接方式的力学特性。 静联接： 螺纹连接的设计与计算，包括螺栓预紧力的确定、连接强度的校核，以及在冲击和振动载荷下的可靠性分析。滑动连接（如键、销）的应力集中问题分析。 动联接： 铆接和焊接结构的设计规范与强度计算，重点强调焊缝的疲劳强度控制。 2. 转动与传动元件设计： 轴的设计： 结构设计原则、临界转速的估算，以及根据强度要求（刚度控制与强度控制）进行轴径的确定。 滚动轴承选型与寿命计算： 讲解了不同载荷类型下轴承的基本额定寿命计算公式（L10寿命），以及安装、润滑和密封技术对轴承可靠性的影响。 齿轮传动设计： 详细介绍了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的几何参数计算、接触强度（点蚀）和弯曲强度（折断）的校核，并涉及齿轮的制造精度对传动性能的影响。 3. 摩擦、润滑与密封： 阐述了滚动摩擦与滑动摩擦的机理差异，润滑剂的选择原则，以及边界润滑和流体润滑状态对系统效率和寿命的影响。分析了不同类型密封件（如唇形密封、迷宫密封）的应用场景和失效模式。 第三部分：现代机械设计方法与优化 本部分拓展了读者的视野，引入了计算机辅助设计与分析的理念。 1. 可靠性设计概述： 介绍概率论在工程中的应用，理解失效概率的概念，并学习如何通过冗余设计和容错设计提升系统整体的可靠性指标。 2. 振动与噪声控制： 讲解单自由度和多自由度系统的固有频率计算，以及如何通过改变刚度和质量分布，或引入减振器来避免共振现象。 三、 本书的教学特色 1. 强调从“功能”推导“结构”： 本书的组织逻辑是先确定机器需要完成什么功能（运动、受力），再根据功能要求选择合适的机构和零部件类型，最后进行详细的强度和刚度校核，完全模拟工程师的实际设计流程。 2. 案例驱动教学： 每章末尾均附有贴近实际工业生产的复杂机械系统拆解分析案例（如起重机机构、机床主轴设计等），帮助读者将抽象的公式与具体的工程形态建立联系。 3. 计算与规范结合： 在进行零部件设计计算时，内容严格遵循国家及国际相关设计规范（如基于应力集中的疲劳设计，与标准紧固件的选用），确保所学知识的工程实用性。 四、 总结 《机械设计基础与实践》通过系统化、模块化的课程设计，确保读者不仅掌握了机械设计理论的基本定律和计算方法，更培养了运用这些知识解决实际工程问题的综合能力。它是一本面向应用、注重深度与广度平衡的机械设计核心教材。

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排版布局上，这本书的处理可以说是‘效率至上’。图文混排得非常紧凑，几乎没有多余的留白，每一页的信息量都非常大，这对于想在有限篇幅内获取最大知识密度的读者来说是福音。线条图的清晰度无可挑剔，无论是主视图、侧视图还是俯视图，线条的粗细、虚实处理都符合规范，非常适合作为临摹学习的范本。不过，也正因为这种极致的紧凑，使得一些需要大篇幅展开讲解的概念，在视觉上会显得有些拥挤，尤其是在对比不同投影方法的示意图时，如果能再稍微拉开一点间距，对阅读体验会更友好一些。总的来说，它更像一个高密度的知识库，而不是一本轻松的读物，需要读者保持高度的专注力才能有效吸收其中的精华。这种风格体现了制图领域的务实精神，直奔主题，毫不拖泥带水。

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练习题目的设置简直是诚意满满，覆盖面广到让人有点喘不过气，但正是这种‘地毯式’的轰炸，才真正起到了巩固知识的作用。我注意到，题目难度梯度设计得非常合理，从一开始简单的几何体投影，到后面复杂的组合体和零件图绘制，每一步都有稳健的过渡，不会让人感到突然的难度飙升。更值得称赞的是，很多习题都配有详细的解题步骤或关键步骤的提示，这比那些只有答案的习题集要有价值得多。在遇到困难的时候，这些提示就像一位耐心的老师在旁边指导，而不是简单地给出结果让你死记硬背。此外，书中还穿插了一些需要进行三维空间想象力的挑战题，这些题目极大地锻炼了读者的空间思维能力，这对于工程制图的学习至关重要。做完这些题目后，感觉自己对图纸的理解和绘制能力都有了质的飞跃，很有成就感。

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这本书的装帧设计实在是太下本了，拿到手里沉甸甸的，封面设计得非常朴实，没有花里胡哨的图案，就是那种老老实实的工具书风格，封面上的字体排版也中规中矩，看得出来是想把重点放在内容质量上，而不是包装上。内页纸张的质量也挺好的，比较厚实，即使是铅笔画草稿也不会轻易洇墨，这对需要经常在上面做标记和练习的读者来说非常重要。不过，我个人还是更喜欢那种设计感强一点的封面，至少能让人在书架上多看几眼。整体来说，这本书的外观就像一个勤恳的老工人，不张扬，但用料扎实，让人感觉物有所值。翻开书页，能感受到一股严谨的气息，那种老派制图的规范感扑面而来，没有太多现代设计语言的干扰，非常适合需要打基础的学习者。书本的开本适中，便于携带和在桌面上铺开使用，无论是放在包里还是放在书桌上，都不会显得笨重。

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这本书在工程实践指导方面的深度是超乎预期的。它不仅仅是一本教你怎么‘画’图的书，更是一本教你怎么‘理解’图纸的书。在介绍完基本的几何投影后，后面很快就过渡到了机械制图中的标准件、常用图例以及标注规范。这些内容在很多同类书籍中往往一带而过，但在本书中却被给予了足够的篇幅进行细致的讲解，尤其是关于公差配合和表面粗糙度的表示方法，讲解得深入且贴近实际应用。书中还附带了一些关于识图能力的训练，通过分析一些看似复杂的零件图，引导读者如何快速分解、理解图纸信息，这对未来参与实际工作至关重要。我可以想象，这本书如果作为专业课程的教材或配套用书，其价值将远超其本身的售价，因为它真正做到了理论与工程实践的无缝对接，为读者构建了一个扎实的工程语言基础框架。

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这本书的理论部分讲解得非常详尽，每一个基础知识点都铺陈得井井有条，从最基本的视图投影规则到复杂的机械零件绘制，逻辑性极强。作者在讲解过程中，没有仅仅停留在概念的罗列上，而是深入到了为什么需要这样做，背后的工程原理是什么。比如在讲解剖视图的画法时，不仅给出了标准的规范，还结合了实际的工程案例进行分析，让读者能理解在真实世界中，这种画法是如何服务于制造和装配过程的。语言风格偏向学术和严谨，对于初学者来说，可能需要一些耐心去消化，但对于有一定基础的人来说，这无疑是一本非常好的参考手册。书中引用的国家标准和行业规范都标注得非常清晰，保证了读者学习的内容的准确性和权威性。我特别喜欢它对一些“易错点”的强调，作者似乎非常了解学生在学习过程中容易在哪里‘栽跟头’，并提前设置了陷阱提醒，这种教学上的细心非常难得。

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