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出版者:McGraw-Hill College

作者:Norton, Robert L.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2007-8

价格:$ 235.04

装帧:Pap

isbn号码:9780073290980

丛书系列:

图书标签:

• 机械
• 机械英语
• 教材
• 思维
• 机械设计
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• 传动设计
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• 工程设计
• 机械结构
• 工业工程

好的，这是一本名为《机械设计原理与应用》的图书的详细简介，它不涉及《Design of Machinery》的内容： --- 《机械设计原理与应用》图书简介 内容概要： 《机械设计原理与应用》是一本全面、深入探讨现代机械设计核心理论、方法与实践的综合性教材与参考手册。本书旨在为机械工程专业的学生、工程师以及技术研发人员提供一个坚实的理论基础和实用的设计工具箱。本书严格遵循工程实践的要求，从材料科学、机构学、动力学基础出发，逐步过渡到具体的机械零部件设计、系统集成与可靠性分析。全书结构严谨，逻辑清晰，力求在理论深度和工程实用性之间取得完美平衡。 本书特色与核心内容： 第一部分：基础理论的夯实 第一章：机械设计基础与工程思维 本章首先确立了机械设计在现代工业体系中的核心地位，详细阐述了从概念构思到最终产品实现的全过程工程思维模式。重点讨论了产品需求分析、约束条件识别以及多目标优化设计的基础方法。我们引入了系统工程的视角，强调跨学科知识整合的重要性。 第二章：工程材料的选型与性能 本部分深入探讨了工程中常用的金属、高分子、复合材料及智能材料的微观结构、力学性能（包括静态、动态、疲劳特性）及其环境影响。重点分析了材料在特定载荷和工作温度下的行为模式，并提供了基于性能指标的材料快速筛选流程图。此外，专门辟出章节讨论增材制造（3D打印）材料的特性及其对设计自由度的影响。 第三章：机械系统动力学基础 本章回顾了刚体动力学、振动机理及其在机械系统中的应用。详细分析了单自由度和多自由度系统的固有频率、振型、受迫振动及稳定性分析。特别关注了旋转机械的临界转速问题、扭转振动和往复机械的平稳性分析，并引入了基于模态分析的系统优化概念。 第二部分：核心机构与零部件设计 第四章：运动与力学分析 本章是机构学的核心。从平面运动学分析（瞬心法、速度多边形法）到空间机构的运动学、动力学建模。详细介绍了连杆机构、凸轮机构的设计与综合，包括解析法和图解法。重点讨论了机构的运动精度、速度波动分析以及如何通过运动学优化来减少冲击和噪音。 第五章：传动系统设计与优化 本章涵盖了所有主要的机械传动形式。 齿轮传动： 深入讲解了渐开线理论、齿轮的强度计算（弯曲疲劳和接触疲劳）、误差分析与制造精度对承载能力的影响。介绍了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮以及蜗轮蜗杆的设计规范与选型标准。 带传动与链传动： 分析了弹性带的拉伸特性、啮合系数、功率的修正计算，以及链传动中链速脉动和节距误差的处理方法。 摩擦与润滑： 详细阐述了摩擦学基础，重点讨论了流体润滑、边界润滑和混合润滑的机理。介绍了润滑剂的选择标准、润滑方式的设计（如油浴润滑、压力润滑）以及密封技术在减少泄漏和污染方面的应用。 第六章：轴系、轴承与连接件设计 本章专注于承载和支撑元件的设计。 轴的设计： 涵盖了静力强度校核、疲劳强度设计（尤其是在多轴应力状态下的应用，如Soderberg, Gerber准则）以及临界转速校核。 轴承设计： 详细介绍了滚动轴承和滑动轴承的选型。滚动轴承部分侧重于寿命计算、轴承负荷的确定和预紧力的设置；滑动轴承部分则侧重于油膜厚度的计算和热平衡分析。 联接件： 螺纹连接的预紧力、静强度与疲劳寿命；键、销、铆接的受力分析与设计。 第三部分：系统集成、可靠性与现代方法 第七章：机械系统集成与结构设计 本章将零件设计提升到系统层面。讨论了机电一体化系统中的机械结构布局、刚度分配和质量平衡。重点介绍了框架结构、箱体结构、轻量化设计方法（如拓扑优化初探）以及如何通过结构设计来抑制噪声与振动。 第八章：机械系统的可靠性工程 可靠性设计是现代工程的基石。本章全面引入了概率设计理念，讲解了可靠度、失效率、平均寿命等核心指标的计算方法。详细阐述了FMEA（故障模式与影响分析）和FTA（故障树分析）在设计阶段的应用，确保产品在预定寿命内满足规定的功能要求。 第九章：计算机辅助工程（CAE）应用 本章侧重于现代设计工具的应用。介绍了有限元分析（FEA）的基本原理及其在应力分析、模态分析中的实施步骤。通过实际案例演示了如何利用仿真软件验证设计方案，并对优化后的结构进行后处理和结果解读。还简要探讨了运动仿真（MBD）在机构动态性能评估中的作用。 第十章：安全、标准与制造工艺的协调 本章强调了设计必须符合法规和制造的可行性。详细解析了相关的国家及国际机械安全标准，如人机工程学和危险源评估。同时，系统地介绍了铸造、锻造、焊接、切削加工等主要制造工艺对零件设计图纸的要求和限制，强调“面向制造的设计”（DFM）原则。 总结： 《机械设计原理与应用》不仅仅是一本理论汇编，更是一本指导工程师实践的路线图。它通过大量的工程实例、详细的计算步骤和明确的设计准则，帮助读者从“能设计”提升到“会设计、善优化”的层次，是培养新一代高素质机械工程师的必备工具书。本书内容覆盖面广，知识点衔接自然，非常适合作为高等院校机械设计系列课程的主教材，也可作为工程师进行项目设计与技术攻关时的权威参考资料。 ---

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这本书简直是机械设计领域的百科全书，深入浅出地讲解了从基础理论到复杂系统的全过程。我尤其欣赏作者在阐述机构运动学和动力学时所采用的清晰逻辑和详实案例。比如，在讲解凸轮机构设计时，不仅给出了各种从动件运动规律的数学模型，还结合实际应用场景，分析了不同运动规律对系统动态性能的影响，这一点对于工程实践者来说至关重要。书中的插图和示意图质量极高，每一个关键概念都有对应的视觉辅助，极大地降低了理解难度。对于初学者来说，它提供了一条稳固的学习路径，能够扎实地建立起对机械系统内在工作原理的认识；而对于经验丰富的工程师而言，它也是一本绝佳的参考手册，其中的高级分析方法和优化技巧，能够帮助我们解决日常工作中遇到的疑难杂症。我对其中关于振动分析和控制的那一章印象深刻，它没有停留在理论层面，而是探讨了如何通过合理的结构设计和阻尼选择来主动抑制机械系统的固有振动，这在高速精密设备的设计中是核心竞争力所在。总体而言，它是一部集理论深度与工程实用性于一身的经典著作。

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这是一本结构严谨、逻辑链条清晰到近乎严苛的教材。它不像某些现代书籍那样试图用花哨的颜色和布局来吸引眼球，而是专注于内容的纯粹性和深度。我过去在理解“静力平衡”与“柔性结构设计”的耦合关系时感到困惑，但书中通过对框架结构和桁架结构的对比分析，清晰地阐明了刚度在传递载荷和维持几何稳定性中的核心地位。作者对“可靠性设计”这一主题的融入堪称教科书级别的示范。他不仅讨论了传统的安全系数方法，还引入了概率论基础，教会读者如何量化和管理设计中的不确定性，这对于航空航天或医疗设备等高风险领域的设计是生死攸关的知识。阅读这本书的过程，就像是在接受一次严格的、层层递进的工程训练。它要求读者主动思考，而不是被动接受。我特别喜欢作者对设计迭代过程的描述，强调了在不同设计阶段（概念设计、初步设计、详细设计）应该关注的重点和使用的工具，这种分阶段的指导对于初入职场的工程师非常有指导意义。

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我将这本书视为我工作台上的“定海神针”。它的价值不在于提供现成的答案，而在于提供解决问题的通用框架。我最近在为一个需要承受周期性冲击载荷的自动化设备选型电机和传动系统，陷入了对扭矩脉动和齿轮箱寿命评估的泥潭。查阅这本书中关于冲击载荷下的弯曲疲劳校核章节，我立刻找到了适用于这种动态工况的修正公式和修正因子，瞬间理清了思路。这本书对工程公差和配合的讲解，细致到令人发指，不仅解释了ISO标准背后的哲学，还提供了大量的实际装配案例，避免了因公差链累积导致的系统卡死问题。更难能可贵的是，书中对人机工程学在机械设计中的重要性也有所提及，这体现了作者超越纯粹力学范畴的整体观。它不是一本仅仅关于“如何使机器运转”的书，而是一本关于“如何设计出持久、高效且用户友好的机器”的指南。对于任何严肃对待机械设计事业的人来说，这本书的价值无可替代，它就是那个在关键时刻能帮你找到正确路径的无声导师。

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读完这本书，我感觉自己的工程思维被彻底重塑了。它不仅仅是告诉你“如何画图”或“如何计算”，更重要的是培养了一种系统性的、以功能为导向的设计哲学。作者在介绍材料选择和失效分析时，没有采用生硬的查表方式，而是深入剖析了材料微观结构与宏观力学性能之间的内在联系。例如，关于疲劳设计的部分，书中对S-N曲线的解读非常到位，并结合了真实世界的桥梁和轴承的断裂案例进行反向工程分析，这种“反向思维”的训练非常有效。我特别喜欢它在介绍齿轮设计时的那种精益求精的态度，从啮合原理到强度校核，每一个细节都经过了严谨的论证，没有丝毫的含糊其辞。这本书的排版和语言风格都显得非常专业和沉稳，读起来让人感觉像是在与一位经验丰富的导师对话。尽管内容厚重，但作者对复杂概念的处理方式总是那么得体，总能找到一个最简洁而精确的方式来表达核心思想，使得原本抽象的力学问题变得可视化、可操作。它为我后续进行复杂机械系统的集成设计打下了坚实的基础，尤其是在多体动力学仿真应用方面，书中的理论指导起到了决定性作用。

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这本书给我的感觉是“全面”得令人敬畏，但“易于消化”。我曾尝试阅读一些侧重于理论推导的机械设计书籍，常常被冗长的公式和抽象的符号淹没，但这本书在这方面做得非常出色。它似乎明白读者的需求不是成为纯粹的数学家，而是能解决实际问题的工程师。比如，在讲述摩擦与润滑的章节时，作者巧妙地引入了埃哲顿（Elastohydrodynamic Lubrication, EHL）理论，并用非常形象的比喻解释了流体动力润滑是如何在极高接触压力下维持膜厚的。此外，书中对标准件和通用部件的介绍，并非简单罗列，而是讲解了其设计背后的限制条件和优化取舍，这对于快速构建原型至关重要。我注意到，作者在每章的末尾都精心设计了“设计挑战”或“案例分析”，这些不仅是对所学知识的检验，更像是对未来工程师的提前预演。唯一的小遗憾可能是，由于内容覆盖面太广，在某些非常前沿的领域，例如增材制造对机械性能的影响，内容稍显保守，但瑕不掩瑜，它无疑是机械设计领域难以逾越的里程碑。

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ME350@Umich

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