具体描述
SolidWorks高级教程：管理与布线，ISBN：9787111230205，作者：（美国）SolidWorks 著；杭州新迪数字工程系统有限公司 译
《机械设计与制造基础：从理论到实践》 本书导读： 在现代工程领域，扎实的机械设计与制造基础是构建高效、可靠产品的基石。本书旨在为初入机械工程领域的学生、工程师以及渴望系统性提升技能的专业人士提供一个全面、深入且高度实用的知识体系。我们不侧重于特定软件的操作技巧，而是将焦点放在驱动所有设计和制造决策的核心原理、理论和方法论上。本书的内容严谨且贴近工业实际，旨在培养读者独立分析、解决复杂工程问题的能力。 第一部分：工程力学与材料科学的基石 本部分将重新审视和深化读者对工程力学基础的理解，并结合材料科学的最新进展，构建起理解结构受力和失效机制的理论框架。 第一章：静力学与结构分析的再聚焦 本章超越了基本的受力平衡计算，深入探讨了二维和三维复杂结构下的合力、力矩的叠加原理及其在桁架、框架结构中的应用。重点解析了虚功原理、互等定理在静力平衡问题求解中的高级应用，以及在非保守力场中如何建立精确的力学模型。我们详细介绍了线弹性体在各种边界条件下的应力与应变分布规律，特别是薄壁结构和复杂截面的应力集中效应分析方法，强调了在实际工程分析中如何选取恰当的理论模型以保证计算的准确性和可靠性。 第二章：动力学基础与振动分析入门 动力学部分侧重于建立系统的运动方程。内容涵盖了质点动力学、刚体动力学，并着重讲解了拉格朗日方程和哈密顿原理在线性、非线性系统建模中的应用。随后，本章过渡到机械系统的一自由度和多自由度振动分析。我们详细推导了自由振动、受迫振动（含阻尼）的解析解，并引入了模态分析的概念，阐释了系统固有频率和振型的重要性。在实践层面，本章探讨了如何通过实验数据识别系统参数，以及如何利用振动分析结果进行机械零部件的动态可靠性评估。 第三章：工程材料的本构关系与选择策略 本章是连接理论设计与实际制造的关键。我们不再仅仅罗列材料的性能参数，而是深入探讨材料的微观结构如何决定其宏观力学行为。重点分析了金属、高分子材料、复合材料的应力-应变曲线、蠕变、松弛现象。详细讨论了疲劳理论，包括S-N曲线的构建、低周和高周疲劳的判据，以及断裂力学（如Griffith理论和Paris定律）在预测裂纹扩展中的应用。最后，本章提供了基于可靠性指标的材料选择流程图，指导工程师如何在成本、性能和使用环境之间做出最优决策。 第二部分：机械零部件设计与失效预防 本部分将理论知识转化为具体的零部件设计方案，强调设计规范、安全裕度和经验公式的合理运用。 第四章：连接件与紧固件的精确设计 本章专注于机械装配中最常见的连接形式。对螺纹连接的预紧力计算、螺栓的静强度和疲劳强度校核进行了详尽的阐述，特别关注了螺纹连接的防松动设计原理和技术。此外，铆接、键连接、销连接的设计参数确定也基于最新的标准和失效分析模型。内容深入到爆炸螺栓、自锁机构等特殊连接件的应用场景。 第五章：轴系、轴承与润滑技术 轴系设计是机械传动系统的核心。本章详细讲解了转轴的疲劳强度、临界转速计算，以及如何根据工况选择合适的轴承类型（滚动轴承和滑动轴承）。重点在于轴承的寿命计算（L10寿命标准），以及如何根据载荷谱进行寿命预测。润滑理论部分，我们探讨了流体动力润滑和弹性流体润滑的原理，并介绍了不同工况下润滑剂的选择标准和润滑系统的设计要求。 第六章：齿轮传动与摩擦学 齿轮传动作为最常见的动力传递方式，本章给出了渐开线齿轮的几何参数计算、强度校核（接触疲劳和弯曲疲劳）的权威方法。我们遵循国际标准，详细解析了齿面接触应力的精确计算，并讨论了齿轮制造误差对传动性能的影响。摩擦学部分，超越了简单的摩擦系数概念，探讨了磨损的类型（磨粒磨损、粘着磨损等）以及如何通过表面工程技术（如渗碳、氮化）来提升摩擦副的耐磨性。 第三部分：现代制造工艺与公差配合 本部分着重于如何将设计蓝图转化为合格的产品，强调工艺规划、尺寸链管理和几何精度控制。 第七章：切削加工原理与经济性分析 本章系统介绍了车、铣、刨、磨等典型切削加工过程中的力学模型，包括切削力、切削热的计算方法。核心内容在于刀具几何角度对加工质量和效率的影响。我们还引入了制造的经济性分析模型，帮助读者评估不同加工方案（如数控加工与传统加工）下的单位产品成本，从而优化生产流程。 第八章：铸造、成形与连接制造 针对非切削加工，本章涵盖了铸造（砂型、金属型、压力铸造）的凝固过程控制和缺陷预防。在塑性成形方面，重点分析了冲压、锻造和轧制的变形机理及其对材料性能（如加工硬化）的改变。焊接部分，则侧重于焊接接头的组织变化、残余应力的产生与消除，以及焊缝的无损检测方法。 第九章：几何尺寸与公差（GD&T）与互换性 本章是实现产品互换性和装配质量的关键。详细解读了ISO和ASME标准中的形位公差符号、定义和检测方法。核心内容在于尺寸链的分析与平衡，以及如何应用最大实体原则（MMR）和最小实体原则（LMR）来确定配合的松紧度。本章通过大量实例演示了如何构建一套完整且经济的、确保产品功能要求的公差规范体系。 结语：工程思维的构建 本书的最终目标，是训练读者形成一种系统化的工程思维：从明确需求出发，选择最合适的理论模型，结合材料特性进行零部件设计，并最终通过可行的制造工艺实现精确的尺寸和形位控制。这本书不是关于如何操作一个软件，而是关于如何“思考”一个机械系统。
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