电气控制与PLC应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:刘长青 编

出品人:

页数:206

译者:

出版时间:2008-7

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787030222282

丛书系列:

图书标签:

• 电气控制
• PLC
• 自动化
• 工业控制
• 继电器控制
• 可编程逻辑控制器
• 电路
• 技术
• 应用
• 实训

机械设计基础：原理、实践与创新 本书简介 《机械设计基础：原理、实践与创新》旨在为工程技术人员、机械专业学生以及对机械设计充满热情的自学者提供一本全面、深入且富有实践指导意义的参考教材。本书跳脱出传统机械原理的僵化框架，以现代工程设计理念为指导，系统地梳理了机械设计领域的核心理论、关键技术以及面向未来的创新方向。 本书内容结构清晰，逻辑严谨，涵盖了从基础概念到复杂系统集成的全过程，力求在理论深度和工程实用性之间达到完美的平衡。 第一部分：机械设计基石与理论深化 第一章 机械设计概述与现代设计理念 本章首先明确了机械设计在现代工业体系中的核心地位与发展趋势。重点探讨了从传统的设计方法向数字化、智能化设计转型的必要性。详细介绍了可靠性设计、可制造性设计（DFM）、可装配性设计（DFA）以及面向全生命周期的设计（Life Cycle Design）等现代设计哲学。通过对比分析，阐明了功能、结构、材料和制造工艺之间的内在耦合关系。 第二章 机械传动系统设计原理 本章是全书的核心理论基础之一。详细阐述了各类常用机械传动方式的工作原理、优缺点及适用范围。 齿轮传动设计： 深入分析了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮和锥齿轮的几何计算、强度校核（包括弯曲强度和接触强度）以及失效分析。引入了变位齿轮和非圆齿轮的基本概念。 带传动与链传动： 对V带、平带和同步带的张紧、中心距确定、传动比计算进行了详尽的阐述。链传动的节距选择、润滑要求和寿命评估也是重点内容。 蜗轮蜗杆传动： 重点讲解了蜗杆的轴面模数、螺旋升角对传动效率和自锁性的影响，并给出了重载和高精度蜗轮蜗杆的设计步骤。 第三章 轴系部件设计与校核 本章聚焦于机械中最常见的承载与传递部件——轴和轴承。 轴的设计与计算： 系统地介绍了普通轴、心轴、空心轴的设计选型，以及在静载、变载和冲击载荷下的强度和刚度校核。重点讨论了疲劳强度设计，包括应力集中系数的确定和许用应力线的应用。 滚动轴承设计： 详细讲解了深沟球、角接触、圆柱滚子、圆锥滚子等常用轴承的结构特点和适用工况。核心内容包括额定动载荷、寿命计算（ISO 281标准）、静载荷校核，以及轴承的预紧和游隙调整技术。 滑动轴承与润滑： 探讨了滑动轴承的结构、材料选择（如巴氏合金、复合材料）以及边界润滑、流体润滑的理论基础，特别是雷诺方程在工程中的应用。 第四章 联接件的静力与疲劳分析 本章深入探讨了机械系统中的各种永久和非永久联接的设计标准。 螺纹联接： 重点讲解了标准螺纹、高强度螺栓和自锁螺纹的强度计算，特别是预紧力的设定及其对疲劳寿命的影响。螺栓的防松技术（如锁紧垫圈、双螺母）在实际工程中的应用案例分析。 键、销和铆接： 阐述了平键、花键、楔键的尺寸确定及剪切和压溃强度的校核。对铆接和焊接（作为永久联接）的强度计算方法进行了对比介绍。 弹簧设计： 涵盖了螺旋拉伸弹簧、压缩弹簧和板簧的设计计算，包括材料选择（如铬硅钢、低温合金钢）和变刚度弹簧的特性分析。 第二部分：现代机械设计实践与分析 第五章 机械的动态特性与振动控制 理解机械的动态行为是实现高精度和长寿命的关键。本章侧重于振动理论在机械设计中的应用。 单自由度和多自由度系统振动： 阐述了固有频率、阻尼比的概念，并推导了一阶和二阶系统的运动微分方程。 机械系统的共振分析与避免： 详细分析了外部激励对系统响应的影响，讲解了临界转速的计算和容许范围的确定。 减振降噪技术： 介绍了使用隔振器（如橡胶垫、弹簧）和阻尼材料来控制机械振动的方法，包括动力吸振器的设计原理。 第六章 材料选择与表面工程 材料是机械设计的基础，本章强调了在特定工况下选择合适材料的重要性。 工程材料的力学行为： 回顾了金属材料的拉伸、压缩、冲击、蠕变和疲劳特性。重点分析了铸铁、碳钢、合金钢在不同热处理状态下的性能差异。 非金属材料应用： 介绍了高分子材料、复合材料在特定轻量化和耐腐蚀场合的应用。 表面强化技术： 深入探讨了热处理（渗碳、氮化）、化学镀、离子表面改性（PVD/CVD）等技术对提高零件表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能的作用机制。 第七章 机械零部件的可靠性与寿命预测 本章将设计理论与实际运行寿命挂钩。 疲劳寿命预测模型： 详细介绍了S-N曲线法、Miner线性累积损伤理论以及高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）的设计考量。 接触疲劳与磨损分析： 针对齿轮、轴承等接触件，讲解了赫兹接触应力的计算和接触疲劳寿命的评估，以及润滑摩擦学在减少磨损中的作用。 可靠性指标与设计容错： 引入了概率论在工程设计中的应用，讲解了平均故障间隔时间（MTBF）的计算和冗余设计策略。 第三部分：数字化工具与未来趋势 第八章 计算机辅助设计（CAD）与工程分析（CAE） 本章面向现代工程实践，介绍主流的数字化工具链。 三维建模技术： 讨论了参数化建模、特征建模在复杂机构设计中的优势。 有限元分析（FEA）基础： 介绍了结构力学问题在FEA中的离散化过程，重点讲解了网格划分策略、边界条件的施加以及结果后处理中应力集中区域的判断标准。 动态仿真与优化： 利用多体动力学（MBD）软件对机构运动进行仿真，并结合优化算法（如遗传算法）寻找最优设计参数。 第九章 机构学与新型传动机构 本章拓展了传统机构学的视野，关注创新设计。 平面连杆机构的运动分析： 使用速度多边形法和瞬心法求解复杂连杆机构的速度和加速度。 新型机构介绍： 深入分析了并联机构（如Stewart平台）的运动学和静力学求解，以及仿生机构（如昆虫腿部驱动机构）的设计原理。 柔顺机构（Compliant Mechanisms）： 探讨了利用材料弹性变形实现运动的机构设计理念，及其在微纳操作中的潜力。 第十章 智能制造与未来机械设计 本章展望了工业4.0背景下机械设计的演变。 增材制造（3D打印）对设计的影响： 分析了增材制造如何打破传统制造的约束，实现拓扑优化结构和复杂内部流道的集成设计。 机电一体化系统集成： 讨论了如何将传感器、执行器、控制系统无缝集成到机械结构中，以实现自适应和远程诊断功能。 可持续性设计与循环经济： 强调了材料的回收性、能源效率以及产品可拆卸性在未来机械设计中的重要性。 本书特点： 1. 理论与实践并重： 每章均配有丰富的工程案例分析和习题，确保读者能将理论知识转化为解决实际问题的能力。 2. 前沿技术整合： 覆盖了可靠性工程、动力学分析和数字化设计工具，紧跟行业发展步伐。 3. 详尽的图表和数据支持： 提供了大量关键标准（如ISO、DIN）中的设计图表和材料性能数据，便于快速查阅和应用。 4. 强调系统思维： 引导读者从整体系统而非孤立零件的角度进行设计和优化。

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这本书的封面设计倒是挺有意思的，那种深蓝和灰色的搭配，给人一种专业又沉稳的感觉。我本来以为内容会是那种枯燥的理论堆砌，毕竟书名听起来就挺“硬核”的。然而，翻开目录，我发现里面对实际应用的讲解竟然非常细致。特别是关于传感器和执行器的选型，作者没有停留在简单的介绍，而是结合了好几个实际生产线上的案例，详细分析了不同工况下如何选择最合适的设备，这对于我们这些刚从学校出来、对现场经验不足的工程师来说，简直是太及时雨了。书中对继电器控制的演变过程也讲得很清晰，从传统的接触器到现在的固态继电器，每一步的逻辑变化都交代得明明白白，让人能清晰地看到技术迭代的脉络。比如，在讲解星三角启动电路时，它不仅给出了标准的电气原理图，还附带了详细的动作顺序图和时序图，这大大降低了初学者理解复杂控制逻辑的门槛。我特别欣赏作者在讲解基本逻辑门电路时，那种由浅入深的叙述方式，就像是手把手带着你搭建第一个控制系统一样，让人倍感亲切。总的来说，这是一本理论和实践结合得相当到位的基础入门读物。

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坦白说，我最初买这本书是为了学习具体的PLC编程指令集，因为我的工作需要快速掌握某个特定品牌的应用。这本书确实涵盖了不同品牌PLC的通用编程范式，比如梯形图（LD）、指令表（STL）和功能块图（FBD）的编写规范，这一点是合格的。然而，我发现它在软件仿真和调试工具的使用介绍上略显不足，更多的是侧重于“应该如何编写”，而不是“如何快速验证和调试”。比如，针对在线调试时如何有效地设置断点、如何捕获瞬时信号变化，以及如何利用仿真环境模拟外部干扰源，这部分内容篇幅较少，如果能增加一些针对主流SCADA软件的集成和数据交互实例，那这本书的实用价值会更上一层楼。总的来说，它为构建扎实的理论框架打下了坚实的基础，但对于追求效率和快速上手的现代工程实践者来说，在高级调试和软件工具集成的应用深度上，仍有进一步拓展的空间，可以作为学习的坚实起点，但后续的“精进”还需要依赖更专业的软件手册。

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这本书的排版和插图质量简直是一流的，这对于一本技术书籍来说太重要了。很多技术书的电路图总是画得密密麻麻，线条交错，让人看着就头大，但这本《电气控制与PLC应用技术》在这一点上做得极其出色。所有的原理图、接线图都采用了清晰的网格化布局，而且关键元件的标识非常醒目，比如PLC的输入输出模块，都会用高亮或不同颜色突出显示，使得我们在对照实物进行接线时，出错率大大降低。更让我赞赏的是，书中大量的流程图和状态转移图（State Transition Diagrams）的运用。在描述复杂设备联锁逻辑时，单纯的文字描述往往晦涩难懂，但有了清晰的图示，比如一个水泵的启停连锁，从水位传感器到接触器动作的每一个步骤，都清晰地呈现在一个图形化流程中，逻辑关系一目了然。这种注重视觉化的表达方式，极大地提升了阅读效率和理解速度，让原本枯燥的学习过程变得流畅而愉快。

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从一个老电工的角度来看，这本书的价值在于它对“旧技术”的尊重和传承。现在很多新书一上来就推崇最新的总线技术和软件编程，对传统的继电器和接触器控制流程一带而过，仿佛那些都是过时的古董。但这本书却花了相当大的篇幅来系统梳理继电器控制回路的设计思想，甚至详细讨论了触点冗余和接触器寿命分析。在我看来，理解这些底层逻辑，是真正成为一名优秀电气工程师的基石，否则你永远只是一个代码的搬运工。书中对故障排查那一章的论述尤其接地气，它没有给出标准化的“万能”故障诊断树，而是根据实际现场可能出现的各种“非典型”故障现象（比如间歇性接触不良、电压波动导致误动作等），提供了基于经验的判断依据。这才是真正有价值的知识，是书本理论之外，需要在车间里摸爬滚打才能积累的宝贵经验，作者能将这些经验系统地总结出来，非常难能可贵。

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我对这本书的深度感到有些意外，它显然不是那种只停留在表面概念的教材。我关注到它在高级运动控制算法上的论述，特别是关于PID参数整定和模糊控制的一些基础探讨。虽然篇幅不算特别长，但它对不同环境下，比如存在较大惯性负载或系统有明显滞后的情况下，如何调整PID参数的经验性描述，非常具有指导价值。作者似乎很有自己的实战心得，而不是简单地复述教科书上的标准公式。让我印象深刻的是关于伺服驱动器与上位机通信协议的章节，它不仅仅是罗列了RS-485或者EtherCAT的帧结构，还通过几个具体的读写命令示例，演示了如何实时监控和修改驱动器的运行参数。这在很多标准教材中是很少见的，通常教材只会要求你知道“有这种协议”，而这本书则告诉你“怎么用”。不过，我也发现，对于更前沿的工业物联网（IIoT）和云端数据采集的集成部分，内容略显保守，可能受限于出版周期，但就当前阶段的工业自动化需求而言，它的深度和广度已经非常令人满意了，是值得反复研读的工具书。

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