机械原理及设计（下册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:387

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出版时间:2009-1

价格:39.00元

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isbn号码:9787111261124

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机械原理及设计（下册） 内容概述： 《机械原理及设计（下册）》是一本深入探讨机械系统运动学、动力学以及相关设计方法的专业教材。本卷承接上册的理论基础，将重点聚焦于更复杂和精密的机械装置，旨在培养读者在机械系统分析、优化和创新设计方面的综合能力。全书内容涵盖了从基础的机构分析与综合，到精密的齿轮传动、轴系设计，再到复杂机械的动力学分析与减振降噪，以及现代机械设计中的关键技术如可靠性设计、表面工程和制造工艺等。通过理论讲解、实例分析和习题演练，本书力求为读者构建一个全面、系统且具有实践指导意义的机械设计知识体系。 详细内容解析： 第一部分：机构分析与综合的深化 在上册的基础上，本册将进一步深化对机械机构的分析与综合。 连杆机构设计与优化： 除了基本的四杆机构，本章将深入研究更为复杂的曲柄滑块机构、双曲柄机构及其复合机构。重点在于教授如何通过图解法、解析法以及计算机辅助设计（CAD）软件，实现特定运动轨迹或功能要求的机构设计。将介绍如何运用诸如速度瞬心法、加速度瞬心法等高级分析工具，对机构的运动进行精确描述和计算。此外，还将探讨机构的效率分析、磨损分析以及如何通过参数优化，提高机构的运动平稳性、传动精度和负载能力。例如，在机器人手臂的设计中，如何优化连杆的长度和关节角度，以实现精确的目标定位和轨迹跟踪。 凸轮机构设计： 凸轮机构作为一种重要的非直​​线运动发生器，在本册中将得到详尽的讲解。我们将从凸轮轮廓线的数学描述入手，介绍不同类型的凸轮（如径向盘形凸轮、圆柱凸轮、端面凸轮）及其应用场合。重点将放在如何根据从动件的运动要求（如匀速、匀加速、简谐运动等），设计出满足工程需求的凸轮轮廓线。我们将分析凸轮机构的压力角、曲率半径等关键参数对机构性能的影响，并介绍提高凸轮机构传动精度和寿命的设计方法，如材料选择、表面处理和润滑技术。 齿轮机构的深入分析： 齿轮传动是机械设计中最核心的组成部分之一。本册将在此基础上，对齿轮机构进行更深入的探究。 直齿圆柱齿轮传动的优化设计： 除了基本的几何尺寸计算，还将详细讲解齿廓修形（如变深、变顶高、齿侧间隙调整）对提高齿轮传动平稳性、承载能力和降低噪声的重要性。我们将分析齿轮传动中的根切、接触强度、弯曲强度等问题，并教授如何根据实际工作条件，选择合适的齿轮材料和热处理工艺，以确保传动系统的可靠性。 斜齿轮、蜗轮蜗杆、锥齿轮传动： 对各种特殊齿轮传动的原理、特点、受力分析和设计计算进行详细阐述。例如，斜齿轮传动如何通过改变齿轮轴线夹角来适应不同的传动需求；蜗轮蜗杆传动如何实现大传动比和自锁功能；锥齿轮传动如何用于改变传动轴线方向。我们将通过实例分析，讲解这些齿轮在汽车、减速机等领域的具体应用。 行星齿轮传动： 行星齿轮传动以其结构紧凑、传动比大、承载能力强等优点，在现代机械中应用广泛。本章将深入剖析行星齿轮机构的运动特性，分析其不同构件的运动关系，并讲解如何根据传动比和承载要求进行设计。我们将介绍行星排的组合方式及其对传动性能的影响，并探讨行星齿轮传动在变速器、减速器等设备中的应用。 第二部分：轴系与联结器的设计 轴系和联接器是连接机械部件、传递动力和实现功能的关键。 轴的设计与校核： 本章将聚焦于轴的设计与校核。我们将详细介绍轴的类型、材料选择、加工工艺，以及轴在承受弯矩、扭矩、轴向力等联合载荷下的应力分析。重点将放在轴的刚度校核、强度校核以及疲劳强度校核。还将探讨轴的变形对机构精度的影响，并介绍提高轴刚度和稳定性的设计措施，如采用合理的截面形状、设置支撑等。 轴承的设计与选择： 轴承是实现旋转运动和线性运动的关键部件。本章将详细介绍滚动轴承和滑动轴承的类型、结构、工作原理、优缺点及适用范围。重点将放在滚动轴承的寿命计算、负载能力分析以及不同工况下的轴承选择。还将介绍轴承的润滑、密封和安装等技术要点，确保轴承在长期使用中的可靠性和高效性。 联轴器的选择与设计： 联轴器用于连接传动轴，传递转矩。本章将系统介绍各种联轴器的类型，如刚性联轴器、弹性联轴器、万向联轴器等，并分析它们的结构特点、传动特性、适用范围及选择原则。重点将放在如何根据传动功率、转速、轴的对中精度、是否有冲击和振动等要求，选择最合适的联轴器。 第三部分：动力学分析与减振降噪 机械系统的工作过程往往伴随着复杂的动力学现象，有效的动力学分析是保证机械性能和延长使用寿命的重要环节。 机械系统的动力学分析： 本章将引入更高级的动力学分析方法，如拉格朗日方程、达朗贝尔原理等，用于分析复杂机械系统的运动方程和受力情况。重点将放在如何建立机械系统的动力学模型，并利用数值计算方法求解，以预测系统在动态过程中的行为。我们将探讨惯性力、离心力、科里奥利力等对机构运动的影响，并研究如何通过改变参数来优化系统的动力学性能，如减小冲击、提高平稳性。 振动与减振降噪技术： 机械振动是影响设备性能、产生噪声、甚至导致失效的重要因素。本章将深入研究振动的产生原因、传播途径和危害，并介绍多种减振降噪技术。 固有频率与共振分析： 学习如何计算机械系统的固有频率，并分析共振发生的条件和危害，以及如何通过改变结构的刚度、质量等参数来避免共振。 减振装置的设计： 介绍各种减振器的类型和工作原理，如弹簧减振器、橡胶减振器、液压减振器等，并讲解如何根据实际需求进行设计和选择。 吸声与隔声材料的应用： 探讨如何利用吸声和隔声材料来降低机械设备产生的噪声。 动平衡技术： 讲解旋转部件的动平衡对于减少振动的重要性，以及动平衡的原理和方法。 第四部分：现代机械设计技术 随着科技的不断发展，机械设计也日益走向集成化、智能化和绿色化。 可靠性设计： 可靠性是衡量机械产品质量的重要指标。本章将介绍可靠性设计的概念、基本原理和方法。我们将学习如何进行失效模式与影响分析（FMEA），如何进行寿命预测和可靠性分配。重点将放在如何通过选择可靠性高的材料、零部件，以及优化结构设计和制造工艺，来提高机械系统的可靠性。 表面工程与涂层技术： 机械零部件的表面性能直接影响其耐磨性、耐腐蚀性、硬度等。本章将介绍各种表面处理技术，如渗碳、氮化、淬火、镀层（如硬质合金镀层、陶瓷镀层）等。重点将讲解这些技术如何改善材料的表面性能，延长零部件的使用寿命，并提高机械的整体性能。 现代制造工艺与数控技术： 现代制造技术是实现精密机械设计的重要保障。本章将介绍一些先进的制造工艺，如精密铸造、精密锻造、激光切割、电火花加工（EDM）等。重点将讲解数控（CNC）技术在精密零件加工中的应用，以及如何通过CAD/CAM/CAE一体化技术，实现从设计到制造的无缝衔接，提高生产效率和产品精度。 机械设计中的计算机辅助设计（CAD）与仿真： 本册将强调计算机在机械设计中的重要作用。除了上册中介绍的基本CAD功能，本卷将深入讲解参数化设计、曲面造型、装配设计等高级CAD应用。更重要的是，将引入有限元分析（FEA）等仿真技术，用于对机械零件的应力、应变、热应力、振动模态等进行仿真分析，从而在设计早期发现潜在问题，进行优化，降低原型制作的成本和周期。 学习目标： 通过对《机械原理及设计（下册）》的学习，读者将能够： 1. 熟练掌握复杂机械机构的运动学和动力学分析方法。 2. 能够独立完成齿轮传动、轴系、联接器等关键机械部件的设计与校核。 3. 深入理解机械系统的振动特性，并掌握基本的减振降噪设计技术。 4. 掌握可靠性设计、表面工程等现代机械设计方法。 5. 熟练运用CAD/CAE软件进行机械设计和仿真分析。 6. 具备分析和解决复杂机械工程问题的能力，为今后的机械产品开发和技术创新打下坚实的基础。 本书适合机械工程、自动化、材料工程等相关专业的本科生、研究生作为教材，同时也为机械工程师、设计人员和科研工作者提供了宝贵的参考价值。

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这本《机械原理及设计（下册）》的封面设计得很有质感，硬壳装帧，配色沉稳，一看就是那种能陪伴你度过漫长学习时光的“硬核”教材。迫不及待地翻开扉页，首先映入眼帘的是清晰的目录结构，可以看出编者对知识体系的梳理非常到位，逻辑脉络清晰，从基础理论到复杂应用，层层递进，让人对即将展开的学习旅程充满了期待。我尤其关注了其中关于“运动副与机构设计”这一章的编排，理论公式的推导详略得当，既保留了数学推导的严谨性，又兼顾了工程实践中对直观理解的需求。书中大量的插图和示意图，线条流畅，标注精确，极大地帮助了我们这些在二维平面上想象复杂空间运动的初学者。而且，教材中穿插的“案例分析”板块，选取了现实工业中常见的机械系统，比如行星齿轮传动和凸轮机构的优化设计，这些实例的引入，让抽象的原理立刻变得鲜活起来，感觉自己不是在啃枯燥的公式，而是在参与一场实际的工程挑战。对于需要深入理解机械系统运动规律的学生来说，这本书无疑提供了一个坚实而可靠的知识平台。

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作为一名刚刚接触高级机械设计课程的学生，我不得不说，这本书的习题设置简直是一场“智力马拉松”。它不像一些旧版教材，只提供一些简单的代数计算题来检验你是否记住了公式。这里的习题，特别是课末的综合性大题，往往要求你整合好几章的内容，从机构的运动分析入手，继而进行受力分析，最后还要涉及到材料的选择和结构优化。我记得有道关于“曲柄滑块机构的平稳性分析”的题目，它要求我们不仅要计算速度和加速度的极值，还要结合飞轮的惯性矩来确保整个周期的受力均匀，这已经超出了单纯的原理范畴，触及到了设计应用的核心。解答这些题目时，我经常需要翻阅前面的章节进行回顾和验证，这无形中促使我构建了一个更完整的知识网络，而不是孤立地记忆分散的知识点。这种“以练代学，以难促深”的练习模式，极大地提升了我解决实际工程问题的能力，尽管过程相当“痛苦”。

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这本书的文字表达方式，可以说是极其“严谨”和“学术化”的，它不像市面上某些流行的科普读物那样追求通俗易懂和趣味性，而是完全站在专业教育的制高点上，用最精确的工程语言来阐述原理。我花了大量时间去啃“振动与噪声控制”那一章节，深感作者在处理波动方程和模态分析时的那种不容置疑的专业态度。每一个定义、每一个定理的阐述都经过了反复的锤炼，生怕出现哪怕一丝一毫的歧义。这对于我这种追求知识本源的读者来说，是极大的慰藉。你必须全神贯注地阅读，稍一走神，可能就会错过一个关键的上下文衔接点。当然，这种深度也意味着学习门槛较高，如果你只是想对机械设计有个粗略的了解，这本书可能会让你感到吃力。但如果你准备将机械原理作为你未来研究或工作的基石，那么这种不妥协的深度和广度，恰恰是它最大的价值所在，它提供的是一个可以直接通往高阶研究的阶梯，而非简单的入门指引。

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这本书在图像化呈现方面，处理得相当“克制”，可以说是一种典型的学院派风格——图少而精，重在文字的支撑和逻辑的推演。你很难找到那些花里胡哨的三维渲染图或者彩色的爆炸图来吸引眼球。相反，它依靠的是那些黑白分明的工程制图风格的示意图，它们非常简洁，目的性极强，就是为了清晰地展示力线、约束关系或者运动轨迹。例如，在阐述瞬心法时，图示的准确性达到了令人称奇的地步，每一个瞬心的位置都精确无误，为后续的相对速度计算提供了无懈可击的几何基础。这种“少即是多”的设计哲学，迫使读者必须依赖自己的空间想象力和对原理的深刻理解去“填充”细节，而不是被现成的图像“喂养”。对于那些习惯于视觉刺激的学习者来说，这可能是一个适应期，但一旦你适应了这种基于纯粹逻辑和几何的表达方式，你会发现，这种方式在构建你内心深处的机械模型时，是多么的有效和持久。

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从内容的新颖度和前瞻性来看，这本书显得格外“稳健”和“经典”。它更侧重于夯实机械设计的“基本功”，也就是那些经过几十年乃至上百年验证的、不可动摇的核心原理。你不会在里面读到太多关于当前热门的增材制造（3D打印）对机构设计的影响，或者最新的仿生材料在齿轮箱中的应用等“前沿热点”。它更像是机械设计领域的“宪法”和“基础法典”。编者似乎有意避开那些容易随技术快速迭代而过时的内容，转而将笔墨集中在那些决定机构性能上限的永恒法则上，例如刚度、强度、运动精度以及可靠性分析的通用方法论。这种选择，使得这本书具有极强的“保质期”，它所教授的方法论在十年后可能依旧是解决问题的核心思路。对于想打下扎实基础、不被短期技术潮流干扰的求知者而言，这本教材提供的沉甸甸的理论重量，是任何最新技术手册都无法比拟的财富。

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