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页数:113

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出版时间:2009-6

价格:14.40元

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isbn号码:9787040259766

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• 化工设备
• 化工工程
• 设备基础
• 机械工程
• 工业设备
• 传热设备
• 分离设备
• 泵
• 压缩机
• 反应设备

机械设计基础 本书聚焦于机械工程领域的核心知识，旨在为读者提供坚实的机械设计理论基础与实践技能。 深入探讨机械零部件的材料选择、强度计算、运动与动力学分析，以及机构设计的基本原理。 第一部分：材料力学与强度分析 本部分是理解机械安全性和可靠性的基石。 第一章 材料力学基础 详细阐述了工程材料的力学性能，包括弹性、塑性、强度、硬度和韧性。系统介绍了线弹性理论，重点讲解了应力、应变的概念及其相互关系。内容涵盖了单向应力状态（拉伸、压缩、剪切）的分析，以及组合应力状态下的等效应力（如冯·米塞斯准则）的计算方法。 应力与应变分析： 阐述了柯西应力张量的概念，并过渡到工程实际中常用的应力分量描述。引入了胡克定律在各向同性材料中的应用。 材料的破坏准则： 深入讨论了材料在静载荷和循环载荷下的失效模式，包括屈服和断裂的判据。 静力学平衡与刚度要求： 讲解了如何运用平衡方程来求解复杂结构中的内力，并从变形（刚度）的角度来确定零部件的尺寸限制。 第二章 变形与稳定性 重点分析结构在载荷作用下的位移和变形，这是进行精确设计的前提。 梁的弯曲理论： 详细推导了欧拉-伯努利梁理论，包括挠度曲线的微分方程及其求解方法。涵盖了静定梁和超静定梁的内力图绘制与分析。 扭转分析： 阐述了圆轴和非圆截面轴的扭转应力和扭转角计算，特别关注了对传递转矩的轴系设计。 组合变形分析： 教授如何利用叠加原理处理复杂载荷下的应变能和位移，包括如何应用单位载荷法和虚功原理。 细长杆件的稳定性： 深入研究了欧拉临界力和屈曲现象，为设计受压杆件（如柱子）提供了理论依据。 第二部分：机械零部件设计 本部分将理论知识转化为具体的工程实践，讲解常用机械零部件的设计、计算与规范。 第三章 紧固件与连接技术 系统介绍螺纹连接、键、销、铆接和焊接的设计。 螺纹连接： 详细介绍了标准螺纹的几何参数、强度计算（包括预紧力的选择）和防松动措施。重点分析了螺栓在交变载荷下的疲劳强度。 非永久性连接： 键、销和铆接的设计规范，包括它们在承受剪切和压溃载荷时的尺寸确定。 焊接结构设计： 介绍不同焊缝形式的受力分析，并结合疲劳设计考虑焊接接头的整体强度。 第四章 轴系设计与转动机械 关注机械传动系统的核心——轴和轴承的设计。 轴的设计与校核： 区分了心轴、传动轴和主轴的概念。根据疲劳强度和刚度要求，进行轴的尺寸优化设计。详细讲解了轴上零件（如齿轮、联轴器）的安装、定位和固定方法。 滑动轴承与滚动轴承： 深入比较了两类轴承的优缺点和适用工况。对于滚动轴承，详细介绍其静载荷和动载荷额定寿命的计算，以及润滑、密封和安装技术。对于滑动轴承，讲解油膜理论和润滑状态的判断。 第五章 齿轮传动设计 齿轮是机械中最普遍的动力传递元件。本章全面覆盖了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的设计与校核。 齿轮几何强度计算： 详细介绍齿轮的正确啮合原理，并进行齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度（点蚀）的校核。 齿轮材料与制造公差： 讨论不同材料对齿轮承载能力的影响，并介绍标准化的精度等级和公差配合对传动性能的约束。 蜗轮蜗杆传动： 介绍其自锁特性及其在特殊场合的应用，包括效率和润滑问题。 第六章 联轴器、摩擦与电磁离合器 介绍用于连接或接合/分离传动轴系的元件。 联轴器： 分类介绍刚性、弹性元件和全液动联轴器，重点分析弹性元件联轴器（如梅花形、鼓形）的补偿能力和承载性能。 制动器与离合器： 详细分析干摩擦和湿摩擦离合器的设计原理，包括必要的摩擦系数、工作面尺寸计算以及热平衡分析。 第三部分：运动机构与动力学基础 本部分着重于机械系统的运动规律和控制，是实现复杂功能的基础。 第七章 机构运动分析 本章从运动学的角度分析机械系统的功能实现。 平面机构的运动分析： 介绍平面连杆机构、凸轮机构等的基本组成和运动原理。运用速度多边形法和瞬心法求解机构的速度和加速度，为后续的动力学分析打下基础。 机构的转向、死点与运动特性： 分析机构在特定位置的运动限制，以及如何通过曲柄摇杆或双摇杆机构实现特定的运动轨迹。 第八章 机构动力学基础 将力学原理应用于运动机构，分析机构的运动规律与受力情况。 机构的动载荷分析： 讲解如何计算运动件的惯性力、惯性偶，并应用达朗贝尔原理求解机构在运动过程中的驱动力矩和反力。 平衡与平稳性： 探讨如何通过添加平衡块或采用复合机构（如曲柄摇杆与齿轮传动组合）来减小机构运动的冲击和振动，提高运行平稳性。 附录 常用工程公差与配合表 常用轴承代号及参数表 工程常用材料机械性能参考数据 本书结构严谨，逻辑清晰，理论推导详实，配有大量的工程实例和习题，旨在培养读者从零开始设计、校核和优化典型机械系统的综合能力。它不仅是机械设计专业学生的必备教材，也是工程师进行设备维护、改造和二次开发的重要参考手册。

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这本书的体系结构非常完整，我个人最欣赏它在**设备动态特性与故障诊断**方面的内容。很多设备手册只停留在静态设计参数，但这本书深入到了运行过程中的“动态健壮性”。例如，它详细分析了离心泵在气蚀、汽蚀边界附近的运行特性曲线变化，以及如何通过调整进口导流板来缓解某些特定的振动问题。对于大型塔器，书中不仅讲解了填料塔和板式塔的理论计算，还着重阐述了**填料的物理损坏模式**（如压塌、堵塞）及其对塔体内部流体分布的影响。这种对设备“病理学”的探讨，对于现场操作和维护人员来说，是无价之宝。语言风格上，与前几章的严谨不同，这部分内容更偏向于案例分析和经验总结，行文流畅，充满了对实际操作中“陷阱”的警示。它成功地将复杂的工程现象，通过精炼的文字和图表，转化为一套可执行的故障排查流程，真正实现了理论指导实践的价值。

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我是一个项目管理出身的人士，之前对化工设备的认知多停留在设备清单和采购规格书的层面。然而，这次在工作需要下不得不深入了解设备本身的设计原理时，这本书简直是雪中送炭。它最让我受益的是关于**换热器设计与优化**的章节。不同于市面上很多只讲基础传热学的教材，这本书非常具体地剖析了管壳式换热器、板式换热器以及更加复杂的列管式换热器在**防垢和清洗**方面的设计考量。作者似乎是站在一个资深设备工程师的角度，详述了管程和壳程流体速度的平衡点，以及如何通过改变管束排列（如错排与直排）来平衡传热效率和压降。其中关于**Fouling Factor（污垢系数）**的选取和动态调整策略的讨论，让我意识到，一台设备的“寿命”和“可靠性”很大程度上取决于设计阶段对长期运行环境的预判。这种实战导向的内容，对我未来进行设备维护预算和生命周期成本分析非常有帮助。语言上，它保持了一种非常专业的严谨性，但又避免了过度晦涩的数学推导，更多地侧重于工程应用层面的解释，这一点我很欣赏。

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这本书的价值，在于它对**压力容器和储罐**的规范性讲解。作为一名安全工程师，我最关心的是设备在超压或真空条件下的稳定性。书中对ASME、GB标准中关于封头形式（椭圆封头、标准蝶形封头）的强度校核公式的推导过程进行了精炼的梳理，并且对**开孔补强**的计算方法给出了清晰的指引。我特别注意到一个细节：作者在讲解储罐的**防腐和保温**时，并没有采用“一笔带过”的态度，而是详细讨论了不同介质对碳钢和不锈钢的腐蚀机制，以及如何在不同气候带选择合适的保温层材料和厚度，以避免冷凝水腐蚀和热损失。这体现了作者对设备全生命周期管理的深刻洞察。相较于一些侧重理论推导的著作，这本书的“工程师思维”非常浓厚，它提供的更多是“怎么做”和“为什么这么做”的工程决策依据，而不是单纯的“是什么”。阅读时，我感觉就像是身边坐着一位经验丰富的工艺设备总工，随时准备解答我的疑问，语气沉稳而专业。

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这本书的装帧实在是很厚重，封面设计简洁大方，看得出来是经过精心排版的。初翻阅时，那种纸张特有的油墨香气扑鼻而来，让人联想到许多老一辈工程师手捧厚书、在车间里钻研的情景。内容上，我对它涉及的**流体力学**部分印象深刻。它不仅仅是罗列公式，更深入地探讨了流体在不同工况下（比如高粘度、非牛顿流体）的行为模式，对泵、阀门等核心设备的选型和操作参数的确定提供了非常扎实的理论基础。特别是关于**能量损失计算**的章节，作者引入了大量的工程实例，讲解了边界层分离、湍流转捩点等复杂现象如何影响实际系统的效率。我记得有一个关于管道水力计算的例子，书中给出的分析步骤清晰得令人叹服，一下子打消了我之前对这块知识的很多疑虑。整本书的逻辑结构非常严谨，章节间的过渡自然流畅，即使是初学者也能循着作者的思路一步步深入，不至于感到迷茫。读完这部分，我对如何优化一个化工过程中的流体输送系统，心里已经有了清晰的蓝图。

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这本书的厚度让人望而生畏，但实际上，它更像是一本结构精密的工具书，而不是一本需要从头读到尾的纯理论著作。我对其中关于**反应器设计**的那几章体会最深。作者没有陷入复杂的动力学模型，而是聚焦于**搅拌、混合和传热**在反应器中的关键作用。比如，对于一个需要高效搅拌的釜式反应器，书中详细对比了不同类型的搅拌器（桨式、涡轮式、锚式）在处理不同粘度和密度差异的介质时的剪切力分布和混合均匀性指标（如MT/T值）。更妙的是，它将这些理论与实际的**材质选择**关联了起来。当处理强酸强碱或高温高压工况时，对反应釜内衬（如搪玻璃或特殊合金）的要求，以及这些材料的机械强度和耐腐蚀性的权衡，都被系统地阐述了。这部分内容极大地拓宽了我对“设备”这个概念的理解，它不再是一个简单的容器，而是集成了流体、热力学、材料学等多学科的复杂集成体。阅读体验上，图文并茂，很多截面图和剖视图都画得非常精确，有助于空间想象力的构建。

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