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出版者:

作者:王芳 編

出品人:

頁數:267

译者:

出版時間:2012-1

價格:32.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111297857

叢書系列:

圖書標籤:

• 汽車機械
• 汽車工程
• 機械基礎
• 汽車維修
• 發動機
• 底盤
• 車身
• 汽車原理
• 汽車技術
• 交通工具

《機械設計與製造基礎》 本書旨在為讀者提供機械設計與製造領域的核心理論、基本原理以及關鍵技術。內容涵蓋瞭機械工程專業學生和從業人員所需的基礎知識，涵蓋瞭從材料選擇到最終産品實現的整個流程。 第一部分：機械工程材料 本部分深入探討瞭工程材料在機械設計中的重要性。我們將從宏觀到微觀，係統介紹各種常用工程材料的種類、性能特點、組織結構以及它們的物理和機械性質。 金屬材料： 鋼鐵材料： 詳細闡述碳鋼、閤金鋼的成分、組織、性能與應用。重點講解熱處理工藝，如退火、正火、淬火、迴火及其對材料性能的影響。介紹鑄鐵的種類（灰鑄鐵、球墨鑄鐵、白口鑄鐵等）及其在不同機械零件中的應用。 有色金屬及其閤金： 介紹鋁及其閤金（硬鋁、超硬鋁等）、銅及其閤金（黃銅、青銅等）、鎂閤金、鈦閤金等，分析它們的優缺點、強化機製以及在航空航天、汽車、電子等領域的典型應用。 非金屬材料： 高分子材料： 概述塑料（通用塑料、工程塑料）、橡膠的結構、性能特點、加工方法及應用。 陶瓷材料： 介紹傳統陶瓷和先進陶瓷的組成、特性、製造工藝以及在高溫、耐磨等特殊環境下的應用。 復閤材料： 講解縴維增強復閤材料（如碳縴維、玻璃縴維）的構成、增強機理、性能優勢以及在輕量化設計中的作用。 第二部分：機械零件設計基礎 本部分將帶領讀者進入機械零件的設計世界，學習如何根據功能需求、載荷條件以及材料特性來選擇和設計各種基本機械零件。 連接件設計： 螺紋連接： 詳細介紹螺紋的種類、幾何參數、緊固件標準（螺栓、螺母、墊圈等）的設計計算，包括強度計算、預緊力分析以及防鬆措施。 鍵連接與銷連接： 講解鍵的種類（矩形鍵、半圓形鍵、花鍵等）、受力分析、強度計算和應用場景。介紹各種銷（圓柱銷、圓錐銷、彈性銷等）的連接原理和設計要點。 鉚接與焊接： 概述鉚接的類型、工藝和應用。重點介紹焊接的常用方法（電弧焊、電阻焊、氣體保護焊等）、焊縫的類型、強度計算以及焊接工藝對零件性能的影響。 軸與軸類零件設計： 軸的類型與受力特點： 區分實心軸、空心軸，分析其在彎麯、扭轉、軸嚮力作用下的應力分布。 軸的設計步驟： 包括確定軸的材料、選擇軸的直徑、校核軸的強度、剛度和疲勞壽命。重點講解軸的結構設計，如軸肩、槽、孔的設計以及圓角半徑的取值。 齒輪與齒輪傳動設計： 齒輪基本參數與類型： 介紹模數、壓力角、齒形、齒數等基本概念。分類講解直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、錐齒輪、蝸杆蝸輪等。 齒輪傳動的強度計算： 包括齒麵接觸強度和齒根彎麯強度的校核，分析齒輪失效形式。 齒輪副的設計： 講解傳動比的確定、齒數選擇、材料選擇、熱處理工藝以及潤滑等問題。 軸承與軸承支承設計： 滾動軸承： 詳細介紹滾動軸承的分類（球軸承、滾子軸承）、結構、基本代號、性能參數（額定壽命、當量動載荷）及其計算。 滑動軸承： 講解滑動軸承的類型、工作原理、潤滑方式（油潤滑、脂潤滑）及其在低速重載場閤的應用。 軸承的安裝與選擇： 介紹軸承的裝配要求、遊隙的調整以及根據載荷和轉速選擇閤適軸承的原則。 聯軸器與製動器設計： 聯軸器： 介紹剛性聯軸器（如套筒聯軸器）、彈性聯軸器（如齒式聯軸器、梅花聯軸器）和可分離聯軸器（如離閤器）的結構、工作原理、適用範圍及選用原則。 製動器： 講解製動器的基本類型（塊式製動器、帶式製動器、盤式製動器等）、製動原理、製動力矩的計算以及製動器的選用。 第三部分：機械製造工藝基礎 本部分側重於機械零件的加工製造過程，介紹各種主要的加工方法、工藝流程以及質量控製的關鍵點。 金屬切削加工： 切削運動與切削用量： 講解主運動、進給運動，以及切削速度、進給量、切削深度等參數對加工精度、錶麵粗糙度和刀具壽命的影響。 車削、銑削、鑽削、磨削： 詳細介紹這些加工方法的原理、工藝特點、常用機床（車床、銑床、鑽床、磨床）以及加工實例。 刀具材料與刀具磨損： 介紹高速鋼、硬質閤金、陶瓷刀具等材料的性能，以及刀具磨損的類型和原因。 壓力加工： 鍛壓： 講解自由鍛、模鍛的工藝過程，以及鍛件的優點。 衝壓： 介紹落料、衝孔、彎麯、拉伸等基本工序，及其在闆料加工中的應用。 金屬的塑性變形： 簡述擠壓、軋製等工藝。 焊接工藝： 焊接工藝流程： 包括焊前準備（坡口加工、清理）、焊接操作（電弧、氣體保護等）以及焊後處理（焊渣清除、熱處理）。 焊接變形與缺陷： 分析焊接過程中可能齣現的變形和缺陷（如氣孔、裂紋），並提齣相應的預防措施。 熱處理工藝： 目的與分類： 闡述熱處理對改善材料性能的作用，包括退火、正火、淬火、迴火、調質、錶麵熱處理（感應淬火、火焰淬火）等。 相變原理： 簡述鋼在加熱和冷卻過程中的相變，以及相變對組織和性能的影響。 錶麵處理與精密加工： 錶麵強化： 介紹滲碳、滲氮、碳氮共滲等化學熱處理工藝，以及它們對提高零件錶麵硬度、耐磨性和疲勞強度的作用。 機械拋光、電解拋光、噴砂等： 概述這些用於改善零件錶麵質量和外觀的方法。 特種加工： 簡要介紹電火花加工（EDM）、激光加工、超聲波加工等非傳統加工方法，及其在高精度、難加工材料加工中的優勢。 第四部分：機械裝配與質量檢測 本部分關注機械産品的最終組閤和質量保證環節。 裝配工藝： 裝配流程： 介紹零件的清洗、測量、配閤的檢驗以及總裝、調試等步驟。 裝配方法： 講解過盈配閤的裝配（熱裝、冷裝、壓力裝配）、過冷配閤的裝配等。 測量與檢測技術： 測量工具與方法： 介紹量塊、卡尺、韆分尺、百分錶等通用量具的使用。 幾何量檢測： 講解尺寸、形狀、位置公差的檢測方法。 錶麵粗糙度檢測： 介紹錶麵粗糙度儀的使用。 材料性能檢測： 簡述硬度計、拉伸試驗機等設備的應用。 無損檢測： 簡要介紹磁粉探傷、著色探傷、超聲波探傷等技術。 本書的編寫力求理論聯係實際，通過豐富的實例和圖示，幫助讀者理解機械設計與製造的內在聯係，為進一步學習和從事相關工作打下堅實的基礎。

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這本書的排版真是讓人眼前一亮，那種老派的、帶著墨香氣的印刷質感，仿佛穿越迴瞭那個機械設計還未被完全數字化統治的年代。我拿到手的時候，首先被吸引的是封麵設計，那種深沉的工業藍配上醒目的白字，透露齣一種不容置疑的專業性。內頁的紙張選擇也十分考究，即便是反復翻閱也不會輕易齣現摺痕。內容上，我本來以為這會是一本枯燥的教科書，但作者的敘事方式卻充滿瞭匠人的溫度。他對每一個零部件的描述，都不是冰冷的參數堆砌，而是結閤瞭它們在實際運轉中可能遇到的各種工況和挑戰。比如講到氣門機構時，作者沒有直接給齣公式，而是用瞭一段篇幅來描述不同轉速下，凸輪軸與搖臂之間的動態關係，那種微妙的“啃閤”與“分離”的瞬間，被描繪得如同精密舞蹈一般。讀起來，我甚至能想象齣齒輪咬閤時發齣的那種沉穩的“哢噠”聲。更讓我驚喜的是，書中穿插瞭大量手繪的剖麵圖，這些圖紙的綫條極為精準，很多地方甚至比現在軟件生成的爆炸圖更有助於理解結構之間的相對位置和運動軌跡。對於一個希望深入瞭解汽車心髒構造的愛好者來說，這種細節的把控，無疑是莫大的享受。它不僅僅是一本工具書，更像是一本老技師的筆記，充滿瞭實戰的智慧和對機械美學的深刻理解。

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從結構完整性的角度來看，這本書的編排邏輯非常嚴密，它遵循瞭一種由宏觀到微觀、由功能到實現的遞進路綫。全書的脈絡就像一條清晰的河流，首先描繪瞭整個動力總成的宏大圖景，然後逐步深入到各個子係統的核心奧秘。例如，它首先會用一章的篇幅概述燃油經濟性與排放法規的宏觀背景，然後纔會拆解到電控單元（ECU）如何通過復雜的算法來精確控製噴油正時和點火提前角。這種由果溯因的結構，非常有利於讀者構建知識框架。更值得稱道的是，書中對電子控製係統的介紹，完全沒有掉入“堆砌傳感器和執行器名詞”的俗套。作者非常巧妙地將傳統的機械部件（比如節氣門、凸輪軸）與現代的電子反饋機製結閤起來解釋，展示瞭“機電一體化”是如何在實際應用中實現的。在講解凸輪軸相位可變機構（VVT）時，作者不僅詳細描述瞭液壓係統的結構，還通過大量的流程圖和邏輯框圖，清晰地展現瞭ECU是如何根據轉速、負荷等信號，實時調整油路以改變凸輪軸角度的。這種對係統集成性的強調，使得這本書超越瞭單純的機械原理介紹，觸及瞭現代汽車工程的核心。

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說實話，這本書的深度遠遠超齣瞭我原先的預期。我原本以為它會停留在基礎的“四衝程原理”和“基本傳動結構”的層麵，頂多是介紹一下常見發動機的布局形式。然而，真正開始閱讀後纔發現，作者對機械原理的剖析達到瞭令人咋舌的細緻。舉例來說，關於摩擦學的那一章，它沒有敷衍瞭事地提一句“潤滑油降低摩擦係數”，而是深入探討瞭不同粘度機油在極端溫度下的剪切性能變化，並用大量的圖錶來佐證不同添加劑對油膜強度的影響。特彆是對於材料學和熱力學的交叉應用，處理得尤為齣色。比如在討論缸套材料選擇時，作者不僅對比瞭鑄鐵和鋁閤金的優劣，還引入瞭先進的錶麵處理技術，比如陶瓷塗層在耐磨性上的提升，這已經觸及到近些年高性能發動機研發的前沿瞭。閱讀過程中，我不得不經常停下來，查閱一些相關的熱力學公式和材料科學的定義，這過程雖然費力，但收獲卻是巨大的——知識體係被強行拉伸到瞭一個新的高度。這本書要求讀者有相當的知識儲備，它不會遷就初學者，但對於那些渴望從“知道是什麼”躍升到“理解為什麼”的進階學習者來說，這簡直就是一座寶藏，讓你不得不去正視那些平時被教科書略過的關鍵細節。

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這本書在圖文配閤的藝術上，達到瞭極高的水準，這對於理解復雜的機械係統至關重要。許多機械類書籍，要麼是圖片過於簡單潦草，要麼是文字描述過於冗長，兩者難以有效結閤。但在這本書裏，每一張插圖，無論是剖麵圖、爆炸圖還是流程圖，都仿佛是經過精心設計的教學輔助工具。它們不是簡單地填充空白，而是直接服務於相鄰段落的文字說明。比如在討論麯柄連杆機構的“死點”問題時，書中配有一張動勢分析圖，清晰地標示齣活塞在行程的起點和終點時，連杆與麯軸之間的角度關係，以及此時側嚮推力變化的情況。文字部分緊接著對這種“推力突變”的危險性進行闡述，並給齣瞭配重塊和平衡軸的設計對策。這種“圖文印證”的閱讀體驗，極大地提高瞭學習效率。我發現，很多我過去在其他資料中感到睏惑的運動學細節，通過這裏的配圖，瞬間就豁然開朗瞭。作者似乎非常瞭解讀者的視覺學習需求，他們知道在哪裏需要一張精確的幾何圖來鎖定空間關係，在哪裏需要一張係統框圖來梳理信息流。這使得整本書的閱讀體驗流暢而高效，完全避免瞭那種“看圖靠猜”的挫敗感。

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這本書的敘述風格非常具有個人色彩，不像那種標準化的技術手冊，它更像是一位經驗豐富、脾氣有點古怪的工程師在給你上私教課。語言的組織上，偶爾會齣現一些非常口語化，甚至略帶哲理性的錶達，這使得整個閱讀過程充滿瞭樂趣和意外。比如，在解釋液力變矩器的工作原理時，作者沒有使用復雜的流體力學術語，反而用瞭“讓液體成為力的傳遞者，而不是剛性的連接”這樣的比喻，一下子就將抽象的概念具象化瞭。這種“講故事”的方式，極大地降低瞭閱讀的門檻，讓那些對傳統工程學感到畏懼的人也能沉浸其中。但請注意，這種輕鬆的語氣絕不代錶內容的膚淺。恰恰相反，在那些看似輕鬆的段落背後，隱藏著對物理定律和工程限製的深刻洞察。我特彆欣賞作者對“妥協”這個概念的探討。他反復強調，汽車設計本質上就是一場妥協的藝術，平衡功率、效率、成本和可靠性，每一個選擇都有其代價。這種辯證的思維方式，讓我對汽車機械的理解不再是單一維度的最優解，而是多目標函數下的最佳平衡點。讀完之後，我感覺自己不再隻是一個零件的識彆者，而是一個能夠洞察設計意圖的觀察者。

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