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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Bernard J Hamrock

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-02-24

价格:USD 137.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780072421460

丛书系列:

图书标签:

机械设计
机械原理
机械元件
工程力学
材料力学
机械工程
设计基础
机械传动
紧固件
轴承

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具体描述

机械设计中的基础原理与应用本书深入探讨了机械设计中至关重要的基础理论和实用技术，旨在为读者提供理解和分析机械构件性能的坚实基础。内容涵盖了从材料力学到结构分析的广泛领域，并结合了现代工程实践中的最新发展。第一部分：材料的力学性能与选择本部分首先详细介绍了金属、聚合物、陶瓷和复合材料等常见工程材料的力学行为。重点分析了应力、应变、弹性模量、屈服强度、抗拉强度、疲劳极限和断裂韧性等关键力学参数的定义、测量方法及其在设计中的意义。读者将学习如何根据载荷条件、工作环境和可靠性要求，选择最适合特定应用的材料。材料的本构关系：详细阐述了线性弹性、弹塑性、粘弹性等不同材料在应力作用下的响应行为，以及如何建立和应用相应的本构模型。强度与失效分析：深入讲解了各种失效模式，包括屈服、断裂（脆性断裂和韧性断裂）、疲劳和蠕变。介绍了基于应力、应变和能量的方法来预测构件的失效，并讨论了安全裕度和可靠性指标的确定。材料的选用原则：提供了系统性的材料选择流程，包括需求分析、候选材料评估、性能测试和成本效益分析，帮助工程师做出明智的材料决策。第二部分：机械构件的受力分析与设计本部分聚焦于机械构件在各种载荷下的受力分析，以及如何基于这些分析进行结构设计。内容覆盖了轴、联轴器、齿轮、轴承、弹簧、离合器、制动器以及紧固件等经典机械传动和连接元件。轴的设计：详细分析了轴在弯曲、扭转和轴向载荷下的应力分布，介绍了组合应力下的强度计算方法，如冯·米塞斯准则和第三强度理论。讨论了关键截面的校核、临界转速的计算以及轴的疲劳强度校核。齿轮传动设计：阐述了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮和蜗杆蜗轮等不同类型齿轮的几何参数、啮合原理和传动误差。重点介绍了齿根弯曲强度和齿面接触强度的计算，以及齿轮的失效模式和寿命估算。轴承设计：详细介绍了滚动轴承（球轴承、滚子轴承）和滑动轴承的工作原理、载荷能力和寿命计算。分析了轴承在径向载荷、轴向载荷和冲击载荷下的受力情况，并讨论了轴承的润滑、安装和维护。弹簧设计：涵盖了各种类型弹簧（螺旋压簧、螺旋拉簧、板簧、扭簧）的设计计算，包括弹簧的刚度、应力分析和疲劳寿命。连接件设计：深入探讨了螺纹连接、键连接、销连接和铆接等机械连接方式的受力分析、强度计算和可靠性设计，并强调了预紧力和密封性的重要性。第三部分：机械振动与动力学本部分介绍了机械系统的振动特性和动力学行为，这对于避免共振、提高系统稳定性和减少噪声至关重要。单自由度系统：分析了无阻尼和有阻尼自由振动、受迫振动和瞬态响应。介绍了固有频率、阻尼比、幅频特性和相频特性等概念。多自由度系统：探讨了振动模态、模态分析和频率响应。介绍了振动隔离、减振和阻尼技术的原理和应用。转子的动力学：关注了转子系统的临界转速、不平衡引起的振动以及动平衡的原理和方法。第四部分：润滑与摩擦本部分深入研究了摩擦和润滑在机械系统中的作用，以及如何通过有效的润滑来减少磨损、提高效率和延长使用寿命。摩擦的类型与规律：介绍了干摩擦、极限摩擦、边界摩擦和流体摩擦等不同摩擦模式，以及影响摩擦系数的因素。润滑的基本原理：阐述了润滑剂的作用，包括减少磨损、冷却、密封和防锈。详细介绍了流体润滑、边界润滑和混合润滑的工作机理。润滑剂的选择与应用：讨论了不同类型润滑油和润滑脂的性能特点，以及如何根据工作条件和摩擦副的材料选择合适的润滑剂。第五部分：现代设计方法与工具本部分简要介绍了现代机械设计中常用的分析工具和方法。有限元分析（FEA）：介绍了利用有限元方法对复杂机械结构进行应力、应变、振动和热分析的基本原理和流程。多体动力学（MBD）：简述了多体动力学在模拟和分析复杂机械系统运动学和动力学行为中的应用。本书旨在培养读者严谨的工程思维，使其能够运用基本原理解决实际工程问题。通过对材料科学、力学分析、动力学和润滑理论的系统学习，读者将能够设计出更加可靠、高效和经济的机械产品。