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頁數:119

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出版時間:2010-2

價格:14.00元

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isbn號碼:9787508472256

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圖書標籤:

• 工程製圖
• 機械製圖
• 工程繪圖
• 習題集
• 教材
• 練習
• 工程基礎
• 技術繪圖
• 圖學
• 製圖規範

機械設計基礎：理論與實踐 第一章 緒論 本章將深入探討機械設計在現代工業體係中的核心地位與戰略意義。我們將從宏觀視角審視機械係統在能源、交通、製造等關鍵領域的廣泛應用，明確機械設計作為實現技術創新的基石作用。內容涵蓋工程圖學的基本規範在設計初期的導入，理解産品全生命周期管理（PLM）中設計階段的承上啓下作用。重點闡述工程材料的基本選擇原則，包括力學性能、物理性能與化學穩定性的相互製約關係，為後續章節的結構強度分析奠定基礎。同時，簡要介紹現代設計方法學，如麵嚮對象的設計（OOD）與設計空間探索（Design Space Exploration）的初步概念，強調從需求分析到概念生成的初始路徑規劃。 第二章 工程材料力學性能 本章專注於機械設計中對材料力學行為的量化理解。詳細剖析應力與應變的概念，區分靜載荷、交變載荷與衝擊載荷下的材料響應。內容詳盡涵蓋拉伸、壓縮、剪切與扭轉試驗的完整過程與數據解讀，著重分析工程應力-應變麯綫上的屈服點、抗拉強度與斷裂韌性的確定。針對疲勞問題，深入討論S-N麯綫的構建、疲勞極限的意義及其影響因素，特彆是應力集中效應在實際結構中的錶現。此外，將對蠕變現象進行係統的介紹，分析高溫環境下材料性能的衰減規律，並討論材料在不同環境載荷（如腐蝕、磨損）下的適用性評估方法。本章旨在使讀者建立對材料“能承受什麼”與“如何安全使用”的精確認知。 第三章 機構運動學與動力學分析 機構學是機械設計的心髒。本章從運動的描述齣發，係統介紹平麵與空間機構的基本組成、運動鏈的分析方法，包括自由度計算（如Kutzbach準則的擴展應用）。運動分析部分，將詳細闡述位置、速度與加速度瞬心法、矢量法與解析法的運用，並引入運動軌跡的優化設計，例如凸輪機構的輪廓設計以保證平穩運行。動力學部分，重點分析機構中的慣性力與外部載荷産生的動態效應，介紹達朗貝爾原理在機構受力分析中的應用。本章將引入計算機輔助分析工具（如MATLAB/Simulink基礎應用）在復雜機構振動與平穩性分析中的初步作用，為動態係統設計提供工具支撐。 第四章 機械傳動裝置設計 本章聚焦於能量與運動的可靠傳遞。首先，係統講解齒輪傳動，包括直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒輪的幾何尺寸計算與強度校核，詳細闡述齒輪的彎麯疲勞強度與接觸疲勞強度（點蝕）的設計準則，並討論潤滑在延長齒輪壽命中的關鍵作用。接著，對蝸輪蝸杆傳動進行深入分析，特彆是其自鎖特性與傳動效率的評估。隨後，闡述帶傳動與鏈傳動的選型原則、張緊度的確定以及對中心距、包角的影響分析。最後，對新型高效傳動方式如諧波傳動進行原理介紹與應用場景探討。所有設計計算均嚴格遵循國傢或國際相關標準（如ISO/AGMA）。 第五章 機械零件強度與可靠性設計 強度設計是確保機械産品服役安全的基礎。本章首先復習並深化靜力強度校核方法，引入許用應力、安全係數的概念與確定依據。重點討論組閤應力下的強度判據，如莫爾圓在二維/三維應力狀態下的應用，以及屈服準則（如馮·米塞斯準則）的選擇。疲勞強度設計將占據核心篇幅，不僅限於S-N麯綫的直接應用，更會深入探討有效應力集中係數的修正、錶麵處理工藝（如滲碳、噴丸）對疲勞性能的提升效果。本章還將引入可靠性設計的基本概念，如概率設計基礎、故障率函數（$lambda(t)$）的定義及其在壽命預測中的應用，指導設計人員從確定性設計嚮概率性可靠性設計過渡。 第六章 連接與緊固技術 連接是構成復雜機械係統的橋梁。本章詳細介紹可拆卸連接與永久性連接的設計與分析。螺紋連接部分，將深入分析螺栓的預緊力計算、螺紋的強度校核（公製、英製標準），並探討在交變載荷下螺紋連接的防鬆動措施（如鎖緊墊圈、雙螺母）。對焊接連接，將闡述不同焊縫形式（對接、角焊）的受力分析，並依據承載要求選擇閤適的焊條與焊接工藝參數。鉚接、鍵連接與銷連接的設計規範也將一並納入討論，強調不同連接方式在承受載荷類型（剪切、拉伸、扭轉）上的適用性差異與優化設計點。 第七章 運動與動力學優化 本章超越瞭機構的基本分析，側重於如何通過設計優化來改善係統的運行品質。主要內容包括：振動分析基礎，如單自由度係統在簡諧激勵下的自由振動與強迫振動響應，並引入隔振技術的原理與選型。針對機構設計中的衝擊與噪聲問題，將討論緩衝器的選擇、阻尼器的應用，以及如何通過改進傳動鏈剛度與質量分布來抑製高頻振動。此外，本章還將探討現代控製理論在機械係統中的初步應用，例如如何利用反饋機製提高伺服機構的響應精度與動態性能，以實現對傳統機械運動的精細化控製。 第八章 潤滑與密封技術 機械係統的長壽命運行離不開有效的潤滑與密封。本章從摩擦學角度齣發，分類介紹潤滑劑的種類（液體、半固體、固體）及其理化特性，重點分析潤滑油的粘溫關係與抗氧化性能。潤滑理論部分，將詳細闡述邊界潤滑、混閤潤滑與流體潤滑狀態的判據（如Sommerfeld數），並指導軸承、齒輪等關鍵部件的潤滑方式選擇（滴油、浸油、油霧）。密封技術部分，將係統介紹靜密封（墊片、O形圈）與動密封（填料密封、唇形密封、迷宮式密封）的工作原理、失效模式與選型標準，強調密封設計在防止汙染物侵入與介質泄漏中的關鍵作用。 第九章 機械係統的集成與製造工藝考量 本章旨在將設計與製造過程緊密結閤。內容涵蓋標準件與通用件的選用原則，強調標準化對降低成本與縮短製造周期的重要性。在製造工藝選擇上，將對比鑄造、鍛造、切削加工、鈑金成形等主要方法的適用性及其對零件最終性能的影響。重點分析公差配閤與錶麵粗糙度在功能實現中的作用，講解如何根據零件的工作要求（如過盈配閤、活動配閤）閤理標注幾何公差與尺寸公差。此外，將簡要介紹增材製造（3D打印）技術在復雜結構原型設計與小批量生産中的新興應用潛力，引導讀者建立麵嚮製造的設計（DFM）思維。

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