机械零部件设计教程

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出版者:
作者:郑轶
出品人:
页数:412
译者:
出版时间:2002-12-1
价格:39.00元
装帧:平装(带盘)
isbn号码:9787900118875
丛书系列:
图书标签:
  • 机械零部件设计教程MDT(Mechanical
  • Desktop)6.0(含盘)
  • 机械设计
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具体描述

《机械零部件设计教程》是作者长期使用MDT进行机械零部件设计的经验总结,书中作者精心设计了14类零部件,详细而深入地描述了MDT 6.0的使用方法和技巧。

《机械零部件设计教程》旨在帮助读者用较短的时间使自己的设计技巧更上一层楼。书中通过14类零部件设计的实例,详细介绍基于特征的参数化零件造型、装配和工程图模块的操作过程、使用技术和有关高级技术。

全书按实例共分为15章,第1章至第4章分别介绍壳体类零件、回转体类零件和轴类零件的设计方法;第5章至第7章介绍零件分割技术、箱体类零件和零件装配的方法与技巧;第8章至第11章介绍模具、零件布尔运算、电子表驱动技术、标准件和常用件;第12章至15章讨论工程图纸的输出、贴图技术、网上发布和工程设计的总体过程。 《机械零部件设计教程》主要面向高校自动控制、计算机辅助设计和机械等专业师生,以及社会MDT培训班,也可作为各类工程设计人员设计机械零部件的实训教材或参考书。

本版CD为书中部分实例文件。

好的,这是一份针对一本名为《机械零部件设计教程》的书籍,所撰写的、不包含该书内容的详细图书简介,旨在突出其他机械设计领域的内容: --- 图书名称:先进制造工艺与系统集成:面向智能工厂的优化路径 内容简介 第一部分:数字化设计与仿真驱动的创新 本书聚焦于现代机械工程领域中,超越传统零部件设计范畴的先进制造理念与系统集成技术。我们深入探讨如何利用数字化工具链,实现从概念设计到生产交付的全流程优化。 1.1 拓扑优化与增材制造的协同设计 本部分详细解析了拓扑优化技术在轻量化结构设计中的应用。不同于传统基于经验的尺寸优化,我们采用先进的有限元分析(FEA)方法,结合应力、疲劳和刚度约束,自动生成满足性能要求的复杂几何形状。重点在于如何将这些高度复杂的拓扑优化结果,无缝衔接到增材制造(Additive Manufacturing, AM)工艺链中。内容涵盖选材策略(如高性能金属粉末和高强度聚合物的特性)、打印过程的参数控制、以及后处理技术对最终性能的影响。特别强调了如何克服AM过程中残余应力、孔隙率和表面粗糙度等关键挑战,以确保复杂结构件的可靠性。 1.2 数字化孪生在产品生命周期管理中的应用 本章阐述了“数字孪生”(Digital Twin)的概念及其在机械系统中的构建与应用。我们不局限于单一零部件的静态建模,而是构建一个包含物理实体、实时数据流和预测模型的虚拟对应物。这包括:多物理场耦合仿真模型的建立、物联网(IoT)传感器数据在模型中的集成、以及如何利用孪生体进行远程诊断、状态监测和预测性维护(PdM)。通过案例分析,展示了如何利用孪生体在虚拟环境中测试不同操作工况下的系统性能,从而显著缩短研发周期并提高设备运行效率。 1.3 机器人路径规划与柔性装配系统 随着自动化水平的提高,机械系统需要更高级的运动控制和柔性化能力。本部分详细介绍了复杂空间任务下的机器人路径规划算法,包括避障、关节速度限制和轨迹优化。核心内容在于构建高度柔性的自动化装配单元,特别是针对多品种、小批量生产的挑战。讨论了力/扭矩传感器反馈在精密装配中的应用,以及如何利用机器视觉系统实现对非标准化部件的精确引导和质量检测,确保装配过程的自适应性与高精度。 第二部分:先进材料与极端环境下的工程应用 本部分将视角从设计方法转向材料科学与结构可靠性,探讨在苛刻工作条件下(如高温、高压、腐蚀环境)的工程解决方案。 2.1 功能梯度材料(FGM)的设计与制备 功能梯度材料因其材料特性沿空间连续变化的独特优势,在航空航天和能源领域受到广泛关注。本书深入分析了FGM的力学、热学和电学行为。内容涵盖梯度分布的设计模型(如幂律梯度、指数梯度),以及通过扩散连接、粉末冶金和定向凝固等先进制备技术实现这些梯度结构的方法。重点阐述了如何利用FGM消除传统界面应力集中的问题,提升结构的热冲击和抗疲劳性能。 2.2 接触力学与摩擦学在运动系统中的优化 机械系统的效率和寿命往往受制于运动部件之间的接触行为。本章深入探究了接触应力分析(Hertzian接触理论的扩展应用)、微观表面形貌对摩擦和磨损的影响。内容涵盖了先进润滑理论(如边界润滑、挤压膜润滑),以及固体润滑剂和新型涂层技术(如类金刚石DLC涂层、陶瓷涂层)的选择与应用。目标是指导工程师设计出低能耗、高耐磨损的滑动和滚动接触系统。 2.3 结构完整性与疲劳寿命的概率评估 在关键工程应用中,结构可靠性是至关重要的。本部分超越了简单的确定性安全系数,引入了可靠性理论和概率设计方法。详细介绍了损伤容限设计(Damage Tolerance)的原理,包括裂纹萌生、扩展和断裂的物理模型。通过应用Weibull分布、Monte Carlo模拟等统计工具,对复杂载荷谱下的结构疲劳寿命进行预测和评估,为制定科学的检验维护计划提供理论支撑。 第三部分:系统集成与智能运维 最后一部分关注如何将单个优化的机械系统连接起来,形成一个具有自感知、自决策能力的整体。 3.1 工业物联网(IIoT)架构与数据采集标准 本章构建了一个面向机械设备监测的IIoT参考架构。内容涉及边缘计算(Edge Computing)在数据预处理中的角色、OPC UA等工业通信协议的应用,以及时间序列数据库在存储海量传感器数据中的优化策略。强调了数据清洗、同步和上下文关联的重要性,为上层智能分析奠定坚实基础。 3.2 机器学习在故障诊断与剩余寿命预测中的应用 本书详细介绍了如何利用监督学习(如支持向量机、深度神经网络)和无监督学习(如自编码器、聚类分析)从振动、声学、温度等多源数据中提取特征,实现对机械故障的早期识别和分类。特别是对剩余使用寿命(RUL)的预测模型,结合了物理模型(如Paris定律)和数据驱动模型(如长短期记忆网络LSTM),以实现高精度的预测和不确定性量化。 3.3 网络安全与工业控制系统的防护策略 随着机械系统互联互通的加深,网络安全风险日益凸显。本部分探讨了针对SCADA和PLC等工业控制系统(ICS)的安全威胁,并提出了多层次的纵深防御策略。内容包括网络分段、身份验证机制、以及对恶意指令和数据篡改的实时监控与入侵检测系统(IDS)的部署实践。 总结: 《先进制造工艺与系统集成:面向智能工厂的优化路径》旨在为具有一定机械设计基础的工程师、研究人员和高年级学生提供一个前沿的视野,引导他们从零部件的“静态设计”思维,过渡到面向“动态系统集成”和“全生命周期优化”的现代工程实践。本书强调跨学科知识的融合,是迈向工业4.0时代的关键技术指南。 ---

作者简介

目录信息

第1章 从身边做起――制作一个可乐罐
第2章 情同手足――法兰与带轮
第3章 创新产品,抢占制高点――个性化的照相机
第4章 师出同门――直轴与曲轴
第5章 迸发智慧的火花――设计收音机
第6章 有容乃大――减速器箱体
第7章 集“天下”之大成――装配减速器
第8章 向模范看齐――铸造、锻压模具
第9章 承前启后――轴分离器
第10章 兄弟三个――同一系列的支架
第11章 循规蹈矩――标准件与常用零件
第12章 更上一层楼――设计柱塞泵
第13章 追赶时尚潮流――掌上电脑
第14章 成果展示――网上发布产品
第15章 熟能生巧――设计气压缸
附录A 常用工具条、按钮详解
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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说实话,这本书的内容深度超出了我最初的预期。我原本只是想找一本能快速入门的工具书,没想到它在理论深度上做得如此透彻。特别是关于动态载荷分析的部分,它没有停留在简单的静力学层面,而是引入了疲劳寿命预测和断裂力学的基础概念。作者在推导某些公式时,给出了非常详尽的数学步骤,这对需要深入研究的读者来说是巨大的福音。例如,在讲解齿轮强度校核时,它不仅涵盖了AGMA标准,还引用了ISO的一些新近规范,并且对不同标准间的适用场景做了对比分析,这一点非常体现了作者对行业前沿的关注。不过,这也带来一个问题——对于完全没有机械基础的新手来说,前几章可能会有点吃力,需要额外的背景知识储备才能跟上节奏。但对于已经有一定基础,希望提升设计思维层次的工程师来说,这本书无疑是一本难得的参考宝典,它提供的不仅仅是“怎么做”,更是“为什么这么做”的深层逻辑。

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这本书的排版和索引做得相当人性化,这一点在查阅资料时非常重要。图表清晰度极高,尤其是那些复杂的装配爆炸图,线条处理得干净利落,即使用A4纸打印出来,细节也一目了然。我发现它在引用标准和参考文献方面做得非常严谨,每一处引用都有明确的出处标注,这为我后续的深入研究提供了清晰的路径。我在查找关于滑动轴承润滑剂选择的资料时,发现它提供了一个非常实用的流程图,从工作温度、转速到许用压力,一步步引导读者找到最合适的润滑剂类型,这比简单地罗列一堆表格要高效得多。另外,作者在文字描述中穿插了一些历史性的回顾,比如某个经典结构是如何被发明和演进的,这让阅读过程多了一丝趣味性,避免了纯粹技术文档的枯燥感,让人感觉是在阅读一本有故事的技术史册。

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这本书给我最大的触动在于它对“可靠性设计”这一主题的强调。它没有把可靠性仅仅当作一个后缀章节来敷衍了事,而是将其融入到每一个零部件的设计决策中。比如在讲解弹性元件(如弹簧)的设计时,它详细探讨了蠕变和松弛现象对长期稳定性的影响,并给出了如何通过预压或材料热处理来补偿这些长期性能衰减的工程措施。在介绍连接件(如铆接和焊接)时,作者特别关注了不同材料在长期服役中的电化学腐蚀风险,并给出了针对性的设计建议,比如使用隔离垫片或涂层保护。这种对长期服役安全性的前瞻性考虑,远远超越了标准图集里“合格”的设计要求,它真正是在教你如何设计出能用几十年而不出问题的产品。这种对细节和长远影响的关注,无疑提升了这本书的专业高度,值得所有严肃对待机械设计的人士收藏和研读。

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我购买这本书主要是冲着它在“可制造性”方面的论述去的。现在很多设计资料都侧重于出图纸,但真正落地生产时,很多设计因为太“完美”反而成了难题。这本书在这方面做得非常出色。它花了不少篇幅讨论了铸造、锻造和钣金工艺对零件几何形状的限制和优化。我记得有一章专门讲了如何设计一个方便加工的夹具定位面,里面详细对比了铣削和磨削对表面粗糙度和精度的影响,并给出了实际的工艺参数范围。更棒的是,它没有把这些内容孤立起来,而是将“设计”与“制造”紧密结合,比如在讲解螺纹连接时,不仅考虑了扭矩和预紧力,还讨论了攻丝时退刀槽的设计长度,以避免牙底拉伤。这种全生命周期的设计思维贯穿始终,让我明白了好的设计不仅仅是图纸上的美观,更是对后续生产环节的友好度。这种综合性的视角,是其他只关注计算的教材所不具备的。

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这本书的装帧设计倒是挺有意思的,封面那种磨砂质感,拿在手里沉甸甸的,一看就知道是本大部头。我本来还以为会是一本枯燥的教科书风格,结果翻开目录,发现它对基础知识的讲解非常扎实,从材料的选择到公差配合的确定,每一个环节都铺陈得很细致。比如讲到轴承选型那一部分,作者没有简单地堆砌公式,而是结合了几个实际工业案例,对比了不同类型轴承在不同载荷下的性能差异,这对我理解实际应用中的权衡非常关键。尤其让我印象深刻的是,它在介绍复杂结构设计时,用了大量的二维和三维图示来辅助说明,那些剖视图画得特别清晰,能直观地看出受力点和连接方式。我特别喜欢它在章节末尾设置的“设计陷阱”分析,指出了初学者最容易犯的几个错误,比如忽略热胀冷缩影响,或者在应力集中部位处理不当,这些都是平时教科书里很少会特别强调的宝贵经验。读完几章下来,感觉像是跟着一位经验丰富的老工程师在实践中学习,那种实战性很强,而不是纯粹的理论推导。

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