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出版者:电子工业出版社

作者:杨文龙

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-2

价格:38.00元

装帧:平装

isbn号码:9787505340589

丛书系列:

图书标签:

• IT
• 软件工程
• 软件开发
• 编程
• 计算机科学
• 软件质量
• 需求分析
• 系统设计
• 测试
• 项目管理
• 软件架构

机械设计与制造技术 引言：现代工业的基石 机械设计与制造技术是现代工业体系的基石，涵盖了从概念构思到最终产品实现的整个复杂流程。它不仅关乎如何精确地设计出能够承受特定载荷、完成特定任务的零部件和系统，更在于如何以最高效、最经济的方式将设计蓝图转化为现实中的实体。本书旨在深入探讨这一领域的核心原理、先进方法以及最新的技术发展，为工程专业人士和技术爱好者提供一个全面而深入的知识框架。 第一部分：机械设计基础原理 机械设计绝非凭空想象，它建立在一系列坚实的物理和数学原理之上。本部分将从最基础的力学分析入手，逐步深入到复杂系统的设计考量。 第一章：材料科学与工程应用 理解材料的性质是成功设计的前提。本章将详细阐述金属、高分子材料、复合材料及陶瓷等主流工程材料的微观结构、力学性能（如强度、韧性、疲劳极限、蠕变特性）以及环境适应性。我们将重点分析材料选择在特定工作条件下的决策过程，例如在高温、高压或腐蚀环境下的材料匹配策略。此外，材料的本构关系和本构模型在有限元分析中的应用也将被详细介绍。 第二章：结构静力学与动力学分析 结构强度和刚度是机械部件设计的生命线。本章将回顾并深化拉伸、压缩、弯曲、扭转等基本受力分析。重点将放在应力集中理论、疲劳设计准则（如S-N曲线、Goodman、Gerber准则）和断裂力学基础。在动力学方面，我们将探讨振动分析，包括单自由度和多自由度系统的自由振动与强迫振动，以及如何通过隔振和阻尼技术来控制机械系统的动态响应，确保设备在运行中的稳定性和可靠性。 第三章：机械零部件设计精要 这是连接理论与实践的关键章节。我们将系统地学习轴承、齿轮、联轴器、弹簧、紧固件等标准机械零部件的设计规范与选型原则。 轴与轴承设计： 深入探讨静载荷和变载荷下的轴的强度校核，滚动轴承和滑动轴承的寿命计算与润滑系统的设计，特别关注高速和重载工况下的热平衡分析。 齿轮传动系统： 详细解析直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮和蜗轮蜗杆的几何参数计算、强度校核（齿根弯曲疲劳和齿面接触疲劳），以及齿轮箱的集成设计考量。 连接件设计： 螺纹连接的预紧力计算、静强度与疲劳可靠性分析；焊缝的强度评估与无损检测方法。 第四章：润滑与摩擦学 摩擦和磨损是机械系统效率和寿命的决定性因素。本章将聚焦于摩擦的本质、润滑剂的化学特性（粘度指数、极压添加剂）以及润滑方式（边界润滑、流体润滑、弹性流体润滑）。我们将介绍接触表面粗糙度对摩擦性能的影响，以及先进的表面工程技术（如涂层、氮化处理）在降低磨损方面的作用。 第二部分：现代制造技术与工艺 设计转化为现实，依赖于先进的制造工艺。本部分将重点介绍传统制造方法的深化和增材制造等新兴技术的集成。 第五章：传统切削加工技术 本章深入探讨车削、铣削、钻削和镗削等基本加工方法的机理。我们将分析刀具几何形状、切削参数（转速、进给量、背吃刀量）对加工精度、表面质量和刀具寿命的影响。高级主题包括：精密磨削、电火花加工（EDM）和超精密加工技术在模具和航空部件制造中的应用。 第六章：铸造、锻压与连接工艺 成型工艺： 详细阐述砂型铸造、金属型铸造的工艺流程和缺陷控制。在塑性加工方面，深入研究热锻、冷镦和辊压成形中的金属流动规律、模具设计以及残余应力的管理。 连接技术： 重点分析电阻焊、激光焊接和搅拌摩擦焊等先进连接技术，探讨不同材料组合下的焊接冶金过程和焊后处理对性能的影响。 第七章：增材制造（3D打印）技术 增材制造（AM）正在颠覆传统制造范式。本章系统介绍SLM（选择性激光熔化）、EBM（电子束熔化）、DLP/SLA等主流金属和聚合物AM技术的工作原理。我们将着重讨论AM带来的设计自由度（拓扑优化、晶格结构设计），以及随之而来的工艺挑战，如残余应力、孔隙率控制和后处理（热等静压HIP）的必要性。 第三部分：系统集成、优化与质量控制 现代机械系统是多学科交叉的复杂实体，需要系统化的方法进行设计、分析和验证。 第八章：计算机辅助工程（CAE） CAE工具是现代设计的核心。本章侧重于有限元分析（FEA）在结构力学、热传导和流体动力学分析中的实际应用。我们将指导读者如何构建高质量的计算模型、选择合适的单元类型和边界条件，并批判性地解读仿真结果，特别是针对非线性问题（如接触分析、大变形）。此外，计算流体力学（CFD）在散热设计和流场优化中的作用也将被讨论。 第九章：公差配合与测量技术 产品的互换性和装配质量依赖于严格的公差与配合管理。本章详细阐述ISO标准体系中的配合制、公差带的确定，以及几何尺寸和几何公差（GD&T）的应用。在测量方面，我们将介绍三坐标测量机（CMM）、激光扫描仪等先进计量设备的工作原理，以及测量数据在质量评估和过程反馈中的回路构建。 第十章：系统集成与可靠性工程 机械设计最终需要构成一个可靠的、可操作的系统。本章将引入系统工程的观点，探讨模块化设计、接口定义和人机工程学在复杂机械系统集成中的重要性。可靠性设计方面，我们将运用故障树分析（FTA）和失效模式与影响分析（FMEA）来预测和预防潜在的系统失效，确保产品在全生命周期内的预期性能。 结论：面向未来的展望 机械设计与制造技术正以前所未有的速度融合数字化、智能化技术。未来的发展将聚焦于数字孪生技术在全生命周期管理中的应用、基于人工智能的参数化设计自动化，以及高精度、高效率、低能耗的智能制造系统的构建。掌握本书所涵盖的知识体系，是工程师应对这些未来挑战的关键基础。

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