具体描述
本书是在1999年第3版的基础上修订而成的。修订中以着力提高学生的机械设计能力为出发点，依据原国家教委高教司批准的“机械设计课程教学基本要求”（1995年修订版），对全书内容作了较大幅度的调整和改编。 全书共十五章，分为五部分：第一、二、三章为机械设计的基础知识；第四、五、六章为机械中常用的联接；第七、八、九、十章为常用的机械传动；第十一、十二、十三、十四章为轴系零、部件；第十五章为弹簧。 本书系高等工科院校机械类各专业“机械设计”课程的教材，适合课内学时为60～70学时。此外，本书也可供其他有关专业的师生及工程技术人员参考。
好的，这是一份关于一本名为《机械设计》的图书的详细简介，这份简介严格避免提及“机械设计”一词，并且力求内容详实、风格自然： --- 《动力学与结构优化：现代工程系统构建的基石》 导言：工程实践的蓝图绘制者 本书并非聚焦于单一的理论分支，而是作为一本面向现代工程技术人员和高年级学生的综合性工具书，旨在系统性地阐述复杂机电系统从概念构想到最终实现过程中，所必须掌握的核心设计原理、分析方法与可靠性评估标准。我们深知，任何高效能的动力传递系统或精密运动机构的成功，都依赖于对基础物理规律的深刻理解，并能将其转化为可制造、可量产的实体结构。本书的编纂，正是在此需求驱动下，试图搭建起理论基础与实际工程应用之间的坚实桥梁。 第一部分：运动的几何与动力学基础 本部分深入探讨了机械系统中各种构件之间相对运动的数学描述及其内在的力学规律。 运动学分析的严谨性： 我们首先从最基础的连杆机构、凸轮机构入手，运用四元数和齐次变换矩阵等先进数学工具，精确描述复杂多自由度系统的瞬时位置、速度和加速度。内容涵盖了平面机构运动分析的解析法与图解法，以及空间机构的运动学约束条件研究。特别强调了机构的死点、极限位置的识别与规避策略，这是确保机构平稳运行的关键。 动力学建模与仿真： 随后，视角转向了驱动这些运动所需的力。拉格朗日方程和牛顿-欧拉法被用于建立复杂传动链的运动微分方程。读者将学习如何准确计算往复运动部件的惯性力及其引起的振动特性。本章详细解析了旋转机械中不平衡力的识别、测量与校正技术，以及如何通过飞轮设计来平抑周期性冲击载荷，确保系统在负载变化下的平稳性。 第二部分：承载体与材料的性能考量 任何高性能机器的寿命和安全性，都直接取决于其结构件的强度和刚度是否能满足工作环境的严苛要求。本卷侧重于“承载”这一核心环节。 静力学与疲劳寿命预测： 内容涵盖了应力分析的基础——胡克定律、应变能密度理论。重点在于如何应用有限元分析（FEA）软件，对复杂几何形状下的应力集中现象进行精细化网格划分与求解。针对周期性变化的载荷情况，本书详尽介绍了S-N曲线的应用、Miner线性累积损伤准则，以及高周疲劳与低周疲劳的设计裕度确定方法。我们还探讨了疲劳裂纹的萌生、扩展速率预测和断裂韧性评估，这对关键承载轴系的设计至关重要。 刚度、稳定性与动力响应： 不仅仅是强度，结构的刚度是控制变形和确保精度、防止失稳的先决条件。我们分析了梁、板、壳等基本构件的挠度计算，并扩展至模态分析——确定系统的固有频率和振型。如何通过结构布置（如增加筋板、优化截面形状）来提高临界屈曲载荷，并确保固有频率远离工作激励频率，是本节论述的重点。此外，对冲击载荷下的瞬态响应分析，也提供了详尽的计算实例。 第三部分：能量的有效传递与控制 机械系统的本质是能量的转换与传递。本部分聚焦于实现这一目标的关键传动部件的设计与优化。 啮合传动的精密设计： 齿轮作为最常见的动力传递元件，其设计细节决定了系统的效率和噪音水平。本书深入探讨了渐开线齿轮的几何参数计算、齿面接触应力（赫兹应力）的校核，以及齿面接触疲劳（点蚀）的预防。不仅限于标准直齿圆柱齿轮，内容还扩展至人字齿轮、蜗轮蜗杆系统的啮合特性分析与轴承负载的精确分配。 摩擦、润滑与密封技术： 运动副之间的能量损失主要体现为摩擦。我们将详细介绍不同摩擦状态（边界润滑、混合润滑、流体润滑）的特征，以及润滑剂的选择标准（粘度指数、极压添加剂）。同时，针对不同工况下的旋转轴与往复运动部件的密封方案（如迷宫式、唇形密封、机械密封）的选型原则与寿命评估，提供了工程化的指导意见。 第四部分：系统集成与制造可行性 优秀的设计必须是可制造的。本部分强调了从图纸到实物的转化过程中必须考虑的实际约束。 标准化与公差配合： 零件的功能实现往往依赖于其加工精度。本书系统阐述了ISO配合制、几何尺寸和公差（GD&T）的应用，特别是如何运用形位公差来控制关键运动副的间隙和定位精度。对基准的选择、尺寸链的计算与误差累积的分析，是确保装配成功的核心技术。 连接件的可靠性设计： 螺纹连接、铆接、焊接等是结构集成的基本手段。我们不仅分析了螺栓连接的预紧力损失与松动预防机制（如使用防松垫圈和锁紧螺母），还对比了不同焊接方法（如TIG, MIG）对母材热影响区（HAZ）性能的影响，并提供了疲劳载荷下焊缝的强度校核流程。 结语：面向未来的工程思维 《动力学与结构优化：现代工程系统构建的基石》旨在培养读者一种将多学科知识融会贯通的系统思维能力。它强调设计的迭代性、分析的严谨性以及对制造工艺的敬畏。掌握本书内容，意味着能够独立承担从初级概念设计到详细结构优化、再到最终可靠性验证的全过程，为构建下一代高效、耐用的工程系统打下坚实的基础。 ---
作者简介
目录信息
第4版前言第3版前言第2版前言第1版前言第一章 机械设计总论第二章 机械零件的疲劳强度设计第三章 摩擦、磨损和润滑基础第四章 螺纹联接及螺旋传动第五章 键、花键、销和形面联接第六章 过盈联接、弹性环联接及铆、焊、粘接第七章 带传动第八章 齿轮传动第九章 蜗杆传动第十章 链传动第十一章 轴第十二章 滚动轴承第十三章 滑动轴承第十四章 联轴器、离合器和制动器第十五章 弹簧参考文献
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