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出版者:清华大学出版社

作者:刘惟信编

出品人:

页数:405

译者:

出版时间:2006-5

价格:38.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302078166

丛书系列:

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钢铁之躯的脉络：现代工业中的传动与承载技术 图书简介 本书旨在深入探讨现代工业体系中，那些驱动动力、承载重负、确保运动平稳与安全的传动系统与承载结构的核心技术、设计原理及其工程实践。我们聚焦于那些在机械、航空、船舶乃至精密仪器中扮演关键角色的非车桥类动力传输与支撑部件，揭示其背后的力学基础、材料科学前沿以及制造工艺的精妙之处。 本书的叙事轨迹将从宏观的系统集成视角出发，逐步深入到微观的部件设计细节，形成一个完整而立体的知识体系。 --- 第一部分：超越地面的动力传输——先进传动系统的革新与应用 本部分将完全侧重于不涉及传统汽车或火车车桥的动力传输装置，强调在复杂工况下的效率优化与可靠性提升。 第一章：工业级变速与变频技术解析 本章将详尽阐述工业机械（如冶金设备、大型泵站、风力发电机组等）中使用的重载齿轮箱的设计哲学。我们将分析平行轴、人字齿轮、行星齿轮组在不同扭矩密度下的选型依据。重点讨论： 1. 模块化设计与标准化： 如何通过有限元分析（FEA）优化齿形，实现轻量化下的高承载能力。 2. 润滑与冷却的工程难题： 针对极端温度和高剪切应力环境，介绍合成润滑油、油雾润滑以及集成式冷却回路的设计方法，确保长期运行的油膜强度。 3. 非标减速器的动态特性： 探讨在非匀速输入（如冲击载荷）下，减速器箱体的振动抑制技术，包括阻尼材料的应用和模态分析。 第二章：柔性传动与能量传递的未来 本章将探讨取代刚性连接的柔性传动方案，这些方案对于吸收冲击、补偿不对中至关重要，且与车桥的刚性连接属性截然不同。 1. 高扭矩弹性元件： 详细解析爪型联轴器、星形弹性联轴器以及金属波纹管联轴器的疲劳寿命预测模型。重点剖析在交变载荷下，弹性元件的蠕变与应力松弛现象。 2. 万向传动与角度补偿： 深入研究十字轴式和球笼式万向节在非等速传动时的角速度波动补偿技术，尤其在需要大角度传递扭矩的场合（例如工程机械的回转驱动）。 3. 无级变速（CVT）的工业应用： 聚焦于液力耦合器和机械式CVT在需要精确速度控制的流程工业中的应用，讨论其效率与控制滞后的权衡。 --- 第二部分：高精度定位与支撑结构——轴系、轴承与旋转系统的工程学 本部分关注的是支撑旋转部件、承受径向和轴向载荷的静力与动力结构，其设计目标是实现长寿命、低摩擦和高刚度。 第三章：现代滚动与滑动轴承的极限应用 本章抛开车轮轴承的传统叙事，转向对高精度和高环境适应性轴承的研究。 1. 极端工况下的轴承选型： 探讨真空环境（如半导体设备）、超低温（如深冷设备）或高辐射环境对轴承材料和润滑剂的特殊要求。介绍陶瓷轴承、磁悬浮轴承的结构特点和维护策略。 2. 轴承座的刚度设计： 滚动轴承的性能高度依赖于其安装座的精度。本章将分析轴承座的应力分布，如何通过优化铸件或焊接结构，将安装变形控制在微米级别，以保证预紧力的准确性。 3. 接触力学与疲劳寿命： 运用赫兹接触理论（Hertzian contact theory）的延伸模型，精确预测滚动体与滚道在复杂载荷组合下的接触应力，并据此校核轴承的L10寿命。 第四章：支撑与旋转机构的集成设计 本章关注大型、重型旋转设备的支撑系统，这些系统承担着巨大的倾覆力矩和轴向推力。 1. 大型回转支撑的设计与分析： 深入剖析起重机回转支撑、风力发电机偏航轴承的工作原理。研究齿圈与轴承的集成化设计，以及预紧力的精确施加技术，确保系统的抗倾覆能力。 2. 动平衡与振动控制： 阐述高速旋转机械（如涡轮机、高速离心机）的转子动力学。介绍单面、双面动平衡的测量方法与校正工艺，以及使用主动磁悬浮轴承（Active Magnetic Bearings, AMB）实现实时振动控制的复杂算法。 --- 第三部分：材料科学与制造工艺的前沿对策 本部分讨论如何通过材料的进步和制造技术的革新，来提升传动与支撑部件的性能极限。 第五章：高性能材料在关键承载件中的应用 本章不涉及车桥主体的高强度钢，而是聚焦于其他关键承载部件的特种材料应用。 1. 渗碳与表面强化技术： 详细对比离子渗碳（Plasma Nitriding）与传统气体渗碳在深度、硬度和残余应力控制上的差异。分析激光熔覆技术在修复和强化高价值传动齿面上的潜力。 2. 复合材料在非驱动轴承中的应用： 探讨纤维增强聚合物（FRP）在制造大型导向衬套和止推垫片中的优势，尤其是在耐腐蚀和自润滑方面的表现。 3. 增材制造（3D打印）对复杂结构件的影响： 研究如何利用选区激光熔化（SLM）技术制造具有内部优化冷却通道的齿轮箱壳体或复杂联轴器，实现传统铸锻件无法达到的结构效率。 第六章：精密加工与装配的质量控制 本章侧重于高精度传动系统的制造公差管理和装配过程中的质量保证。 1. 齿轮的最终精加工： 深入剖析磨削、珩磨和拉削等工艺对齿轮精度（特别是齿向和齿廓误差）的影响，以及如何通过数值控制（NC）补偿来消除热变形。 2. 装配过程中的关键参数控制： 阐述轴承预紧力的在线监测技术，以及如何利用激光跟踪仪和三坐标测量机（CMM）对复杂多级轴系的同轴度和垂直度进行精确校验，确保最终系统的动态性能达标。 --- 总结 本书《钢铁之躯的脉络》提供了一个从动力输入到支撑承载的完整工程视角，它横跨了机械动力学、材料科学和精密制造的多个前沿领域，旨在为从事工业机械、航空航天、船舶动力等领域的工程师和研究人员，提供一套系统的、超越传统车桥范畴的现代传动与支撑系统设计方法论。读者将获得关于如何设计出更高效、更可靠、更适应未来挑战的机械系统的深度知识。

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从出版质量和编辑校对的角度来看，这本书的制作水平也令人不敢恭维。印刷错误和排版问题层出不穷，这在严肃的技术文献中是绝对不应该出现的疏忽。好几次，我发现公式中的上下标位置错位，导致原本清晰的数学表达变得含糊不清，严重影响了阅读的准确性。更不用说，一些关键的术语在不同的章节中出现了不一致的翻译或简称，让人怀疑编辑团队是否对专业内容进行过严格的审查。此外，书本的装帧也显得廉价，纸张质量很差，长时间翻阅后书页容易卷曲变形，这对于一本可能需要被反复查阅的工具书来说，耐用性是一个大问题。这种低劣的制作质量，不仅影响了读者的阅读心情，更重要的是，它削弱了读者对书中内容的专业性和权威性的基本信任感。一本内容本身就存在争议的书籍，如果连最基本的物理呈现都粗制滥造，那它在知识传播上的价值就大打折扣了。

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这本书的文笔风格极其晦涩难懂，充满了生僻的术语和极其复杂的数学推导，对于非专业人士而言，几乎等同于天书。我尝试去理解其中关于“结构稳定性极限”的那几章，感觉作者似乎更热衷于展示自己高深的理论功底，而非清晰地传达知识点。大量的希腊字母和复杂的张量符号充斥其间，即便是对机械原理有基本了解的读者，也需要耗费大量精力去反复对照后面的附录才能勉强跟上思路。更糟糕的是，论证过程常常跳跃性极大，很多关键的假设和前提条件没有给出明确的背景解释，这使得整个论述体系显得非常脆弱和难以信赖。阅读体验非常差，完全没有那种“豁然开朗”的顿悟感，更多的是一种挫败感，仿佛作者在刻意设置阅读门槛。如果这是一本面向研究生的专业参考书，或许这种严谨程度是可以接受的，但从其市场定位来看，这种不计后果的学术化表达，无疑劝退了绝大多数潜在读者。我最终只能放弃对那些复杂公式的深究，转而关注那些寥寥无几的图表，但那些图表本身也过于抽象，缺乏实际的参照物。

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这本书的结构组织逻辑似乎存在严重问题，内容散乱，缺乏清晰的主线脉络，读起来让人感到非常抓狂。第一部分本应是基础理论，却突然插入了一段关于历史沿革的冗长叙述，接着又跳到某个特定结构的详细解析，其间没有清晰的过渡或逻辑衔接。章节之间的关联性极弱，仿佛是把不同时间、不同主题下零散的笔记拼凑在了一起。例如，我发现关于“疲劳分析”的章节，其内容分散在全书的三个不相干的部分，每次出现都带有不同的侧重点和不同的符号系统，这极大地增加了知识整合的难度。一个好的技术书籍应该像一条河流，水流的方向清晰明确，引导读者逐步深入。而这本书更像一个堆满了各种零件的仓库，你需要自己去摸索零件之间的关联，这对于需要高效学习的专业人士来说，时间成本太高了。我不得不频繁使用书签和索引来试图梳理作者的思路，但最终发现，作者似乎并没有为读者预设一条清晰的学习路径。

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这本书的侧重点似乎完全不在汽车工程领域，让我感到有些意外。我原本期望能看到一些关于现代汽车动力系统、底盘调校或者空气动力学优化的深入探讨，毕竟“汽车”这个词在书名里占了这么大的比重。然而，书里大量篇幅似乎被用于阐述一些非常基础的物理学原理，比如刚体运动、材料的应力应变分析，这些内容在任何一本基础力学教材里都能找到，而且讲解得可能更加系统和深入。读起来，感觉就像是把大学一年级的力学课本重新包装了一下，然后冠以一个看似专业的书名。对于一个期待了解汽车特定结构如何设计、材料如何选择、制造工艺如何影响性能的读者来说，这简直是一种折磨。我花了不少时间去翻阅，试图找到哪怕一小节能与汽车设计实际应用挂钩的内容，比如某个特定车型的悬挂几何设计或者车桥的疲劳寿命预测，但这些关键信息完全缺失。如果作者的本意是想写一本面向大众的科普读物，那么这种过于冗长和理论化的叙述方式也显得格格不入，它既没有足够的工程深度，又缺乏必要的趣味性和通俗性，陷入了一种尴尬的境地。

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我必须指出，这本书在插图和案例研究方面做得非常不到位，这对于一本旨在传授设计方法的书籍来说是致命的缺陷。通篇来看，图纸的质量低劣，很多示意图模糊不清，比例失真严重，完全无法帮助读者建立起清晰的空间想象。例如，在讨论到某个受力分析模型时，书中仅提供了一张三视图，连必要的尺寸标注和材料属性都没有清晰标明，这使得读者无法自行验证或复现作者的计算过程。更令人失望的是，书中似乎完全没有收录任何真实世界的工程案例分析。没有对某个知名汽车部件的拆解分析，没有关于材料失效案例的讨论，也没有任何设计迭代的历史记录。这样的叙述方式，使得读者感觉所学的知识都是空中楼阁，脱离了实际工程的复杂性和多变性。设计不是纯粹的理论演算，它需要大量经验数据的支撑和对制造限制的深刻理解，而这本书恰恰避开了这些至关重要的实践环节。

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