机械设计基础

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出版时间:1900-01-01
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isbn号码:9787801256133
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具体描述

《结构力学:弹性体的变形与强度》 本书深入探讨了在各种外力作用下,固体材料如何发生形变并抵抗破坏的基本原理。我们将从材料力学的核心概念入手,解析应力与应变的关系,理解材料的内在属性,如弹性模量、泊松比和屈服强度等,这些都是预测结构行为的关键。 第一部分:基础理论与应力分析 材料的本构关系: 本章将详细介绍线弹性、塑性以及更复杂的材料模型。我们将学习如何运用胡克定律来描述线弹性材料的应力-应变行为,并探讨材料在超出弹性极限后的非线性响应。此外,还将介绍蠕变和应力松弛等时效效应,这对于高温或长期载荷下的结构设计至关重要。 二维与三维应力状态: 我们将学习如何通过应力张量来全面描述物体内部任意一点的受力状态。通过主应力分析,我们可以确定材料内部的最大和最小正应力以及最大剪应力,这对于评估材料的失效风险至关重要。本章还将引入Mohr圆,作为一种可视化工具,帮助我们理解应力状态的转换和主应力的确定。 截面上的应力分布: 针对梁、轴等典型构件,我们将分析在弯曲、扭转、拉伸和压缩载荷下的应力分布规律。例如,对于梁的弯曲,我们将深入研究中性轴的概念,以及应力如何沿着截面高度线性分布。对于扭转,我们将分析剪应力在轴截面上的分布情况。 第二部分:变形分析与能量原理 梁的挠度和转角: 本章将聚焦于梁的变形。我们将学习如何运用微分方程来描述梁的挠度曲线,并推导梁的挠度和转角计算公式。方法的介绍将涵盖直接积分法、弯矩面积法以及叠加原理,为解决各种边界条件下的梁的变形问题提供系统性的方法。 能量方法在结构分析中的应用: 能量原理是解决复杂结构变形和内力分析的强大工具。我们将介绍虚功原理和弹性势能概念,并学习如何运用这些原理来求解梁、桁架和框架结构的变形。卡氏定理(Castigliano's Theorem)的介绍将使我们能够高效地计算结构中的位移。 影响线分析: 对于承受移动载荷的结构,影响线是一个非常有用的工具。本章将解释如何绘制影响线,以及如何利用影响线来确定移动载荷作用下结构中某一截面的最大内力。 第三部分:构件的强度与稳定性 梁的强度计算: 本章将深入探讨梁在弯曲和剪切作用下的强度计算。我们将学习如何根据材料的许用应力和构件的应力分布来确定梁的安全承载能力。应力集中和疲劳强度等概念也将被引入,以更全面地评估梁的强度。 轴的强度与刚度: 对于传递扭矩的轴,我们将分析其在扭转载荷下的剪应力分布和刚度。我们将学习如何根据材料的许用剪应力和许用扭转角来设计轴的尺寸,并考虑轴的弯曲和振动等问题。 柱的稳定性(屈曲): 构件在受压时可能发生失稳(屈曲)而突然破坏,其强度虽然足够,但却无法保持原有的平衡状态。本章将重点介绍欧拉(Euler)屈曲公式,并分析临界力与柱的长度、截面形状和材料性质之间的关系。我们将讨论不同约束条件下的临界屈曲载荷。 接触应力: 在两个曲面或曲面与平面接触的区域,会产生特殊的应力分布,即接触应力。本章将介绍赫兹(Hertz)接触理论,用于计算球、圆柱等接触件的接触应力和变形,这对于设计齿轮、轴承等构件至关重要。 第四部分:连接件的强度与设计 螺纹连接的强度: 螺栓和螺母的连接是机械设计中常见的连接方式。本章将分析螺纹连接在拉伸、剪切和挤压作用下的受力情况,并探讨螺纹强度计算的基本原则。我们将讨论预紧力的作用以及不同连接形式的强度特性。 铆接与焊接连接: 铆接和焊接是两种重要的连接工艺。本章将分别介绍铆接和焊接连接的受力特点、强度计算方法以及设计要点。我们将分析铆钉剪切、拉伸以及焊缝的受力强度,并比较不同连接方式的优缺点。 销与键连接: 销和键是用于传递扭矩的连接件。本章将分析销和键在剪切、挤压作用下的强度,并介绍其在轴和轮毂连接中的应用。我们将学习如何根据传递的载荷选择合适的销和键类型及尺寸。 第五部分:应力集中与疲劳 应力集中: 在构件几何形状发生突然变化(如孔、槽、缺口)的区域,应力会显著增大,这种现象称为应力集中。本章将介绍应力集中系数的概念,以及它对构件强度和寿命的影响。我们将学习如何通过圆角过渡等措施来减小应力集中。 材料的疲劳: 许多构件在交变载荷作用下,即使应力低于材料的屈服强度,也会发生断裂,这种现象称为疲劳。本章将深入探讨疲劳的产生机理,介绍S-N曲线(应力-寿命曲线)和疲劳极限的概念。我们将学习如何进行疲劳强度校核,并介绍提高构件抗疲劳性能的方法,如表面处理和残余应力。 通过学习本书,读者将能够系统地掌握结构力学的基本原理和分析方法,为进行机械零件的强度、刚度和稳定性设计打下坚实的基础,从而能够设计出更安全、更可靠、更经济的机械产品。

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读后感

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用户评价

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这本书的深度和广度都让我印象深刻,它不仅覆盖了机械设计的基础理论,还在很多关键的工程实践方面提供了非常实用的指导。对于我这样在校学生来说,这本教材是理解整个机械设计领域的一个绝佳起点。书中对各种机械构件的介绍,从轴、齿轮到轴承、联轴器,都进行了细致的分析,包括它们的结构特点、工作原理、设计计算方法以及常见的失效形式。 我尤其喜欢书中对材料选择的讲解,它不仅列举了各种常用工程材料的性能特点,如强度、硬度、塑性、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等,还详细介绍了如何根据零件的工作条件、载荷特性和成本要求来选择最合适的材料。例如,在设计轴承时,书中不仅给出了不同类型轴承的适用范围,还详细解释了轴承的载荷能力、疲劳寿命以及润滑要求,并且提供了很多实用的选型表格和计算方法。 这本书最大的价值在于它帮助我建立了一种系统化的设计思维。作者在讲解每个零件的设计时,都会遵循一个通用的流程:明确设计任务,确定载荷和工作条件,选择材料,进行初步设计,计算校核,以及考虑制造工艺和成本。这种结构化的思维方式,让我能够清晰地把握设计过程中每一步需要关注的重点,避免遗漏关键环节。而且,书中大量的图解和算例,都非常直观地展示了设计过程,让我能够将抽象的理论知识与具体的工程问题联系起来。

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这本书为我打开了机械设计的新世界,尤其是在理解各种机械零件的细节设计方面,它为我提供了极大的帮助。我一直认为,机械设计并非仅仅是数学公式的堆砌,更重要的是对工程实践的深刻理解和灵活运用。这本书恰恰做到了这一点,它在讲解理论知识的同时,也融入了大量的工程实践经验和设计技巧。 我对书中关于弹簧的设计部分印象尤其深刻。它详细介绍了各种类型弹簧(如螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、板弹簧、涡卷弹簧等)的结构特点、工作原理,以及如何根据弹簧的刚度、载荷、自由长度等参数进行设计计算。书中还讨论了弹簧的应力分析,包括接触应力、弯曲应力等,以及如何通过热处理和表面处理来提高弹簧的疲劳寿命。这些内容对于我理解和设计各种减震、缓冲和储能装置具有非常重要的指导意义。 此外,书中关于润滑和密封的设计部分也给我留下了深刻的印象。它详细介绍了各种润滑方式(如油润滑、脂润滑、气体润滑等)的原理和应用,以及如何选择合适的润滑剂和润滑系统。同时,它还介绍了各种密封结构(如油封、填料密封、机械密封等)的类型、工作原理和适用范围,以及如何根据密封的介质、压力和温度来选择合适的密封方式。这些内容对于我理解机械设备的可靠性和 Longevity 至关重要。这本书的严谨性和实用性,是我非常欣赏的。

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这本书的价值在于其内容的权威性和实用性。它为我提供了一个非常扎实和全面的机械设计知识基础,让我能够应对各种复杂的工程问题。我特别欣赏书中在讲解每个零件设计时,所遵循的严谨的工程设计流程。 例如,在学习联轴器设计时,书中不仅介绍了刚性联轴器、弹性联轴器和万向联轴器等不同类型的联轴器,还详细分析了它们的结构特点、工作原理、传递扭矩的能力以及允许的偏心和偏角。更重要的是,它还讲解了如何根据传动功率、转速、轴的连接方式以及工作环境来选择合适的联轴器,并进行了相应的强度校核。这让我明白,联轴器的选择并非随意,而是需要基于精确的计算和周密的考量。 书中关于轴的设计部分也令我印象深刻。它不仅介绍了轴的功用、结构形式,还详细讲解了轴的材料选择、受力分析(弯曲、扭转、轴向力等),以及强度、刚度和振动校核。书中提供了多种实用的轴设计算例,涵盖了不同工况下的轴设计,例如齿轮轴、带轮轴等,这让我能够更深入地理解轴设计中需要考虑的各种因素。这本书为我提供了一个非常完整的学习框架,让我能够系统地学习和掌握机械设计。

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这本《机械设计基础》绝对是我的救星,尤其是在我面对那些复杂的受力分析和材料力学问题时。翻开这本书,感觉就像走进了一个逻辑清晰、循序渐进的知识殿堂。作者的讲解方式非常生动,不是那种枯燥的理论堆砌,而是通过大量的实例和图示,把抽象的概念具象化。例如,在讲解应力集中时,书中不仅有公式推导,还配上了不同形状工件在受力时的应力分布图,我能直观地看到在圆角、孔洞等地方应力是如何急剧增加的,这对于理解为什么需要进行圆角设计或者优化结构形状有着至关重要的作用。 我特别喜欢的是书中关于机械零件设计的部分,从轴、联轴器、键、销、齿轮、蜗杆蜗轮、带传动、链传动、螺纹、紧固件,到轴承、弹簧、润滑和密封,几乎涵盖了机械设计中的所有核心内容。而且,每一部分的设计流程都介绍得非常详细,从确定工作条件,选择合适的材料,进行初步计算,到详细设计、强度校核,再到绘制图纸,每一步都清晰明了。书中的算例也很有代表性,我跟着书中的步骤自己动手算了一遍,虽然初次可能会遇到一些困难,但最终算出来的时候非常有成就感,也让我对设计过程有了更深入的认识。 这套书的排版和纸张质量也值得称赞。封面设计简洁大方,内页的印刷清晰,图片和表格的质量很高,阅读起来非常舒适,长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。而且,它的厚度适中,既保证了内容的详实,又方便携带,我经常把它放在我的工具包里,利用碎片时间进行学习和复习。尤其是在准备一些重要的考试或者进行实际项目设计时,它就像一个可靠的助手,随时为我提供所需的知识和指导,极大地提高了我的学习效率和工作质量。

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这本《机械设计基础》对我来说,不仅仅是一本书,更像是一个引路人,它在我机械设计学习的道路上,指明了方向,提供了工具。我之所以这么说,是因为它以一种非常清晰、系统的方式,将机械设计中的各个环节串联起来。从最基础的工程材料学,到各种零件的设计,再到传动系统的分析,它都做到了详略得当,深入浅出。 我特别喜欢书中对齿轮传动设计的详细讲解。它从齿轮的基本参数(模数、压力角、齿数等)的定义讲起,到齿形设计(渐开线)、齿轮强度计算(弯曲强度和接触强度),再到齿轮的精度等级选择和润滑要求,每一个环节都介绍得非常到位。书中还提供了大量的齿轮设计图例和算例,让我能够直观地理解齿轮的设计过程,并且能够自己动手进行计算。这对于我掌握机械传动的基础知识起到了关键作用。 此外,书中对轴承的选型和应用也进行了深入的探讨。它不仅介绍了各种滚动轴承和滑动轴承的结构特点、工作原理和适用范围,还详细讲解了轴承的载荷能力、疲劳寿命计算,以及如何根据实际工况选择最合适的轴承。书中还提供了很多实用的轴承选型表格和计算方法,这些都极大地简化了我的设计工作。这本书的知识密度很高,但讲解方式却非常易于理解,让我能够从中获得很多宝贵的知识和技能。

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这本书给我留下了极其深刻的印象,它的内容之丰富,讲解之透彻,实在是我近年来看过的机械设计类书籍中的佼佼者。我之所以如此推崇,是因为它不仅仅是提供理论知识,更重要的是它传递了一种严谨的工程思维方式。作者在叙述过程中,始终强调“为什么”和“如何做”,引导读者去理解每一个设计决策背后的原因和逻辑。比如,在介绍轴的设计时,不仅仅告诉我们如何计算轴的强度,还会详细解释为什么需要考虑弯曲、扭转、轴向力以及它们之间的组合作用,以及如何通过选择合理的材料、加工工艺和结构形式来满足强度、刚度和寿命的要求。 书中大量的图例,尤其是那些剖面图和受力分析图,对于我这样视觉化学习的人来说,简直是无价之宝。我能够清晰地看到各种零件是如何连接、运动和传递动力的,以及在承受各种载荷时,其内部应力是如何分布的。这让我摆脱了对纯粹公式的依赖,而是能够从更宏观和直观的角度去理解机械系统的整体运作。特别是在学习齿轮传动和轴承选型时,书中提供的各种表格和图表,例如齿轮精度等级选择表、轴承寿命计算图等,都非常实用,能够快速帮助我找到适合具体工况的设计参数。 另外,这本书在章节的组织上也做得非常出色。它按照机械设计的逻辑顺序,从基础理论到具体零件的设计,再到整体机构的分析,层层递进,使得学习过程非常顺畅。即使是一些相对复杂的概念,如疲劳强度、蠕变等,作者也用通俗易懂的语言进行了解释,并配以相应的实例,让我能够快速掌握。这本书不仅仅适合初学者,对于已经有一定基础的工程师来说,也是一本很好的参考书,里面涵盖了一些比较前沿的设计理念和方法。

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这本书的深度和系统性远超我的预期,它为我提供了一个全面而深刻的机械设计知识体系。我一直觉得,机械设计是一门既有理论深度,又有实践广度的学科,而这本《机械设计基础》很好地平衡了这两者。它不仅仅是教你“如何做”,更重要的是让你理解“为什么这样做”。 我特别欣赏书中对于材料力学基础的复习和拓展。在介绍机械零件设计之前,它详细回顾了应力、应变、弹性模量、泊松比等基本概念,并引入了更复杂的应力状态分析,例如三向应力、主应力等。这为后续的零件强度校核打下了坚实的基础。随后,在讲解具体零件时,如轴、齿轮、蜗轮蜗杆等,它都会结合具体的载荷情况,进行详细的应力分析和强度校核,并提供了一系列实用的设计表格和图表,极大地提高了设计效率。 让我印象深刻的是书中关于疲劳强度分析的部分。它不仅介绍了疲劳的产生机理,如应力循环、疲劳极限等,还详细讲解了不同类型的疲劳损伤,如低周疲劳和高周疲劳。更重要的是,它提供了多种疲劳强度计算方法,例如 Goodman 图、S-N 曲线等,并结合实例演示了如何进行疲劳寿命的预测和校核。这对于设计需要承受反复载荷的机械零件至关重要。这本书的逻辑严密,内容翔实,是机械设计领域的必读之作。

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我必须说,这本《机械设计基础》是一部非常出色的工程教科书,它对机械设计领域进行了系统而深入的阐述,非常适合我这样的学习者。我在这本书中获得的不仅仅是知识,更重要的是一种解决工程问题的思维方式和方法论。从机械零件的受力分析,到材料的选择,再到各种传动和连接件的设计,这本书都提供了详尽的指导。 特别让我受益匪浅的是关于机械零件强度校核的部分。书中详细讲解了各种应力状态下的强度计算方法,包括静强度、疲劳强度、刚度校核以及稳定性校核。而且,它还提供了很多实用的设计准则和经验公式,这些都是在实际工程设计中非常宝贵的财富。例如,在学习齿轮设计时,书中不仅讲解了渐开线齿廓的生成原理和齿轮参数的定义,还详细介绍了齿轮强度计算的步骤,包括齿形系数、应力集中系数、接触强度和弯曲强度等,并且给出了大量的设计算例,让我能够快速掌握。 此外,这本书在机械连接设计方面的内容也十分丰富。从螺纹连接、键连接、销连接到焊接连接、铆接连接,书中都进行了详细的介绍,包括它们的结构特点、工作原理、设计计算和失效分析。这些内容对于理解和掌握各种机械零件是如何有效地连接在一起,形成完整的机械系统至关重要。这本书的语言流畅,排版清晰,图文并茂,极大地提升了我的阅读体验。

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这本书给我带来了前所未有的学习体验,尤其是在我学习机械原理和零件设计方面,它就像一本百科全书,内容详实,讲解细致。我之前学习相关内容时,总是觉得知识点零散,难以形成系统的认识,但是这本《机械设计基础》却很好地解决了这个问题。它从最基础的工程材料选择,到各种常用机械零件的结构、工作原理、设计计算和失效分析,都进行了非常全面的介绍。 我特别欣赏书中对于零件设计方法的论述,它不仅仅是给出公式和步骤,更重要的是强调了设计过程中需要考虑的各种因素,例如工作条件、载荷性质、经济性、可靠性、制造工艺以及环保要求等等。书中提供的案例分析也非常有针对性,能够让我看到理论知识是如何应用于实际工程问题中的。例如,在学习螺纹紧固件的设计时,书中不仅详细介绍了螺纹的种类、公称直径、精度等级等,还通过具体的算例演示了如何根据载荷大小和连接要求来选择合适的螺钉和螺母,以及如何进行预紧力的计算和校核。 这本书还有一个亮点在于它对机械零件的失效模式和预防措施的深入探讨。我了解了疲劳、磨损、腐蚀等各种失效机理,并且学习了如何通过合理的结构设计、材料选择、表面处理和润滑等手段来提高零件的可靠性和使用寿命。这对于我日后进行实际的产品设计和故障诊断非常有帮助。这本书的语言风格也很平实,没有过多的专业术语,即使是初学者也能轻松理解,而且大量的插图和表格也使得学习过程更加生动有趣。

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作为一名正在深入学习机械工程的学生,我非常荣幸能够接触到这本《机械设计基础》。这本书在我对机械设计从模糊到清晰的转变过程中起到了至关重要的作用。它没有简单地罗列公式,而是力求将复杂的理论概念以最直观、最易懂的方式呈现给读者。我尤其喜欢书中关于各种机械零件的剖析,它不仅仅是描述零件的外形,更重要的是揭示了其内在的结构、工作原理以及在不同载荷下的受力情况。 例如,当我学习轴承的设计时,书中通过大量的插图和表格,清晰地展示了各种滚动轴承(如深沟球轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承等)的结构特点、适用工况以及选择依据。更重要的是,它详细讲解了轴承的当量动载荷计算、疲劳寿命的估算方法,以及如何根据实际需求选择合适的轴承型号和润滑方式。这种细致入微的讲解,让我能够真正理解轴承在机械传动中的关键作用,以及如何进行精确的设计和选型。 书中对各种连接方式的介绍也让我受益匪浅。无论是螺纹紧固件的选用,还是键、销等零件的设计,这本书都提供了详尽的步骤和计算方法。例如,在讲解螺纹连接的强度校核时,书中不仅考虑了螺纹的剪切和挤压,还讨论了螺纹副的磨损和松动问题,并给出了相应的预防措施。这让我认识到,一个看似简单的连接,背后却蕴含着如此多的工程考量。这本书的逻辑清晰,循序渐进,让我能够一步步建立起对机械设计的完整认知。

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