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出版者:Prentice Hall

作者:Halderman, James D./ Mitchell, Chase D.

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2003-9

价格:$ 114.81

装帧:Pap

isbn号码:9780131142077

丛书系列:

图书标签:

• Automotive Engineering
• Brake Systems
• Automotive Technology
• Vehicle Dynamics
• Automotive Safety
• Disc Brakes
• Drum Brakes
• ABS
• Hydraulic Systems
• Braking Performance

《机械工程原理与实践》 本书深入浅出地阐述了机械工程领域的核心概念与实际应用，旨在为广大工程技术人员、高校学生及相关从业者提供一套全面而系统的知识体系。全书共分为十五章，内容涵盖了从基础的材料力学、工程热力学，到复杂的机械设计、制造工艺，再到前沿的自动化控制、机器人技术等多个关键分支。 第一章：材料力学基础 本章首先回顾了材料力学的基础理论，包括应力、应变、弹性模量、泊松比等基本概念。重点讲解了杆件的轴向受力、剪切与扭转、梁的弯曲以及组合变形等受力分析方法。通过大量的实例分析，阐述了材料的强度、刚度和稳定性等关键力学性能，并介绍了应力集中、疲劳、断裂等失效模式及其预防措施。最后，引导读者理解如何根据工程需求选择合适的材料，并进行初步的强度校核。 第二章：工程热力学与传热学 本章深入探讨了热力学第一定律和第二定律在工程中的应用。详细阐述了工质的状态变化、能量转换过程，以及热力学循环（如卡诺循环、朗肯循环、布雷顿循环等）的工作原理。在此基础上，本章引入了传热学的基础理论，包括热传导、对热对流和热辐射的机理。通过对换热器、绝缘材料等典型工程问题的分析，讲解了如何进行热平衡计算和传热速率的估算。 第三章：流体力学及其工程应用 本章详细介绍了流体静力学和流体动力学的基本原理。内容包括流体的密度、压力、粘度等基本性质，以及流体在静止和运动状态下的受力分析。重点讲解了伯努利方程、连续性方程等关键方程，并将其应用于管道流动、明渠流动、动量方程等实际工程问题的分析。此外，本章还探讨了流体机械（如水泵、风机、涡轮机）的工作原理及选择依据，并简要介绍了流体的流动阻力与相似性准则。 第四章：机械零件设计 本章是机械设计的基础，详细介绍了螺纹连接、键连接、销连接、铆接、焊接等各种机械连接的类型、计算方法和设计要点。重点讲解了轴、联轴器、齿轮、轴承、弹簧等常用机械零件的设计原则，包括强度设计、刚度设计、寿命设计以及润滑与密封的要求。通过对典型机械装置的拆解与分析，使读者能够理解这些零件在整体结构中的作用及其设计考量。 第五章：机械传动系统设计 本章聚焦于机械传动系统的设计与优化。详细阐述了带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、摩擦轮传动等不同类型传动装置的结构、特点、计算方法和选择原则。重点讲解了传动比的确定、功率的传递、效率的估算以及动载荷、磨损和噪声等问题。最后，本章还介绍了液压传动和气压传动系统的工作原理及应用，并探讨了它们的优缺点。 第六章：机械制造工艺 本章系统地介绍了现代机械制造的基本工艺方法。内容包括铸造、锻造、焊接、切削加工（车削、铣削、钻削、磨削等）、压力加工（冲压、弯曲、拉伸等）以及非切削加工（电火花加工、激光加工、超塑成形等）。重点阐述了各种工艺的原理、适用范围、设备要求以及工艺参数的优化。此外，本章还介绍了表面处理技术，如热处理、电镀、喷涂等，以及它们的质量控制方法。 第七章：金属切削原理与刀具设计 本章深入探讨了金属切削的基本原理，包括切削运动、切削区域的形成、切削力、切削热以及切削过程中的几何关系。详细介绍了各种刀具的几何角度、材料选择、制造工艺以及失效原因。重点讲解了刀具的磨损机理、切削速度、进给量和切削深度的选择原则，以及如何通过刀具设计和切削参数优化来提高加工效率和零件精度。 第八章：精密加工与特种加工 本章介绍了超越传统切削加工范围的精密加工和特种加工技术。包括超精密加工（如单点金刚石车削、离子束抛光）、磨削与抛光技术、超声波加工、电化学加工（ECM）、电解加工（EDM）、激光加工（LBM）、电子束加工（EBM）等。详细阐述了这些加工方法的原理、特点、适用材料和精度范围，以及它们在航空航天、微电子、精密模具等高端制造领域的应用。 第九章：自动化与控制系统基础 本章为读者构建了自动化与控制系统的基础知识框架。介绍了自动控制系统的基本组成，包括传感器、控制器、执行器等。详细阐述了反馈控制、前馈控制、PID控制等经典控制理论，以及系统稳定性、鲁棒性等概念。同时，本章也引入了数字控制、可编程逻辑控制器（PLC）及其在工业自动化中的应用，为后续学习更复杂的控制系统奠定基础。 第十章：机器人技术与应用 本章全面介绍了机器人技术的发展历程、基本构成和关键技术。详细讲解了机器人的运动学与动力学，包括机器人臂的自由度、关节类型、末端执行器以及轨迹规划。重点阐述了机器人的感知技术（如视觉、触觉）和智能控制技术，以及机器人在工业制造、医疗、服务等领域的广泛应用。本章还展望了未来机器人技术的发展趋势，如人机协作、仿生机器人等。 第十一章：计算机辅助设计与制造（CAD/CAM） 本章聚焦于计算机在机械工程领域的应用，特别是CAD/CAM技术。详细介绍了CAD软件在三维建模、参数化设计、工程图生成等方面的功能。阐述了CAM软件如何根据CAD模型生成数控（NC）加工路径，并讨论了数控编程、刀具路径优化、仿真验证等关键环节。通过实际案例，展示了CAD/CAM技术如何显著提高设计效率、制造精度和生产柔性。 第十二章：工程项目管理与质量控制 本章将工程实践中的管理与质量控制视角引入。介绍了工程项目的基本流程，包括项目启动、规划、执行、监控和收尾。重点讲解了项目进度管理、成本管理、风险管理以及团队协作等关键要素。在质量控制方面，本章介绍了质量管理的原则、工具与方法，如质量规划、质量保证、质量检验、统计过程控制（SPC）等，强调了全面质量管理的理念。 第十三章：失效分析与可靠性工程 本章关注机械产品的失效分析与可靠性设计。详细介绍了机械零件和系统的常见失效模式，如疲劳、磨损、腐蚀、屈服、断裂等，并分析了其失效机理。在此基础上，本章介绍了可靠性工程的基本概念，如失效率、平均无故障时间（MTTF/MTBF）、可靠度函数等。重点讲解了可靠性设计方法，如冗余设计、容错设计以及如何通过寿命试验和数据分析来评估和提高产品的可靠性。 第十四章：绿色制造与可持续发展 本章将环境友好和可持续发展的理念融入机械工程。介绍了绿色制造的基本原则，包括节能减排、无污染或低污染生产、资源循环利用等。重点阐述了在产品设计、工艺选择、材料利用等环节如何贯彻绿色理念。本章还探讨了产品的生命周期评估（LCA），以及如何通过技术创新和管理优化，实现经济效益与环境效益的双赢。 第十五章：现代机械工程的前沿技术 本章展望了机械工程领域的未来发展方向。介绍了增材制造（3D打印）技术在材料、工艺和应用上的最新进展。探讨了智能材料、纳米技术在机械结构和功能上的应用潜力。此外，本章还讨论了工业物联网（IIoT）、大数据分析在设备状态监测、预测性维护、生产优化等方面的作用，以及虚拟现实（VR）/增强现实（AR）技术在设计、培训和维护中的应用前景。 本书力求语言严谨，逻辑清晰，图文并茂，通过丰富的案例分析和习题，帮助读者更好地理解和掌握机械工程的原理与实践，为他们在相关领域的研究和工作提供坚实的理论基础和实践指导。

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