电动自行车构造与原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:崔万安 编

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:2008-4

价格:36.00元

装帧:

isbn号码:9787115171375

丛书系列:

图书标签:

• 电动自行车
• 自行车
• 构造
• 原理
• 车辆工程
• 交通工具
• 电气工程
• 新能源
• 维修
• 技术

机械系统设计与工程实践 本书聚焦于现代机械工程领域的核心理论、设计方法与前沿技术应用，旨在为工程师、技术人员及相关专业学生提供一份全面且深入的参考手册。 内容涵盖了从基础材料科学到复杂系统集成的多个关键层面，强调理论知识与实际工程问题的紧密结合。 第一部分：基础材料与结构力学 本部分深入探讨了工程设计所依赖的物质基础。 第一章：先进工程材料的选取与性能 本章详细分析了金属合金（如高强度钢、铝合金、钛合金）在不同载荷条件下的力学行为，包括屈服强度、疲劳极限和蠕变特性。同时，对聚合物复合材料，特别是碳纤维增强塑料（CFRP）和玻璃纤维增强塑料（GFRP），在轻量化结构中的应用潜力进行了剖析，重点讨论了界面粘接强度和损伤容限评估。陶瓷材料因其耐高温和耐磨损特性，在特定工况下的应用案例被作为重点案例进行研究。材料选择的决策过程，遵循成本效益分析与寿命周期评估（LCA）的原则。 第二章：静力学、动力学与振动分析 本章重建了经典结构力学的基本假设和求解方法。静力学部分涵盖了应力、应变的概念，以及在复杂载荷下的本构关系，重点讲解了有限元分析（FEA）在求解应力集中和塑性变形中的应用。动力学部分则侧重于机械系统的运动学和动力学建模，包括刚体运动和柔性体建模。尤其深入探讨了机械系统中的固有频率、振型分析及其对共振现象的预防措施。书中通过多个实例展示了如何使用模态分析技术来优化结构刚度和阻尼特性，确保设备在工作环境中的可靠性。 第三章：机械部件的失效分析与可靠性设计 失效分析是保障机械系统寿命的关键环节。本章系统阐述了疲劳失效、蠕变失效、腐蚀失效和断裂等主要失效模式。疲劳部分深入讲解了S-N曲线的构建、Miner准则的应用以及高周疲劳（HCF）和低周疲劳（LCF）的设计裕度确定。可靠性设计则引入了概率论方法，讲解了Weibull分布、正态分布在预测零部件寿命中的应用，并介绍了加速寿命试验（ALT）的设计与数据解释，以量化系统在预期工作环境下的可靠性指标（如平均无故障时间MTBF）。 第二部分：机构学与传动系统设计 本部分专注于将运动转化为有效功的机械骨架——机构和传动系统的设计与优化。 第四章：复杂运动机构的原理与优化 本章超越了基本的四连杆机构，深入研究了凸轮机构、齿轮系以及特种机构（如谐波齿轮、行星齿轮传动）的设计。运动学分析不再局限于平面运动，而是扩展到空间机构的位姿解算和雅可比矩阵的应用。设计优化侧重于减小运动误差和反向间隙（Backlash），特别探讨了曲柄摇杆机构在实现特定轨迹规划时的动态性能补偿策略。 第五章：摩擦、润滑与轴承设计 机械传动系统的效率和寿命很大程度上取决于摩擦管理。本章详细讨论了边界润滑、流体润滑和混合润滑的机理，以及粘度指数、油膜厚度计算等内容。轴承设计部分全面覆盖了滚动轴承和滑动轴承的选型、承载能力计算（动/静额定载荷）和预紧力的确定。书中对陶瓷轴承和磁悬浮轴承在高速、高精度应用中的技术优势进行了对比分析。 第六章：现代齿轮与带传动系统设计 齿轮传动是动力传输的核心。本章不仅涵盖了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的设计，还重点讨论了高精度磨削加工对齿面接触应力的影响。对于空间传动，介绍了准双曲面齿轮的啮合特性。带传动部分则分析了同步带、V型带的张紧力计算、打滑临界点以及脉动特性的抑制方法，特别关注了皮带驱动在变载荷下的动态响应。 第三部分：控制、驱动与系统集成 本部分将机械设计提升到机电一体化的层面，探讨如何通过电子与控制技术驱动机械系统实现精确工作。 第七章：流体动力与气动系统设计 本章系统阐述了液压泵、马达、阀组的选型与回路设计，以及如何实现压力、流量的精确控制。重点分析了水力系统中的非线性特性，如阀门迟滞和管路中的压力脉动。气动系统部分则侧重于无油润滑、快速响应电磁阀的应用，以及气源处理元件的维护标准。 第八章：电机选型、驱动器匹配与能效优化 选择合适的执行器是系统性能的保证。本章对比了交流伺服电机、直流无刷电机（BLDC）和步进电机的性能曲线，并根据负载的惯量比、期望的动态响应速率进行匹配。驱动器部分讲解了脉冲宽度调制（PWM）技术在电机控制中的作用，以及如何通过矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）提升低速扭矩输出和平滑度。能效优化则通过分析传动链中的能量损耗环节，提出回收制动能量的策略。 第九章：机械系统的建模、仿真与数字孪生 系统集成需要强大的仿真工具。本章介绍了多体动力学（MBD）在建模复杂机械系统中的应用，如何将柔性部件（如橡胶密封件、薄壁结构）引入刚体模型中进行耦合分析。仿真流程涵盖了从CAD数据导入、网格划分、边界条件施加到结果后处理的全过程。最后，探讨了构建机械系统的“数字孪生”（Digital Twin）的概念框架，用于实时监控、预测性维护和迭代优化设计。 总结 本书的编写目标是提供一个跨越传统机械工程学科界限的综合平台，强调严谨的数学建模、先进的材料科学认知以及对现代驱动与控制技术的理解，从而指导读者进行高效、可靠、面向未来的机械系统设计与工程实践。

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