机械设计基础

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出版者:
作者:张慧绒 编
出品人:
页数:205
译者:
出版时间:2009-4
价格:19.50元
装帧:
isbn号码:9787563518579
丛书系列:
图书标签:
  • 机械设计
  • 机械工程
  • 工程基础
  • 机械原理
  • 设计基础
  • 机械制图
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具体描述

《机械设计基础》是以职业教育的指导思想和目标为依据,根据中等职业教育教学内容、学时、教学大纲的要求编写的,采用任务驱动模式,制定模块化编写体例,突出重点、难点,强化技能训练,注重教材的科学性、实用性、通用性,尽量满足机械类从业者学习专业技术课和培养专业岗位能力的需求。《机械设计基础》在编写过程中,(1)力求内容简明、直观,联系实际,而且又要为专业课打下必要的基础,对基本理论及有关公式,突出其应用性,简化甚至略去其烦琐的论证与推导;(2)突出应用性,每个单元都有配套的实训,力求理论实践统一,不仅有利于学生学好本课程,而且具有一定的解决工程实际问题的能力;(3)尽量反映机械设计方面的新知识和新技能,尽量引用最新的标准与规范,采用国家标准规定的名词术语符号。注重实例的介绍,加强了实用图表、手册应调能力的培养;(4)通过知识拓展和小资料使学生的认识在一定层次上能跟上现代科技发展与职业技术教育的新要求。《机械设计基础》比较系统地介绍了机构学基础知识、常用机构、常用机械传动、通用机械零件设计四个单元,主要内容有:机械的基础概念,平面机构的运动副、运动简图、自由度,平面连杆机构,凸轮机构,间歇运动机构,带传动与链传动,螺旋传动,齿轮传动,蜗杆传动,轮系,支承零、部件,联接零、部件。

好的,这是一份为一本名为《机械设计基础》的书籍撰写的、内容详实且不包含该书任何内容的图书简介。 --- 图书名称: 理论力学导论:工程分析的基石 ISBN: 978-7-XXXX-XXXX-X 作者: 张明德 教授 出版社: 宇航科技出版社 装帧与页数: 精装,780页 定价: 198.00 元 图书简介:理论力学导论:工程分析的基石 在当代工程科学的宏伟蓝图上,结构稳定性和运动控制是构筑一切复杂系统的核心基石。本书,《理论力学导论:工程分析的基石》,并非专注于机械零件的构造、材料选择或具体机构的优化设计,而是致力于为读者构建一个坚实、系统且深入的工程分析思维框架。它完全聚焦于描述物体在力作用下的平衡、运动规律及其背后的数学原理,是理解任何复杂系统行为的先决条件。 本书的定位清晰且明确:它是一部面向高年级本科生、研究生以及在研发领域工作的工程师的深度教材与参考手册,旨在弥合经典物理学概念与实际工程问题求解之间的鸿沟。我们避开了机械设计中常见的图样绘制、公差配合或标准件选用的讨论,转而将全部篇幅投入到对力学本质的剖析中。 全书结构严谨,逻辑推进层次分明,共分为七个宏大章节,涵盖了从最基础的静力学概念到复杂动力学系统的分析方法。 第一部分:静力学——平衡的艺术(约200页) 本部分是全书的逻辑起点,重点阐述物体处于平衡状态的数学条件。我们不仅仅满足于刚体平衡方程 $sum mathbf{F} = 0$ 和 $sum mathbf{M} = 0$ 的简单应用。本书深入探讨了约束理论的本质,分析了二维和三维空间中各种接触约束(如光滑面、铰链、滚动接触)对系统自由度的限制。 核心内容包括: 1. 力系简化与等效原理: 深入讲解了任意力系向某点汇交、平行力系和平面力系的还原过程,并引入了合力矩定理的更广义理解,为后续的动力学分析奠定基础。 2. 桁架、框架与拱的分析: 详尽介绍了结点法和截面法在求解复杂静定结构内力中的应用。尤其对超静定结构的分析,采用了荷载法和位移法的初步概念引入,展示了如何通过变形协调条件来求解力。 3. 摩擦力学: 细致剖析了静摩擦、动摩擦的本质,并专门开辟章节讨论了楔块、螺旋机构(仅从受力角度分析,不涉及效率计算)中的摩擦现象,强调了摩擦力对系统平衡条件的改变。 第二部分:运动学——描述运动的几何学(约180页) 本部分完全脱离了“力”的概念,纯粹从几何角度研究物体的运动规律。我们强调描述工具的精确性,这是后续动力学分析的语言基础。 关键内容聚焦于: 1. 运动学基本概念的严谨定义: 对位置矢量、速度、加速度的瞬时性进行严格数学定义,区分了线速度与角速度、线加速度与角加速度的矢量性质。 2. 平面运动的解析与图解: 详细论述了速度瞬心法在求解复杂连杆机构瞬时速度分配中的高效性。同时,引入相对运动学的基础,特别是科里奥利加速度的来源与意义,这在研究旋转参考系中的运动至关重要。 3. 刚体运动的描述: 重点讲解了欧拉角和旋转矩阵在描述空间刚体姿态转换中的应用,为动态姿态估计提供了数学工具,完全避开了具体机械结构的设计。 第三部分:动力学基础——牛顿与欧拉的遗产(约220页) 这是本书的核心,将力与运动紧密结合,是所有动态工程分析的基石。我们坚守牛顿第二定律的矢量形式,并迅速过渡到更具普适性的分析工具。 本书深入探讨了: 1. 质点动力学: 详细推导并应用直角坐标系、自然坐标系下的运动微分方程。特别强调了中心力场中的运动规律及其在轨道分析中的初步应用。 2. 动量与冲量: 深入分析了动量定理和角动量定理在瞬变过程(如碰撞、爆炸)中的应用,重点研究了质心运动与绕质心运动的解耦分析。 3. 刚体动力学(牛顿-欧拉方程): 本部分对刚体运动的动量矩定律进行了详尽的推导,尤其是转动惯量张量的引入,阐述了如何通过主惯性轴简化刚体转动方程。对绕固定轴和绕固定点的运动进行了系统的案例分析。 第四部分:功与能原理——积分方法的威力(约120页) 本部分侧重于保守系统和能量守恒的宏观分析方法,是处理复杂动力学系统状态转换的有力工具,完全侧重于“做功”与“能量”的概念,而非零件间的配合关系。 核心内容包括: 1. 动能、虚功与虚位移原理: 严格定义了保守力和耗散力的区别,并系统阐述了虚功原理作为静力学广义扩展的地位。 2. 系统能量分析: 详细区分了动能、位能、弹性势能,推导了保守系统中的机械能守恒定律。 3. 拉格朗日方程的初步应用: 在系统引入广义坐标的基础上,本书对拉格朗日方程(不含未定义力)进行了清晰的推导,并展示了其在求解复杂耦合振动系统(如双摆模型)时的简洁性,这是超越传统受力分析的关键一步。 第五部分:振动基础——线性系统响应(约60页) 本部分是动态系统分析的延伸,着眼于结构对外界激励的响应,属于动力学在时间域上的具体应用。 主要内容包括: 1. 单自由度系统分析: 详尽分析了无阻尼自由振动、有阻尼自由振动的解的物理意义。 2. 受迫振动与频率响应: 深入研究了简谐激励下的稳态响应,引入了频率特性曲线、振动系数和共振现象的分析,为后续的结构动力学分析奠定必要的数学基础。 --- 《理论力学导论:工程分析的基石》 以其严谨的数学推导、详尽的几何描述和对物理定律的深刻洞察力,旨在确保每一位读者能够熟练运用力学原理,独立分析和预测任何工程结构或运动系统的受力状态与动态行为。本书不包含任何关于如何“设计”一个具体零件或机构的章节,它只提供分析的钥匙,是所有工程设计工作的坚实地基。 ---

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读后感

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从阅读体验上讲,《机械设计基础》无疑是一部需要投入时间和精力的“硬菜”。它绝不是那种可以让你在通勤路上轻松翻阅的休闲读物,你需要一个安静的角落,配合草稿纸和计算器,才能真正领略其精髓。这本书最大的价值,恰恰在于它对“细节”的极致关注。比如,在弹性力学部分,对于梁的挠度计算,它会详细讨论边界条件对结果的巨大影响,提醒你不要在简化假设中迷失了对真实世界复杂性的认知。我发现自己以往对“安全系数”的理解非常模糊,往往是随便取一个值了事,但这本书通过对荷载的不确定性、材料性能的离散性以及模型误差的综合分析,系统地阐述了安全系数的设定逻辑,这彻底颠覆了我过去那种凭感觉估算的习惯。这本书更像是一位严谨的导师,它教会你的不是标准答案,而是面对一个未知工程问题时,应该如何系统、严谨地进行分解、建模和求解的全套方法论。

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这本书的结构组织简直是教科书级别的典范,每一个章节的衔接都如同精心编排的乐章,层层递进,毫无跳跃感。我特别注意到,它在介绍完静力学分析之后,马上就引入了疲劳和蠕变的概念,这种“正向”和“反向”失效模式的并置讨论,极大地拓宽了我的设计思维边界。过去我总以为只要满足静强度就万事大吉,但这本书让我明白,在实际服役环境中,动态载荷和时间效应才是决定机械寿命的关键。书中对材料疲劳寿命预测方法的介绍,虽然复杂,但通过对比不同模型(如S-N曲线与应力-应变法)的适用范围和局限性,使得读者能够根据实际需求选择最合适的工具。对我个人而言,最受启发的是它对设计优化思想的渗透。书中不是简单地教你“如何设计”,而是潜移默化地引导你去思考“如何用最少的资源实现最可靠的功能”。这种对效率和冗余的权衡,是真正工程师思维的核心,这本书无疑是点亮了这盏灯。

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初次接触这类专业书籍,我最怕的就是那些晦涩难懂的数学推导和堆砌如山的专业术语,但《机械设计基础》在这一点上处理得相当巧妙。它的叙事节奏感很强,不会让人一下子就被复杂的理论压垮。作者似乎深谙读者的学习曲线,总是在关键的概念引入时,配上非常清晰、直观的示意图,这些图示往往比长篇大论的文字描述更有穿透力。例如,在讲解齿轮传动效率和润滑理论时,它没有直接抛出复杂的流体力学方程,而是通过一个生动的“摩擦能量损失”模型,将抽象的能量转化过程可视化了。我发现自己甚至可以脱离计算器,通过对这些原理的理解,对一个设计方案的优劣做出初步的、基于常识的判断。这种“从宏观到微观再回到宏观”的讲解结构,极大地增强了学习的连贯性。读完关于运动机构设计的那几章,我感觉自己对凸轮、连杆机构的运动轨迹控制有了前所未有的清晰认知,不再是机械记忆公式,而是真正理解了如何通过几何关系去“塑形”运动。

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这本《机械设计基础》的封面设计得相当有年代感,那种厚重的、带着点工业时代气息的质感,让人一上手就感觉它不是一本轻飘飘的入门读物。我当初抱着把它当作快速掌握设计原理的“秘籍”的心态去翻阅的,结果发现,这本书更像是一部详尽的工程“百科全书”。它花了大量的篇幅去梳理那些看似枯燥的材料力学和结构强度基础,但讲解的角度却非常注重实际应用。比如,书中对各种连接件(螺栓、铆钉、焊接)的受力分析,不是简单地给出公式,而是结合了不同工况下的失效模式进行深入剖析。我特别欣赏它在阐述“为什么”时所下的功夫,而不是仅仅停留在“怎么算”。阅读过程中,我时不时地会停下来,在脑海中构建一个实际的机器部件,然后对照书中的图示和计算步骤,尝试去理解每一个参数背后的物理意义。对于一个初学者来说,这种深度的引导是极其宝贵的,它迫使你从根本上去理解机械系统的稳定性和可靠性是如何通过这些基础知识层层堆砌起来的。总的来说,这本书的深度和广度都超出了我对“基础”二字的预期,它更像是为有志于深入机械领域的人士准备的一块坚实的地基,需要耐心去打磨。

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说实话,刚拿到这本书时,我有点被其厚度吓到,担心内容会过于陈旧,毕竟机械设计领域的技术迭代速度也很快。但阅读过程中我惊喜地发现,虽然它奠定了坚实的经典理论基础,但其中对现代工程实践的引用和案例分析却非常贴近现实。比如,书中在探讨轴承选型和润滑设计时,不仅仅停留在传统的滚动轴承和滑动轴承的经典分类上,还穿插了对更现代的磁悬浮轴承在特定高精度场合的应用潜力分析,这使得这本书的生命力得以延续。即便是最基础的公差配合和几何尺寸标注部分,也详尽地阐述了从“图纸语言”到“制造实现”之间的巨大鸿沟,强调了对标准化体系的尊重。这让我意识到,机械设计远不止是画出漂亮的草图,更是一门与制造、检验紧密结合的实践艺术。对于想在校期间就培养起未来工作所需“工业素养”的读者来说,这本书提供的视角是无价的。

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