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出版者:江西高校出版社

作者:谢世坤 编

出品人:

页数:76

译者:

出版时间:2007-8

价格:20.00元

装帧:平装

isbn号码:9787810759625

丛书系列:

图书标签:

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• 机械原理

机械设计基础：理论与实践精要 本书导言： 在现代工程技术领域，机械设计能力是工程师和技术人员不可或缺的核心素养。本书《机械设计基础：理论与实践精要》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的机械设计知识体系，涵盖了从基础理论到实际应用的全过程。我们深知，理论的深度决定了实践的高度，因此，本书在阐述基本原理的同时，高度重视工程实践中的问题解决能力培养。 本书的编写遵循“由浅入深，理论联系实际”的原则，力求在保证科学严谨性的基础上，使内容易于理解和掌握。我们避免了空泛的理论堆砌，而是通过大量贴近工业生产实际的案例和例题，引导读者将抽象的力学原理转化为具体的工程设计方案。 第一部分：工程力学基础与材料科学（奠定设计基石） 本部分是机械设计的基础，重点在于理解和应用工程力学原理，并掌握常用机械材料的特性。 第一章：静力学与应力分析 本章从经典的静力平衡分析入手，系统回顾了平面与空间力系平衡的求解方法。随后，深入探讨了构件在不同载荷作用下的内力分析，包括轴力、剪力、弯矩和扭矩的计算。尤其侧重于构件的应力状态分析，详细介绍了正应力、剪应力、主应力及等效应力的概念及其计算方法。 我们特别强调了莫尔圆在二维应力状态分析中的应用，这对于理解复杂载荷下的材料行为至关重要。此外，本章还涵盖了薄壁结构（如薄壁容器）和厚壁圆筒的应力分析，为压力容器设计打下基础。 第二章：材料力学基础与失效判据 材料是实现机械功能的载体，其性能直接决定了设计方案的可靠性。本章系统介绍了金属材料的力学性能指标，包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度和韧性等。 在强度理论部分，本书详细对比了最大剪应力理论（Tresca）和最大畸变能理论（Von Mises）的应用范围和适用性，指导读者在不同载荷类型下选择恰当的失效判据。同时，本章引入了疲劳强度分析的基本概念，介绍了S-N曲线、疲劳极限、疲劳强度和安全系数的确定方法，这是评估承受交变载荷零件寿命的关键。 第三章：结构变形与稳定性 结构变形不仅影响工作精度，还可能导致结构失效。本章讲解了材料的线弹性变形规律，重点分析了轴的扭转变形、梁的弯曲变形（包括挠度和转角计算）。针对复杂结构，系统介绍了单位力法和虚功原理在结构变形计算中的应用。 此外，压杆失稳是结构设计中的重要课题。本章详细阐述了欧拉公式及其适用条件，并结合修正的欧拉公式和容许载荷法，指导读者进行细长压杆的强度和稳定性校核。 第二部分：机械零件设计与计算（核心模块） 本部分是本书的精髓，涵盖了最常用的机械零件的设计原理、计算方法和规范要求。 第四章：联接技术——静力与可拆卸联接 联接是实现机械系统功能的基础。本章首先处理静联接，包括铆接和焊接。焊接结构的设计重点在于焊缝的强度计算、焊缝形式的选择及其布置，并强调了疲劳载荷下焊缝的许用应力确定。 随后，重点转向可拆卸联接。螺纹联接是重中之重，详细分析了普通螺纹的几何参数、强度计算（包括螺杆的拉伸、剪切和压扁强度校核），并深入探讨了螺栓连接的预紧力、防松技术（如机械式、结构式和使用式防松方法）及其在承受静载、冲击载荷和交变载荷中的应用。 第五章：摩擦、润滑与轴承 机械运动的实现离不开有效的运动传递和可靠的支承。本章系统介绍了摩擦学的基本概念，分析了滚动摩擦和滑动摩擦的特性。 重点在于滚动轴承的设计与选型。详细讲解了滚动轴承的静载荷和动载荷能力计算，包括基本额定寿命、额定寿命和使用寿命之间的换算。本章提供了完整的轴承选型流程，并介绍了轴承的安装、润滑和维护规范，确保支承系统的可靠性。 第六章：齿轮传动设计（机械传动的心脏） 齿轮传动是工业中最普遍的动力和运动传递方式。本章从齿轮几何尺寸计算入手，系统讲解了标准直齿圆柱齿轮的强度设计。 弯曲疲劳强度计算和齿面接触疲劳（点蚀）强度计算是本章的核心内容，分别对应于齿根断裂和齿面失效的预防。本书详细阐述了动载荷系数、齿向载荷分布不均系数等修正系数的选取依据。此外，本章还对斜齿圆柱齿轮和锥齿轮的传动特性及设计要点进行了介绍。 第七章：轴系设计与校核 轴是传递扭矩和支承旋转零件的关键构件。本章讲解了轴的设计步骤，包括材料选择、初步尺寸估算。重点在于疲劳强度校核，采用当量弯矩法和当量扭矩法，对不同载荷（静扭转、交变弯曲、冲击等）下的轴进行综合校核。 本章还深入讨论了轴的刚度校核（防止过大振动和变形）以及轴的静强度校核（针对过载情况）。同时，简要介绍了花键联接和键联接的设计要点。 第三部分：动力学基础与现代设计方法（进阶与优化） 本部分面向对机械系统动态特性有更高要求的读者，引入了振动分析和现代设计工具的概念。 第八章：机械振动与动态分析 机械的动态特性直接关系到其使用寿命和工作平稳性。本章系统回顾了单自由度系统的自由振动和强迫振动。重点讲解了减振降噪的基本原理，包括隔振系统的设计参数确定。 对于复杂系统，本章简要介绍了多自由度系统的振动特性，以及如何通过模态分析来识别结构的固有频率，避免共振现象的发生。 第九章：机械系统的可靠性与人机工程学初步 现代机械设计必须将可靠性置于首位。本章介绍了可靠性工程的基本概念，包括故障率、可靠度函数和平均故障间隔时间（MTBF）。我们将可靠性指标与安全系数的概念相结合，指导读者进行基于概率的设计。 此外，针对现代制造和装配的要求，本章引入了公差与配合的基础知识，讲解了标准公差等级和配合制的选择原则，以确保零件的互换性和装配精度。 结语： 《机械设计基础：理论与实践精要》力求成为一本结构清晰、内容详实、指导性强的设计参考书。通过对理论的深入剖析和对工程实例的细致推演，我们期望读者不仅掌握“如何计算”，更能理解“为何如此计算”，从而能够独立、高效地完成各类机械系统的概念设计、详细设计与校核工作。

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