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页数:291

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出版时间:2010-6

价格:33.00元

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isbn号码:9787561155868

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• 电子技术
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现代机械设计原理与应用 本书旨在为读者提供一套全面、深入且贴合实际的现代机械设计理论与应用知识体系。它不仅涵盖了传统机械设计的基础，更融入了当前工程领域前沿的技术和设计理念，特别侧重于如何将理论知识转化为高效、可靠的工程实践。 第一部分：机械设计基础与材料科学 本部分构建了坚实的理论基石。首先，对机械设计的基本概念、设计流程和工程伦理进行了详尽阐述。我们深入探讨了机械系统在不同载荷、速度和环境下的受力分析，包括静力学、动力学分析的基础方法，并引入了有限元分析（FEA）的入门概念，强调如何利用数值工具辅助设计决策。 材料科学部分是设计的核心。我们详细考察了金属材料（如钢、铝合金、钛合金）的微观结构、力学性能（强度、硬度、韧性、疲劳极限）及其热处理对性能的影响。非金属材料，如高分子聚合物、陶瓷复合材料，因其在轻量化和特殊工况下的优势，也被置于显著位置进行讨论。特别关注了材料的失效模式——断裂、蠕变和疲劳，并提供了预防性设计策略。 第二部分：标准件、连接件与摩擦学 机械产品中大量使用了标准化和模块化的组件。本章系统梳理了标准紧固件（螺栓、螺母、铆钉）的选择、计算与装配工艺。重点分析了螺纹连接的预紧力计算、防松动设计及其在动态载荷下的可靠性评估。同时，对滚动轴承和滑动轴承的选型、润滑、密封技术进行了深入剖析，确保读者能根据工作条件精确计算轴承寿命和选定润滑剂。 摩擦、磨损与润滑（摩擦学）是机械系统效率和寿命的关键因素。本节不仅讲解了摩擦的物理本质，更深入探讨了润滑剂的粘度等级、添加剂技术以及边界润滑、流体润滑的机理。结合现代润滑技术，如固体润滑和磁悬浮技术在特定领域的应用案例，为提升设备运行效率提供了技术路径。 第三部分：传动系统设计与优化 传动系统是实现能量和运动转换的核心。本书对各类机械传动装置进行了详尽的设计方法论介绍。 齿轮传动： 涵盖了标准直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、蜗轮蜗杆传动的几何参数计算、强度校核（弯曲疲劳、接触疲劳）以及制造公差对性能的影响。我们引入了齿轮强度修正系数，并结合工业标准（如AGMA或ISO）进行实际案例分析。 带与链传动： 对V带、同步带、滚子链的传动比、中心距、承载能力和寿命计算进行了详细说明，强调了张紧力的精确控制。 新型传动技术： 探讨了谐波齿轮传动在精密定位设备中的应用，以及无级变速器（CVT）的工作原理和结构特点。 第四部分：机构运动学与动力学分析 本部分侧重于机械运动的精确控制。首先，从运动学角度分析了平面连杆机构（如曲柄滑块、凸轮机构）的自由度、瞬时速度和加速度分析，并介绍了图形法和解析法。 随后，深入到动力学领域。讲解了机械系统中的惯性力、冲击载荷的计算，以及如何通过质量平衡和柔性件的引入来降低振动。重点介绍了机械系统的固有频率、模态分析，以及如何通过阻尼设计和主动控制来抑制共振现象，确保系统在复杂工况下的稳定运行。 第五部分：现代设计方法与智能制造集成 面向工业4.0的背景，本部分着重介绍先进的设计工具与理念。 计算机辅助设计（CAD/CAE）： 详细介绍了参数化建模、特征建模在复杂曲面和装配体设计中的应用。CAE部分侧重于如何高效地进行应力分析、热分析和模态分析，并强调网格划分策略对仿真精度的影响。 可靠性设计与寿命预测： 引入了概率设计方法（Reliability-Based Design Optimization, RBDO），超越了传统的安全系数法。详细讨论了FMEA（故障模式与影响分析）和FTA（故障树分析）在早期设计阶段识别潜在失效点中的作用。 增材制造（3D打印）对设计的影响： 分析了选区激光熔化（SLM）和熔融沉积成型（FDM）等技术对传统结构设计范式的变革，以及如何利用拓扑优化和点阵结构来实现轻量化和性能的集成化。 第六部分：机械系统的动态控制与集成 现代机械离不开精确的控制。本章讨论了传感器技术（如应变片、光电编码器、接近开关）在状态监测中的应用。接着，深入讲解了伺服驱动系统（电机选型、驱动器匹配）、闭环控制系统的基本原理（PID控制器设计），以及如何实现对速度、扭矩和位置的精确同步控制。最后，结合实际案例（如工业机器人或高精度机床），展示了如何将结构设计、传动设计和控制系统进行有机集成，以实现高性能的自动化机械系统。 本书特色： 强调工程实践： 每一章节都配有大量的工程实例和计算范例，侧重于“为什么”和“如何做”。 融合前沿技术： 充分考虑了先进材料、智能传感、以及数字孪生等概念对未来机械设计的影响。 贯穿系统思维： 引导读者从部件级设计提升到复杂系统集成与优化的高度。 本书适合对象： 机械工程、车辆工程、航空航天工程等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及从事机械设计、研发和制造领域的技术工程师和工程技术人员。通过系统学习，读者将能够独立完成复杂机械装置的设计、分析、验证与优化工作。

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