工业设计工程基础2 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:高等教育

作者:张成忠编

出品人:

页数:151

译者:

出版时间:2010-8

价格:16.70元

装帧:

isbn号码:9787040301267

丛书系列:

图书标签:

设计
机械
工业设计
工业设计
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具体描述

《工业设计工程基础2:机械传动及创意基础(第2版)》是在2004年出版的高敏、张成忠主编《工业设计工程基础Ⅱ——创意机构与控制基础》的基础上修订而成的，是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。《工业设计工程基础2:机械传动及创意基础(第2版)》打破了相关教材的传统体系，以产品创意装置所需的设计基础知识为主线来组织相关内容。全书分为10章，第1章简要介绍机器的分类及其功能以及常见机构的种类；第2章介绍机构中常见的连接和传动方式；第3～7章介绍获得各种形式运动的常见机构；第8章专门介绍一些典型应用机构与装置；第9章为新原理及机构的创意，介绍应用物理及化学现象的一些例子，同时介绍部分复杂运动及其装置；第10章为家用电器基础知识，介绍常见家用电器的原理、基本结构等。

《工业设计工程基础2:机械传动及创意基础(第2版)》主要作为普通高等学校工业设计专业的教材，也可以作为其他相关设计类专业的教材。

现代产品开发与系统思维：面向工程实践的深度解析书籍名称：现代产品开发与系统思维：面向工程实践的深度解析图书简介本书聚焦于当代产品开发领域日益复杂的需求，旨在为工程技术人员、产品经理及相关专业学生提供一套全面、深入且极具实操指导意义的系统化知识体系。不同于侧重于美学表达或纯粹工具操作的传统设计教材，本书将系统工程的严谨性与用户中心的创新理念深度融合，构建起一个面向全生命周期的产品构建框架。我们生活在一个由相互连接的复杂系统构成的世界。无论是智能硬件、嵌入式软件平台，还是服务体验的集成，现代产品的成功不再仅仅依赖于单个部件的精良制造，而是高度依赖于对整体系统行为的精确预测、优化和控制。本书的叙事逻辑正是围绕这一核心理念展开：如何从需求发起点开始，通过结构化的思维模式，将模糊的愿景转化为可交付、可维护、可扩展的工程实体。全书结构设计为四大核心模块，层层递进，确保读者能够构建起一个稳固的理论基础和实践桥梁。 --- 第一部分：系统化思维的基石与需求工程的重构（约350字）本部分是全书的理论起点，着重于培养工程师超越“零件思维”的宏观视角。系统定义与边界识别：我们首先深入探讨了什么是真正的“系统”，并引入了面向对象系统理论（TOS）的关键概念，如涌现性（Emergence）、反馈回路（Feedback Loops）和稳态（Equilibrium）。重点阐述了如何在项目启动阶段精确界定产品的工程边界，区分系统内部组件与外部环境（包括用户、其他基础设施、法规等）的清晰关系。需求工程的深度转化：传统的“功能需求列表”往往是片面的。本书强调基于目标的需求（Goal-Oriented Requirements）的获取与分析。我们详细阐述了如何运用场景分析（Scenario-Based Analysis）、任务流建模（Task Flow Modeling）来挖掘潜在的、未被用户直接表达的需求。关键技术包括：结构化访谈技术、利益相关者影响矩阵的构建，以及如何将抽象的“高层需求”精确地分解、追溯（Traceability）到具体的系统架构约束和技术指标上。我们特别关注非功能性需求（NFRs）——如性能、安全性、可靠性、可维护性——如何直接驱动架构决策，而非仅仅是验收标准。 --- 第二部分：面向工程的架构设计与模块化策略（约450字）在明确了“做什么”之后，本部分的核心是指导读者建立“如何构建”的蓝图。架构设计原则与模式选择：本章系统梳理了主流的系统架构模式，从分层架构（Layered Architecture）、客户端-服务器模型，到面向服务的架构（SOA）和微服务（Microservices）的工程适用性分析。本书超越了简单的模式罗列，重点分析了每种架构模式在资源受限环境、实时性要求、以及未来可扩展性方面的优劣权衡。例如，在讨论实时嵌入式系统时，我们将对比时间触发架构（TTA）和事件驱动架构（EDA）的工程实现难度和性能代价。接口定义与信息流控制：系统的稳健性很大程度上取决于组件间的交互质量。我们深入讲解了接口（Interface）作为系统契约的重要性。内容涵盖了从物理接口的电气规范到逻辑接口（API/ABI）的数据结构定义。特别强调了契约优先设计（Contract-First Design）的实践，如何使用形式化描述语言（如UML或SysML的适当子集）来预先锁定接口定义，从而允许不同团队并行开发，减少集成阶段的冲突。模块化与解耦的工程考量：模块化设计不仅是代码的组织，更是对复杂度的管理。本书探讨了衡量模块化程度的度量标准（如耦合度和内聚度），并引入了“高内聚、低耦合”在大型系统中的量化方法。我们讨论了如何通过领域驱动设计（DDD）的概念来划分清晰的业务边界，确保工程模块的边界与实际的业务领域保持一致，从而提高长期维护的效率。 --- 第三部分：集成、验证与生命周期管理（约450字）一个设计良好的系统只有通过严格的验证和持续的维护才能体现其工程价值。集成策略与自动化：现代产品开发强调持续集成（CI）和持续交付（CD）。本部分详述了从单元测试集成到系统级集成的工程流程。我们详细介绍了“左移”策略（Shift-Left）在工程实践中的应用，即如何在设计和编码阶段早期介入集成测试，以发现架构缺陷。内容涵盖了集成环境的搭建、测试驱动开发（TDD）在复杂系统中的适应性应用，以及自动化回归测试套件的构建标准。系统验证与确认（V&V）：验证（Verification）关注“我们是否正确地构建了系统”，确认（Validation）关注“我们是否构建了正确的系统”。本书提供了一套完整的V&V矩阵构建方法。重点在于如何将高层需求转化为可执行的可追溯性矩阵（Traceability Matrix），确保每一个功能点、每一个性能指标都对应着明确的测试用例。我们探讨了模型检验（Model Checking）在关键系统验证中的作用，以及故障注入（Fault Injection）测试在提升系统鲁棒性方面的工程实践。可维护性与配置管理：产品在部署后的生命周期管理是工程成本的重要组成部分。本书探讨了面向变更的管理哲学。内容包括：配置管理数据库（CMDB）的有效建立、版本控制策略（分支策略如Git Flow的深度应用），以及如何通过设计冗余度来优化现场升级和回滚的流程，确保系统在接受更新时仍能维持最小可运行状态（Minimum Viable Operation）。 --- 第四部分：工程决策的量化支撑与风险管理（约250字）本部分回归到工程决策的理性基础，即如何利用数据和量化模型来指导选择。工程经济学与权衡分析：任何工程决策都是一种资源分配的权衡。本书引入了多目标优化（Multi-Objective Optimization）的概念，指导工程师如何在性能、成本、上市时间（Time-to-Market）和可靠性之间进行量化比较。我们将介绍加权评分模型（Weighted Scoring Models）和决策矩阵的应用，以避免基于直觉的重大架构错误。系统可靠性工程（SRE）基础：关注系统长时间稳定运行的工程指标。内容包括故障树分析（FTA）、事件与影响分析（FMEA/FMECA）在设计阶段的应用。我们讲解了如何计算关键的可靠性指标，如平均故障间隔时间（MTBF）和平均修复时间（MTTR），并将这些指标直接融入到架构的冗余设计和维护策略中，确保系统符合预期的运营级别目标（SLOs）。总结：《现代产品开发与系统思维：面向工程实践的深度解析》旨在培养工程师成为系统思想家，他们不仅能设计出优雅的单个组件，更能驾驭跨学科、跨模块的复杂集成挑战，最终交付出在工程上可靠、在业务上成功的现代产品系统。

作者简介

目录信息

第1章概述 1.1 机器的分类及其功能 1.2 常见机构的种类 1.2.1 平面运动 1.2.2 螺旋运动 1.2.3 球面运动思考及练习第2章连接与传动 2.1 固定连接及其作用 2.1.1 铆接 2.1.2 焊接 2.1.3 销连接 2.1.4 键连接 2.1.5 螺纹连接 2.2 活动连接及其应用 2.2.1 杆与固定支点的连接 2.2.2 滑动连接 2.2.3 滑动轴承 2.2.4.滚动轴承 2.3 柔性连接及其应用 2.3.1 弹簧连接 2.3.2 其他弹簧柔性连接 2.4 其他连接与夹紧方式 2.4.1 多齿连接 2.4.2 浮动连接 2.4.3 简易快捷的夹紧和握持机构 2.5 传动 2.5.1 带及链传动 2.5.2 摩擦轮传动 2.5.3 万向轴传动 2.5.4 齿轮传动 2.6 液压传动 2.6.1 液压传动的工作原理 2.6.2 液压传动系统的组成 2.6.3 液压传动的特点 2.6.4 液压传动系统的设计 2.6.5 典型的液压传动系统思考及练习第3章获得转动的机构 3.1 获得匀速转动的机构 3.1.1 齿轮机构 3.1.2 周转轮系传动机构 3.1.3 平面杆式机构 3.1.4 棘轮传动机构 3.2 获得非匀速转动的机构 3.2.1 双曲柄机构 3.2.2 曲柄滑块机构 3.2.3 转动导杆机构 3.2.4 非圆齿轮机构 3.2.5 挠性件传动机构思考及练习第4章获得往复运动的机构 4.1 获得往复直线运动的机构 4.1.1 曲柄滑块机构 4.1.2 齿轮齿条机构 4.1.3 推杆凸轮机构 4.1.4 斜面机构 4.1.5 螺旋机构 4.1.6 挠性件传动机构 4.2 获得摆动的机构 4.2.1 曲柄摇杆机构 4.2.2 摆动导杆机构 4.2.3 利用凸轮获得摆动的机构 4.2.4 齿轮齿条摆动机构 4.2.5 挠性件摆动机构思考及练习第5章扩大位移及倍力机构 5.1 扩大位移与行程的机构 5.1.1 杠杆机构 5.1.2 利用杆式机构获得行程放大 5.1.3 平行四边形机构的放大作用 5.2 倍力机构 5.2.1 杠杆倍力机构 5.2.2 连杆式倍力机构 5.2.3 螺旋倍力机构 5.2.4 滑轮组倍力机构 5.2.5 齿轮倍力机构思考及练习第6章间歇运动机构 6.1 产生间歇转动与摆动的机构 6.1.1 棘轮间歇机构 6.1.2 槽轮间歇机构 6.1.3 凸轮间歇机构 6.1.4 摩擦自锁式间歇机构 6.1.5 不完全齿轮间歇机构 6.2 间歇直线移动机构 6.2.1 连杆步进机构 6.2.2 凸轮步进机构 6.2.3 齿轮齿条步进机构思考及练习第7章实现特定轨迹的机构 7.1 直线导向机构 7.2 曲线导向机构 7.2.1 具有椭圆轨迹的机构 7.2.2 面积测量机构 7.3 空间机构 7.3.1 在两交错轴之间传递旋转运动的空间机构 7.3.2 大齿轮及圆柱齿轮构成的传递装置 7.3.3 三对蜗杆副组成的同轴蜗杆传动 7.3.4 搅拌器的传动和运动装置 7.3.5 缝纫机的部分动作机构思考及练习第8章其他典型机构与装置 8.1 定位及调整机构 8.1.1 钢球定位装置 8.1.2 重力转换机构 8.1.3 弹簧棘块转换机构 8.1.4 运动方向转换机构 8.1.5 车轮转弯操纵机构 8.1.6 交叉拉杆操纵机构 8.2 供给和分配装置 8.2.1 线材和板材的供给装置 8.2.2 薄形材料的供给 8.2.3 单体零件和材料的运送和供给装置 8.2.4 规则零件的运送 8.2.5 散状（粒状)原材料的输送 8.2.6 零件和材料的选分及整列 8.2.7 零件和材料的筛分 8.3 行程控制及转向装置 8.3.1 自动卸料装置 8.3.2 可调行程的机构 8.3.3 转向和换向机构思考及练习第9章新原理及机构的创意 9.1 物理、化学现象与新原理 9.1.1 重力的利用 9.1.2 惯性的利用 9.1.3 弹性的利用 9.2 其他物理现象及应用 9.2.1 毛细现象 9.2.2 光热辐射原理 9.2.3 气压原理 9.2.4 磁力原理 9.3 复杂运动及作业装置 9.3.1 具有复杂动作的机械装置 9.3.2 机械手的结构与动作思考及练习第10章家用电器基础知识 10.1 洗衣机 10.1.1 波轮洗衣机 10.1.2 机械滚筒全自动洗衣机 10.2 家用电冰箱 10.2.1 电冰箱的分类 10.2.2 家用电冰箱的结构 10.3 家用热水器 10.3.1 燃气快速热水器 10.3.2 容积式电热水器 10.3.3 即热式电热水器 10.4 电饭煲 10.4.1 电饭锅的分类和电饭锅的结构特点 10.4.2 电饭煲的工作原理 10.5 电风扇 10.5.1 电风扇的工作原理 10.5.2 电风扇的分类 10.6 家用抽油烟机 10.6.1 抽油烟机的工作原理 10.6.2 家用抽油烟机的分类 10.7 吸尘器 10.7.1 吸尘器的工作原理 10.7.2 家用吸尘器的分类 10.8 微波炉 10.8.1 微波炉的工作原理 10.8.2 微波炉的结构 10.9 电熨斗 10.9.1 电熨斗的工作原理 10.9.2 电熨斗的分类 10.10 电磁炉 10.10.1 电磁炉的分类 10.10.2 电磁炉的工作原理 10.10.3 电磁炉的内部结构 10.11 电动牙刷 10.11.1 电动牙刷的结构和特点 10.11.2 电动牙刷的工作原理思考及练习参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我对《工业设计工程基础2》的期望，是它能成为一座连接“美学表达”与“物理实现”的坚实桥梁。我个人更偏向于探索交互体验和情感化设计，因此我希望能在这本书里找到如何将这些抽象的概念，通过可靠的工程实现来落地。例如，如何设计一个能通过微妙的触感反馈来传达信息的按钮，或者如何通过材料的表面处理来实现预期的光影效果，同时保证其耐磨性和易清洁性。这本书在这方面的表现，可以说是知其然而不知其所以然。它详细分析了不同表面涂层（如阳极氧化、电镀）的化学稳定性、硬度等级和电性能，这些都是非常硬核的工程数据。但是，它几乎没有探讨这些工程参数如何影响用户在特定光照条件下的视觉感受，或者在用户出汗时握持的摩擦系数变化。换句话说，它完美地教会了我如何“制造一个坚固耐用的外壳”，却没能教会我如何“设计一个能与人温柔对话的界面”。对于我这种希望将工程学作为服务于人性化体验的工具来看待这本书时，我感到它在“工程”和“设计”的交汇点上，还是更偏向了前者那冰冷而精确的数字世界，而忽略了后者那丰富而微妙的人类感知维度。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是在学校图书馆里偶然发现这本书的，当时正在为我的“未来城市交通工具”概念项目寻找灵感和技术支撑。我是一个对未来主义设计抱有浓厚兴趣的人，我对如何将空气动力学、轻量化材料与前卫美学结合非常感兴趣。我翻开这本书，主要是冲着它标题中“工程基础”这几个字，期待能看到一些关于复杂曲面建模在风洞测试中的应用，或者新型电池封装与车身一体化设计的工程考量。然而，这本书的内容呈现方式非常“复古”。它的插图大多是二维的、偏向于机械零件的剖视图，缺乏三维数字化的视觉冲击力，也缺少对复杂流体动力学模拟结果的可视化呈现。当我翻到关于“结构集成”的部分时，我发现它讨论的更多是螺栓连接、焊接工艺等传统方式，对于现代设计中越来越常见的粘接技术、增材制造（3D打印）的结构优势，甚至是在仿真阶段就考虑进轻量化拓扑结构的设计流程，着墨甚少。这本书仿佛停在了上个世纪末的工程学巅峰，对于那些需要通过参数化设计工具来探索无限可能性的创新项目来说，它提供的工具箱显得有些陈旧和笨重，缺乏能够激发新形态诞生的前瞻性视野。

评分☆☆☆☆☆

这本《工业设计工程基础2》的封面设计着实引人注目，那种深邃的蓝色调搭配着充满几何美感的线条勾勒出的产品草图，立刻就让人联想到严谨的工程思维与创意的碰撞。我是在一个朋友的推荐下翻开它的，本期望能系统地学习一些前沿的设计方法论，尤其是关于人机交互和可持续设计这块。然而，读完前几章，我感觉这本书更像是一本偏向于传统制造工艺和材料科学的教科书。书中对新材料的介绍非常详尽，什么复合材料的强度计算、注塑成型过程中的收缩率分析，都写得非常扎实。但说实话，对于一个主要关注用户体验和产品概念迭代的设计学生来说，这些内容显得有些过重了。例如，在讨论“设计流程优化”时，作者花费了大量的篇幅去分析模具的公差配合，却对如何通过快速原型制作来验证用户需求这一点一带而过。我记得书中提到过一个关于电子产品外壳的案例分析，通篇都在强调如何通过优化冷却系统来提高生产效率，却几乎没有提及这个外壳在实际使用中是否符合人体工程学的握持舒适度，或者其美学语言是否能与目标用户群产生共鸣。这让我有点困惑，难道工业设计工程的“基础”在这个阶段就完全侧重于硬科学了吗？我更希望看到的是，如何将严谨的工程限制，巧妙地转化为驱动创新的动力，而不是仅仅作为一种需要被精确计算和规避的障碍。整体来看，这本书的知识密度很高，但其重心似乎偏离了我对“设计”二字的期待。

评分☆☆☆☆☆

我是一位从业多年的资深设计师，现在正在尝试转型到需要更深厚技术背景的产品线管理岗位。我购买《工业设计工程基础2》的初衷，是希望能够快速建立起一个与工程师团队对话的共同语言体系，尤其是在供应链管理和制造可行性评估方面。我希望书中能提供一些关于成本估算模型、不同制程之间的优劣势对比，以及如何基于设计来优化采购策略的实战经验。这本书的目录看上去很诱人，提到了“规模化生产的工程挑战”。遗憾的是，这本书的“工程挑战”似乎只停留在理论层面。它详细描述了CNC加工的刀具路径选择、模具的排气系统设计等技术细节，但对于设计决策如何影响最终的物料清单（BOM）成本，以及不同设计选择在不同区域供应链中的可行性差异，描述得过于笼统。比如，书中提到使用特定合金可以提高耐腐蚀性，但完全没有探讨这种合金在小批量试产和大规模量产中的采购难度和价格波动性。我需要的是那种能让我一眼看出某个设计元素会瞬间将生产成本提高30%的“直觉”训练，而不是纯粹的材料性能参数罗列。这本书的深度足够，但广度和实用性，尤其是在商业化落地这一环，远不如我预期的那样贴合现代产品开发的节奏。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我正在为我毕业设计中的一个复杂结构件做最后的优化，希望能找到更高效、更低成本的实现方案。我抱着极大的热情翻开了其中关于“结构优化与有限元分析”的那一章。从我的角度来看，工业设计不仅仅是好看的外观，更是功能与结构的完美统一。我特别关注书中关于拓扑优化和应力集中点的讲解。一开始，我对书中那些复杂的数学公式和力学图表感到有些敬畏，但随着阅读的深入，我发现作者的逻辑推导清晰而连贯，即便是初学者，只要有基本的工程背景，也能跟上其思路。书中通过好几个具体的力学案例，展示了如何通过调整截面形状和材料分布，在保证强度的前提下实现轻量化。然而，我的失望之处在于，这些分析工具的应用场景似乎太过局限于传统的、静态的机械结构。举个例子，书中详细讲解了如何计算一个支架的最大承重，但对于一个需要应对动态冲击和疲劳载荷的运动产品部件，书中提供的分析模型却显得力不从心。我更期待看到的是如何将这些强大的仿真工具，融入到迭代的设计循环中去，比如在哪个设计节点进行首次FEA模拟，模拟的结果应该如何反哺到初步的概念草图上。书中更多的是将仿真当作一个“验收”的步骤，而不是一个“创造性探索”的工具。这使得这本书更像是一本优秀的机械设计参考手册，而非一本面向跨学科工业设计师的工程基础指南。它教会了我“如何算”，却没能很好地指导我“如何设计着去算”。

评分☆☆☆☆☆