机械基础

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出版者:中华工商联
作者:芋耀贤 编
出品人:
页数:178
译者:
出版时间:2006-11
价格:15.80元
装帧:
isbn号码:9787801935076
丛书系列:
图书标签:
  • 机械工程
  • 机械基础
  • 机械原理
  • 机械设计
  • 工程力学
  • 材料力学
  • 制造技术
  • 机械制图
  • 工业工程
  • 机械设备
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具体描述

《机械基础》是中等职业学校机械类及近机械类专业的一门技术基础课。《机械基础》旨在培养学生初步分析机械功能及使用一般机械的能力,掌握机械技术的基本知识和基本技能,为今后解决生产实际问题和继续学习打下基础。

制造世界的基石:现代工程设计与实践导论 一部面向未来工程师的,关于机械原理、材料科学与先进制造技术的综合性著作 本书核心理念: 机械的力量源于对基础科学的深刻理解与精妙的工程应用。本书旨在为读者搭建一座从宏观的系统设计到微观的材料行为的坚实桥梁,深入探讨驱动现代工业、能源、交通和信息技术的那些核心“机械之心”。我们不满足于机械的表面现象,而是深入探究其背后的物理规律、设计哲学与前沿发展。 --- 第一部分:工程思维与设计方法论 第1章:从需求到实现的系统工程思维 本章系统梳理了现代机械工程项目的全生命周期管理。我们探讨如何将模糊的社会需求转化为清晰、可量化的工程指标(KPIs)。重点分析了设计迭代的流程、基于风险的决策制定,以及如何在多学科交叉环境中进行有效的系统集成。内容涵盖了概念设计、方案评估、详细工程设计、原型制造与最终验证的完整路径图,强调了可靠性、可维护性和经济性在设计初期的重要性。 第2章:机械性能的数学建模与仿真 本章是理论与实践的连接点。我们将详细介绍利用高级数学工具(如微分方程、线性代数)来描述机械运动和受力状态的方法。重点讲解了有限元分析(FEA)和计算流体力学(CFD)在现代设计中的应用。读者将学习如何构建精确的模型来预测结构在复杂载荷下的应力分布、热传导行为和动态响应,从而在虚拟环境中优化设计,避免昂贵且耗时的物理试验。 第3章:人机工程学与安全标准 优秀的设计不仅要高效,更要安全且易于操作。本章关注机械系统与操作人员之间的交互界面设计。内容包括人体生物力学限制、操作员感知与控制的延迟分析、以及人机界面(HMI)的直观性设计。同时,详细解读了国际和国内主要的机械安全标准(如ISO/IEC指令),确保所有设计方案都符合最高的职业健康与安全要求。 --- 第二部分:核心机械元件的深度解析 第4章:静力学与动力学的精确计算 本章对经典力学原理进行了工程实践层面的深化。静力学部分着重于复杂结构(如桁架、框架、曲面壳体)的平衡分析与受力传递路径的确定。动力学部分则聚焦于周期性运动、振动隔离与吸收技术。我们深入分析了单自由度和多自由度系统的固有频率、模态分析,并介绍了主动与被动减振技术的实施细节,这是高速、高精度设备设计的基础。 第5章:摩擦、磨损与润滑的界面科学 机械系统中的能量耗散与寿命终结往往始于接触面。本章从材料科学的角度,剖析了干摩擦、边界润滑和流体动力润滑的机理。内容涵盖了不同工况下的摩擦系数测定方法、磨损模式(如磨粒磨损、疲劳剥落)的识别,以及选择合适润滑剂(润滑油、润滑脂、固体润滑剂)的关键参数(如粘度等级、极压添加剂)。 第6章:连接、传动与机构的运动学设计 本章是传统机械设计的核心。详细解析了各种连接件的设计考量:螺栓连接的预紧力计算、焊接结构中的残余应力分析、以及键和销的失效模式。在传动部分,本书对齿轮(渐开线、摆线)、带传动、链传动进行了详细的强度校核和效率评估。特别关注了凸轮机构的设计,用以实现复杂、非匀速的运动控制。 --- 第三部分:材料科学与先进制造工艺 第7章:工程材料的性能与选择 材料是机械的骨架。本章超越了简单的材料性能表,探讨了材料的微观结构(晶界、缺陷)如何影响宏观力学性能(屈服强度、韧性、疲劳极限)。重点分析了钢铁、铝合金、钛合金以及高性能聚合物的冶金特性。内容还包括了复合材料(如碳纤维增强树脂)在轻量化设计中的应用潜力和失效分析。 第8章:热处理与表面工程技术 热处理是赋予材料所需性能的关键手段。本章系统介绍了退火、正火、淬火和回火在改变钢材组织结构中的作用,并详细解释了调质过程对综合力学性能的优化。表面工程部分则聚焦于如何通过渗碳、氮化、PVD/CVD涂层等技术,在保证核心强度的同时,显著提升部件表面的耐磨损和抗腐蚀能力。 第9章:增材制造(3D打印)与数字化加工流程 本章面向未来制造。全面介绍了选择性激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)等金属增材制造技术的工作原理、优势与局限性。重点讨论了增材制造带来的拓扑优化设计自由度,以及如何处理打印件的残余应力和后处理工艺。同时,对比了高精度CNC加工(铣削、车削)的工艺窗口,强调了CAM软件在实现复杂几何形状制造中的关键作用。 --- 第四部分:能源转换与运动控制 第10章:流体动力学与热力学在系统中的应用 本章将流体力学与机械系统相结合。内容涵盖了泵、风机、涡轮机的基本设计原理和效率评估。重点分析了液压和气动系统的回路设计、元件选型(阀门、蓄能器)以及动态响应特性。在热力学方面,探讨了机械部件的散热设计(对流、导热)以及封闭循环系统中的能量回收策略。 第11章:机电一体化:传感器、驱动与控制回路 现代机械系统的智能化离不开精确的反馈与驱动。本章详细介绍位移、速度、力和压力传感器的原理与信号调理。重点解析了伺服电机、步进电机和线性执行器的选型与工作特性。最终,系统地介绍了闭环控制理论(PID控制)在线性与非线性机械系统中的应用,旨在实现高精度、高动态响应的运动控制。 第12章:故障诊断与预测性维护(PdM) 本章关注机械系统的长期可靠性。介绍基于信号处理的振动分析技术,用于早期识别轴承、齿轮箱的损伤。探讨了油液分析(Oil Analysis)如何反映内部磨损状态。最后,详细阐述了如何利用大数据和机器学习模型,从实时运行数据中预测部件的剩余使用寿命(RUL),从而实现从定期维护向预测性维护的转变。 --- 总结: 本书的架构设计,旨在培养读者具备“从零开始设计并实现一个复杂机电系统”的能力,它不仅仅是原理的罗列,更是对工程实践中权衡取舍的深刻洞察。

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用户评价

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**评价四** 这本书在深度上似乎有所欠缺,尤其是在涉及一些关键的计算和设计规范时,处理得过于简略。比如,在涉及疲劳强度和安全系数的选取标准上,书中只是笼统地提了一下,但对于不同行业(如航空航天、汽车制造)在这些标准上的差异性以及背后的修正依据,却鲜有论述。这种“一刀切”的讲解方式,让我对书中学到的知识的适用范围产生了疑虑。我需要的是那种能让我明白“在什么情况下应该使用哪种方法”的细致分析,而不是泛泛而谈的通用原则。此外,书中的图示分辨率和清晰度也令人不满意,特别是那些涉及复杂几何形状和受力分析的剖面图,很多细节都模糊不清,这对于需要精确读取图示信息的读者来说是非常大的障碍。这感觉就像是买了一份只有草稿的蓝图,关键的标注都看不清楚。

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**评价二** 这本书的排版和装帧设计,说实话,有点让人提不起精神。封面设计得非常朴素,内容上字体排布也比较密集,阅读体验不算友好。更要命的是,内容组织上,感觉结构有点散乱,知识点之间的逻辑跳跃性比较大,有时候我感觉自己刚理解了一个概念,下一页就跳到了一个完全不相关的分支上去,中间的过渡显得非常生硬。比如,在介绍常见的机械连接件时,作者似乎更侧重于对不同连接方式的分类罗列,而非深入剖析在特定工况下选择A优于B的深层原因和设计考量。我一直在寻找那种能让我建立起清晰知识体系的引导,但这本书更多的是提供了一堆知识点,需要我自己去费力地把它们串联起来。对于初学者来说,这种阅读过程无疑是挫败感十足的。我期待的是一本能像地图一样指引我方向的书,而不是一本堆满了信息的百科全书,需要我自行绘制路线图。

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**评价一** 这本书,说实话,拿到手的时候我还有点期待的,毕竟这个领域的内容总是挺实用的。但是读下去之后,感觉作者的切入点有些过于理论化了,对于我们这些更偏向实际操作的人来说,很多章节读起来就像是在啃硬骨头。比如,关于材料力学那一部分,公式推导和各种力学模型的介绍占据了大量的篇幅,虽然严谨是没错,可要是能多结合一些实际工程中的案例,哪怕是简化版的也好,可能会让读者更容易理解那些抽象的概念。我特别希望能在讲解理论的同时,能看到一些“师傅带进门”式的讲解,就是那种老工程师会怎么思考问题,而不是纯粹的教科书式叙述。书中的插图也偏向于标准的示意图,缺乏那种现场感,让人总觉得隔着一层玻璃在看。总的来说,这本书更像是供专业研究者查阅的工具书,而不是一本能让人快速入门或是在工作中随时翻阅指导的实用手册。如果只是想了解这个学科的基础脉络,它或许可以作为参考,但若想通过它解决实际问题,恐怕得另辟蹊径了。

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**评价三** 我尝试着将这本书作为我自学机械设计的基础读物,但遗憾的是,它在“趣味性”和“前瞻性”方面做得非常不足。全书的案例似乎都停留在上世纪八九十年代的工业水平,很多现代制造工艺,比如增材制造或者先进的复合材料应用,几乎没有涉及。对于一个身处快速迭代时代的学习者来说,这本“老旧”的教材无法激起我的学习热情。书中的语言风格也偏向于生硬的学术腔调,缺少了对学科魅力的展现。作者似乎默认读者已经对机械原理有了一定的兴趣和背景知识,因此在激发兴趣的环节投入的笔墨极少。读完后,我对于“为什么这些知识很重要”的内在驱动力并没有得到加强,反而是感觉完成了一项枯燥的任务。如果能加入一些行业大牛的访谈或者对未来趋势的探讨,哪怕只有寥寥几页,都会让整本书的厚重感不那么沉闷。

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**评价五** 从作者的写作风格来看,这本书似乎更像是不同专家在不同时间段分别撰写了各自领域的章节,然后拼凑在一起形成的合集。不同章节之间的术语使用不统一,甚至对于同一个物理概念,不同作者给出的定义和符号表示都有细微的出入,这极大地干扰了我的阅读连贯性。我不得不花费大量时间去比对和校正这些不一致的地方,这无疑是降低了学习效率。如果说一本优秀的教材应该提供一个统一、流畅的学习体验,那么这本书显然没有做到。例如,在热处理的那一章,对相变温度的描述非常保守和传统;而紧接着的材料性能那一章,又引用了最新的实验数据,两者之间缺乏有效的衔接和解释,让人摸不着头脑,究竟该以前面的理论为准,还是以后面的实验数据为准。这种内部的“不和谐”是这本书最大的硬伤。

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