具体描述
《机械制图(非机械类专业)》是根据教育部颁布的《中等职业学校机械制图教学大纲（试行）》，并参照2003年教育部关于技能型紧缺人才培养与培训工程的精神要求编写而成的中等职业技术教育规划教材。全书主要内容包括：制图的基本知识，几何作图，正投影法和三视图，点、直线和平面的投影。基本体，轴测图，立体表面的交线，组合体，机械图样的基本表示法与特殊表示法，零件图的识读与绘制，装配图的识读与绘制，计算机绘图简介等。选学内容有焊接图、展开图、电气工程图、房屋建筑图等。与《机械制图(非机械类专业)》配套的《机械制图习题集（非机械类专业）》同时出版。本教材可供中等职业学校近机类、非机类40～90学时的各专业使用，也可作为职业技术培训教材，或供有关技术人员使用、参考。
机械设计基础：结构、材料与制造工艺的综合指南 本书简介 本书旨在为工程技术人员、机械设计专业学生以及相关领域的研究人员提供一本全面、深入且高度实用的机械设计基础知识教程。它不仅仅停留在理论公式的罗列，更注重将基础理论与现代工程实践紧密结合，构建一个完整的机械系统设计思维框架。 本书的核心目标是培养读者从零开始进行复杂机械系统的概念设计、详细设计和优化分析的能力。内容覆盖了从最基础的力学分析到先进的制造与装配技术，确保读者在面对实际工程挑战时，能够做出科学、可靠且经济的设计决策。 全书共分为六大部分，结构清晰，逻辑严谨，力求内容覆盖全面且深度适中。 --- 第一部分：工程力学基础与材料科学（设计的基石） 本部分是所有机械设计的理论基础，强调对载荷、应力和变形的准确预测和材料特性的深刻理解。 第一章：静力学与动力学基础 静力平衡分析： 详细阐述刚体平衡、约束反力计算，重点讲解复杂机构（如桁架、框架）的受力分析方法，包括虚功原理和平衡方程的建立。 工程中的摩擦学： 深入探讨静摩擦、动摩擦、滚动摩擦的机理，并引入了摩擦系数的经验模型与实际应用场景（如制动系统、传动轴承）。 基本动力学概念： 介绍牛顿运动定律在机械系统中的应用，包括质点和刚体的运动学与动力学分析。对简谐振动、阻尼振动及其在线性系统中的应用进行详尽的数学描述。 第二章：材料的力学性能与选择 结构材料概述： 覆盖金属材料（钢、铸铁、铝合金、钛合金）和非金属材料（高分子材料、陶瓷复合材料）的微观结构、性能特点和适用范围。 应力、应变与本构关系： 详细阐述线弹性、弹塑性行为，重点讨论胡克定律、泊松比及其在各向异性材料中的推广。引入疲劳极限、蠕变、应力松弛等长期服役性能指标。 失效分析与安全设计： 深入讲解断裂力学基础，如应力强度因子、断裂韧性（KIC），以及基于许用应力法、载荷因子法和可靠性理论的设计方法。强调如何根据服役环境（温度、腐蚀）选择最佳材料体系。 --- 第二部分：机械零件的强度分析与设计 本部分是本书的核心，专注于机械中最常见和关键的承载零件的设计与校核。 第三章：连接件设计 螺纹连接： 螺纹的几何参数、自锁性分析、螺栓预紧力的计算与控制。重点讨论变载荷下的疲劳失效预防。 铆接与焊接： 各种焊缝（对接、角焊）的强度计算，疲劳载荷下的焊接结构设计准则。铆接的受力分析和工艺选择。 键、销和销钉： 键连接的失效模式（剪切与压溃），以及在冲击和交变载荷下键的优化设计。 第四章：轴类零件的设计 轴的强度校核： 综合考虑扭转强度、弯曲强度和疲劳强度（组合应力）。引入 Goodman 准则、 Soderberg 准则在轴设计中的应用。 转轴的刚度与振动： 探讨临界转速的计算，关键截面的挠度控制，以及如何通过结构优化来避免共振。 轴的制造与装配考虑： 轴肩、键槽的倒角设计对疲劳寿命的影响，以及轴承配合与过盈量的确定。 第五章：弹性连接与密封技术 弹簧设计： 螺旋弹簧（拉伸、压缩、扭转）的应力分析、疲劳寿命预测和刚度计算。碟形弹簧和板簧的应用场景。 机械密封原理： 介绍填料密封、唇形密封和机械端面密封的工作原理、失效模式及摩擦副材料的选择。 --- 第三部分：机械传动系统设计 本部分深入探讨能量传递和运动控制的核心部件，强调效率、可靠性和紧凑性。 第六章：齿轮传动 齿轮几何与啮合原理： 渐开线齿廓的生成与特性，变位齿轮的计算。 齿轮强度设计： 详细讲解齿面接触疲劳（点蚀）和齿根弯曲疲劳的计算模型，引入 ISO 标准和 AGMA 标准的设计流程。 齿轮箱设计： 轴承与齿轮的相对布局、润滑系统设计和噪音控制技术。 第七章：带、链和摩擦轮传动 带传动： V带、同步带的特性比较，中心距、包角与初拉力的精确计算，以及载荷系数的确定。 链传动： 滚子链的节距、导向和润滑，特别关注高速传动时的振动与冲击问题。 第八章：轴承与润滑 滚动轴承选型与寿命： 滚动轴承的基本类型（深沟球、角接触、圆柱滚子等），额定寿命 L10 的计算与修正。 滑动轴承： 气体润滑、液体润滑的基本理论，油楔效应的分析，以及固体润滑在极端条件下的应用。 --- 第四部分：现代机械系统集成与控制 本部分关注如何将基础零件组合成功能模块，并引入现代控制手段。 第九章：机构运动分析与优化 平面连杆机构的综合设计： 图解法和解析法确定位置、速度和加速度。重点介绍摇杆、曲柄滑块机构的死点避免。 凸轮机构设计： 遵循遵循最小回转角速度变化的设计原则，采用多项式或修圆曲线来保证平稳性。 空间机构基础： 介绍球面机构、万向节的基本运动学分析。 第十章：液压与气动传动基础 元件特性： 泵、马达、阀门（流量、压力、换向阀）的特性曲线与选型。 回路设计： 典型液压回路（闭式、开式、锁紧回路）的原理与应用，压力脉动与系统响应的分析。 --- 第五部分：制造工艺与公差配合 本部分弥合了设计图纸与实际产品之间的鸿沟，强调“可制造性设计”（DFM）。 第十一章：现代制造技术概述 切削加工基础： 刀具几何、切削参数与切削力预测。车削、铣削、磨削的工艺选择。 特种加工方法： 介绍电火花加工（EDM）、激光加工、超声波加工的原理及其在复杂型腔制造中的优势。 增材制造（3D 打印）： 讨论金属打印（SLM/EBM）的材料特性变化、残余应力控制和后处理工艺。 第十二章：几何量公差与配合 公差体系标准： 详细解读 ISO 1101 标准，讲解尺寸公差、形状公差和位置公差的符号、定义和测量方法。 配合选择与尺寸链： 掌握最大实体要求（M）、最小实体要求（L）在轴承、导轨等关键配合中的应用。进行尺寸链的封闭性分析与误差分配。 --- 第六部分：设计方法论与可靠性工程 本部分提升了读者的系统思维，从宏观层面指导设计过程。 第十三章：可制造性与装配性设计（DFMA） 模块化设计策略： 如何通过平台化设计来减少零件种类和通用化设计来降低成本。 装配分析： 识别设计中的装配干涉和顺序依赖性，引入自动装配的可行性评估。 第十四章：设计优化与可靠性评估 多目标优化： 介绍灵敏度分析、梯度下降法和遗传算法在机械参数优化中的应用，以在成本、重量和性能之间找到最佳平衡点。 寿命预测与系统可靠性： 基于威布尔分布的寿命预测，以及故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）在系统级风险评估中的应用。 --- 本书的特色在于其详尽的工程实例分析和附录中的标准手册数据。每章末均包含难度分层的习题，并提供详细的解析步骤，旨在使读者能够将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。通过系统学习本书内容，读者将能自信地完成中小型机械设备的设计、校核与技术文档编制工作。
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