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出版者:

作者:張蕾

出品人:

頁數:227

译者:

出版時間:2009-10

價格:30.00元

裝幀:

isbn號碼:9787030256041

叢書系列:

圖書標籤:

• 汽車英語
• 汽車專業詞匯
• 汽車工程
• 汽車技術
• 英語學習
• 專業英語
• 汽車維修
• 汽車製造
• 車輛工程
• 汽車行業

機械工程原理：從基礎概念到前沿應用 本書旨在為工程技術人員、設計工程師以及相關專業學生提供一本全麵、深入的機械工程原理教材與參考手冊。它不僅係統梳理瞭經典力學、材料科學和工程熱力學等核心基礎知識，更將這些理論與現代工程實踐緊密結閤，涵蓋瞭從宏觀係統設計到微觀材料行為的廣闊領域。全書結構嚴謹，邏輯清晰，力求在保證理論深度的同時，突齣其實用性和前瞻性。 --- 第一部分：基礎力學與結構分析 本部分聚焦於構建理解機械係統行為的數學和物理框架，這是所有工程分析的基石。 第一章：靜力學與剛體平衡分析 本章從力的概念、矢量運算和力矩原理齣發，係統闡述瞭平衡方程在二維和三維空間中的應用。重點討論瞭約束的類型、反力計算方法，以及如何建立復雜結構（如桁架、框架和機器內部構件）的自由體圖。特彆引入瞭摩擦力的分析，包括靜摩擦和動摩擦的判定條件，以及在坡道和機械連接件（如楔塊）中的應用實例。同時，詳細解析瞭平麵圖形的靜力矩、形心位置的確定，以及慣性矩在鏇轉動力學中的初步應用。 第二章：運動學與動力學基礎 本章深入探討瞭機械運動的描述和受力作用下的運動規律。運動學部分（Kinematics）側重於描述質點和剛體的位移、速度和加速度，引入瞭相對運動的概念，並詳細分析瞭麯柄滑塊機構、凸輪機構等典型機械裝置的瞬時速度和加速度分析方法，包括利用瞬心法進行速度分析的精確過程。 動力學部分（Kinetics）則運用牛頓第二定律和達朗貝爾原理，分析作用在物體上的力和力矩與其運動狀態之間的關係。本章的重點在於建立係統的運動微分方程，並將其應用於振動分析的初步探討，如單自由度係統的自由振動與受迫振動響應。功與能原理、動量與角動量守恒定律，作為替代性分析工具，也得到瞭詳盡的闡述和應用示範。 第三章：材料力學與結構強度設計 材料力學是理解構件如何承受載荷並保證可靠性的關鍵。本章首先介紹瞭材料的本構關係，包括應力、應變的概念及其測量方法。重點分析瞭軸嚮拉伸、壓縮和扭轉載荷下的構件行為，詳細推導瞭梁的彎麯應力公式，並討論瞭剪應力在梁橫截麵上的分布規律。 高階應力狀態（如平麵應力與空間應力）的處理是本章的難點與重點。引入瞭莫爾圓（Mohr's Circle）來圖形化和代數化地求解主應力和最大剪應力。此外，本章還涵蓋瞭屈麯理論（如歐拉公式）在細長柱設計中的應用，以及疲勞強度、蠕變和斷裂韌性等高級材料性能在壽命評估中的考量。 --- 第二部分：機械設計要素與係統集成 本部分將理論基礎轉化為可實施的工程設計方案，涵蓋瞭機械傳動、連接和運動控製的核心組件。 第四章：機械傳動係統設計 本章聚焦於能量和運動的有效傳遞。首先，詳細講解瞭齒輪傳動理論，包括直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和人字齒輪的幾何參數計算、強度校核（齒根彎麯強度和接觸疲勞強度）。蝸輪蝸杆傳動由於其大傳動比特性，也得到瞭專門的分析。 接著，深入探討瞭帶傳動（V形帶與同步帶）和鏈傳動係統的設計，重點分析瞭嚙閤特性、效率損失以及拉力計算。軸係設計部分則結閤瞭材料力學知識，討論瞭軸的強度和剛度校核，以及聯軸器、軸承和密封件的選擇與布置原則。 第五章：連接件與緊固技術 可靠的連接是確保機械係統完整性的前提。本章係統介紹瞭永久性連接（如鉚接、焊接）和可拆卸連接（如螺栓、鍵、銷）的設計規範和失效模式。 螺紋連接的預緊力計算、螺栓的靜強度和疲勞強度分析是本章的重點。詳細討論瞭如何根據不同工況（如交變載荷、衝擊載荷）選擇閤適的螺紋標準和預緊力範圍。鍵和銷的選擇則側重於傳遞扭矩的效率和防止相對滑移的機製。 第六章：摩擦、潤滑與軸承技術 摩擦和潤滑是機械係統效率和壽命的關鍵因素。本章首先分類介紹瞭滾動軸承和滑動軸承的結構特點、適用工況和主要參數。滾動軸承的等效動載荷計算、壽命評估（L10壽命理論）以及潤滑脂和潤滑油的選擇是實踐中的核心內容。 滑動軸承的設計則深入到流體動力潤滑理論（埃剋森-霍夫曼理論），分析瞭油楔的形成、雷諾方程的簡化應用，以及在邊界潤滑和混閤潤滑條件下的失效風險。同時，討論瞭自潤滑材料和乾摩擦學在特定環境（如真空、高溫）中的應用。 --- 第三部分：高級主題與現代工程方法 本部分拓展瞭對復雜係統行為的理解，引入瞭現代分析工具和前沿設計理念。 第七章：振動分析與機械動力學 本章將動力學知識提升至係統層麵，重點分析機械係統的振動特性。除瞭迴顧單自由度係統，本章詳述瞭多自由度係統的運動方程（拉格朗日方程法），以及特徵值問題在確定係統固有頻率和振型中的作用。 係統化的減振降噪策略是本章的實踐重點，包括通過增加阻尼、改變剛度以及使用隔振器來控製共振和響應幅值。對於連續體振動，如梁的彎麯振動，也進行瞭簡要的介紹，為結構動力學分析打下基礎。 第八章：工程熱力學與傳熱學基礎 盡管本書側重於機械運動，但熱載荷對材料性能和係統可靠性的影響不容忽視。本章概述瞭熱力學第一、第二定律在工程循環（如蒸汽動力循環、製冷循環）中的應用。 傳熱學部分重點分析瞭熱傳導、熱對流和熱輻射的基本機製。尤其關注瞭在機械設備（如發動機、變速箱）冷卻係統設計中，如何計算和優化熱交換器的效率，以及如何利用散熱片（Fin）來增強對流散熱。 第九章：計算方法在機械工程中的應用 本章麵嚮現代工程實踐，介紹瞭利用數值方法求解復雜機械問題的途徑。重點介紹有限元方法（FEM）的基本原理，包括單元劃分、形函數構建和剛度矩陣的組集。通過實例演示，說明如何利用商業軟件（如有限元分析工具）進行靜態結構應力分析、模態分析和瞬態熱分析。此外，還簡要介紹瞭離散事件仿真（DES）在建模復雜製造係統和物流係統中的潛力。 --- 總結而言，本書通過對力學、材料、傳動和控製的係統性闡述，提供瞭一個堅實的工程知識體係。它要求讀者不僅掌握經典理論，更要能夠運用這些理論結閤現代計算工具，解決實際工程設計中遇到的復雜、多物理場耦閤的問題。

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