具体描述
《机械设计手册(第5版·单行本):液压控制》主要内容简介：《机械设计手册》第五版单行本共16分册，涵盖了机械常规设计的所有内容。各分册分别为：《常用设计资料》、《机械制图·精度设计》、《常用机械工程材料》、《机构》、《连接与紧固》、《轴及其连接》、《轴承》、《起重运输件·五金件》、《润滑与密封》、《弹簧》、《机械传动》、《减(变)速器·电机与电器》、《机械振动·机架设计》、《液压传动》、《液压控制》、《气压传动》。
《机械设计手册(第5版·单行本):液压控制》为《液压控制》。其中第1章为控制理论基础，主要介绍控制理论基础知识以及典型控制系统；第2章为液压控制概述，主要介绍液压控制系统与液压传动系统、电液伺服系统与电液比例系统的对比，液压伺服系统的分类、特点、应用等；第3章为液压控制元件、液压动力元件、伺服阀，主要介绍液压控制元件(滑阀、喷嘴挡板阀、射流管阀和射流偏转板阀等)、液压动力元件、伺服阀的类型、特性、设计、应用等；第4章为液压伺服系统的设计计算，主要介绍电液伺服系统、电液速度伺服系统、机液伺服系统的设计计算，电液伺服油源的分析与设计，液压伺服系统的污染控制，伺服液压缸设计计算，液压伺服系统设计实例、安装与调试等；第5章为电液比例系统的设计计算，主要介绍电机械转换器、电液比例压力控制阀、电液比例流量控制阀、电液比例方向流量控制阀、比例多路阀、伺服比例阀、电控器等结构、性能参数、典型产品等；第6章为伺服阀、比例阀及伺服缸主要产品简介。
《机械设计手册(第5版·单行本):液压控制》可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考。
《工业制造的基石：机械设计理论与实践》 一、 引言 在现代工业的宏伟图景中，机械设计无疑扮演着承上启下的关键角色。它不仅是产品从概念走向现实的蓝图，更是技术创新、效率提升和经济发展的源泉。从微小的精密仪器到庞大的航天设备，几乎所有人类创造的物质财富的诞生，都离不开机械设计的智慧结晶。本书《工业制造的基石：机械设计理论与实践》旨在深入剖析机械设计的核心原理、方法论和前沿技术，为广大工程师、技术人员以及相关领域的研究者提供一个系统、全面且富有洞察力的学习平台。我们致力于揭示机械设计的深层逻辑，引导读者掌握从需求分析到最终产品实现的完整流程，并鼓励他们在实践中不断创新，推动工业制造迈向新的高度。 二、 机械设计的定义与范畴 机械设计，顾名思义，是指运用自然科学的原理，依据工程技术的要求，对机器或其零件的结构、形状、尺寸、材料、运动、连接以及工作原理等进行规划、创造和确定的过程。它是一门高度综合性的学科，融合了力学、材料学、热力学、流体力学、电磁学、控制论、信息论以及人机工程学等多学科的知识。 机械设计的范畴极其广泛，涵盖了从概念设计、方案设计、技术设计到施工图设计的各个阶段。具体而言，其研究对象包括但不限于： 运动学与动力学分析： 研究机械的运动规律、受力情况以及能量传递，确保机械的平稳运行和性能稳定。 机构与机构学： 探索各种连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、液压气动机构等，理解其运动转换机制，并根据功能需求进行设计与优化。 强度与刚度分析： 评估零件在各种载荷下的应力、应变和变形，保证机械结构的安全可靠，避免失效。 材料选择与应用： 根据零件的工作环境、受力情况、成本要求以及工艺性能，选择最适宜的金属材料、非金属材料或复合材料。 润滑与摩擦： 研究摩擦的产生机理、润滑技术以及抗磨损策略，以减少能量损耗，延长机械寿命。 振动与噪声控制： 分析机械系统中的振动源和传播途径，采取措施降低振动和噪声，改善工作环境，提升产品性能。 驱动与传动系统： 设计电动机、内燃机等动力源，以及齿轮、皮带、链条等传动装置，实现能量的有效传递与转化。 控制系统集成： 将传感器、执行器、控制器等集成到机械系统中，实现自动化、智能化控制，提高生产效率和产品精度。 人机工程学： 考虑操作者的舒适度、安全性与易用性，优化人机交互界面与操作方式。 制造工艺与装配： 充分考虑零件的可制造性和装配的便捷性，确保设计方案能够高效、经济地转化为实际产品。 三、 机械设计理论的核心要点 本书将围绕以下几个核心理论要点展开，系统地阐述机械设计的理论基础。 1. 设计思维与方法论： 需求分析与功能定义： 强调从用户需求出发，明确机器应具备的功能、性能指标、使用环境等。 创新设计原则： 介绍结构创新、功能创新、材料创新、工艺创新等多种创新途径。 系统化设计： 将机械系统视为一个整体，考虑各子系统之间的相互影响与协调。 优化设计： 运用数学模型和优化算法，在满足约束条件的前提下，寻找最优的设计参数。 可靠性设计： 引入概率论和统计学方法，评估和提高机械系统的可靠性，降低故障率。 经济性设计： 在保证性能和可靠性的前提下，尽可能降低制造成本、使用成本和维护成本。 标准化与系列化： 强调利用通用零部件和标准化接口，简化设计，降低成本，便于生产和维护。 2. 机械零件的通用设计原理： 受力分析与载荷估算： 学习如何准确分析作用在零件上的各种载荷，包括静载荷、动载荷、冲击载荷、疲劳载荷等。 应力-应变分析： 深入理解材料在载荷作用下的力学行为，掌握各种应力状态下的计算方法，如拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切等。 强度校核： 根据材料的许用应力或疲劳极限，校核零件的强度是否满足要求，防止发生塑性变形或断裂。 刚度校核： 校核零件在载荷作用下的变形量，确保其变形在允许范围内，不影响正常工作。 稳定性分析： 对于受压杆件等，需要进行稳定性校核，防止发生失稳屈曲。 疲劳设计： 深入分析材料的疲劳特性，了解应力循环对材料寿命的影响，并设计能够承受长期交变载荷的零件。 磨损与腐蚀防护： 针对不同工作环境，采取相应的措施，如表面硬化、镀层、涂层等，提高零件的耐磨性和耐腐蚀性。 3. 典型机械构件的设计： 轴与轴系设计： 重点研究轴的强度、刚度、疲劳强度以及弯曲变形，并考虑轴的材料选择、表面处理和制造工艺。 联接设计： 详细阐述螺纹联接、键联接、销联接、铆接、焊接等各种联接方式的原理、计算和应用。 滚动轴承与滑动轴承设计： 介绍轴承的类型、工作原理、选择方法、寿命计算以及润滑要求。 齿轮与齿轮传动设计： 深入讲解齿轮的几何参数、传动比、强度计算（齿根弯曲强度、齿面接触强度）、润滑以及磨损。 带传动与链传动设计： 分析带传动和链传动的特点、选择原则、张紧力计算、寿命估算以及安装调整。 弹簧设计： 介绍螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧等的设计计算，以及材料选择和疲劳特性。 密封件设计： 探讨各种密封件（如O型圈、油封、垫片等）的选型、安装和失效分析，保证机械系统的密封性能。 四、 机械设计实践中的关键环节 理论知识的掌握最终服务于实践。本书将强调在实际工程应用中必须关注的各个环节。 1. 绘图与建模： 工程图纸标准： 详细介绍国家及国际通用的工程图纸绘制标准，包括投影法、视图、剖视图、尺寸标注、公差与形位公差等。 三维建模技术： 引导读者掌握SolidWorks, CATIA, UG等主流三维CAD软件的应用，实现零件和装配体的可视化设计。 工程图与三维模型的结合： 强调如何从三维模型生成符合标准的工程图纸，以及三维模型在仿真分析中的作用。 2. 仿真分析与优化： 有限元分析（FEA）： 深入讲解FEA在应力、应变、位移、温度场、振动等方面的分析原理和应用，通过仿真预测零件在实际工况下的性能。 计算流体动力学（CFD）： 介绍CFD在流体流动、传热、空气动力学等方面的分析，为涉及流体运动的机械设计提供依据。 多体动力学仿真： 用于分析复杂机构的运动学和动力学特性，评估机构的平稳性、效率和动力响应。 参数化优化与拓扑优化： 结合仿真工具，实现设计参数的自动寻优，以及根据载荷条件和约束条件自动生成最优结构。 3. 材料选择与应用： 金属材料： 重点介绍碳钢、合金钢、铸铁、铝合金、铜合金等常用金属材料的性能、牌号、热处理及应用范围。 非金属材料： 涵盖塑料、橡胶、陶瓷、复合材料等，分析其独特的力学、热学、电学性能，以及在特殊环境下的应用。 表面工程技术： 介绍热处理、渗碳、氮化、镀层、涂层等表面强化技术，以提高零件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳强度。 4. 制造工艺与装配： 加工工艺： 介绍切削加工、成形加工、铸造、锻造、焊接、热处理等基本制造工艺，理解它们对零件精度、表面质量和性能的影响。 公差与配合： 掌握公差与配合的基本概念，理解其对零件互换性、装配精度和工作性能的关键作用。 装配技术： 强调装配过程中的顺序、方法、检测以及常见问题的处理，确保最终产品的质量。 5. 可靠性与安全性工程： 失效模式与影响分析（FMEA）： 系统分析产品或系统的潜在失效模式，评估其影响，并制定预防措施。 故障树分析（FTA）： 用于分析导致系统失效的根本原因，找出薄弱环节。 安全设计原则： 强调在设计过程中融入安全考量，防止人身伤害、财产损失和环境污染。 五、 前沿技术与发展趋势 机械设计领域正不断涌现新的技术和理念，本书将适时介绍这些前沿内容。 智能制造与工业4.0： 探讨物联网、大数据、人工智能在机械设计与制造中的应用，如数字化孪生、预测性维护等。 增材制造（3D打印）： 分析3D打印技术如何颠覆传统设计与制造模式，实现复杂结构、轻量化设计和定制化生产。 仿生学在机械设计中的应用： 借鉴自然界生物的结构和功能，创造更高效、更智能的机械系统。 新材料的应用： 关注高性能复合材料、纳米材料、智能材料等在机械设计中的潜力。 绿色设计与可持续发展： 强调在设计过程中考虑能源消耗、环境污染和产品生命周期管理，实现可持续发展。 六、 结语 《工业制造的基石：机械设计理论与实践》并非仅仅是一本知识的汇编，更是一种设计理念的传达，一种解决问题的思路的启迪。我们希望通过本书，读者能够建立起扎实的理论基础，掌握科学的设计方法，领略工程创新的魅力，最终成为新时代下卓越的机械工程师，为推动工业进步和社会发展贡献自己的力量。
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