压缩机与驱动机选用手册

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isbn号码:9787502106898
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具体描述

《机械动力系统设计指南:从原理到应用》 本书是一部全面而深入的机械动力系统设计参考手册,旨在为工程师、技术人员和相关领域的学生提供一套系统的知识体系和实用的设计方法。全书围绕机械动力系统的核心组成部分——动力源与传动装置——展开,涵盖了从基础理论到具体应用的全过程,力求构建一个逻辑清晰、内容详实的学习框架。 第一部分:动力源选型与分析 本部分将详细探讨各类机械动力源的原理、特性、适用范围及其选型考量。我们将深入剖析不同类型动力源的性能参数,如功率输出、效率、转速特性、扭矩输出、可靠性、维护要求以及运行成本等。 电动机类动力源: 交流感应电动机: 详细介绍鼠笼式和绕线式感应电动机的结构、工作原理、不同接线方式(如Y-Δ启动、软启动器、变频器控制)对启动特性和运行效率的影响。分析其在不同负载条件下的表现,以及如何根据负载曲线选择合适的功率等级和极数。 直流电动机: 涵盖串励、并励、他励和永磁直流电动机的特性曲线、调速方法(如改变电枢电压、改变励磁电流)及其在特定应用中的优势,例如需要精确速度控制的场合。 同步电动机: 讲解同步电动机的工作原理、励磁方式(直流励磁、永磁励磁)及其在恒速、高效率应用中的优势,例如在工业驱动和发电设备中的应用。 伺服电动机与步进电动机: 深入分析伺服电动机的闭环控制原理、反馈系统(编码器、测速发电机)的作用,以及其在高精度定位和动态响应方面的卓越性能。介绍步进电动机的离散运动原理、驱动方式(半步、整步、微步)及其在自动化设备、数控机床中的应用。 内燃机类动力源: 汽油发动机: 介绍四冲程和二冲程汽油发动机的工作循环,分析其功率密度、燃油经济性、排放特性,以及在汽车、小型发电机组等领域的应用。 柴油发动机: 详细阐述柴油发动机的工作原理、压燃式燃烧过程,分析其高扭矩输出、燃油经济性、耐久性和在重型机械、船舶、发电机组等领域的优势。 气体发动机(天然气、沼气等): 介绍其工作原理、优势(环保、燃料成本)以及在特定应用场景(如分布式能源、替代燃料)中的潜力。 液压与气动动力源: 液压泵: 讲解齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等不同类型液压泵的工作原理、流量特性、压力输出能力,以及在液压系统设计中的选择原则。 气压泵/空气压缩机: 介绍往复式、旋转式(螺杆式、滑差式)空气压缩机的工作原理、排气量、压力等级,以及在气动传动系统中的应用。 其他动力源: 涡轮机(蒸汽轮机、燃气轮机): 简要介绍其工作原理、效率和在发电、航空航天等领域的应用。 新能源动力源(如燃料电池、电化学储能): 探讨其基本原理、特点和在未来机械动力系统中的发展前景。 第二部分:传动装置设计与优化 本部分将聚焦于将动力源的能量有效地传递和转换的传动装置。我们将从基本传动原理出发,详细介绍各类传动装置的结构、工作特性、设计计算方法、润滑与冷却要求,以及其在不同应用场景下的适用性。 齿轮传动: 直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆传动: 深入分析各类齿轮的几何参数、啮合原理、传动比计算、承载能力计算(弯曲强度、接触强度)。讲解齿轮材料、热处理工艺、齿形系数、应力集中等对齿轮寿命的影响。 行星齿轮传动: 讲解其结构特点、传动比计算、优点(结构紧凑、传动比大、效率高)及其在减速、变速、差动等方面的应用。 带传动: 平带、V带、同步带传动: 介绍其传动原理、张紧方式、传动比计算、功率计算、带的材料与结构、带轮设计。分析不同带型的优缺点,以及如何根据传动功率、带速、中心距等因素选择合适的带型和尺寸。 链传动: 讲解滚子链、套筒链的结构、工作原理、链速、链条寿命计算、链轮设计,以及其在重载、长中心距传动中的优势。 轴和联轴器: 轴的类型与设计: 介绍传动轴、心轴、花键轴等,讲解轴的强度计算(弯曲、扭转、组合)、刚度计算、临界转速计算。 联轴器: 详细介绍刚性联轴器(套筒联轴器、凸缘联轴器)、弹性联轴器(梅花联轴器、轮胎联轴器、尼龙联轴器)、万向联轴器、齿轮联轴器等。分析其作用(连接轴、传递扭矩、补偿轴的偏差、缓冲减震)和选型原则。 轴承与润滑: 滚动轴承: 介绍球轴承、滚子轴承(圆柱滚子、调心滚子、滚针、锥滚子)的结构、工作原理、额定寿命计算(基本额定寿命、根据实际工况的寿命修正)、游隙选择、安装与维护。 滑动轴承: 讲解其结构、工作原理、润滑方式(油润、脂润)、材料选择,以及其在高转速、低噪声应用中的优势。 润滑油/脂的选择与管理: 介绍不同粘度等级、添加剂的润滑油/脂的特性,以及根据工作温度、转速、载荷选择合适的润滑剂。 其他传动装置: 无级变速器(CVT): 介绍橡胶带式CVT、钢带式CVT、液力传动CVT等的工作原理、特点和应用。 减速机与增速器: 涵盖各类齿轮减速机(摆线针轮、行星、斜齿)、蜗轮蜗杆减速机等的设计原理、选型依据和维护要点。 第三部分:系统集成与应用案例分析 本部分将理论与实践相结合,通过对不同行业典型机械动力系统的设计与选型过程进行深入分析,帮助读者掌握将前两部分知识融会贯通的应用能力。 工业驱动系统: 输送机械(皮带输送机、斗式提升机): 动力源选型(三相异步电动机)、减速器选型(摆线针轮、行星)、滚筒与驱动轮设计、带与链的张紧与连接。 起重机械(起重机、升降机): 动力源选型(三相异步电动机、直流电机)、起升与运行机构的传动设计、制动器选择、联轴器与制动轮的匹配。 搅拌与混合设备: 动力源选型(大功率电动机)、减速器选型(重载齿轮减速机)、搅拌桨与轴的设计、动密封的考虑。 机床驱动: 进给系统(伺服电机、步进电机、滚珠丝杠)、主轴驱动(主轴电机、变频器)、齿轮箱与带轮的设计。 交通运输与工程机械: 汽车传动系统: 发动机选型、离合器、变速器(手动、自动、CVT)、传动轴、驱动桥的原理与设计。 工程机械(挖掘机、装载机): 柴油发动机选型、液力变矩器、液压传动、行走与工作装置的动力分配。 农用机械与小型设备: 拖拉机: 发动机选型、变速箱、传动轴、动力输出轴(PTO)的设计。 农业机械(收割机、播种机): 动力源选型(小功率柴油机、汽油机)、链传动、带传动在各工作部件上的应用。 其他应用领域: 水泵与风机: 电动机选型、轴承与联轴器的选择、水泵/风机的性能曲线与匹配。 机器人与自动化设备: 伺服系统、精密减速器(谐波减速器、RV减速器)的选型与集成。 本书特色: 理论与实践相结合: 既有深入的理论分析,也有丰富的工程实践案例。 结构清晰,逻辑性强: 从动力源到传动装置,再到系统集成,层层递进。 图文并茂,便于理解: 包含大量示意图、原理图、性能曲线图和实物照片。 数据详实,计算可靠: 提供必要的公式、图表和数据,方便进行工程计算。 关注最新技术发展: 适当介绍新能源动力源和先进传动技术。 《机械动力系统设计指南:从原理到应用》是机械工程师、设计人员以及所有对机械动力系统感兴趣的读者不可或缺的参考工具。它将帮助您更高效、更精确地完成各类机械动力系统的设计任务,并为您的工程实践提供坚实的支持。

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读后感

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用户评价

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从文献引用和专业术语的规范性来看,这本书的学术严谨性毋庸置疑。它在引述行业标准和国际规范时,都注明了具体的版本和出处,这为使用者在进行合规性审查时提供了有力的支撑。我注意到,书中对节能减排的最新趋势把握得非常到位。例如,对于压缩空气系统的“能耗审计”流程,它提供了一套非常系统化的方法论,指导读者如何识别系统中的泄漏点,如何合理设定压力级差,以及如何评估新型节能驱动技术(如永磁同步电机)的投资回报周期。这部分内容在当前全球对能源效率日益重视的大背景下,显得尤为及时和重要。它不仅仅是告诉你“怎么选”,更重要的是告诉你“如何用得更省、运行得更久”,这种前瞻性的指导,使得这本书的价值链被极大地延伸,不再局限于设备购置初期,而是贯穿了整个设备生命周期。

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这本书的版式设计也值得一提,这对于一本需要频繁查阅的参考书来说,至关重要。纸张的质地适中,油墨清晰,即便是长时间在车间灯光下阅读,眼睛的疲劳感也相对较轻。更重要的是,书中大量的表格数据和流程图都经过了精心排版。很多复杂的工艺流程图,以往在其他书籍中总是显得拥挤不堪,细节丢失,但在这里,作者似乎对信息密度进行了精确的控制,用不同的颜色和线条粗细来区分主次路径和辅助设备,使得原本晦涩的工艺流程一目了然。特别是那些关于“噪声与振动控制”的章节,配有详细的减振安装示意图和材料选择建议,这对于受限于空间和环保要求的项目现场操作人员来说,是极其实用的操作指南,而不是高高在上的理论说教。这种对细节的关注,体现了编著者对目标读者工作场景的深刻理解,让这本书真正地成为了案头必备的“得力助手”,而非仅仅是书架上的摆设。

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读完这本书后,我最大的感受是它成功地搭建了一座连接理论知识与工程实践之间的桥梁。它没有将选型过程简化成一个简单的公式套用,而是强调了在多约束条件下进行综合优化的决策过程。例如,在讨论驱动机的选择时,书中细致地对比了交流感应电机、永磁同步电机以及燃气轮机在不同负荷率下的运行特性和维护成本,并引入了动态经济性评估模型。这种多维度、多参数的决策框架,对于负责复杂公用工程系统集成的工程师来说,是进行全面技术论证的宝贵财富。这本书的叙述风格在保持专业深度的同时,保持了一种罕见的清晰度,它仿佛在提醒读者,每一个工程决策背后,都牵动着能耗、安全和维护成本,需要系统性的思维去权衡。因此,对于任何希望从基础操作层面跃升至系统优化层面的技术人员而言,这本书无疑是值得深入研读和反复参考的佳作。

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我对这类技术书籍的阅读习惯,通常是从目录开始,快速扫描其结构体系是否完整和逻辑是否严密。这本书的章节编排展现出一种高度的系统性,它并没有将“压缩机”和“驱动机”割裂开来独立论述,而是从一开始就将两者视为一个耦合系统进行考察。例如,在讨论负载特性时,它深入分析了电机启动电流对电网的冲击,以及如何通过选择合适的驱动功率和变频控制来平滑启动过程,这在以往我接触的很多资料中往往是被忽略的次要环节。更值得称道的是,它对“工况适应性”这一主题的探讨,可以说是全书的亮点之一。它不仅列举了各种气候条件(高海拔、高温、低温)对设备性能的影响,还非常详尽地介绍了如何通过优化冷却系统设计来应对复杂环境的挑战。我尤其欣赏其中关于“冗余设计”和“故障模式与影响分析(FMEA)”的部分,这些内容明显超越了基础选型指南的范畴,直指设备长期可靠运行的核心。阅读这些章节时,我感觉自己仿佛正在参与一个大型工业项目的风险评估会议,充满了实战的氛围,对于提升系统整体的鲁棒性有极强的指导意义。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮,那种带着金属质感的蓝绿色调,很容易让人联想到精密机械和严谨的工程学。我最初拿起这本书,是冲着它标题里那个“手册”二字去的,期待能找到一本能够快速查询、解决实际工程问题的工具书。然而,深入阅读后发现,它远不止是简单的参数罗列。首先,它在基础理论部分的阐述极为扎实,对于流体力学、热力学中那些复杂概念的解析,没有采用晦涩难懂的纯数学推导,而是巧妙地结合了大量的工程实例和图示,让一个非专业出身但对原理有兴趣的读者也能领会到其中的精髓。比如,关于不同类型压缩机(往复式、螺杆式、离心式)的功耗与效率曲线分析,书中用了非常直观的对比图表,清晰地展示了在不同工况点下,哪种机型更具经济性。这一点,对于项目初期的设备选型决策至关重要,远比翻阅厂家冰冷的技术规格表要有效得多。它更像是一位经验丰富的老工程师,在你面前缓缓铺陈知识的脉络,引导你思考“为什么”而不是仅仅停留在“是什么”。这种深度与广度兼备的叙述方式,极大地提升了阅读的愉悦感和知识的留存率。

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