机械设计基础/高等学校教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　《机械设计基础/高等学校教材》是根据国家教育委员会颁发的“高等工业学校机械设计基础教学基本要求（110～130学时）”和多年的教改实践经验编写的。
　　全书除绪论外，共十九章。主要阐述常用机构及机器动力学的基本知识；通用零件的工作原理、结构特点、设计理论和计算方法。内容包括：平面机构自由度和速度分析，平面连杆机构，凸轮机构，齿轮机构，轮系，机器速度波动的调节，回转件的平衡，联接，齿轮传动，蜗杆传动，带传动，链传动，轴，滑动轴承，滚动轴承，联轴器和离合器，弹簧等。全书采用最新国家标准，并有足够的例题和习题。
　　《机械设计基础/高等学校教材》从满足教学基本要求、贯彻少而精原则出发，力求做到精选内容、适当拓宽知识面，反映科学最新成就，以适应不同专业和不同学时教学的要求。
　　《机械设计基础/高等学校教材》可作为高等工科学校“机械设计基础”课堂教材，也可供有关工程技术人员参考。

内页插图

目录

绪论
第一节 本课程研究的对象和内容
第二节 本课程的性质和任务
第三节 机械设计的基本要求和一般过程
习题

第一章 平面机构的自由度和速度分析
第一节 运动副及其分类
第二节 平面机构运动简图
第三节 平面机构的自由度
第四节 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用
习题

第二章 平面连杆机构
第一节 平面连杆机构的特点和应用
第二节 平面四杆机构的基本型式及其演化
第三节 平面四杆机构的几个基本概念
第四节 平面四杆机构的设计
习题

第三章 凸轮机构
第一节 凸轮机构的应用和分类
第二节 从动件的常用运动规律
第三节 凸轮轮廓的设计
第四节 设计凸轮机构应注意的问题
习题

第四章 齿轮机构
第一节 齿轮机构的特点和类型
第二节 齿廓啮合基本定律
第三节 渐开线齿廓及其啮合特性
第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸
第五节 渐开线标准齿轮的啮合
第六节 渐开线齿轮的切齿原理
第七节 根切现象和最少齿数
第八节 变位齿轮及其传动类型
第九节 斜齿圆柱齿轮机构
第十节 锥齿轮机构
习题

第五章 轮系
第一节 轮系的分类
第二节 定轴轮系及其传动比
第三节 周转轮系及其传动比
第四节 混合轮系及其传动比
第五节 轮系的应用
第六节 几种特殊的行星传动简介
习题

第六章 其他常用机构
第一节 槽轮机构
第二节 棘轮机构
第三节 不完全齿轮机构
第四节 凸轮间歇运动机构
习题

第七章 机器速度波动的调节
第一节 机器速度波动调节的目的和方法
第二节 机器运转的平均速度和不均匀系数
第三节 飞轮设计的近似方法
习题

第八章 回转件的平衡
第一节 回转件平衡的目的
第二节 回转件的平衡计算
第三节 回转件的平衡试验
习题

第九章 机械零件设计概论
第一节 机械零件设计的基本要求和一般步骤
第二节 机械零件的失效形式和工作能力计算准则
第三节 机械零件的体积强度
第四节 机械零件的表面强度
第五节 摩擦和磨损概述
第六节 机械制造中常用的材料及选择
第七节 机械零件结构工艺性
第八节 机械设计中的标准化
……
第十章 联接
第十一章 齿轮传动
第十二章 蜗杆传动
第十三章 带传动
第十四章 链传动
第十五章 轴
第十六章 滑动轴承
第十七章 滚动轴承
第十八章 联轴器和离合器
第十九章 弹簧

现代土木工程材料研究 内容提要： 本书全面深入地探讨了现代土木工程领域中各种关键材料的性能、应用、发展趋势与创新技术。全书共分十章，涵盖了从传统水泥基材料的微观结构演变到新型高性能复合材料的力学行为分析，并重点关注了材料的环境友好性与可持续发展问题。本书旨在为土木工程专业本科生、研究生提供一本权威的、具有实践指导意义的教材或参考书，同时也为工程技术人员在材料选择、性能评估及新材料研发方面提供坚实的理论基础和技术支持。 第一章：土木工程材料概述与发展历程 本章首先界定了土木工程材料的范畴、基本功能及其在现代工程结构中的核心地位。详细梳理了土木工程材料从古代自然材料（如石材、木材）到工业革命时期的水泥、钢铁，再到当代高技术材料（如智能材料、生物基材料）的发展脉络。重点分析了材料性能与结构安全、耐久性之间的内在联系，并引入了“全生命周期评估”（LCA）的基本理念，强调材料选择对工程可持续性的影响。同时，本章概述了当前土木工程材料领域面临的主要挑战，如极端环境下的服役性能保持、资源短缺以及碳中和目标下的材料替代。 第二章：水泥基材料的微观结构与水化动力学 本章聚焦于现代土木工程的基石——水泥和混凝土。深入剖析了硅酸盐水泥熟料的矿物组成、晶体结构及其与水反应的复杂过程（水化反应动力学）。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等现代测试技术，详细阐释了水化产物（如C-S-H凝胶、氢氧化钙）的形成过程、形态特征及其对宏观力学性能的影响。探讨了早期水化阶段的动力学控制因素，如温度、水灰比和外加剂种类。同时，详细介绍了微观孔隙结构（孔隙率、孔径分布）对混凝土渗透性、抗冻融性及耐久性的决定性作用。 第三章：高性能混凝土的设计、制备与性能表征 本章系统介绍了如何通过材料设计实现混凝土性能的显著提升。重点阐述了高性能混凝土（HPC）和超高性能混凝土（UHPC）的组成要素，包括高活性粉末掺合料（如硅灰、高炉矿渣、偏硅酸盐）、高效减水剂的作用机理及其对降低水胶比的贡献。详细讲解了UHPC中纤维增强技术（钢纤维、聚合物纤维）对提高其抗拉强度、韧性和抗裂性能的增强机制。内容涉及先进的拌合物流变性测试方法（如流锥测试、振动台测试），以及常温和高蒸汽温养对材料强度的影响规律。本章还包括对自密实混凝土（SCC）的配合比设计原理和在复杂结构浇筑中的应用案例分析。 第四章：结构钢材的冶金学基础与力学行为 本章从材料科学的角度，探讨了建筑结构钢材的成分设计、热处理工艺（如正火、回火、调质）对钢材微观组织（如铁素体、珠光体、马氏体）的调控。详细分析了碳当量对钢材焊接性能的影响，并着重介绍了高强度钢和耐候钢的特性。力学性能部分，不仅包括传统的屈服强度、抗拉强度和延伸率，还深入探讨了疲劳性能（S-N曲线）、断裂韧性（KIC值）及冲击韧性（夏比V型缺口冲击试验）。特别关注了在低温或高温服役条件下结构钢的性能退化机制及防护措施。 第五章：功能化与智能土木材料 本章聚焦于新一代具有特定功能或可感知、自修复能力的先进材料。详细介绍了形状记忆合金（SMA）在结构减隔震系统中的应用及其“伪弹性”效应。深入探讨了电磁响应材料（如磁流变液）在主动阻尼器中的机理与应用。关于自修复材料，本章重点分析了细菌诱导的钙质沉淀机制、微胶囊自修复技术（含愈合剂释放动力学）以及用于修复微裂缝的聚合物基自修复材料的设计思路。 第六章：先进复合材料在土木工程中的应用 本章专门论述了土木工程中纤维增强复合材料（FRP）的应用。详细介绍了碳纤维（CFRP）、玻璃纤维（GFRP）和芳纶纤维（AFRP）的制造工艺、力学性能特点（如高比强度、耐腐蚀性）。重点分析了FRP筋材替代传统钢筋的优势，包括非磁性、抗氯离子侵蚀能力。结构应用方面，详细讲解了FRP在结构加固（粘贴、外包）中的粘结性能、长期耐久性及设计规范考量。此外，本章还涵盖了土工合成材料（土工格栅、土工布）在边坡稳定、地基处理中的力学机理。 第七章：路面材料的结构设计与性能评价 本章侧重于交通基础设施建设所需的关键材料。详细介绍了沥青混合料的组成、级配设计理论和马歇尔试验法。深入分析了沥青胶结料（如SBS改性沥青）对路面高温抗车辙和低温抗开裂性能的影响机理。在水泥稳定碎石和再生骨料利用方面，本章阐述了材料的稳定机理和现场施工质量控制要点。路面性能评价部分，引入了动态车辙试验（DTT）、弯曲梁光纤测试（BBR）等先进测试方法。 第八章：高性能粘结剂与结构修补材料 本章探讨了连接、锚固和修补结构的关键材料。详细对比了环氧树脂、聚氨酯、聚脲等高性能聚合物材料的力学性能、固化动力学和环境适应性。重点分析了结构胶粘剂在后植筋、外部粘钢加固中的受力分析模型和界面粘结性能测试方法。对于结构修补材料，讨论了快硬高强修补砂浆的配比优化，以及如何确保新旧材料间的界面结合耐久性。 第九章：土木工程材料的耐久性与环境效应 本章是材料长期服役性能研究的核心。深入分析了导致材料劣化的主要机制，包括钢筋锈蚀（电化学腐蚀机理）、冻融循环损伤、碱骨料反应（ASR）的微观过程、硫酸盐侵蚀以及碳化作用。针对不同环境（海洋、高寒、工业污染区），提出了相应的材料选择策略和防护技术，如高性能渗透性抑制剂、涂层保护技术和阴极保护系统。强调了材料环境敏感性对结构使用寿命预测的重要性。 第十章：可持续性与绿色土木材料创新 本章面向未来土木工程的发展方向，探讨了材料的绿色化和循环经济。详细介绍了工业废渣（粉煤灰、粒化高炉矿渣）在水泥替代中的应用比例与技术瓶颈。重点分析了再生骨料（RA）的性能缺陷及其改性技术（如CO2固化法、浸泡活化法）。此外，还探讨了生物基材料（如竹材复合材料、生物活性混凝土）在减少碳足迹方面的潜力，以及建筑垃圾的无害化处理和资源化再利用技术路线。本章旨在引导读者从材料源头实现工程的低碳转型。