機械工程概論 宗光華 蔡月日 于靖軍 工程機械 機械工程 機械
定 價：59.8 元
- 作者：宗光華 蔡月日 于靖軍
- 出版時間：2025/9/1
- ISBN：9787111787389
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：16開
“機械工程概論”歸屬于通識類課程，根據(jù)這一類課程入門性、基礎性、綜合性、前瞻性的原則要求，本書包含14章與1個附錄，包括緒論、機械發(fā)展史、機器與機構、機械設計過程、機械結構詳細設計、機電一體化、面向智能制造的機器人技術、機械制造概論、工程材料、先進制造中的互換與協(xié)調(diào)、切削加工技術、先進成形技術、增材制造技術、復合材料加工技術，對機械工程專業(yè)的核心課程均有覆蓋，便于為學生后續(xù)學習打下基礎。附錄部分編入課程設計內(nèi)容，旨在以一個“中式快餐自動便當售賣機方案設計” 讓學生們小試牛刀，檢驗自己對所學課程內(nèi)容的理解和設計方面的創(chuàng)新能力。本書大致適合16～32學時的課程教學，授課教師可以根據(jù)本校該課程的計劃學時配額，在內(nèi)容講解上適當取舍。為了突出特色，本書在介紹航空航天機械工程的設計與制造的相關知識方面著墨甚多，同時編入機器人、增材制造等先進性、智能化的內(nèi)容，旨在引起學生對機械工程領域先進技術的關注和興趣。本書可作為機械類專業(yè)的低年級本科生教材，也可作為高職高專等院校相關專業(yè)課程教材，還可供相關科研人員與工程技術人員參考。本書配有PPT課件、教學大綱等配套資源，請選用本書的教師登錄機械工業(yè)出版社教育服務網(wǎng)（www.cmpedu.com）免費下載。
本書力求從航空航天典型應用、機械工程前沿實例或編著者親歷的科研項目中提煉出課題，如直升機減速器、矢量噴管、衛(wèi)星展開天線、導彈導引機構、A380裝配、飛機蒙皮拉形、飛船姿態(tài)控制等，實際上，這確實花費了大量的時間。本書以課題牽引組織教學，旨在引導學生條分縷析，培養(yǎng)學生日后處理科學、工程問題的宏觀視野和框架性思維。
2014年夏，學院謀劃為一年級新生開設一門通識類課程——“機械工程概論”。任務落實下來，我們這個老中青結合的教學小組就緊鑼密鼓地張羅起來。次年便面向全校約300名選修該課程的新生以大課的形式開講了，迄今已十余年。專業(yè)人士都知道，在教材市面上，《機械工程概論》并不鮮見。機械工程是一門歷史久遠、積淀深厚的學科，老師們寫起《機械工程概論》教材，信手拈來，駕輕就熟。毋庸諱言，其中難免有互相雷同之作，當然也不乏值得稱道、頗具特色的力作。因此本書的編寫難點之一就成了如何體現(xiàn)特色。首先，本書編著者最費思量之處是在概論中如何突出航空航天機械工程的特色。既然授課的主要對象是來自機械和航空航天專業(yè)的學生，他們理所當然地期待能夠通過這門課程了解機械工程在航空航天制造中的宏觀樣態(tài)和應用實況。這種心態(tài)與選修“航空航天概論”課程的學生如出一轍。出于這樣的考慮，編著者在進行本書頂層設計時，確定了努力將傳統(tǒng)“機械工程概論”課程內(nèi)容與航空航天相關知識互為滲透、融會貫通的目標。其次，根據(jù)教學經(jīng)驗，概論課程面向大一新生，必須強調(diào)趣味性和可感性。由航空航天大背景的鮮活話題開篇點題或作為應用實例，再點綴趣聞軼事，這樣便能引起學生的好奇心和求知欲，刺激興奮點，從而避免概論課程因其基礎性、綜合性而與生俱來的枯燥。新工科教學思維認為，傳統(tǒng)不接地氣的教學方法已經(jīng)不合時宜了，提倡教學活動從抽象中跳出來，通過課題研究引領內(nèi)容展開。所以，本書力求從航空航天典型應用、機械工程前沿實例或編著者親歷的科研項目中提煉出課題，如直升機減速器、矢量噴管、衛(wèi)星展開天線、導彈導引機構、A380裝配、飛機蒙皮拉形、飛船姿態(tài)控制等，實際上，這確實花費了大量的時間。本書以課題牽引組織教學，旨在引導學生條分縷析，培養(yǎng)學生日后處理科學、工程問題的宏觀視野和框架性思維。再次，對機械工程師而言，立體感、空間想象力和實際經(jīng)驗十分重要。為適應大一學生的接受能力，本書在素材取舍上注意把抽象的理論形象化，發(fā)揮PPT、視頻、圖形、圖像等先進輔助教學手段便捷、直觀、形象的長處，將看不見、不容易理解的內(nèi)容可視化、容易理解，爭取上佳的教學效果。最后，教學大綱安排了一個專題課程設計（或稱大作業(yè)專題研習）作為本課程的“大結局”。課程設計題目是從編著者親歷的產(chǎn)品研發(fā)項目中精選的，而非憑空撰寫。研究性學習是新工科教學一以貫之的精髓，從這個宗旨出發(fā)，在授課中段，就可將課程設計題目分發(fā)下去，作為學以致用的一次嘗試。學生可以自愿結成小組，抽出足夠的課外時間研討、爭辯、碰撞。最后要求各小組公開陳述，接受現(xiàn)場答辯和同學互評。同學們在研習的過程中啟發(fā)靈感，挖掘潛能�！霸紫啾仄鹩谥莶�，猛將必發(fā)于卒伍”——千里馬總是在競賽中脫穎而出的，正是出于這樣的考慮，本課程給同學們安排了課程設計的這個機會，小試牛刀，挑戰(zhàn)一下自己的創(chuàng)新力和悟性，體會一下“知易行難”的道理。幾年教學實踐證明，學生都十分珍惜大學生涯中這次創(chuàng)新設計的“首秀”，他們會銘記終生。本書由宗光華編寫初稿，完成了本書的大部分內(nèi)容，由蔡月日、于靖軍兩度改寫，于靖軍做了最后的、全面的勘定。本書的編寫得到北京航空航天大學機械學院多位資深教授、年輕教師和博士生的熱情鼓勵和鼎力支持。范玉清教授的力作《現(xiàn)代飛機制造技術》（北京航空航天大學出版社2001年出版）使我們受益良多，是經(jīng)典的參考資料，他還特地編寫了260余頁的《大飛機及其制造技術概述——當代人類工程技術高峰》PPT供我們參考。李東升教授無私地提供了“現(xiàn)代飛機制造技術”課程講義，向我們展示了許多現(xiàn)代飛機高端制造的新進展，如機翼壁板高效數(shù)控加工、復合材料鋪帶與編織、鈦合金結構件激光快速成形、飛機典型零件加工和柔性裝配技術等。李曉星教授對飛機蒙皮拉形技術造詣極深，他慷慨提供的有關飛機蒙皮型面可重構多點模具成形、數(shù)字化拉形系統(tǒng)、可重構的柔性工裝蒙皮切邊等的資料讓我們受益良多。王延忠教授毫無保留地把積累多年的關于高速重載面齒輪傳動的研究心得，特別是關于直升機主減速器面齒輪的精辟見解用PPT和WORD兩種格式的文件發(fā)送到我們的郵箱，細微之處見真情。楊洋教授提供了直5減速器的裝配圖（已解密）。博士生助教沈鋮瑋幫助完成了很多圖片的優(yōu)化修改。還有，華南理工大學張憲民教授甚至把他主編的《機械工程概論》原稿發(fā)給我們以供參考。限于編著者水平，書中難免存在疏漏和錯誤，凡此種種，敬請讀者批評指正。在本書付梓出版前，作者謹對所有為本書提供幫助、支持、關心的同仁表示誠摯的謝意！編著者2025年2月于北京航空航天大學學院路校區(qū)
高等院校老師
前言第1章緒論111機械工程112機械工程的地位2121興國之器，強國之基2122航空航天制造代表制造業(yè)的最高水平2123我國裝備制造業(yè)的轉型升級213機械工程的學科體系與課程體系3131機械工程的學科體系3132機械工程的課程體系414機械工程專業(yè)的培養(yǎng)目標515機械工程專業(yè)的畢業(yè)要求616本書的特色7161教學過程的課題導入和航空航天特色7162形象教學8163圍繞大作業(yè)開展專題研習8思考題9第2章機械發(fā)展史1021機械發(fā)展的三個階段10211我國古代機械發(fā)展史10212西方古代機械發(fā)展史15213西方近代機械發(fā)展史16214現(xiàn)代機械發(fā)展史2622認識機械發(fā)展史的觀察角度27221追尋文明的腳步，從中得到啟示27222專利對發(fā)明的促進和知識產(chǎn)權的保護作用28223探究技術與文明之間的辯證關系29思考題29第3章機器與機構3031引言3032機器與零件、機構與構件32321機構、零件、機器的工程表達方法32322機器與零件、機構與構件的關系3433機器的組成36331動力系統(tǒng)36332傳動系統(tǒng)37333執(zhí)行系統(tǒng)37334操控系統(tǒng)38335輔助系統(tǒng)39336支承系統(tǒng)39337潤滑、冷卻與密封系統(tǒng)3934典型機構40341運動副與約束40342平面連桿機構40343凸輪機構42344間歇運動機構43345齒輪機構45346輪系47347帶傳動機構48348鏈傳動機構49349組合機構51思考題52第4章機械設計過程5441機械設計概述5442機械設計的一般流程56421機械設計工程師所必需的知識體系56422機械設計的一般流程5743案例：飛機研制的一般流程60431論證階段61432方案設計階段61433工程研制階段62434設計定型階段62435生產(chǎn)定型階段63436殲9項目研制舉例6344設計舉例1——推力矢量噴管機構設計64441需求與任務的確認64442垂直/短距起降飛機設計任務的重要指標67443軸對稱推力矢量噴管的初步設計與詳細設計68444方案實施與驗證7245設計舉例2——指向機構設計73451導引頭73452噴泉搖擺臺的研發(fā)75453指向機構的拓展應用7846現(xiàn)代機械設計方法80思考題81第5章機械結構詳細設計8251概述8252繪制零件圖8353運動支承部件8654軸系86541軸系的組成86542軸87543軸的強度和剛度88544軸承90545軸承在航空航天中的應用92546軸承的潤滑與密封9555直線導軌97551直線導軌的工作原理97552直線運動單元應用舉例9856傳動件99561制訂機械傳動方案的一般原則99562齒輪傳動10057連接104571概述104572可拆連接舉例：螺紋連接104573不可拆連接舉例：鉚接10658機械設計的發(fā)展趨勢108思考題109第6章機電一體化11061機電一體化的概念11062機電一體化系統(tǒng)的組成11163關鍵技術11364系統(tǒng)設計115641設計流程115642機械子系統(tǒng)設計116643傳感檢測子系統(tǒng)設計116644伺服控制驅(qū)動子系統(tǒng)設計11765典型機電一體化系統(tǒng)：電動及電液作動器120651概念和特點120652發(fā)展現(xiàn)狀121653系統(tǒng)設計123思考題125第7章面向智能制造的機器人技術12671機器人的簡要發(fā)展歷程12672機器人系統(tǒng)128721機器人系統(tǒng)的組成128722兩類典型的機器人系統(tǒng)129723機器人感知與控制系統(tǒng)13273工業(yè)機器人在航空智能制造中的典型應用134731機器人鉆鉚制孔系統(tǒng)135732機器人焊接系統(tǒng)137733機器人復合材料鋪放系統(tǒng)139734機器人磨拋系統(tǒng)140735機器人噴涂系統(tǒng)140736機器人檢測系統(tǒng)141737協(xié)作機器人系統(tǒng)142738可移動式機器人系統(tǒng)14274工業(yè)機器人的發(fā)展趨勢14375工業(yè)機器人系統(tǒng)中的關鍵技術144思考題146第8章機械制造概論14781概述14782機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位15283先進制造技術153831制造業(yè)新動向153832先進制造技術153833案例：飛機制造模式的演進15584我國機械制造業(yè)的現(xiàn)狀15885本書機械制造部分的主要內(nèi)容163思考題164第9章工程材料16591航空工程材料的分類16592飛機結構主要材料的比例16793航空事故與材料疲勞斷裂16894航空鋁合金171941鋁合金在飛機上的應用172942航空鋁合金的分類17495鈦合金175951鈦合金在航空航天領域的應用175952鈦合金的分類17796高溫合金177961高溫合金的主要性能指標178962高溫合金在航空發(fā)動機上的典型應用17897航空復合材料179971復合材料的特性180972航空復合材料應用180973碳纖維18398隱身技術和隱身材料184981隱身飛機185982飛機的三種隱身技術186983隱身材料186思考題188第10章先進制造中的互換與協(xié)調(diào)189101傳統(tǒng)制造中的標準化和互換性1891011機械零件標準化的概念1891012機械零件互換性的概念1911013標準化和互換性的現(xiàn)實意義1911014標準化和互換性的發(fā)展歷史191102標準化生產(chǎn)方式與公差制1921021公差制1921022表面粗糙度194103公差與配合194104現(xiàn)代飛機的異地制造和全球制造模式1951041現(xiàn)代飛機的制造模式與實例1951042飛機制造中的互換性與協(xié)調(diào)性196105飛機制造的互換協(xié)調(diào)性方法2021051基于模擬量傳遞的互換協(xié)調(diào)方法——模線樣板工作法2021052互換協(xié)調(diào)生產(chǎn)中的基本工藝裝備2051053基于數(shù)字量傳遞的互換協(xié)調(diào)方法206思考題209第11章切削加工技術210111飛機零件切削加工概述2101111切削加工的基本概念2111112飛機切削加工零件的類型2111113飛機切削加工零件舉例211112常用金屬切削方法及設備2131121車削2131122銑削2151123鉆削2181124磨削2191125齒輪切削222113數(shù)控機床在飛機零件切削加工中的應用226114飛機典型結構件的切削加工2271141機翼整體壁板的機械加工2271142五軸數(shù)控加工中心2291143航空發(fā)動機機匣加工2301144飛機發(fā)動機整體葉輪的切削加工2311145飛機發(fā)動機葉片的切削加工2341146航空發(fā)動機典型轉動零組件加工技術241思考題243第12章先進成形技術244121飛機鈑金類零件的特點和重要性244122飛機鈑金類零件及其成形方法的分類2461221飛機鈑金類零件的分類2461222飛機鈑金成形工藝247123飛機蒙皮拉形技術2471231飛機蒙皮的加工方法2471232飛機蒙皮拉形方式2481233多點模具蒙皮拉形技術249思考題253第13章增材制造技術254131增材制造技術概述2541311增材制造技術的分類和原理2541312增材制造技術的特點和關鍵技術256132增材制造的設備和工藝流程259133增材制造的應用2611331民用領域2611332航空航天2621333激光增材制造在航空制造中的應用263思考題266第14章復合材料加工技術267141復合材料在航空航天領域的應用267142碳纖維復合材料成形方法2691421激光定位和手工鋪放2701422碳纖維復合材料纏繞成形2711423自動鋪帶技術2741424復合材料機器人三維空間縫合成形280143蜂窩復合材料及其制造技術2821431蜂窩夾層結構簡介2821432蜂窩夾層結構復合材料的基本特性2831433蜂窩結構在飛機上的應用2841434鋁蜂窩芯材的制造285思考題286附錄287附錄A“機械工程概論”課程設計287附錄B設計方案說明書格式要求 292參考文獻294
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