機(jī)械工程概論 宗光華 蔡月日 于靖軍 工程機(jī)械 機(jī)械工程 機(jī)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(jī)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(jī)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(chǔ)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(jī)械發(fā)展史、機(jī)器與機(jī)構(gòu)、機(jī)械設(shè)計過程、機(jī)械結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計、機(jī)電一體化、面向智能制造的機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械制造概論、工程材料、先進(jìn)制造中的互換與協(xié)調(diào)、切削加工技術(shù)、先進(jìn)成形技術(shù)、增材制造技術(shù)、復(fù)合材料加工技術(shù)，對機(jī)械工程專業(yè)的核心課程均有覆蓋，便于為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。附錄部分編入課程設(shè)計內(nèi)容，旨在以一個“中式快餐自動便當(dāng)售賣機(jī)方案設(shè)計” 讓學(xué)生們小試牛刀，檢驗自己對所學(xué)課程內(nèi)容的理解和設(shè)計方面的創(chuàng)新能力。本書大致適合16～32學(xué)時的課程教學(xué)，授課教師可以根據(jù)本校該課程的計劃學(xué)時配額，在內(nèi)容講解上適當(dāng)取舍。為了突出特色，本書在介紹航空航天機(jī)械工程的設(shè)計與制造的相關(guān)知識方面著墨甚多，同時編入機(jī)器人、增材制造等先進(jìn)性、智能化的內(nèi)容，旨在引起學(xué)生對機(jī)械工程領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)的關(guān)注和興趣。本書可作為機(jī)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(guān)專業(yè)課程教材，還可供相關(guān)科研人員與工程技術(shù)人員參考。本書配有PPT課件、教學(xué)大綱等配套資源，請選用本書的教師登錄機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)（www.cmpedu.com）免費下載。
本書力求從航空航天典型應(yīng)用、機(jī)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(jī)減速器、矢量噴管、衛(wèi)星展開天線、導(dǎo)彈導(dǎo)引機(jī)構(gòu)、A380裝配、飛機(jī)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(xué)，旨在引導(dǎo)學(xué)生條分縷析，培養(yǎng)學(xué)生日后處理科學(xué)、工程問題的宏觀視野和框架性思維。
2014年夏，學(xué)院謀劃為一年級新生開設(shè)一門通識類課程——“機(jī)械工程概論”。任務(wù)落實下來，我們這個老中青結(jié)合的教學(xué)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(jī)械工程概論》并不鮮見。機(jī)械工程是一門歷史久遠(yuǎn)、積淀深厚的學(xué)科，老師們寫起《機(jī)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(dāng)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(jī)械工程的特色。既然授課的主要對象是來自機(jī)械和航空航天專業(yè)的學(xué)生，他們理所當(dāng)然地期待能夠通過這門課程了解機(jī)械工程在航空航天制造中的宏觀樣態(tài)和應(yīng)用實況。這種心態(tài)與選修“航空航天概論”課程的學(xué)生如出一轍。出于這樣的考慮，編著者在進(jìn)行本書頂層設(shè)計時，確定了努力將傳統(tǒng)“機(jī)械工程概論”課程內(nèi)容與航空航天相關(guān)知識互為滲透、融會貫通的目標(biāo)。其次，根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，概論課程面向大一新生，必須強(qiáng)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(yīng)用實例，再點綴趣聞軼事，這樣便能引起學(xué)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(chǔ)性、綜合性而與生俱來的枯燥。新工科教學(xué)思維認(rèn)為，傳統(tǒng)不接地氣的教學(xué)方法已經(jīng)不合時宜了，提倡教學(xué)活動從抽象中跳出來，通過課題研究引領(lǐng)內(nèi)容展開。所以，本書力求從航空航天典型應(yīng)用、機(jī)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(jī)減速器、矢量噴管、衛(wèi)星展開天線、導(dǎo)彈導(dǎo)引機(jī)構(gòu)、A380裝配、飛機(jī)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(xué)，旨在引導(dǎo)學(xué)生條分縷析，培養(yǎng)學(xué)生日后處理科學(xué)、工程問題的宏觀視野和框架性思維。再次，對機(jī)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(yīng)大一學(xué)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(jìn)輔助教學(xué)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(xué)效果。最后，教學(xué)大綱安排了一個專題課程設(shè)計（或稱大作業(yè)專題研習(xí)）作為本課程的“大結(jié)局”。課程設(shè)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(xué)習(xí)是新工科教學(xué)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(shè)計題目分發(fā)下去，作為學(xué)以致用的一次嘗試。學(xué)生可以自愿結(jié)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(xué)互評。同學(xué)們在研習(xí)的過程中啟發(fā)靈感，挖掘潛能。“宰相必起于州部，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(xué)們安排了課程設(shè)計的這個機(jī)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(xué)實踐證明，學(xué)生都十分珍惜大學(xué)生涯中這次創(chuàng)新設(shè)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(xué)機(jī)械學(xué)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(jī)制造技術(shù)》（北京航空航天大學(xué)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(jī)及其制造技術(shù)概述——當(dāng)代人類工程技術(shù)高峰》PPT供我們參考。李東升教授無私地提供了“現(xiàn)代飛機(jī)制造技術(shù)”課程講義，向我們展示了許多現(xiàn)代飛機(jī)高端制造的新進(jìn)展，如機(jī)翼壁板高效數(shù)控加工、復(fù)合材料鋪帶與編織、鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形、飛機(jī)典型零件加工和柔性裝配技術(shù)等。李曉星教授對飛機(jī)蒙皮拉形技術(shù)造詣極深，他慷慨提供的有關(guān)飛機(jī)蒙皮型面可重構(gòu)多點模具成形、數(shù)字化拉形系統(tǒng)、可重構(gòu)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(guān)于高速重載面齒輪傳動的研究心得，特別是關(guān)于直升機(jī)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(xì)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(xué)張憲民教授甚至把他主編的《機(jī)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(jǐn)對所有為本書提供幫助、支持、關(guān)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(xué)學(xué)院路校區(qū)
高等院校老師
前言第1章緒論111機(jī)械工程112機(jī)械工程的地位2121興國之器，強(qiáng)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(zhuǎn)型升級213機(jī)械工程的學(xué)科體系與課程體系3131機(jī)械工程的學(xué)科體系3132機(jī)械工程的課程體系414機(jī)械工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)515機(jī)械工程專業(yè)的畢業(yè)要求616本書的特色7161教學(xué)過程的課題導(dǎo)入和航空航天特色7162形象教學(xué)8163圍繞大作業(yè)開展專題研習(xí)8思考題9第2章機(jī)械發(fā)展史1021機(jī)械發(fā)展的三個階段10211我國古代機(jī)械發(fā)展史10212西方古代機(jī)械發(fā)展史15213西方近代機(jī)械發(fā)展史16214現(xiàn)代機(jī)械發(fā)展史2622認(rèn)識機(jī)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(jìn)和知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)作用28223探究技術(shù)與文明之間的辯證關(guān)系29思考題29第3章機(jī)器與機(jī)構(gòu)3031引言3032機(jī)器與零件、機(jī)構(gòu)與構(gòu)件32321機(jī)構(gòu)、零件、機(jī)器的工程表達(dá)方法32322機(jī)器與零件、機(jī)構(gòu)與構(gòu)件的關(guān)系3433機(jī)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(jī)構(gòu)40341運動副與約束40342平面連桿機(jī)構(gòu)40343凸輪機(jī)構(gòu)42344間歇運動機(jī)構(gòu)43345齒輪機(jī)構(gòu)45346輪系47347帶傳動機(jī)構(gòu)48348鏈傳動機(jī)構(gòu)49349組合機(jī)構(gòu)51思考題52第4章機(jī)械設(shè)計過程5441機(jī)械設(shè)計概述5442機(jī)械設(shè)計的一般流程56421機(jī)械設(shè)計工程師所必需的知識體系56422機(jī)械設(shè)計的一般流程5743案例：飛機(jī)研制的一般流程60431論證階段61432方案設(shè)計階段61433工程研制階段62434設(shè)計定型階段62435生產(chǎn)定型階段63436殲9項目研制舉例6344設(shè)計舉例1——推力矢量噴管機(jī)構(gòu)設(shè)計64441需求與任務(wù)的確認(rèn)64442垂直/短距起降飛機(jī)設(shè)計任務(wù)的重要指標(biāo)67443軸對稱推力矢量噴管的初步設(shè)計與詳細(xì)設(shè)計68444方案實施與驗證7245設(shè)計舉例2——指向機(jī)構(gòu)設(shè)計73451導(dǎo)引頭73452噴泉搖擺臺的研發(fā)75453指向機(jī)構(gòu)的拓展應(yīng)用7846現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法80思考題81第5章機(jī)械結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)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(qiáng)度和剛度88544軸承90545軸承在航空航天中的應(yīng)用92546軸承的潤滑與密封9555直線導(dǎo)軌97551直線導(dǎo)軌的工作原理97552直線運動單元應(yīng)用舉例9856傳動件99561制訂機(jī)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(jī)械設(shè)計的發(fā)展趨勢108思考題109第6章機(jī)電一體化11061機(jī)電一體化的概念11062機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成11163關(guān)鍵技術(shù)11364系統(tǒng)設(shè)計115641設(shè)計流程115642機(jī)械子系統(tǒng)設(shè)計116643傳感檢測子系統(tǒng)設(shè)計116644伺服控制驅(qū)動子系統(tǒng)設(shè)計11765典型機(jī)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(shè)計123思考題125第7章面向智能制造的機(jī)器人技術(shù)12671機(jī)器人的簡要發(fā)展歷程12672機(jī)器人系統(tǒng)128721機(jī)器人系統(tǒng)的組成128722兩類典型的機(jī)器人系統(tǒng)129723機(jī)器人感知與控制系統(tǒng)13273工業(yè)機(jī)器人在航空智能制造中的典型應(yīng)用134731機(jī)器人鉆鉚制孔系統(tǒng)135732機(jī)器人焊接系統(tǒng)137733機(jī)器人復(fù)合材料鋪放系統(tǒng)139734機(jī)器人磨拋系統(tǒng)140735機(jī)器人噴涂系統(tǒng)140736機(jī)器人檢測系統(tǒng)141737協(xié)作機(jī)器人系統(tǒng)142738可移動式機(jī)器人系統(tǒng)14274工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢14375工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)144思考題146第8章機(jī)械制造概論14781概述14782機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位15283先進(jìn)制造技術(shù)153831制造業(yè)新動向153832先進(jìn)制造技術(shù)153833案例：飛機(jī)制造模式的演進(jìn)15584我國機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀15885本書機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)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(jī)上的應(yīng)用172942航空鋁合金的分類17495鈦合金175951鈦合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)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(biāo)178962高溫合金在航空發(fā)動機(jī)上的典型應(yīng)用17897航空復(fù)合材料179971復(fù)合材料的特性180972航空復(fù)合材料應(yīng)用180973碳纖維18398隱身技術(shù)和隱身材料184981隱身飛機(jī)185982飛機(jī)的三種隱身技術(shù)186983隱身材料186思考題188第10章先進(jìn)制造中的互換與協(xié)調(diào)189101傳統(tǒng)制造中的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性1891011機(jī)械零件標(biāo)準(zhǔn)化的概念1891012機(jī)械零件互換性的概念1911013標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的現(xiàn)實意義1911014標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的發(fā)展歷史191102標(biāo)準(zhǔn)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(jī)的異地制造和全球制造模式1951041現(xiàn)代飛機(jī)的制造模式與實例1951042飛機(jī)制造中的互換性與協(xié)調(diào)性196105飛機(jī)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(shù)210111飛機(jī)零件切削加工概述2101111切削加工的基本概念2111112飛機(jī)切削加工零件的類型2111113飛機(jī)切削加工零件舉例211112常用金屬切削方法及設(shè)備2131121車削2131122銑削2151123鉆削2181124磨削2191125齒輪切削222113數(shù)控機(jī)床在飛機(jī)零件切削加工中的應(yīng)用226114飛機(jī)典型結(jié)構(gòu)件的切削加工2271141機(jī)翼整體壁板的機(jī)械加工2271142五軸數(shù)控加工中心2291143航空發(fā)動機(jī)機(jī)匣加工2301144飛機(jī)發(fā)動機(jī)整體葉輪的切削加工2311145飛機(jī)發(fā)動機(jī)葉片的切削加工2341146航空發(fā)動機(jī)典型轉(zhuǎn)動零組件加工技術(shù)241思考題243第12章先進(jìn)成形技術(shù)244121飛機(jī)鈑金類零件的特點和重要性244122飛機(jī)鈑金類零件及其成形方法的分類2461221飛機(jī)鈑金類零件的分類2461222飛機(jī)鈑金成形工藝247123飛機(jī)蒙皮拉形技術(shù)2471231飛機(jī)蒙皮的加工方法2471232飛機(jī)蒙皮拉形方式2481233多點模具蒙皮拉形技術(shù)249思考題253第13章增材制造技術(shù)254131增材制造技術(shù)概述2541311增材制造技術(shù)的分類和原理2541312增材制造技術(shù)的特點和關(guān)鍵技術(shù)256132增材制造的設(shè)備和工藝流程259133增材制造的應(yīng)用2611331民用領(lǐng)域2611332航空航天2621333激光增材制造在航空制造中的應(yīng)用263思考題266第14章復(fù)合材料加工技術(shù)267141復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用267142碳纖維復(fù)合材料成形方法2691421激光定位和手工鋪放2701422碳纖維復(fù)合材料纏繞成形2711423自動鋪帶技術(shù)2741424復(fù)合材料機(jī)器人三維空間縫合成形280143蜂窩復(fù)合材料及其制造技術(shù)2821431蜂窩夾層結(jié)構(gòu)簡介2821432蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的基本特性2831433蜂窩結(jié)構(gòu)在飛機(jī)上的應(yīng)用2841434鋁蜂窩芯材的制造285思考題286附錄287附錄A“機(jī)械工程概論”課程設(shè)計287附錄B設(shè)計方案說明書格式要求 292參考文獻(xiàn)294
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