机械设计手册:机械振动·机架设计(第5版)(单行本)

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出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787122071309
版次:1
商品编码:10280165
包装:平装
丛书名: 机械设计5
开本:16开
出版时间:2011-03-01
用纸:胶版纸
页数:191
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

  

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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):机械振动·机架设计》为《机械振动·机架设计》,包括机械振动的控制及利用、机架设计。机械振动的控制及利用主要介绍机械振动基础资料,线性振动、非线性振动与随机振动、振动的控制(隔振与减振方法、隔振设计、阻尼减振、动力吸振器、缓冲器设计、平衡法)等振动系统原理、模型参数、设计计算,以及常用机械振动的利用、测试技术等;机架设计主要介绍机架设计的一般知识,以及梁、柱和立架、桁架、框架、整体式机架及其他机架的设计与计算等。
《机械设计手册(第5版·单行本):机械振动·机架设计》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。

目录

第18篇 机械振动的控制及利用
本篇主要符号18-3
第1章 概述18-5
1 机械振动的分类及机械工程中的振动问题18-5
1.1 机械振动的分类18-5
1.2 机械工程中常遇到的振动问题18-6
2 有关振动的部分标准18-7
2.1 有关振动的部分国家标准18-7
2.2 国际振动标准简介18-10
3 机械振动等级的评定18-11
3.1 振动烈度的确定18-12
3.2 泵的振动烈度的评定举例18-13

第2章 机械振动的基础资料18-15
1 机械振动表示方法18-15
1.1 简谐振动表示方法18-15
1.2 周期振动幅值表示法18-16
1.3 振动频谱表示法18-16
2 弹性构件的刚度18-17
3 阻尼系数18-20
3.1 线性阻尼系数18-20
3.2 非线性阻尼的等效线性阻尼系数18-21
4 振动系统的固有角频率18-22
4.1 单自由度系统的固有角频率18-22
4.2 二自由度系统的固有角频率18-26
4.3 各种构件的固有角频率18-28
5 同向简谐振动合成18-33
6 各种机械产生振动的扰动频率18-34

第3章 线性振动18-35
1 单自由度系统自由振动模型参数及响应18-35
2 单自由度系统的受迫振动18-37
2.1 简谐受迫振动的模型参数及响应18-37
2.2 非简谐受迫振动的模型参数及响应18-39
3 直线运动振系与定轴转动振系的参数类比18-40
4 共振关系18-41
5 回转机械在启动和停机过程中的振动18-42
5.1 启动过程的振动18-42
5.2 停机过程的振动18-42
6 多自由度系统18-43
6.1 多自由度系统自由振动模型参数及其特性18-43
6.2 二自由度系统受迫振动的振幅和相位差角计算公式18-45
7 机械系统的力学模型18-45
7.1 力学模型的简化原则18-46
7.2 等效参数的转换计算18-46

第4章 非线性振动与随机振动18-49
1 非线性振动18-49
1.1 机械工程中的非线性振动问题18-49
1.2 非线性力的特征曲线18-50
1.3 非线性系统的物理性质18-53
1.4 分析非线性振动的常用方法18-56
1.5 等效线性化近似解法18-56
1.6 示例18-57
1.7 非线性振动的稳定性18-58
2 自激振动18-59
2.1 自激振动和自振系统的特性18-59
2.2 机械工程中常见的自激振动现象18-59
2.3 单自由度系统相平面及稳定性18-61
3 随机振动18-64
3.1 平稳随机振动描述18-65
3.2 单自由度线性系统的传递函数18-66
3.3 单自由度线性系统的随机响应18-67

第5章 振动的控制18-68
1 隔振与减振方法18-68
2 隔振设计18-68
2.1 隔振原理及一次隔振的动力参数设计18-68
2.2 一次隔振动力参数设计示例18-70
2.3 二次隔振动力参数设计18-71
2.4 二次隔振动力参数设计示例18-73
2.5 隔振设计的几个问题18-75
2.5.1 隔振设计步骤18-75
2.5.2 隔振设计要点18-76
2.5.3 圆柱螺旋弹簧的刚度18-76
2.5.4 隔振器的阻尼18-77
2.6 隔振器的材料与类型18-77
2.7 橡胶隔振器18-78
2.8 橡胶隔振器设计18-81
2.8.1 橡胶材料的主要性能参数18-81
2.8.2 橡胶隔振器刚度计算18-82
2.8.3 橡胶隔振器设计要点18-83
2.9 不锈钢丝绳减振器18-84
2.9.1 主要特点18-84
2.9.2 选型原则与方法18-85
3 阻尼减振18-88
3.1 阻尼减振原理18-88
3.2 材料的损耗因子与阻尼层结构18-89
3.2.1 橡胶阻尼层结构18-90
3.2.2 干摩擦阻尼减振器例18-91
3.3 线性阻尼隔振器18-92
3.3.1 减振隔振器系统主要参数18-92
3.3.2 最佳参数选择18-93
3.3.3 设计示例18-94
3.4 非线性阻尼系统的隔振18-95
3.4.1 刚性连接非线性阻尼系统隔振18-95
3.4.2 弹性连接干摩擦阻尼减振隔振器动力参数设计18-96
3.4.3 减振器设计18-97
4 动力吸振器18-98
4.1 动力吸振器设计18-99
4.1.1 动力吸振器工作原理18-99
4.1.2 动力吸振器的设计18-99
4.1.3 动力吸振器附连点设计18-100
4.1.4 设计示例18-100
4.2 加阻尼的动力吸振器18-101
4.2.1 设计思想18-101
4.2.2 减振吸振器的最佳参数18-102
4.2.3 减振吸振器的设计步骤18-103
4.3 二次减振隔振器设计18-104
4.3.1 设计思想18-104
4.3.2 二次减振隔振器动力参数设计18-104
4.4 摆式减振器18-105
4.5 冲击减振器18-106
5 缓冲器设计18-108
5.1 设计思想18-108
5.1.1 冲击现象及冲击传递系数18-108
5.1.2 速度阶跃激励18-109
5.1.3 缓冲弹簧的储能特性18-110
5.1.4 阻尼参数选择18-110
5.2 一次缓冲器设计18-111
5.2.1 缓冲器的设计原则18-111
5.2.2 设计要求18-112
5.2.3 一次缓冲器动力参数设计18-112
5.2.4 加速度脉冲激励波形影响提示18-112
5.3 二次缓冲器的设计18-112
6 平衡法18-113
6.1 结构的设计18-113
6.2 转子的平衡18-113
6.3 往复机械的平衡18-115

第6章 机械振动的利用18-116
1 概述18-116
1.1 振动机械的用途及工艺特性18-116
1.2 振动机械的组成18-117
1.3 振动机械的频率特性及结构特征18-117
1.4 有关振动机械的部门标准18-118
2 振动输送类振动机的运动参数18-119
2.1 机械振动指数18-119
2.2 物料的滑行运动18-119
2.3 物料抛掷指数18-120
2.4 常用振动机的振动参数18-121
2.5 物料平均速度18-121
2.6 输送能力与输送槽体尺寸的确定18-122
2.7 物料的等效参振质量和等效阻尼系数18-122
2.8 振动系统的计算质量18-123
2.9 激振力和功率18-123
3 单轴惯性激振器设计18-124
3.1 平面运动单轴惯性激振器18-124
3.2 空间运动单轴惯性激振器18-125
3.3 单轴惯性激振器动力参数(远超共振类)18-126
3.4 激振力的调整及滚动轴承18-127
4 双轴惯性激振器18-127
4.1 产生单向激振力的双轴惯性激振器18-127
4.2 空间运动双轴惯性激振器18-128
4.2.1 交叉轴式双轴惯性激振器18-129
4.2.2 平行轴式双轴惯性激振器18-129
4.3 双轴惯性激振器动力参数(远超共振类)18-130
4.4 自同步条件及激振器位置18-131
5 近共振类振动机18-132
5.1 惯性共振式18-132
5.1.1 主振系统的动力参数18-132
5.1.2 激振器动力参数设计18-133
5.2 弹性连杆式18-134
5.2.1 主振系统的动力参数18-134
5.2.2 激振器动力参数设计18-134
5.3 主振系统的动力平衡18-135
5.4 导向杆和橡胶铰链18-136
5.5 振动输送类振动机整体刚度和局部刚度的计算18-137
5.6 近共振类振动机工作点的调试18-138
5.7 间隙非线性弹簧设计18-138
6 振动机械动力参数设计示例18-138
6.1 远超共振惯性振动机动力参数设计示例18-138
6.2 惯性共振式振动机动力参数设计示例18-140
6.3 弹性连杆式振动机动力参数设计示例18-141
7 主要零部件18-143
7.1 振动源电机18-143
7.2 仓壁式振动器18-149
7.3 复合弹簧18-150
8 振动给料机18-152
9 利用振动来监测缆索拉力18-155
9.1 测量弦振动计算索拉力18-156
9.1.1 弦振动测量原理18-156
9.1.2 MGH型锚索测力仪18-156
9.2 按两端受拉梁的振动测量索拉力18-157
9.2.1 两端受拉梁的振动测量原理18-157
9.2.2 高屏溪桥斜张钢缆检测部分简介18-157
9.3 索拉力振动检测的最新方法18-159
9.3.1 考虑索的垂度和弹性伸长λ18-159
9.3.2 频差法18-160
9.3.3 拉索基频识别工具箱18-160

第7章 机械振动测量技术18-161
1 概述18-161
1.1 测量在机械振动系统设计中的作用18-161
1.2 振动的测量方法18-161
1.2.1 振动测量的主要内容18-161
1.2.2 振动测量的类别18-161
1.3 测振原理18-163
1.3.1 线性系统振动量时间历程曲线的测量18-163
1.3.2 测振原理18-163
1.4 振动测量系统图示例18-164
2 数据采集与处理18-164
2.1 信号18-164
2.1.1 信号的类别18-164
2.1.2 振动波形因素与波形图18-164
2.2 信号的频谱分析18-165
2.3 数据采集系统18-166
2.3.1 信号采集18-166
2.3.2 力锤及应用18-167
2.4 数据处理18-167
2.4.1 数据处理方法18-167
2.4.2 数字处理系统18-168
2.5 智能化数据采集与分析处理、监测系统18-168
3 振动幅值测量18-169
3.1 光测位移幅值法18-169
3.2 电测振动幅值法18-170
3.3 激光干涉测量振动法18-170
3.3.1 光学多普勒干涉原理测量物体的振动18-170
3.3.2 低频激光测振仪18-170
4 振动频率与相位的测量18-171
4.1 李沙育图形法18-171
4.2 标准时间法18-171
4.3 闪光测频法18-172
4.4 数字频率计测频法18-172
4.5 振动频率测量分析仪18-172
4.6 相位的测量18-172
5 系统固有频率与振型的测定18-173
5.1 自由衰减振动法18-173
5.2 共振法18-173
5.3 频谱分析法18-173
5.4 振型的测定18-174
6 阻尼参数的测定18-174
6.1 自由衰减振动法18-174
6.2 带宽法18-175

第8章 轴和轴系的临界转速18-176
1 概述18-176
2 简单转子的临界转速18-176
2.1 力学模型18-176
2.2 两支承轴的临界转速18-177
2.3 两支承单盘转子的临界转速18-178
3 两支承多盘转子临界转速的近似计算18-179
3.1 带多个圆盘轴的一阶临界转速18-179
3.2 力学模型18-179
3.3 临界转速计算公式18-179
3.4 计算示例18-181
4 轴系的模型与参数18-182
4.1 力学模型18-182
4.2 滚动轴承支承刚度18-182
4.3 滑动轴承支承刚度18-184
4.4 支承阻尼18-188
5 轴系的临界转速计算18-188
5.1 轴系的特征值问题18-188
5.2 特征值数值计算实例18-189
6 轴系临界转速设计18-190
6.1 轴系临界转速修改设计18-190
6.2 轴系临界转速组合设计18-192
7 影响轴系临界转速的因素18-193
参考文献18-195

第19篇 机架设计
第1章 机架结构概论19-3
1 机架结构类型19-3
1.1 按机架外形分类19-3
1.2 按机架的材料和制造方法分类19-3
1.3 按力学模型分类19-4
1.4 机架杆系结构类型19-5
2 机架杆系的几何不变性19-5
2.1 平面杆系的组成规则19-6
2.2 平面杆系的自由度计算19-6
2.2.1 平面杆系的约束类型19-6
2.2.2 平面杆系自由度的计算19-7
2.3 杆系几何特性与静定特性的关系19-7
3 机架设计计算的准则和要求19-8
3.1 机架设计的准则19-8
3.2 机架设计的一般要求19-9
3.3 设计步骤19-9
4 机架结构的选择19-9
4.1 一般规则19-9
4.2 静定结构与超静定结构的比较19-10
4.3 静定桁架与刚架的比较19-11
4.4 几种杆系结构力学性能的比较19-11
4.5 几种桁架结构力学性能的比较19-13
5 几种典型机架结构形式19-15
5.1 汽车车架19-15
5.1.1 梁式车架19-15
5.1.2 承载式车身车架19-16
5.1.3 各种新型车架形式19-17
5.2 摩托车车架和拖拉机架19-18
5.3 起重运输机械机架19-20
5.4 挖掘机机架19-23
5.5 管架与管子支吊架19-25
5.6 标准容器支座19-31
5.7 大型容器支架19-34

第2章 机架设计的一般规定19-35
1 载荷19-35
1.1 载荷分类19-35
1.2 组合载荷19-36
1.3 雪载荷和冰载荷19-36
1.4 风载荷19-37
1.5 地震载荷19-40
2 刚度要求19-42
2.1 《钢结构设计规范》的规定19-42
2.2 《起重机设计规范》的规定19-43
2.3 提高刚度的方法19-43
3 强度要求19-44
3.1 许用应力19-44
3.1.1 基本许用应力19-44
3.1.2 折减系数K19-44
3.1.3 基本许用应力表19-45
3.2 起重机钢架的安全系数和许用应力19-46
3.3 铆焊连接基本许用应力19-47
4 机架结构的简化方法19-48
4.1 选取力学模型的原则19-48
4.2 支座的简化19-48
4.3 结点的简化19-49
4.4 构件的简化19-49
4.5 简化综述及举例19-50
5 杆系结构的支座形式19-51
5.1 用于梁和刚架的支座19-51
5.2 用于柱和刚架的支座19-52
5.3 用于桁架的支座19-53
6 技术要求19-53

第3章 梁的设计与计算19-56
1 梁的设计19-56
1.1 纵梁的结构设计19-56
1.1.1 纵梁的结构19-56
1.1.2 梁的连接19-59
1.1.3 梁截面的有关数据19-59
1.2 主梁的上拱高度19-62
1.3 端梁的结构设计19-62
1.4 梁的整体稳定性19-63
1.5 梁的局部稳定性19-65
1.6 举例19-66
2 梁的计算19-68
2.1 梁的强度计算19-68
2.2 连续梁计算用表19-69
2.3 举例19-73
2.4 弹性支座上的连续梁19-75

第4章 柱和立架的设计与计算19-80
1 柱和立架的形状19-80
1.1 柱的外形19-80
1.2 柱的截面形状19-81
1.3 立柱的外形与影响刚度的因素19-82
1.3.1 起重机龙门架外形19-82
1.3.2 机床立柱及其他19-83
1.3.3 各种立柱类构件的刚度比较19-86
1.3.4 螺钉及外肋条数量对立柱连接处刚度的影响19-86
2 柱的连接及柱和梁的连接19-86
2.1 柱的拼接19-86
2.2 柱脚的设计与连接19-87
2.3 梁和柱的连接19-89
3 稳定性计算19-91
3.1 不作稳定性计算的条件19-91
3.2 轴心受压构件的稳定性验算公式19-91
3.3 结构件长细比的计算19-92
3.4 结构件的计算长度19-93
3.4.1 等截面柱19-93
3.4.2 变截面受压构件19-94
3.4.3 桁架构件的计算长度19-96
3.4.4 特殊情况19-97
3.5 偏心受压构件19-97
3.6 板的局部稳定性计算19-98
3.7 圆柱壳的局部稳定性计算19-101
4 柱的计算用表19-101

第5章 桁架的设计与计算19-108
1 静定梁式平面桁架的分类19-108
2 桁架的结构19-109
2.1 桁架结点19-109
2.2 管子桁架19-110
2.3 几种桁架的结构形式和参数19-111
2.3.1 结构形式19-111
2.3.2 尺寸参数19-112
2.4 桁架的起拱度19-115
3 静定平面桁架的内力分析19-115
3.1 截面法(用力矩平衡法计算)19-116
3.2 截面法(用力平衡法计算)19-116
3.3 结点法19-117
3.4 混合法19-117
3.5 代替法19-118
4 桁架的位移计算19-119
4.1 桁架的位移计算公式19-119
4.2 几种桁架的挠度计算公式19-120
4.3 举例19-123
5 超静定桁架的计算19-126
6 空间桁架19-127
6.1 平面桁架组成的空间桁架的受力分析法19-127
6.2 圆形容器支承桁架19-128

第6章 框架的设计与计算19-133
1 刚架的结点设计19-134
2 刚架内力分析方法19-135
2.1 力法计算刚架19-136
2.1.1 力法的基本概念19-136
2.1.2 计算步骤19-136
2.1.3 简化计算的处理19-137
2.2 位移法19-139
2.2.1 角变位移方程19-139
2.2.2 应用基本体系及典型方程计算刚架的步骤19-140
2.2.3 应用结点及截面平衡方程计算刚架的步骤19-141
2.3 简化计算举例19-142
3 框架的位移19-143
3.1 位移的计算公式19-143
3.1.1 由载荷作用产生的位移19-143
3.1.2 由温度改变所引起的位移19-144
3.1.3 由支座移动所引起的位移19-145
3.2 图乘公式19-145
3.3 空腹框架的计算公式19-148
4 等截面刚架内力计算公式19-149
4.1 等截面单跨刚架计算公式19-149
4.2 均布载荷等截面等跨排架计算公式19-157

第7章 其他形式的机架19-159
1 整体式机架19-159
1.1 概述19-159
1.2 有加强肋的整体式机架的肋板布置19-160
1.3 布肋形式对刚度影响19-161
1.4 肋板的刚度计算19-162
2 箱形机架19-165
2.1 箱体结构参数的选择19-165
2.1.1 壁厚的选择19-165
2.1.2 加强肋19-166
2.1.3 孔和凸台19-166
2.1.4 箱体的热处理19-166
2.2 壁板的布肋形式19-167
2.3 箱体刚度19-167
2.3.1 箱体刚度的计算19-167
2.3.2 箱体刚度的影响因素19-168
2.4 齿轮箱箱体刚度计算举例19-172
2.4.1 齿轮箱箱体的计算19-172
2.4.2 车床主轴箱刚度计算举例19-175
3 轧钢机类机架设计与计算方法19-176
3.1 轧钢机机架形式与结构19-176
3.2 短应力线轧机19-177
3.3 闭式机架强度与变形的计算19-178
3.3.1 计算原理19-178
3.3.2 计算结果举例19-180
3.3.3 机架内的应力与许用应力19-181
3.3.4 闭口式机架的变形(延伸)计算19-182
3.4 开式机架的计算19-183
4 桅杆缆绳结构19-184
5 柔性机架19-185
5.1 钢丝绳机架19-185
5.1.1 概述19-185
5.1.2 输送机钢丝绳机架的静力计算19-185
5.1.3 钢丝绳的拉力19-186
5.1.4 钢丝绳的预张力19-186
5.1.5 钢丝绳鞍座尺寸19-186
5.2 浓密机机座柔性底板(托盘)的设计19-187
参考文献19-190

前言/序言

《机械设计手册》自1969年第一版出版发行以来,已经修订至第五版,累计销售量超过120万套,成为新中国成立以来,在国内影响力最强、销售量最大的机械设计工具书。作为国家级的重点科技图书,《机械设计手册》多次获得国家和省部级奖励。其中,1978年获全国科学大会科技成果奖,1983年获化工部优秀科技图书奖,1995年获全国优秀科技图书二等奖,1999年获全国化工科技进步二等奖,2002年获石油和化学工业优秀科技图书一等奖,2003年获中国石油和化学工业科技进步二等奖。1986~2002年,连续被评为全国优秀畅销书。
与时俱进、开拓创新,实现实用性、可靠性和创新性的最佳结合,协助广大机械设计人员开发出更好更新的产品,适应市场和生产需要,提高市场竞争力和国际竞争力,这是《机械设计手册》一贯坚持、不懈努力的最高宗旨。
《机械设计手册》第四版出版发行至今已有6年多的时间,在这期间,我们进行了广泛的调查研究,多次邀请了机械方面的专家、学者座谈,倾听他们对第五版修订的建议,并深入设计院所、工厂和矿山的第一线,向广大设计工作者了解《手册》的应用情况和意见,及时发现、收集生产实践中出现的新经验和新问题,多方位、多渠道跟踪、收集国内外涌现出来的新技术、新产品,改进和丰富《手册》的内容,使《手册》更具鲜活力,以最大限度地快速提高广大机械设计人员自主创新的能力,适应建设创新型国家的需要。
机械设计手册:机械系统可靠性与状态监测(第6版) 本书是《机械设计手册》系列中的核心分册之一,专注于机械系统在实际运行环境下的可靠性评估、故障诊断与状态监测技术。 本书全面系统地阐述了现代机械设备在设计、制造、运行和维护全生命周期中的可靠性理论、评估方法及状态监测技术,是工程师、研究人员和技术管理人员不可或缺的专业参考书。 --- 第一部分 机械系统可靠性理论与评估(约500字) 本部分系统梳理了机械可靠性工程的基本概念和理论框架,为理解和提高机械系统的寿命与可靠性奠定了坚实基础。 1. 可靠性基础与数学模型: 详细介绍了可靠性、耐久性、维修性、保障性等核心指标的定义、度量方法及相互关系。重点阐述了随机变量、概率分布(如威布尔分布、指数分布、正态分布)在描述零部件和系统失效过程中的应用。引入了可靠性函数 $R(t)$、风险率函数 $lambda(t)$ 的数学表达及其物理意义,并对比了浴盆曲线(Bathtub Curve)在不同寿命阶段的特性。 2. 故障模式、影响与危害分析(FMECA): 系统讲解了如何识别潜在的故障模式。FMECA的步骤、矩阵构建方法以及如何量化故障的严重度(Severity)、发生度(Occurrence)和探测度(Detection),计算风险优先数(RPN)。本章特别强调了针对复杂机械结构,如何从设计源头预防系统性故障。 3. 可靠性分配与计算: 探讨了系统级可靠性指标的确定方法,包括串联、并联、n/m 结构以及更复杂的组合系统可靠性分析。重点介绍了可靠性分配的工程方法,即如何根据系统任务要求,将总可靠度指标合理分配给子系统和零部件,确保设计满足性能指标。 4. 寿命预测与加速寿命试验: 介绍了基于物理模型和统计模型的寿命预测方法。深入探讨了加速寿命试验(ALT)的设计原则、试验方案(如恒定应力法、递增应力法)以及数据处理技术,特别是如何利用阿累尼乌斯(Arrhenius)模型、因荷模型(Inverse Power Law)等将加速条件下的寿命数据外推至正常工作条件下的寿命估计。 5. 人为因素与维护性分析: 分析了操作人员失误在机械故障中的影响,引入了人机工程学在可靠性设计中的考量。同时,详细阐述了维修性设计原则,如模块化设计、易于更换性,并引入平均修复时间(MTTR)作为关键指标,指导设计保障系统的维护流程。 --- 第二部分 机械系统状态监测与故障诊断(约600字) 本部分聚焦于现代状态监测(Condition Monitoring, CM)技术,旨在通过实时或周期性数据采集,预测和诊断机械设备的健康状态,实现预测性维护(PdM)。 1. 状态监测技术概述与传感器技术: 概述了状态监测在工业4.0背景下的重要性及其在减少停机时间中的经济效益。详细介绍了应用于机械系统状态监测的关键传感器技术: 振动传感器: 包括压电式加速度计、速度传感器和位移传感器,重点讲解了其工作原理、频率响应特性及安装注意事项。 温度监测: 红外热成像技术和接触式温度传感器在轴承、齿轮箱过热诊断中的应用。 油液分析: 介绍润滑油的颗粒计数、水分含量、酸值和磨损金属元素分析技术,作为设备内部磨损的直接指标。 声发射(AE)技术: 针对疲劳裂纹萌生和扩展的早期检测应用。 2. 信号处理与特征提取: 状态监测数据的处理是诊断的基础。本章详细讲解了时域、频域和时频域分析方法: 时域分析: 均方根值(RMS)、峰值因子、峭度(Kurtosis)在冲击性故障(如滚动轴承早期损伤)诊断中的应用。 频域分析(FFT): 傅里叶变换在识别旋转机械固有频率和故障特征频率(如轴承滚道、滚珠、内圈和外圈的特征频率)中的核心地位。讲解了谱线分析的技巧和掩盖效应的处理。 小波分析: 针对非平稳、瞬态信号(如冲击信号)的有效分解和特征提取方法。 3. 故障诊断的模式识别与智能分析: 系统介绍了基于监测数据的故障诊断方法,从传统的阈值报警到现代的基于模型和数据驱动的方法: 故障特征矩阵与数据库: 建立不同故障模式(如不平衡、不对中、裂纹、松动)对应的特征参数集合。 模式识别技术: 介绍经典模式识别方法如主成分分析(PCA)、支持向量机(SVM)在故障分类中的应用。 深度学习在预测性维护中的应用: 探讨使用卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)对振动信号进行自动特征学习和高精度分类,实现对早期、微弱故障的实时识别。 4. 在线监测系统集成与数据管理: 讨论了如何构建集成的状态监测系统(CMS),包括数据采集硬件(DAQ)、数据传输协议(如OPC UA、Ethernet/IP)以及后台健康管理软件(PHM系统)。强调了数据清洗、时间同步和数据安全的重要性,确保监测数据的准确性和可用性。 --- 第三部分 典型机械结构可靠性设计案例(约400字) 本部分通过具体的机械部件设计实例,将理论知识与工程实践相结合,展示状态监测数据如何反哺设计优化。 1. 滚动轴承的寿命设计与状态监测: 详细分析了滚动轴承在变载荷、冲击载荷下的寿命计算修正系数。结合振动分析,讲解如何通过识别特征频率来区分内圈、外圈或滚动体损伤,并指导选择更合适的轴承类型和润滑方案。 2. 齿轮传动系统的疲劳可靠性与磨损监测: 讨论了齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳寿命评估(ISO/AGMA标准)。重点介绍如何利用油液分析中的铁、铬、铅等元素含量变化,结合振动分析中的高频能量变化,提前预警齿面点蚀和胶合故障。 3. 联轴器与连接件的对中性与动态特性: 分析了联轴器不对中导致的振动放大效应。通过三维激光对中仪的使用规范和事后振动分析对比,指导工程师如何进行高精度安装,并监测因基础沉降或轴系热膨胀导致的对中性变化。 4. 刚性结构的裂纹扩展监测与疲劳寿命管理: 针对焊接件、铸件等关键承载结构,介绍了应变片技术和超声波无损检测(UT)在疲劳裂纹起始阶段的应用。结合断裂力学原理,指导工程师如何基于裂纹扩展速率(da/dN)来制定安全的退役或维修周期。 --- 总结: 《机械设计手册:机械系统可靠性与状态监测(第6版)》不仅是可靠性理论的深度解析,更是现代预测性维护(PdM)技术的实操指南。本书内容详实,图表丰富,旨在帮助读者构建基于数据的、主动式的机械资产管理体系,显著提升机械设备的运行效率和全生命周期价值。

用户评价

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关于“机架设计”这一章,我主要是冲着这里的结构优化技巧来的。过去设计机床底座或者大型设备支架时,总是在强度和刚度之间做艰难的平衡,而且每次修改设计总感觉像在盲人摸象。这本手册在这方面提供了非常坚实的理论基础和大量工程实例。它详细阐述了如何通过材料选择、拓扑优化以及不同支撑方式对机架的整体刚度和抗疲劳性能产生的影响。我特别关注了关于动态刚度特性的讨论,书中用大量的有限元分析(FEA)结果来佐证理论,这对于我们这些高度依赖CAE软件的工程师来说,无疑是提供了校准和验证模型的可靠依据。我记得其中提到了一种新型的箱形梁结构形式,用于替代传统的焊接H型钢架,不仅减轻了自重,同时显著提高了中高频段的阻尼性能。这些都是书本上直接可以借鉴的宝贵经验,我马上把这个思路应用到了我们下一个产品的概念设计中去,希望能够有效降低设备在高速运转时的共振风险。这本书的价值就在于它能把理论推导和实际应用中的工程取舍讲得如此透彻。

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我已经用了这本书大约两个月的时间,发现它最大的特点在于其内容的“更新迭代”和“案例的工程化”。毕竟是第5版,很多内容明显融入了近些年的新材料和新制造工艺的影响。例如,书中在处理柔性铰链和软连接件的振动特性时,引入了一些关于增材制造(3D打印)结构件的分析方法,这对于我们研发部门来说,是紧跟时代步伐的重要参考。另外,在关于噪声控制的章节中,它不再仅仅停留在传统的隔振垫选择上,而是深入探讨了声学匹配和能量耗散路径的设计,这一点非常具有前瞻性。我特别喜欢它在介绍复杂机理时所采用的那种严谨但不失亲和力的语言风格。它不会因为内容晦涩就回避,而是用巧妙的类比或者对比的方式,把那些看似高深的动力学问题,分解成读者可以接受的小块,让人在阅读过程中既感到挑战性,又充满掌握知识的成就感。

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说实话,我买这本工具书的时候,是抱着“希望它能帮我快速解决眼前的难题”的心态。结果发现,它更像是一部厚重的教科书和一本实战手册的完美结合体。它的覆盖面非常广,从基础的振动学原理到先进的结构动力学应用,几乎涵盖了一个机械结构工程师在处理振动和刚性问题时可能遇到的所有核心知识点。我注意到,相比于一些侧重于特定软件操作的手册,这本书的重点在于“不变的物理规律”和“普适的设计原则”。比如,关于如何通过改变截面惯性矩来调整结构的频率响应,书中给出的公式和图解极其详尽,即使用在非常规截面的构件设计上,也能通过分解法得到较为精确的估算。我个人认为,对于刚入行不久,或者需要系统性梳理自己知识体系的年轻工程师来说,它是一份极好的参照标准。它没有那种浮于表面的介绍,而是扎扎实实地构建了一个从宏观到微观的分析框架。

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这本《机械设计手册:机械振动·机架设计(第5版)》拿到手,说实话,分量十足,光是这厚度就让人对它寄予厚望。我手头正好有个老旧设备的减振项目需要攻克,本来是想找点现成的经验贴过来参考,结果翻开这本书才发现,它更像是一本体系非常完整的工具书,而不是一本经验分享集。首先,关于“机械振动”这部分,内容组织得非常有条理,从最基础的单自由度系统分析讲起,逐步过渡到复杂的多自由度系统、随机振动以及非线性振动。我对其中关于模态分析的章节印象特别深刻,讲解得非常细致,图表和公式的推导逻辑清晰,即便是涉及到傅里叶变换和频域分析这些比较抽象的概念,作者也配上了不少直观的图例来辅助理解。我尝试着用书里提到的方法去验证我手头那台设备在不同转速下的固有频率,发现计算结果与实际测试值之间的误差比我以往用的其他资料要小得多,这让我对后续用它来优化阻尼设计更有信心了。它不是那种快餐式的指导,更像是一位经验丰富的大师在手把手教你如何从原理上理解问题,对于需要进行深度设计和分析的工程师来说,这本书的价值是无可替代的。

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从排版和实用性的角度来看,这本书的设计也体现了对用户体验的细致考量。虽然内容专业且深入,但它在关键公式和设计参数的引用部分,都做了清晰的标记和总结,方便我们在实际工作中快速定位和查阅。书中的插图质量非常高,无论是结构示意图还是波形图,都清晰明了,极大地减少了阅读理解的障碍。特别是那些关于“故障诊断”和“振动抑制”的表格化总结,简直是救急神器。我曾经在一次紧急现场维护中,根据书中列出的“常见故障现象与可能原因的对应表”,迅速锁定了问题所在,比我翻阅以往分散的笔记要快得多。总的来说,它不仅仅是一本理论书籍,更像是一个可靠的“现场工程师伙伴”。它用扎实的工程经验和严谨的学术态度,为我们解决机械系统中的振动和结构稳定性问题,提供了一个全面、深入且高度可靠的解决方案库。

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送货快,书正品!带发票,很好用!

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不错,正版书,发货很快。

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书和我期待的一样,很满意。

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比较好好看着了

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一本很不错的书,推荐阅读,很强

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《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》。

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单位报销还没看,包装不错

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可惜我有些看不懂,别人推荐的。

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帮老公公司买的,太方便啦

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