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[美] 亚历山大·H.斯洛克姆(AlexanderH 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111565819

商品编码：15257427644

出版时间：2017-07-01

作  者:(美)亚历山大·H.斯洛克姆(Alexander H.Slocum) 著；王建华 等 译 定  价:168 出 版 社:机械工业出版社 出版日期:2017年07月01日 页  数:643 装  帧:精装 ISBN:9787111565819 ●译者序
●原版书前言
●第1章精密机械设计概论1
●1.1引言1
●1.2经济学分析基础2
●1.3项目管理:理论和实施9
●1.4设计工程师应具备的素质15
●1.5设计案例:高速加工中心(HSMC)29
●1.6设案例:三坐标测量仪40
●第2章度、重复性与分辨率的原理52
●2.1引言52
●2.2制订系统误差分配55
●2.3准静态机械误差71
●2.4动态力引起的误差92
●2.5设计案例研究:丝杠调整不当引起的支架直线度误差94
●第3章模拟传感器101
●3.1引言101
●3.2非光学传感器系统106
●第4章光学传感器141
●4.1引言141
●部分目录

内容简介

本书既有优选的基础理论体系，又特别重视工程实际，是精密机械领域一部传授知识、启迪智慧、激励创新的经典之作，是美国麻省理工学院公开课程的指定用书。本书将精密机械作为一个各个部件之间相互协作的集成系统，重点放在精密机械零件的机械结构设计及其与传感器和控制系统集成，以达到系统性能佳；在设计中，强调设计将如何影响整个系统的准确度、重复性和分辨率；提供了许多具有创造性的设计案例。全书共包括10章：靠前章精密机械设计概论，第2章准确度、重复性与分辨率的原理，第3章模拟传感器，第4章光学传感器，第5章传感器的安装和校准，第6章车削中心几何误差与热误差，第7章系统设计注意事项，第8章接触式轴承，第9章非接触式轴承，靠前0章驱动与传动。 历史已经证明：精密机械是工业社会的基本要素。事实上，从集成电路制造，到光学零件加工，再到汽车生产，现代工业高度依赖于精密机械。鉴于目前已经有许多的机械零件设计教材，本书假设读者已经熟知相关概念。精密机械是一个各部件相互协作的集成系统，因此，本书侧重于精密机械部件的结构设计，以及精密机械部件与传感器和控制系统的集成优化设计。在部件设计的论述中着重探讨设计是如何影响机械的整体、重复性以及分辨率等内容。    任何一本教材都不可能涵盖机械、传感器及控制系统等设计的全部内容。本书主要涉及精密机械部件及设备的集成设计。对传感器和控制系统则先介绍其基本工作原理，然后通过实例给出市面上常见传感器的特性，而控制系统的设计主要讨论控制单元的选取及其对机械可控性的影响。    设计是分析与创新的结合，本书旨在为读者提供清晰的理论背等

探索宇宙的奥秘：天体物理学前沿 本书将带领您踏上一段令人神往的宇宙探索之旅，深入了解我们所居住的浩瀚星辰大海。我们将拨开重重迷雾，揭示宇宙从诞生至今的演化历程，探寻那些隐藏在遥远星系和神秘黑洞背后的深刻规律。 第一章：宇宙的黎明——大爆炸理论与早期宇宙 宇宙的起源是一个亘古不变的谜团，而大爆炸理论为我们描绘了一幅最为接近现实的图景。本章将详细阐述大爆炸理论的核心观点，从宇宙的奇点爆发，到物质和能量的初步形成，再到宇宙微波背景辐射的揭示，我们将一步步追溯宇宙最古老的痕迹。我们会深入探讨宇宙膨胀的证据，例如红移现象以及哈勃定律的意义。此外，还将介绍早期宇宙中基本粒子如何结合形成原子，以及原初核合成的奇妙过程，为后续宇宙结构的形成奠定基础。你将了解到，我们今天所见的宇宙，都源于那一次惊天动地的“爆炸”。 第二章：恒星的诞生与演化——宇宙的熔炉 恒星，是宇宙中最耀眼的存在，也是构成宇宙物质循环的关键环节。本章将聚焦于恒星的生命周期，从星云的坍缩引发核聚变，到年轻恒星的光芒初绽，再到老年恒星走向衰亡的各种形态。我们将详细剖析恒星内部的核聚变反应，解释氢元素如何转化为氦元素，并释放出巨大的能量，支撑起恒星的辉煌。你将认识到，我们身体中的许多元素，例如碳、氧、铁，都曾诞生于恒星的炽热核心，并通过超新星爆发等壮丽事件散播到宇宙空间。我们还会探讨不同质量的恒星，它们如何经历截然不同的演化路径，最终成为白矮星、中子星，甚至是最神秘的黑洞。 第三章：星系的形成与演化——宇宙的岛屿 宇宙并非杂乱无章，而是由无数个星系组成的庞大结构。本章将带领你遨游于广袤的星系海洋，理解星系是如何形成的，以及它们又是如何随着时间而演化的。我们将从引力作用下物质的聚集，到原恒星盘的形成，再到第一批恒星的诞生，逐步勾勒出星系从无到有的过程。你将了解到，不同形态的星系，如旋涡星系、椭圆星系和不规则星系，它们各自有着独特的形成机制和演化历史。本章还会深入探讨星系之间的相互作用，例如并合、潮汐瓦解等，这些宇宙级的“碰撞”如何塑造着星系的形态和演化进程。此外，我们还将关注星系中心的活动，尤其是超大质量黑洞在星系演化中所扮演的关键角色。 第四章：黑洞的秘密——时空的扭曲者 黑洞，是宇宙中最令人着迷和敬畏的存在。它们拥有强大的引力，甚至连光都无法逃脱。本章将深入探索黑洞的本质，从爱因斯坦的广义相对论出发，理解黑洞的形成机制，例如大质量恒星死亡后的坍缩。我们将详细介绍黑洞的视界、奇点等关键概念，并探讨潮汐力如何撕裂靠近它的物体。你将了解到，黑洞并非完全“吞噬一切”的怪物，它们在宇宙中也扮演着重要的角色，例如作为星系演化的驱动力，以及对周围物质产生深刻影响。本书还将介绍目前我们观测黑洞的主要手段，例如引力波探测和X射线辐射的分析，以及我们正在努力解答的关于黑洞信息佯谬等前沿问题。 第五章：暗物质与暗能量——宇宙的未知力量 尽管我们对宇宙的了解日益深入，但宇宙中仍然存在着我们尚未完全理解的神秘力量——暗物质和暗能量。本章将聚焦于这两个“看不见”的宇宙组成部分，它们占据了宇宙总质能的大部分。我们将详细阐述支持暗物质存在的观测证据，例如星系旋转曲线异常和引力透镜效应，并介绍当前主流的暗物质候选者。随后，我们将转向暗能量，解释它如何驱动宇宙的加速膨胀，并介绍关于暗能量本质的各种理论模型。你将认识到，暗物质和暗能量的发现，彻底改变了我们对宇宙构成的认知，也为未来的宇宙学研究指明了方向。 第六章：系外行星的探索——宇宙中的“地球” 在浩瀚的宇宙中，我们是否是孤独的？这个问题促使天文学家们将目光投向了地球之外，寻找可能存在生命的系外行星。本章将详细介绍寻找和研究系外行星的各种方法，例如凌星法、视向速度法和直接成像法。你将了解到，我们已经发现了数以千计的系外行星，其中一些甚至位于其恒星的“宜居带”内，具备液态水存在的可能性。本章还将探讨如何分析系外行星的大气成分，寻找潜在的生物标志物，并展望未来更先进的望远镜和探测器将如何进一步拓展我们对外星世界的认知。 第七章：宇宙的未来——无限的猜想 宇宙的未来走向，是天文学家们不断思考和探索的终极问题之一。本章将基于我们对宇宙现有知识的理解，探讨宇宙可能出现的几种未来场景。我们将分析宇宙膨胀速度、物质密度和暗能量性质等关键因素，来推演宇宙是会继续膨胀下去，还是最终会收缩，抑或是进入一个永恒的平衡状态。你将了解到，不同的宇宙模型，例如“大撕裂”、“大挤压”和“热寂”等，都描绘了宇宙可能面临的截然不同的终局。本书还将展望人类在探索宇宙未来过程中可能扮演的角色，以及我们对宇宙命运的持续追问将如何推动科学的进步。 本书特色： 科学严谨与通俗易懂的结合： 本书在保证科学准确性的基础上，力求用清晰易懂的语言来解释复杂的宇宙学概念，让非专业读者也能领略宇宙的壮丽与深邃。 前沿理论与最新观测的融合： 我们将介绍最新的天文观测成果和前沿的理论研究进展，带你紧跟宇宙探索的最前线。 丰富的图像与图表辅助： 通过精心设计的插图、天文图像和数据图表，直观地展现宇宙的宏伟景象和复杂的科学原理。 引发思考的深度探讨： 不仅仅是知识的传递，本书更注重激发读者对宇宙的好奇心和探索欲，引发对生命、存在和宇宙意义的深刻思考。 本书适合所有对宇宙充满好奇的读者，无论你是天文爱好者，还是希望了解宇宙学基本知识的学生，亦或是对人类在宇宙中的位置感到迷茫的探索者，都能在这本书中找到属于你的那片星辰大海。让我们一起，用科学的眼睛，去丈量宇宙的尺度，去感受宇宙的脉搏，去探索那隐藏在黑暗中的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次拿起《精密机械设计》这本书时，我抱着一种学习者的好奇心。这本书给我带来的惊喜，远超我的预期。作者的叙述方式就像是一位经验丰富的老师，他能够将复杂抽象的概念，用清晰易懂的语言进行阐释。我尤其喜欢书中关于表面处理和涂层技术的那部分内容。作者并没有仅仅停留在材料本身，而是深入讲解了如何通过各种表面处理工艺，来改善机械零件的耐磨性、耐腐蚀性、减小摩擦系数，甚至赋予其特殊的导电、绝缘等功能。他列举了电镀、阳极氧化、PVD、CVD等多种主流技术，并详细分析了它们的原理、优缺点以及在不同应用场景下的选择依据。 让我感到十分受益的是，书中还专门开辟了一个章节，探讨了精密机械的设计规范和标准化。作者强调了标准化在提高设计效率、降低制造成本、保证产品互换性方面的重要作用。他介绍了国际上通用的机械设计标准，例如ISO、ASME等，并讲解了如何运用这些标准来指导具体的设计工作。此外，书中还涉及到了一些行业特定的设计指南，这让我意识到，精密机械的设计并非一成不变，而是需要根据具体应用的行业特点进行调整和优化。这种高度的实用性和前瞻性，让这本书充满了价值。

评分☆☆☆☆☆

《精密机械设计》这本书，对于我这个对机械领域一窍不通的人来说，无疑是一扇全新的窗口。作者的写作风格如同他所描绘的机械一样，严谨、精确，却又不失灵动。他用一种引导性的方式，将我带入了他精心构建的精密世界。我特别赞赏书中关于运动精度和定位误差分析的章节。作者并没有将这些概念描绘成高深莫测的学问，而是通过具体的实例，比如描述一个数控机床的刀具路径是如何被精确控制的，以及在制造过程中可能出现的各种误差源，例如机床本身的刚性不足、导轨的磨损、温度变化等。 让我惊叹的是，书中还详细介绍了误差补偿和校正的技术。作者讲解了如何通过建立误差模型，利用传感器进行实时监测，并采取相应的补偿措施来减小定位误差，从而提高机械的整体精度。他提到了许多先进的控制算法和补偿策略，这让我看到了精密机械设计在数字化和智能化时代的无限潜力。这本书让我深刻体会到，精密机械的设计不仅仅是静态的结构设计，更是动态的控制和优化过程，它需要跨越多个学科的知识融合。

评分☆☆☆☆☆

《精密机械设计》这本书，就像一位经验丰富的智者，用它深邃的智慧，为我打开了一扇通往精密世界的大门。作者的叙述逻辑清晰，条理分明，让我能够在短时间内掌握复杂的设计原理。我尤其欣赏书中关于液压和气动系统的设计部分。作者并没有仅仅停留在对元件的介绍，而是深入讲解了如何根据系统需求，来选择合适的泵、阀、油缸等元件，并进行合理的系统集成。他分析了不同液压回路的工作原理和应用场合，以及如何通过优化系统设计来提高系统的效率、稳定性和可靠性。 让我感到惊喜的是，书中还涉及到了一些微机电系统（MEMS）的设计理念。作者展望了MEMS技术在传感器、执行器等方面的巨大潜力，并介绍了一些基础的设计和制造方法。这让我看到了精密机械设计在微观世界的应用前景。这本书让我深刻体会到，精密机械设计是一个不断发展和创新的领域，它需要紧跟时代发展的步伐，不断吸纳新的技术和理念。读完这本书，我仿佛看到了未来机械发展的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本《精密机械设计》真是让我大开眼界。当我拿到它的时候，我并不知道自己会在接下来的几天里，把它几乎当作一本小说来读，一口气读到半夜，甚至在上班路上也忍不住掏出来翻几页。它不仅仅是堆砌公式和理论，更像是在讲述一个精密世界诞生的故事。作者的叙事风格非常吸引人，他不是那种枯燥的知识灌输者，而是像一位经验丰富的工匠，带着我一步步走进那些精密的零件背后，感受它们是如何被设计、被制造、被赋予生命力的。 我特别喜欢其中关于公差分析和配合的部分。一开始我以为会是枯燥的数字游戏，但作者却把它描绘成了一场精心策划的“游戏”，每一个数字都代表着一份妥协，一份对性能和成本的权衡。他用非常生动的比喻，比如描述一个轴承的配合，就像是描述两个人之间的默契，太紧了会摩擦生热，太松了又会摇摇欲坠。这种形象的解读，让我这个非专业人士也能瞬间领悟到其中复杂的原理。而且，他并没有仅仅停留在理论层面，而是深入到实际的生产环节，分析了不同的加工工艺对公差的影响，以及如何在设计阶段就预见到并规避潜在的制造难题。这让我意识到，精密机械设计绝不仅仅是纸上谈兵，更是对现实生产的高度模拟和优化。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《精密机械设计》这本书不仅仅是一本教科书，更像是一份写给未来工程师的“行动指南”。作者的写作风格非常务实，他很少讲大道理，而是直接切入核心，用大量的图表、数据和案例来支撑自己的观点。我尤其喜欢他在讲解振动和噪声控制那一章时的处理方式。他并没有把这个问题描绘成一个抽象的概念，而是通过分析各种振动源的产生机制，以及它们对机械性能和工作环境的影响，来强调控制的必要性。他列举了许多具体的减振降噪措施，例如加装阻尼器、调整结构刚度、优化加工精度等，并深入分析了各种措施的优缺点和适用范围。 让我印象深刻的是，书中还详细讲解了设计中的可靠性工程。作者强调，精密机械的设计不仅仅要满足功能需求，更要保证在各种工况下的长期稳定运行。他介绍了失效模式与影响分析（FMEA）等系统性的可靠性评估方法，并提供了许多提高产品可靠性的设计技巧，例如冗余设计、过载保护、应力集中避免等。这种对可靠性的高度重视，让我深刻体会到精密机械设计背后所蕴含的严谨和责任感。这本书让我明白了，真正的精密，不仅在于精巧的结构，更在于经久耐用的品质。

评分☆☆☆☆☆

当我开始翻阅《精密机械设计》时，我内心是有些忐忑的，毕竟“精密”二字听起来就充满了技术门槛。然而，这本书却以一种极其友好的姿态迎接了我，仿佛一位耐心细致的导师，循序渐进地引导我进入这个奇妙的世界。作者在开篇就巧妙地避开了晦涩的专业术语，而是从宏观的角度，勾勒出精密机械在现代工业中的重要地位，以及它如何驱动着科技进步的各个领域。这种“破冰”的方式，瞬间消除了我的距离感，让我意识到，精密机械设计并非高不可攀，而是与我们的生活息息相关。 尤其让我印象深刻的是关于材料选择和力学性能分析的章节。作者并没有简单地罗列各种材料的属性，而是深入探讨了不同材料在特定应力、温度、腐蚀等环境下的表现，以及如何根据设计需求进行最优选择。他举例说明了航空航天领域对轻质高强材料的苛求，以及医疗器械领域对生物相容性和耐磨性的严格要求。更让我惊叹的是，书中详细讲解了有限元分析等现代计算方法，是如何帮助设计师在虚拟环境中预测部件的受力情况，从而优化结构，避免不必要的浪费和风险。这让我感受到，精密机械设计是一门集科学、工程与艺术于一体的学科，需要深厚的理论基础和敏锐的实践洞察力。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《精密机械设计》这本书时，我满怀期待，而它也的确没有让我失望。作者的写作风格非常独特，他能够将原本枯燥的技术内容，变得生动有趣，引人入胜。我尤其喜欢书中关于齿轮设计和传动效率的那部分内容。作者并没有简单地介绍齿轮的类型和参数，而是深入讲解了齿轮啮合时的受力情况，以及如何通过优化齿形、齿数等参数来提高传动精度、降低噪声和振动。他甚至还提到了齿轮的失效模式，比如齿面疲劳、齿根折断等，并给出了相应的预防措施。 令我印象深刻的是，书中还对滚动轴承和滑动轴承的设计进行了详细的阐述。作者分析了不同类型轴承的结构特点、承载能力、摩擦特性以及寿命计算方法。他强调了轴承的润滑和密封在保证其正常工作中的关键作用，并提供了许多实用的设计建议。这种深入浅出的讲解方式，让我这个对机械一知半解的人，也能轻松理解其中的奥秘。读完这本书，我感觉自己仿佛置身于一个庞大而精密的机械世界，充满了探索的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

读完《精密机械设计》这本书，我感觉自己仿佛被带入了一个微观而又宏大的世界。作者的笔触细腻而又深刻，他不仅仅是在介绍机械设计本身，更是在解读一种思维方式，一种严谨认真的工作态度。我尤其欣赏书中关于应力应变分析的那一章节。作者没有直接抛出复杂的公式，而是从最基本的受力模型出发，逐步引导读者理解材料在受力时的形变规律。他用各种形象的比喻，比如形容一个薄壁圆筒在内压作用下的应力分布，就像是挤压一个饱满的气球，应力是如何从中心向四周传递的。 让我印象深刻的是，书中还对各种连接方式进行了详细的阐述，从螺纹连接、键槽连接到焊接、铆接，作者不仅分析了它们的受力特点和承载能力，还对它们的装配精度、可靠性和经济性进行了深入的对比。他甚至还提到了在设计过程中如何避免应力集中，如何选择合适的连接方式以提高整体结构的强度和寿命。这种细致入微的讲解，让我对机械连接有了全新的认识。读完这本书，我才真正明白，看似简单的连接，背后却蕴含着如此多的科学原理和工程考量。

评分☆☆☆☆☆

我通常对技术类的书籍不太感冒，觉得它们要么太过晦涩难懂，要么过于空泛。但《精密机械设计》却完全颠覆了我的固有印象。这本书就像一位经验丰富的工程师，用朴实却深刻的语言，娓娓道来。他没有炫技，没有故弄玄虚，只是将那些看似复杂的原理，分解成一个个易于理解的片段，再用丰富的案例串联起来，形成一幅清晰的机械设计蓝图。我尤其欣赏他对于细节的关注，比如在讲解轴承的润滑和寿命预测时，他不仅交代了理论，还分享了实际操作中的注意事项，例如润滑脂的选择、添加量以及更换周期等，这些细节对于提升机械的可靠性和使用寿命至关重要。 令我回味无穷的是关于机构运动学和动力学的部分。我一直对那些精巧的机械装置如何协同工作感到好奇，而这本书则为我揭开了神秘的面纱。作者通过图文并茂的方式，详细阐述了连杆机构、凸轮机构、齿轮传动等经典机构的设计原理和应用。他不仅解释了它们的运动规律，还深入分析了其传动精度、效率和承载能力。更让我感到惊喜的是，书中还涉及到了一些先进的机器人机构和仿生机械的设计理念，这让我看到了精密机械设计在未来发展中的无限可能性。读完这部分，我仿佛觉得自己也变成了一个小小发明家，脑海中充满了各种奇思妙想。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《精密机械设计》这本书，与其说是一本技术手册，不如说是一本关于“匠心”的哲学书。作者的文字充满了对机械的热爱和对细节的极致追求。他并没有追求华丽的辞藻，而是用最朴实、最真诚的语言，传递着他对于精密机械设计的心得体会。我尤其被书中关于疲劳强度和断裂韧性的章节所打动。作者不仅仅是列出了相关的公式，而是深入探讨了材料在反复加载过程中发生疲劳破坏的机理，以及如何通过结构设计和材料选择来提高构件的抗疲劳性能。 让我感触颇深的是，书中还涉及到了设计中的一些优化方法。作者介绍了如何利用数值模拟和实验验证相结合的方式，来评估和改进机械设计的性能。他提到了一些常用的优化算法，比如遗传算法、模拟退火算法等，并讲解了如何将这些算法应用于提高机械的效率、降低能耗、减小体积等方面。这种将理论与实践相结合，将科学与工程融为一体的处理方式，让我对精密机械设计有了更深层次的理解。这本书让我相信，真正的精密，源于对每一个细节的精益求精。