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[美] 亞曆山大·H.斯洛剋姆(AlexanderH 著

圖書標籤:

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• 設計原理
• 機械原理
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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111565819

商品編碼：15257427644

齣版時間：2017-07-01

作  者:(美)亞曆山大·H.斯洛剋姆(Alexander H.Slocum) 著；王建華 等 譯 定  價:168 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2017年07月01日 頁  數:643 裝  幀:精裝 ISBN:9787111565819 ●譯者序
●原版書前言
●第1章精密機械設計概論1
●1.1引言1
●1.2經濟學分析基礎2
●1.3項目管理:理論和實施9
●1.4設計工程師應具備的素質15
●1.5設計案例:高速加工中心(HSMC)29
●1.6設案例:三坐標測量儀40
●第2章度、重復性與分辨率的原理52
●2.1引言52
●2.2製訂係統誤差分配55
●2.3準靜態機械誤差71
●2.4動態力引起的誤差92
●2.5設計案例研究:絲杠調整不當引起的支架直綫度誤差94
●第3章模擬傳感器101
●3.1引言101
●3.2非光學傳感器係統106
●第4章光學傳感器141
●4.1引言141
●部分目錄

內容簡介

本書既有優選的基礎理論體係，又特彆重視工程實際，是精密機械領域一部傳授知識、啓迪智慧、激勵創新的經典之作，是美國麻省理工學院公開課程的指定用書。本書將精密機械作為一個各個部件之間相互協作的集成係統，重點放在精密機械零件的機械結構設計及其與傳感器和控製係統集成，以達到係統性能佳；在設計中，強調設計將如何影響整個係統的準確度、重復性和分辨率；提供瞭許多具有創造性的設計案例。全書共包括10章：靠前章精密機械設計概論，第2章準確度、重復性與分辨率的原理，第3章模擬傳感器，第4章光學傳感器，第5章傳感器的安裝和校準，第6章車削中心幾何誤差與熱誤差，第7章係統設計注意事項，第8章接觸式軸承，第9章非接觸式軸承，靠前0章驅動與傳動。 曆史已經證明：精密機械是工業社會的基本要素。事實上，從集成電路製造，到光學零件加工，再到汽車生産，現代工業高度依賴於精密機械。鑒於目前已經有許多的機械零件設計教材，本書假設讀者已經熟知相關概念。精密機械是一個各部件相互協作的集成係統，因此，本書側重於精密機械部件的結構設計，以及精密機械部件與傳感器和控製係統的集成優化設計。在部件設計的論述中著重探討設計是如何影響機械的整體、重復性以及分辨率等內容。    任何一本教材都不可能涵蓋機械、傳感器及控製係統等設計的全部內容。本書主要涉及精密機械部件及設備的集成設計。對傳感器和控製係統則先介紹其基本工作原理，然後通過實例給齣市麵上常見傳感器的特性，而控製係統的設計主要討論控製單元的選取及其對機械可控性的影響。    設計是分析與創新的結閤，本書旨在為讀者提供清晰的理論背等

探索宇宙的奧秘：天體物理學前沿 本書將帶領您踏上一段令人神往的宇宙探索之旅，深入瞭解我們所居住的浩瀚星辰大海。我們將撥開重重迷霧，揭示宇宙從誕生至今的演化曆程，探尋那些隱藏在遙遠星係和神秘黑洞背後的深刻規律。 第一章：宇宙的黎明——大爆炸理論與早期宇宙 宇宙的起源是一個亙古不變的謎團，而大爆炸理論為我們描繪瞭一幅最為接近現實的圖景。本章將詳細闡述大爆炸理論的核心觀點，從宇宙的奇點爆發，到物質和能量的初步形成，再到宇宙微波背景輻射的揭示，我們將一步步追溯宇宙最古老的痕跡。我們會深入探討宇宙膨脹的證據，例如紅移現象以及哈勃定律的意義。此外，還將介紹早期宇宙中基本粒子如何結閤形成原子，以及原初核閤成的奇妙過程，為後續宇宙結構的形成奠定基礎。你將瞭解到，我們今天所見的宇宙，都源於那一次驚天動地的“爆炸”。 第二章：恒星的誕生與演化——宇宙的熔爐 恒星，是宇宙中最耀眼的存在，也是構成宇宙物質循環的關鍵環節。本章將聚焦於恒星的生命周期，從星雲的坍縮引發核聚變，到年輕恒星的光芒初綻，再到老年恒星走嚮衰亡的各種形態。我們將詳細剖析恒星內部的核聚變反應，解釋氫元素如何轉化為氦元素，並釋放齣巨大的能量，支撐起恒星的輝煌。你將認識到，我們身體中的許多元素，例如碳、氧、鐵，都曾誕生於恒星的熾熱核心，並通過超新星爆發等壯麗事件散播到宇宙空間。我們還會探討不同質量的恒星，它們如何經曆截然不同的演化路徑，最終成為白矮星、中子星，甚至是最神秘的黑洞。 第三章：星係的形成與演化——宇宙的島嶼 宇宙並非雜亂無章，而是由無數個星係組成的龐大結構。本章將帶領你遨遊於廣袤的星係海洋，理解星係是如何形成的，以及它們又是如何隨著時間而演化的。我們將從引力作用下物質的聚集，到原恒星盤的形成，再到第一批恒星的誕生，逐步勾勒齣星係從無到有的過程。你將瞭解到，不同形態的星係，如鏇渦星係、橢圓星係和不規則星係，它們各自有著獨特的形成機製和演化曆史。本章還會深入探討星係之間的相互作用，例如並閤、潮汐瓦解等，這些宇宙級的“碰撞”如何塑造著星係的形態和演化進程。此外，我們還將關注星係中心的活動，尤其是超大質量黑洞在星係演化中所扮演的關鍵角色。 第四章：黑洞的秘密——時空的扭麯者 黑洞，是宇宙中最令人著迷和敬畏的存在。它們擁有強大的引力，甚至連光都無法逃脫。本章將深入探索黑洞的本質，從愛因斯坦的廣義相對論齣發，理解黑洞的形成機製，例如大質量恒星死亡後的坍縮。我們將詳細介紹黑洞的視界、奇點等關鍵概念，並探討潮汐力如何撕裂靠近它的物體。你將瞭解到，黑洞並非完全“吞噬一切”的怪物，它們在宇宙中也扮演著重要的角色，例如作為星係演化的驅動力，以及對周圍物質産生深刻影響。本書還將介紹目前我們觀測黑洞的主要手段，例如引力波探測和X射綫輻射的分析，以及我們正在努力解答的關於黑洞信息佯謬等前沿問題。 第五章：暗物質與暗能量——宇宙的未知力量 盡管我們對宇宙的瞭解日益深入，但宇宙中仍然存在著我們尚未完全理解的神秘力量——暗物質和暗能量。本章將聚焦於這兩個“看不見”的宇宙組成部分，它們占據瞭宇宙總質能的大部分。我們將詳細闡述支持暗物質存在的觀測證據，例如星係鏇轉麯綫異常和引力透鏡效應，並介紹當前主流的暗物質候選者。隨後，我們將轉嚮暗能量，解釋它如何驅動宇宙的加速膨脹，並介紹關於暗能量本質的各種理論模型。你將認識到，暗物質和暗能量的發現，徹底改變瞭我們對宇宙構成的認知，也為未來的宇宙學研究指明瞭方嚮。 第六章：係外行星的探索——宇宙中的“地球” 在浩瀚的宇宙中，我們是否是孤獨的？這個問題促使天文學傢們將目光投嚮瞭地球之外，尋找可能存在生命的係外行星。本章將詳細介紹尋找和研究係外行星的各種方法，例如淩星法、視嚮速度法和直接成像法。你將瞭解到，我們已經發現瞭數以韆計的係外行星，其中一些甚至位於其恒星的“宜居帶”內，具備液態水存在的可能性。本章還將探討如何分析係外行星的大氣成分，尋找潛在的生物標誌物，並展望未來更先進的望遠鏡和探測器將如何進一步拓展我們對外星世界的認知。 第七章：宇宙的未來——無限的猜想 宇宙的未來走嚮，是天文學傢們不斷思考和探索的終極問題之一。本章將基於我們對宇宙現有知識的理解，探討宇宙可能齣現的幾種未來場景。我們將分析宇宙膨脹速度、物質密度和暗能量性質等關鍵因素，來推演宇宙是會繼續膨脹下去，還是最終會收縮，抑或是進入一個永恒的平衡狀態。你將瞭解到，不同的宇宙模型，例如“大撕裂”、“大擠壓”和“熱寂”等，都描繪瞭宇宙可能麵臨的截然不同的終局。本書還將展望人類在探索宇宙未來過程中可能扮演的角色，以及我們對宇宙命運的持續追問將如何推動科學的進步。 本書特色： 科學嚴謹與通俗易懂的結閤： 本書在保證科學準確性的基礎上，力求用清晰易懂的語言來解釋復雜的宇宙學概念，讓非專業讀者也能領略宇宙的壯麗與深邃。 前沿理論與最新觀測的融閤： 我們將介紹最新的天文觀測成果和前沿的理論研究進展，帶你緊跟宇宙探索的最前綫。 豐富的圖像與圖錶輔助： 通過精心設計的插圖、天文圖像和數據圖錶，直觀地展現宇宙的宏偉景象和復雜的科學原理。 引發思考的深度探討： 不僅僅是知識的傳遞，本書更注重激發讀者對宇宙的好奇心和探索欲，引發對生命、存在和宇宙意義的深刻思考。 本書適閤所有對宇宙充滿好奇的讀者，無論你是天文愛好者，還是希望瞭解宇宙學基本知識的學生，亦或是對人類在宇宙中的位置感到迷茫的探索者，都能在這本書中找到屬於你的那片星辰大海。讓我們一起，用科學的眼睛，去丈量宇宙的尺度，去感受宇宙的脈搏，去探索那隱藏在黑暗中的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

《精密機械設計》這本書，對於我這個對機械領域一竅不通的人來說，無疑是一扇全新的窗口。作者的寫作風格如同他所描繪的機械一樣，嚴謹、精確，卻又不失靈動。他用一種引導性的方式，將我帶入瞭他精心構建的精密世界。我特彆贊賞書中關於運動精度和定位誤差分析的章節。作者並沒有將這些概念描繪成高深莫測的學問，而是通過具體的實例，比如描述一個數控機床的刀具路徑是如何被精確控製的，以及在製造過程中可能齣現的各種誤差源，例如機床本身的剛性不足、導軌的磨損、溫度變化等。 讓我驚嘆的是，書中還詳細介紹瞭誤差補償和校正的技術。作者講解瞭如何通過建立誤差模型，利用傳感器進行實時監測，並采取相應的補償措施來減小定位誤差，從而提高機械的整體精度。他提到瞭許多先進的控製算法和補償策略，這讓我看到瞭精密機械設計在數字化和智能化時代的無限潛力。這本書讓我深刻體會到，精密機械的設計不僅僅是靜態的結構設計，更是動態的控製和優化過程，它需要跨越多個學科的知識融閤。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開《精密機械設計》這本書時，我滿懷期待，而它也的確沒有讓我失望。作者的寫作風格非常獨特，他能夠將原本枯燥的技術內容，變得生動有趣，引人入勝。我尤其喜歡書中關於齒輪設計和傳動效率的那部分內容。作者並沒有簡單地介紹齒輪的類型和參數，而是深入講解瞭齒輪嚙閤時的受力情況，以及如何通過優化齒形、齒數等參數來提高傳動精度、降低噪聲和振動。他甚至還提到瞭齒輪的失效模式，比如齒麵疲勞、齒根摺斷等，並給齣瞭相應的預防措施。 令我印象深刻的是，書中還對滾動軸承和滑動軸承的設計進行瞭詳細的闡述。作者分析瞭不同類型軸承的結構特點、承載能力、摩擦特性以及壽命計算方法。他強調瞭軸承的潤滑和密封在保證其正常工作中的關鍵作用，並提供瞭許多實用的設計建議。這種深入淺齣的講解方式，讓我這個對機械一知半解的人，也能輕鬆理解其中的奧秘。讀完這本書，我感覺自己仿佛置身於一個龐大而精密的機械世界，充滿瞭探索的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《精密機械設計》這本書不僅僅是一本教科書，更像是一份寫給未來工程師的“行動指南”。作者的寫作風格非常務實，他很少講大道理，而是直接切入核心，用大量的圖錶、數據和案例來支撐自己的觀點。我尤其喜歡他在講解振動和噪聲控製那一章時的處理方式。他並沒有把這個問題描繪成一個抽象的概念，而是通過分析各種振動源的産生機製，以及它們對機械性能和工作環境的影響，來強調控製的必要性。他列舉瞭許多具體的減振降噪措施，例如加裝阻尼器、調整結構剛度、優化加工精度等，並深入分析瞭各種措施的優缺點和適用範圍。 讓我印象深刻的是，書中還詳細講解瞭設計中的可靠性工程。作者強調，精密機械的設計不僅僅要滿足功能需求，更要保證在各種工況下的長期穩定運行。他介紹瞭失效模式與影響分析（FMEA）等係統性的可靠性評估方法，並提供瞭許多提高産品可靠性的設計技巧，例如冗餘設計、過載保護、應力集中避免等。這種對可靠性的高度重視，讓我深刻體會到精密機械設計背後所蘊含的嚴謹和責任感。這本書讓我明白瞭，真正的精密，不僅在於精巧的結構，更在於經久耐用的品質。

評分☆☆☆☆☆

讀完《精密機械設計》這本書，我感覺自己仿佛被帶入瞭一個微觀而又宏大的世界。作者的筆觸細膩而又深刻，他不僅僅是在介紹機械設計本身，更是在解讀一種思維方式，一種嚴謹認真的工作態度。我尤其欣賞書中關於應力應變分析的那一章節。作者沒有直接拋齣復雜的公式，而是從最基本的受力模型齣發，逐步引導讀者理解材料在受力時的形變規律。他用各種形象的比喻，比如形容一個薄壁圓筒在內壓作用下的應力分布，就像是擠壓一個飽滿的氣球，應力是如何從中心嚮四周傳遞的。 讓我印象深刻的是，書中還對各種連接方式進行瞭詳細的闡述，從螺紋連接、鍵槽連接到焊接、鉚接，作者不僅分析瞭它們的受力特點和承載能力，還對它們的裝配精度、可靠性和經濟性進行瞭深入的對比。他甚至還提到瞭在設計過程中如何避免應力集中，如何選擇閤適的連接方式以提高整體結構的強度和壽命。這種細緻入微的講解，讓我對機械連接有瞭全新的認識。讀完這本書，我纔真正明白，看似簡單的連接，背後卻蘊含著如此多的科學原理和工程考量。

評分☆☆☆☆☆

當我開始翻閱《精密機械設計》時，我內心是有些忐忑的，畢竟“精密”二字聽起來就充滿瞭技術門檻。然而，這本書卻以一種極其友好的姿態迎接瞭我，仿佛一位耐心細緻的導師，循序漸進地引導我進入這個奇妙的世界。作者在開篇就巧妙地避開瞭晦澀的專業術語，而是從宏觀的角度，勾勒齣精密機械在現代工業中的重要地位，以及它如何驅動著科技進步的各個領域。這種“破冰”的方式，瞬間消除瞭我的距離感，讓我意識到，精密機械設計並非高不可攀，而是與我們的生活息息相關。 尤其讓我印象深刻的是關於材料選擇和力學性能分析的章節。作者並沒有簡單地羅列各種材料的屬性，而是深入探討瞭不同材料在特定應力、溫度、腐蝕等環境下的錶現，以及如何根據設計需求進行最優選擇。他舉例說明瞭航空航天領域對輕質高強材料的苛求，以及醫療器械領域對生物相容性和耐磨性的嚴格要求。更讓我驚嘆的是，書中詳細講解瞭有限元分析等現代計算方法，是如何幫助設計師在虛擬環境中預測部件的受力情況，從而優化結構，避免不必要的浪費和風險。這讓我感受到，精密機械設計是一門集科學、工程與藝術於一體的學科，需要深厚的理論基礎和敏銳的實踐洞察力。

評分☆☆☆☆☆

《精密機械設計》這本書，就像一位經驗豐富的智者，用它深邃的智慧，為我打開瞭一扇通往精密世界的大門。作者的敘述邏輯清晰，條理分明，讓我能夠在短時間內掌握復雜的設計原理。我尤其欣賞書中關於液壓和氣動係統的設計部分。作者並沒有僅僅停留在對元件的介紹，而是深入講解瞭如何根據係統需求，來選擇閤適的泵、閥、油缸等元件，並進行閤理的係統集成。他分析瞭不同液壓迴路的工作原理和應用場閤，以及如何通過優化係統設計來提高係統的效率、穩定性和可靠性。 讓我感到驚喜的是，書中還涉及到瞭一些微機電係統（MEMS）的設計理念。作者展望瞭MEMS技術在傳感器、執行器等方麵的巨大潛力，並介紹瞭一些基礎的設計和製造方法。這讓我看到瞭精密機械設計在微觀世界的應用前景。這本書讓我深刻體會到，精密機械設計是一個不斷發展和創新的領域，它需要緊跟時代發展的步伐，不斷吸納新的技術和理念。讀完這本書，我仿佛看到瞭未來機械發展的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《精密機械設計》這本書，與其說是一本技術手冊，不如說是一本關於“匠心”的哲學書。作者的文字充滿瞭對機械的熱愛和對細節的極緻追求。他並沒有追求華麗的辭藻，而是用最樸實、最真誠的語言，傳遞著他對於精密機械設計的心得體會。我尤其被書中關於疲勞強度和斷裂韌性的章節所打動。作者不僅僅是列齣瞭相關的公式，而是深入探討瞭材料在反復加載過程中發生疲勞破壞的機理，以及如何通過結構設計和材料選擇來提高構件的抗疲勞性能。 讓我感觸頗深的是，書中還涉及到瞭設計中的一些優化方法。作者介紹瞭如何利用數值模擬和實驗驗證相結閤的方式，來評估和改進機械設計的性能。他提到瞭一些常用的優化算法，比如遺傳算法、模擬退火算法等，並講解瞭如何將這些算法應用於提高機械的效率、降低能耗、減小體積等方麵。這種將理論與實踐相結閤，將科學與工程融為一體的處理方式，讓我對精密機械設計有瞭更深層次的理解。這本書讓我相信，真正的精密，源於對每一個細節的精益求精。

評分☆☆☆☆☆

當我第一次拿起《精密機械設計》這本書時，我抱著一種學習者的好奇心。這本書給我帶來的驚喜，遠超我的預期。作者的敘述方式就像是一位經驗豐富的老師，他能夠將復雜抽象的概念，用清晰易懂的語言進行闡釋。我尤其喜歡書中關於錶麵處理和塗層技術的那部分內容。作者並沒有僅僅停留在材料本身，而是深入講解瞭如何通過各種錶麵處理工藝，來改善機械零件的耐磨性、耐腐蝕性、減小摩擦係數，甚至賦予其特殊的導電、絕緣等功能。他列舉瞭電鍍、陽極氧化、PVD、CVD等多種主流技術，並詳細分析瞭它們的原理、優缺點以及在不同應用場景下的選擇依據。 讓我感到十分受益的是，書中還專門開闢瞭一個章節，探討瞭精密機械的設計規範和標準化。作者強調瞭標準化在提高設計效率、降低製造成本、保證産品互換性方麵的重要作用。他介紹瞭國際上通用的機械設計標準，例如ISO、ASME等，並講解瞭如何運用這些標準來指導具體的設計工作。此外，書中還涉及到瞭一些行業特定的設計指南，這讓我意識到，精密機械的設計並非一成不變，而是需要根據具體應用的行業特點進行調整和優化。這種高度的實用性和前瞻性，讓這本書充滿瞭價值。

評分☆☆☆☆☆

我通常對技術類的書籍不太感冒，覺得它們要麼太過晦澀難懂，要麼過於空泛。但《精密機械設計》卻完全顛覆瞭我的固有印象。這本書就像一位經驗豐富的工程師，用樸實卻深刻的語言，娓娓道來。他沒有炫技，沒有故弄玄虛，隻是將那些看似復雜的原理，分解成一個個易於理解的片段，再用豐富的案例串聯起來，形成一幅清晰的機械設計藍圖。我尤其欣賞他對於細節的關注，比如在講解軸承的潤滑和壽命預測時，他不僅交代瞭理論，還分享瞭實際操作中的注意事項，例如潤滑脂的選擇、添加量以及更換周期等，這些細節對於提升機械的可靠性和使用壽命至關重要。 令我迴味無窮的是關於機構運動學和動力學的部分。我一直對那些精巧的機械裝置如何協同工作感到好奇，而這本書則為我揭開瞭神秘的麵紗。作者通過圖文並茂的方式，詳細闡述瞭連杆機構、凸輪機構、齒輪傳動等經典機構的設計原理和應用。他不僅解釋瞭它們的運動規律，還深入分析瞭其傳動精度、效率和承載能力。更讓我感到驚喜的是，書中還涉及到瞭一些先進的機器人機構和仿生機械的設計理念，這讓我看到瞭精密機械設計在未來發展中的無限可能性。讀完這部分，我仿佛覺得自己也變成瞭一個小小發明傢，腦海中充滿瞭各種奇思妙想。

評分☆☆☆☆☆

這本《精密機械設計》真是讓我大開眼界。當我拿到它的時候，我並不知道自己會在接下來的幾天裏，把它幾乎當作一本小說來讀，一口氣讀到半夜，甚至在上班路上也忍不住掏齣來翻幾頁。它不僅僅是堆砌公式和理論，更像是在講述一個精密世界誕生的故事。作者的敘事風格非常吸引人，他不是那種枯燥的知識灌輸者，而是像一位經驗豐富的工匠，帶著我一步步走進那些精密的零件背後，感受它們是如何被設計、被製造、被賦予生命力的。 我特彆喜歡其中關於公差分析和配閤的部分。一開始我以為會是枯燥的數字遊戲，但作者卻把它描繪成瞭一場精心策劃的“遊戲”，每一個數字都代錶著一份妥協，一份對性能和成本的權衡。他用非常生動的比喻，比如描述一個軸承的配閤，就像是描述兩個人之間的默契，太緊瞭會摩擦生熱，太鬆瞭又會搖搖欲墜。這種形象的解讀，讓我這個非專業人士也能瞬間領悟到其中復雜的原理。而且，他並沒有僅僅停留在理論層麵，而是深入到實際的生産環節，分析瞭不同的加工工藝對公差的影響，以及如何在設計階段就預見到並規避潛在的製造難題。這讓我意識到，精密機械設計絕不僅僅是紙上談兵，更是對現實生産的高度模擬和優化。