機(jī)械工程導(dǎo)論（影印版）

1   THE MECHANICAL ENGINEERING PROFESSION    1                  
 1.1 OVERVIEW 1                  
 1.2 WHAT ISENGINEERING? 4                  
 1.3 WHO ARE MECHANICAL ENGINEERS? 7                  
 1.4 CAREER PATHS 26                  
 1.5 TYPICAL PROGRAM OF STUDY 29                  
 SUMMARY 33                  
 SELF-STUDY AND REVIEW  33                  
 PROBLEMS 34                  
 REFERENCES    35                  
 2   PROBLEM-SOLVING SKILLS        36                  
 2.1    OVERVIEW    36                  
 2.2    UNIT SYSTEMS AND CONVERSIONS    37                  
 2.3    DIMENSIONAL CONSISTENCY   46                  
 2.4   SIGNIFICANT DIGITS    49                  
 2.5    AN ERROR OF UNITS ON THE WAY TO MARS    50                  
 2.6    APPROXIMATION IN ENGINEERING    52                  
 2.7    PROBLEM-SOLVING METHODOLOGY    55                  
 SUMMARY  56                  
 SELF-STUDY AND REVIEW    57                  
 PROBLEMS 57                  
 REFERENCES    60                  
 3   MACHINE COMPONENTS AND TOOLS   61                  
 3.1   OVERVIEW   61                  
 3.2    ROLLING ELEMENT BEARINGS    62                  
 3.3    FLEXIBLE SHAFT COUPLINGS    69                  
 3.4    GEAR TYPES AND TERMINOLOGY    71                  
 3.5    BELT AND CHAIN DRIVES    84                  
 3.6   MACHINE TOOLS   87                  
 SUMMARY  94                  
 SELF-STUDY AND REVIEW   94                  
 4   FORCES IN STRUCTURES AND FLUIDS    96                  
 4.1   OVERVIEW   96                  
 4.2    FORCES AND RESULTANTS    98                  
 4.3    MOMENT OF A FORCE    105                  
 4.4    EQUILIBRIUM OF FORCES AND MOMENTS    111                  
 4.5    BUOYANCY, DRAG, AND LIFT FORCES IN FLUIDS    118                  
 SUMMARY 136                  
 SELF-STUDY AND REVIEW    137                  
 PROBLEMS 138                  
 5   MATERIALS AND STRESSES     148                  
 5.1 OVERVIEW 148                  
 5.2 TENSION AND COMPRESSION 149                  
 5.3 RESPONSE OF ENGINEERING MATERIALS 153                  
 5.4 SHEAR 166                  
 5.5 FACTOR OFSAFETY 170                  
 SUMMARY 171                  
 SELF-STUDY AND REVIEW    173                  
 PROBLEMS 173                  
 6   THERMAL AND ENERGY SYSTEMS      180                  
 6.1   OVERVIEW   180                  
 6.2    MECHANICAL ENERGY, WORK, AND POWER    181                  
 6.3    HEAT AS ENERGY IN TRANSIT    186                  
 6.4    ENERGY CONSERVATION AND CONVERSION    194                  
 6.5    HEAT ENGINES AND EFFICIENCY    204                  
 6.6    CASE STUDY #1: INTERNAL COMBUSTION ENGINES    209                  
 6.7 CASE STUDY #2: ELECTRICAL POWER GENERATION   218                  
 6.8 CASE STUDY #3: JET ENGINES   224                  
 SUMMARY   228                  
 SELF-STUDY AND REVIEW    229                  
 PROBLEMS 23O                  
 7   MOTION OF MACHINERY    233                  
 7.1   OVERVIEW   233                  
 7.2    ROTATIONAL MOTION    235                  
 7.3    SPEED, TORQUE, AND POWER IN GEARSETS    239                  
 7.4   SIMPLE AND COMPOUND GEARTRAINS     243                  
 7.5    PLANETARY GEARTRAINS    247                  
 7.6    ENGINE AND COMPRESSOR MECHANISMS    255                  
 SUMMARY   258                  
 SELF-STUDY AND REVIEW    259                  
 PROBLEMS   259                  
 8   MECHANICAL DESIGN     265                  
 8.1 OVERVIEW   265                  
 8.2 HIGH-LEVEL DESIGN PROCEDURE   266                  
 8.3 CASE STUDY IN CONCEPTUAL DESIGN:                  
 MOUSETRAP-POWERED VEHICLES   271                  
 8.4 CASE STUDY IN COMPUTER-AIDED DESIGN:                  
 NONINVASIVE MEDICAL IMAGING   276                  
 8.5 CASE STUDY IN MACHINE DESIGN:                  
 THE HYDRA-MATIC TRANSMISSION  284                  
 8.6  PATENTS IN ENGINEERING  291                  
 SUMMARY 294                  
 SELF-STUDY AND REVIEW    294                  
 PROBLEMS 295                  
 REFERENCES    296                  
 APPENDIX A     GREEK ALPHABET   297                  
 APPENDIX B  REVIEW OF MATHEMATICAL                  
 EQUATIONS 299                  
 APPENDIX C     PLANETARY GEARTRAINS   303                  
 INDEX 307