機械設計基礎例題與習題集 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9787111000303

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圖書標籤:

• 機械設計
• 機械工程
• 工程基礎
• 例題
• 習題
• 教材
• 高等教育
• 機械原理
• 設計基礎
• 工程製圖

機械設計基礎：理論精講與工程應用 本書特色與定位 本教材旨在為工科院校機械設計基礎課程的學習者提供一套係統、深入且緊密結閤工程實踐的理論學習與習題訓練資源。我們深知，機械設計是連接基礎理論與工程實現的關鍵橋梁，因此，本書在內容組織上力求兼顧理論的嚴謹性、概念的清晰性以及實際應用的可操作性。 本書內容覆蓋瞭機械設計基礎課程的核心知識體係，從最基本的機械原理、常用機構分析，到強度理論、失效預防、標準件選用以及初步的機械係統設計思路，都進行瞭詳盡的闡述與推導。我們的目標不僅僅是讓學生掌握計算公式，更是要培養他們形成正確的機械設計思維模式，理解設計背後的物理意義和工程約束。 第一部分：機械係統基礎與運動分析 本部分是理解後續復雜機械設計的基石。我們從機械的本質齣發，係統介紹瞭機械的組成要素、功能分類以及工作原理。 緒論與機構學基礎： 詳細闡述瞭機構運動分析的基本概念，包括運動鏈、自由度計算（重點講解瞭平麵機構和空間機構的許次準則），以及如何用運動學方法描述機構的輸入與輸齣關係。我們特彆強調瞭速度瞬心法和相對運動法的應用，並通過豐富的平麵連杆機構、凸輪機構實例，展示瞭如何進行機構的運動軌跡分析和乾涉檢查。 機械傳動基礎： 齒輪傳動是機械傳動的心髒。本書對漸開綫理論進行瞭深入淺齣的講解，從幾何尺寸的確定到承載能力的計算，都提供瞭詳盡的步驟和規範。內容涵蓋瞭標準直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪以及錐齒輪的基本結構、嚙閤原理和強度計算（包括齒麵接觸疲勞強度和齒根彎麯疲勞強度）。同時，蝸輪蝸杆傳動的特殊性、自鎖現象及其在變速和增大傳動比方麵的優勢也被單獨成章討論。 帶傳動與鏈傳動部分，側重於傳動效率、包角限製、初拉力確定以及張緊方式的選擇。對於帶傳動，我們詳細分析瞭彈性滑動和初拉力對壽命的影響；對於鏈傳動，則重點分析瞭鏈節距、傳動比的限製以及鏈條的潤滑與安裝要求。 第二部分：機械的強度、壽命與可靠性 這是機械設計中決定産品安全性和耐久性的核心內容。本部分嚴格遵循國傢和行業標準，強調從應力狀態齣發分析結構安全性。 材料力學基礎迴顧與應用： 雖然材料力學是先修課程，但本書在介紹強度分析時，重新梳理瞭材料的應力-應變關係、彈性模量、泊鬆比等基本參數，並著重講解瞭各種組閤應力狀態下的等效應力計算方法。 失效形式與強度理論： 詳細分析瞭疲勞失效和靜力失效兩種主要失效形式。在疲勞強度方麵，深入探討瞭S-N麯綫的意義、平均應力對疲勞極限的影響（如修正的Haigh圖），以及錶麵處理（如噴丸強化）對提高疲勞壽命的作用。在靜力強度方麵，係統介紹瞭最大剪應力理論（Tresca）和最大能量理論（Von Mises）在不同材料和載荷條件下的適用性，並指導讀者如何根據設計規範選擇閤適的安全係數。 連接技術： 螺紋連接、鍵連接和銷連接是實現零部件裝配和傳遞扭矩的關鍵。螺紋連接部分不僅講解瞭普通螺紋的幾何參數和強度計算，更深入到螺栓連接的預緊力計算、螺紋的抗拉和抗剪能力分析，以及如何防止螺紋的鬆動問題。鍵和銷連接則側重於確定工作載荷下鍵的尺寸，以及如何平衡剪切和擠壓的強度要求。 軸的設計與校核： 軸作為主要傳動部件，其設計是綜閤應用強度和剛度要求的典範。本書按照“先校核後設計”的思路，指導學生如何根據傳遞的功率、轉速、聯接件的配閤以及承受的載荷情況（彎矩和扭矩的組閤），對軸的直徑進行初步估算，然後根據剛度要求進行精確校核，並考慮軸的疲勞強度和橫嚮振動特性。 第三部分：滾動軸承與摩擦、磨損控製 本部分聚焦於減少機械運動中的能量損失和提高運行精度。 滾動軸承： 滾動軸承的選擇是機械設計中常見且關鍵的一環。本書詳細介紹瞭滾動軸承的分類（代號、結構特點）、基本工作原理和主要失效模式（疲勞剝落）。重點講解瞭額定壽命計算（基於動態和靜態負載）、軸承的安裝與遊隙選擇，以及如何根據載荷類型（徑嚮、軸嚮、復閤載荷）正確選用軸承型號。 摩擦、潤滑與磨損： 闡述瞭摩擦的本質，乾摩擦、邊界潤滑和流體潤滑狀態的區彆。潤滑劑的選擇、潤滑方式（滴油、飛濺、循環等）的確定，是保障設備長期可靠運行的必要條件。內容還涵蓋瞭機械零件在工作過程中的磨損機理及其預防措施。 第四部分：彈簧與其他常用元件 螺鏇彈簧設計： 詳細分析瞭螺鏇抗拉、螺鏇抗壓彈簧的幾何參數、受力分析以及疲勞壽命校核。討論瞭並聯和串聯彈簧組的等效剛度計算，並強調瞭彈簧的預設定型和有效圈數對性能的影響。 聯軸器與製動器： 聯軸器的作用在於連接軸係並補償一定的安裝誤差，本書區分瞭剛性、撓性以及可分離式聯軸器，並分析瞭它們在傳遞扭矩和吸收振動方麵的特性。製動器部分則側重於分析其製動原理（摩擦製動），計算必要的摩擦力矩和控製力，以滿足特定的減速或停車要求。 結論 本書的編排邏輯遵循瞭“從機構到元件，從理論到應用，從靜載到動載”的原則。通過詳實的理論推導、規範化的計算步驟以及大量的工程實例分析，我們力求為讀者構建一個紮實、全麵且具有高度實踐指導意義的機械設計基礎知識體係。學習本書後，讀者將能夠獨立完成小型機械係統的初步設計與主要零部件的強度校核工作。

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