升科大四技：機械類計算題型All In One(附解答本)  pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林益瑋

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机械设计原理核心概念解析与应用实例汇编 内容概要： 本书是一本专注于机械设计原理核心概念的深度解析与实际应用案例的汇编，旨在为工程技术人员和高年级学生提供一个全面且深入的学习资源。全书不涉及任何特定院校的升学考试内容，聚焦于机械设计基础理论的本质、结构分析、运动学、动力学、材料力学基础以及工程实践中的常见设计问题。 第一部分：机械系统基础理论与运动分析 本部分从最基础的机械系统构成要素入手，详细阐述了机构学的基本原理。 第一章：机构的组成与运动分析基础 机构的分类与组成要素： 深入探讨了平面机构与空间机构的差异，对构件、连接件（包括高副和低副）的类型及其运动约束进行了详尽的描述。特别关注了齿轮、凸轮等传动机构中复杂连接的自由度计算。 运动链的自由度计算： 详细解析了格氏准则（Gruebler's Criterion）在平面机构和空间机构中的应用，并结合实际工程案例，展示了如何通过简化机构模型来快速判断系统的运动特性。 瞬时速度与加速度分析： 重点讲解了瞬心法在分析平面连杆机构速度和加速度时的精确应用，并引入了加速度多边形法，用以解决复杂机构中构件的加速度传递问题。针对曲柄滑块机构、四连杆机构等典型机构，提供了详细的图解分析步骤。 第二章：平面机构的综合设计与综合 连杆机构的设计与优化： 详细介绍了四连杆机构的设计方法，包括位置、速度和加速度的综合设计。深入讨论了转向机构（如阿特伍德机构、双曲柄机构）的工作原理及其在工程中的局限性。 凸轮机构的设计原理： 涵盖了遵循纳吉斯定律（NAGY's Law）的组合摆线、多项式等不同凸轮轮廓的设计方法，重点分析了推程运动规律的选择（等速、等加速、简谐、回摆）对机构冲击和振动的影响。并介绍了压力角、曲率半径等关键参数的计算与控制。 齿轮传动基础理论： 深入讲解了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算、强度校核（齿根弯曲疲劳强度、接触疲劳强度），以及非标准齿轮的设计原则。讨论了齿轮误差对传动平稳性的影响。 第二部分：机械传动与动力学分析 本部分着重于机械中的能量传递、效率计算以及系统在运动过程中的动态行为。 第三章：常用传动机构的深入研究 蜗轮蜗杆传动： 详细阐述了蜗轮蜗杆的啮合几何、传动比的确定、效率计算（包括摩擦影响），以及自锁条件的判断。 带传动与链传动： 侧重于对紧度、包角、中心距的计算。对带传动的初拉力设定、效率损失原因进行了分析。链传动的节距、链速的确定以及链条的松紧度调节成为重点内容。 摩擦与润滑基础： 讨论了滑动摩擦和滚动摩擦的特性，介绍了润滑剂的粘度和选择原则，为轴承和摩擦片的设计打下基础。 第四章：机械动力学与平稳性 机构的动力学分析： 引入了达朗贝尔原理在分析往复式机械（如内燃机曲柄连杆机构）中的应用，用于计算往复惯性力及其对设计的影响。 机构振动与平稳性： 探讨了利用飞轮来改善机构运行平稳性的原理。详细介绍了判断机构平稳性的指标（如系数K），并提供了飞轮转矩和质量的计算方法。 机械系统的动态响应： 简要介绍了单自由度系统在周期性激励下的受迫振动响应，帮助理解机械共振现象及其避免措施。 第三部分：机械零部件强度、材料与连接设计 本部分专注于工程实践中零部件的可靠性设计，强调材料科学与结构强度的结合。 第五章：机械零部件的强度与可靠性设计 应力分析基础： 对拉伸、压缩、弯曲、扭转和组合应力状态下的应力集中、疲劳极限、许用应力等基本概念进行严谨的数学描述。 疲劳强度与寿命预测： 深入探讨了S-N曲线、Goodman、Soderberg等疲劳校核准则的适用条件。详细分析了表面处理（如渗碳、喷丸）对零件疲劳性能的提升机制。 静力强度设计： 涵盖了轴的强度设计（基于刚度和强度的双重校核），以及关键承力件在冲击载荷下的安全系数选择。 第六章：常用连接件的设计与计算 螺纹连接与紧固： 详细讲解了普通螺纹、高强度螺栓的预紧力计算、防松设计（如双螺母、安全垫圈）及其在静载荷和交变载荷下的应用。 焊接与胶接： 重点分析了焊缝的疲劳强度计算，包括角焊缝和自动焊缝的有效面积确定。对比了胶接在不同材料组合中的优劣势。 轴与轴承的设计： 区分了轴的类型（传动轴、心轴），并详细介绍了滚动轴承和滑动轴承的寿命计算（L10寿命）、径向和轴向载荷的分配，以及轴承游隙的选择。 第七章：材料选择与热处理基础 工程材料性能概述： 概述了碳素钢、合金钢、铸铁以及常用非金属材料的力学性能指标及其应用领域。 热处理工艺对性能的影响： 讨论了退火、正火、淬火和回火等基本热处理过程对材料晶粒结构和力学性能的改变。例如，高频淬火对表面硬度和疲劳强度的提升作用。 总结特色： 本书的特点在于其理论的深度和广度，所有章节均以严格的工程力学和机构学理论为支撑，通过大量的数学推导和图示分析，帮助读者建立起扎实的机械设计思维框架。内容侧重于“如何从第一性原理出发解决工程问题”，而非针对任何特定的考试题型进行刷题训练。阅读本书将使读者在面对实际机械设计挑战时，能够基于原理进行创新性设计和可靠性校核。