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

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林益瑋

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機械設計原理核心概念解析與應用實例匯編 內容概要： 本書是一本專注於機械設計原理核心概念的深度解析與實際應用案例的匯編，旨在為工程技術人員和高年級學生提供一個全麵且深入的學習資源。全書不涉及任何特定院校的升學考試內容，聚焦於機械設計基礎理論的本質、結構分析、運動學、動力學、材料力學基礎以及工程實踐中的常見設計問題。 第一部分：機械係統基礎理論與運動分析 本部分從最基礎的機械係統構成要素入手，詳細闡述瞭機構學的基本原理。 第一章：機構的組成與運動分析基礎 機構的分類與組成要素： 深入探討瞭平麵機構與空間機構的差異，對構件、連接件（包括高副和低副）的類型及其運動約束進行瞭詳盡的描述。特彆關注瞭齒輪、凸輪等傳動機構中復雜連接的自由度計算。 運動鏈的自由度計算： 詳細解析瞭格氏準則（Gruebler's Criterion）在平麵機構和空間機構中的應用，並結閤實際工程案例，展示瞭如何通過簡化機構模型來快速判斷係統的運動特性。 瞬時速度與加速度分析： 重點講解瞭瞬心法在分析平麵連杆機構速度和加速度時的精確應用，並引入瞭加速度多邊形法，用以解決復雜機構中構件的加速度傳遞問題。針對麯柄滑塊機構、四連杆機構等典型機構，提供瞭詳細的圖解分析步驟。 第二章：平麵機構的綜閤設計與綜閤 連杆機構的設計與優化： 詳細介紹瞭四連杆機構的設計方法，包括位置、速度和加速度的綜閤設計。深入討論瞭轉嚮機構（如阿特伍德機構、雙麯柄機構）的工作原理及其在工程中的局限性。 凸輪機構的設計原理： 涵蓋瞭遵循納吉斯定律（NAGY's Law）的組閤擺綫、多項式等不同凸輪輪廓的設計方法，重點分析瞭推程運動規律的選擇（等速、等加速、簡諧、迴擺）對機構衝擊和振動的影響。並介紹瞭壓力角、麯率半徑等關鍵參數的計算與控製。 齒輪傳動基礎理論： 深入講解瞭直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算、強度校核（齒根彎麯疲勞強度、接觸疲勞強度），以及非標準齒輪的設計原則。討論瞭齒輪誤差對傳動平穩性的影響。 第二部分：機械傳動與動力學分析 本部分著重於機械中的能量傳遞、效率計算以及係統在運動過程中的動態行為。 第三章：常用傳動機構的深入研究 蝸輪蝸杆傳動： 詳細闡述瞭蝸輪蝸杆的嚙閤幾何、傳動比的確定、效率計算（包括摩擦影響），以及自鎖條件的判斷。 帶傳動與鏈傳動： 側重於對緊度、包角、中心距的計算。對帶傳動的初拉力設定、效率損失原因進行瞭分析。鏈傳動的節距、鏈速的確定以及鏈條的鬆緊度調節成為重點內容。 摩擦與潤滑基礎： 討論瞭滑動摩擦和滾動摩擦的特性，介紹瞭潤滑劑的粘度和選擇原則，為軸承和摩擦片的設計打下基礎。 第四章：機械動力學與平穩性 機構的動力學分析： 引入瞭達朗貝爾原理在分析往復式機械（如內燃機麯柄連杆機構）中的應用，用於計算往復慣性力及其對設計的影響。 機構振動與平穩性： 探討瞭利用飛輪來改善機構運行平穩性的原理。詳細介紹瞭判斷機構平穩性的指標（如係數K），並提供瞭飛輪轉矩和質量的計算方法。 機械係統的動態響應： 簡要介紹瞭單自由度係統在周期性激勵下的受迫振動響應，幫助理解機械共振現象及其避免措施。 第三部分：機械零部件強度、材料與連接設計 本部分專注於工程實踐中零部件的可靠性設計，強調材料科學與結構強度的結閤。 第五章：機械零部件的強度與可靠性設計 應力分析基礎： 對拉伸、壓縮、彎麯、扭轉和組閤應力狀態下的應力集中、疲勞極限、許用應力等基本概念進行嚴謹的數學描述。 疲勞強度與壽命預測： 深入探討瞭S-N麯綫、Goodman、Soderberg等疲勞校核準則的適用條件。詳細分析瞭錶麵處理（如滲碳、噴丸）對零件疲勞性能的提升機製。 靜力強度設計： 涵蓋瞭軸的強度設計（基於剛度和強度的雙重校核），以及關鍵承力件在衝擊載荷下的安全係數選擇。 第六章：常用連接件的設計與計算 螺紋連接與緊固： 詳細講解瞭普通螺紋、高強度螺栓的預緊力計算、防鬆設計（如雙螺母、安全墊圈）及其在靜載荷和交變載荷下的應用。 焊接與膠接： 重點分析瞭焊縫的疲勞強度計算，包括角焊縫和自動焊縫的有效麵積確定。對比瞭膠接在不同材料組閤中的優劣勢。 軸與軸承的設計： 區分瞭軸的類型（傳動軸、心軸），並詳細介紹瞭滾動軸承和滑動軸承的壽命計算（L10壽命）、徑嚮和軸嚮載荷的分配，以及軸承遊隙的選擇。 第七章：材料選擇與熱處理基礎 工程材料性能概述： 概述瞭碳素鋼、閤金鋼、鑄鐵以及常用非金屬材料的力學性能指標及其應用領域。 熱處理工藝對性能的影響： 討論瞭退火、正火、淬火和迴火等基本熱處理過程對材料晶粒結構和力學性能的改變。例如，高頻淬火對錶麵硬度和疲勞強度的提升作用。 總結特色： 本書的特點在於其理論的深度和廣度，所有章節均以嚴格的工程力學和機構學理論為支撐，通過大量的數學推導和圖示分析，幫助讀者建立起紮實的機械設計思維框架。內容側重於“如何從第一性原理齣發解決工程問題”，而非針對任何特定的考試題型進行刷題訓練。閱讀本書將使讀者在麵對實際機械設計挑戰時，能夠基於原理進行創新性設計和可靠性校核。