具体描述
《现代机械制图习题集》包括机械制图基本知识，尺规绘图，徒手绘图，计算机绘图，投影法的基本知识，点、直线和平面的投影，曲线与曲面，基本立体及其表面交线，组合体，物体的表达方法，极限与配合，形状和位置公差的标注，螺纹、销、键及其连接，零件图、齿轮、弹簧，装配图等方面的练习。《现代机械制图习题集》与机械工业出版社的《现代机械制图》配使用。《现代机械制图习题集》可以作为高等工科院校机械类专业学生的教材，也可供有关工程技术人员参考。
机械设计基础习题解析与实践指导 本书旨在为机械设计专业学生及相关工程技术人员提供一套全面、深入的习题解析与实践指导，以巩固和深化对机械设计核心理论的理解，并提升解决实际工程问题的能力。 本书内容涵盖了机械设计中的关键领域，从基础概念到复杂系统的分析与设计，力求构建一个系统化、模块化的学习框架。 --- 第一部分：机械设计基础理论精讲与习题精炼 本部分聚焦于机械设计理论的基石，通过精选的典型例题和习题，帮助读者夯实理论基础。 第一章：机械设计绪论与人机工程学基础 本章首先阐述了机械设计的基本流程、设计目标与原则，强调可靠性、经济性、美观性等综合考量。重点解析了标准件、常用材料的选择依据，以及在设计初期需要考虑的环境因素。 人机工程学基础： 深入探讨了工作空间、静态与动态人体尺寸数据在设备布局和操作界面设计中的应用。习题部分侧重于不同操作姿态下的力矩分析和人机交互界面的优化设计，要求学生能够根据人体尺寸标准，合理布局控制元件和观察窗口。 设计信息的获取与处理： 讲解了如何查阅和使用国家标准（GB）、行业标准以及专业规范，并着重分析了在设计过程中对技术资料进行筛选和评估的方法。 第二章：机械传动基础与动力学分析 本章是机械设计核心知识的起点，侧重于运动和力的传递效率、平稳性与可靠性分析。 带传动与链传动： 详细分析了V带、平带、同步带以及滚子链、异形链的特性、受力计算及寿命预测。习题覆盖了中心距的确定、包角影响的修正计算，以及在不同工作制度下的张紧力调整。特别关注了链传动的啮合特性和润滑要求。 齿轮传动系统： 重点解析了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮的几何尺寸计算、精度标准和强度校核（齿根弯曲强度、齿面接触强度）。习题大量涉及复杂工况下的载荷分配和齿面接触应力的修正计算，要求学生熟练运用齿轮强度计算的折合系数进行精确校核。 蜗杆蜗轮传动： 讲解了蜗杆的导程角、传动比的确定，以及蜗杆的轴向力、径向力、轴承力的计算。着重于摩擦角与自锁现象的分析，以及润滑对传动效率的影响。 轴系设计与校核： 涉及轴的类型选择、材料选取、以及在静力、交变载荷作用下的强度和刚度校核。本章的习题强调临界面分析，要求学生能准确判断危险截面，并进行疲劳寿命的预测。 第三章：联接与紧固技术 本章系统介绍了永久性联接（焊接、铆接）和可拆卸联接（螺纹联接、键、销、花键）的设计与计算。 螺纹联接强度与预紧力： 深入解析了普通螺纹、传动螺纹的受力分析，以及螺栓组的紧固力计算。习题侧重于在振动、冲击载荷下的螺纹防松设计（如采用结构防松或材料防松措施）和预紧力的动态保持性分析。 键、销、花键联接： 讲解了不同形式键（平键、半沉键、楔键）的剪切与压溃计算，以及花键联接的承载能力校核。习题要求学生根据工作要求选择最经济且可靠的联接形式。 焊接与铆接： 涉及焊缝的强度校核、疲劳强度分析以及不同焊接方法的选择依据。 --- 第二部分：重要零部件设计与分析实践 本部分将理论应用于具体零件的设计过程，侧重于动态分析和可靠性评估。 第四章：轴承与润滑技术 本章是机械设备寿命和可靠性的关键所在，对滚动轴承和滑动轴承的设计与选择进行了详尽的阐述。 滚动轴承寿命与可靠性： 详细讲解了基本额定动载荷、额定寿命的计算，以及动态系数、可靠度对实际寿命的影响。习题大量涉及轴系中轴承的组合布置、载荷的分配（如考虑轴的挠度对径向轴承的载荷影响）和润滑方式的选择（如油浴、滴油、喷油润滑的适用条件）。 滑动轴承设计： 侧重于动压润滑理论在推力轴承和径向滑动轴承设计中的应用。习题要求学生计算油膜厚度、油楔压力分布，以及温升控制。 润滑剂的选择与维护： 分析了不同粘度等级润滑油、润滑脂在不同转速和温度下的适用性。 第五章：弹性元件与机构运动控制 本章关注能量的储存、缓冲以及机构的运动特性控制。 弹簧设计与应用： 详细介绍了螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧、板簧和碟形弹簧的设计计算。习题要求学生根据冲击载荷特性设计合适的弹簧刚度，并校核疲劳寿命和屈曲稳定性。 机构运动误差分析： 针对平面连杆机构、凸轮机构等，通过解析法和图解法，分析了速度、加速度的瞬时变化特性。习题侧重于运动轨迹的平顺性优化，如凸轮轮廓的修正设计（如改进的正弦加减速曲线的应用）。 第六章：复杂机械系统动态特性与故障诊断基础 本部分提升了对机械系统整体性能的关注。 系统振动分析入门： 介绍了单自由度和多自由度系统的固有频率和振型计算方法。习题涉及通过改变结构参数（如增加阻尼器、改变质量分布）来避免共振的初步设计思路。 机械系统可靠性分析： 引入了故障树分析（FTA）和失效模式与影响分析（FMEA）的基本概念，要求学生对所设计的联接件或传动机构进行初步的风险评估。 --- 第三部分：综合设计与工程应用案例剖析 本部分通过真实的工程案例，引导读者将前述知识融会贯通。 案例一：减速器设计与优化 选取一个典型的两级或三级减速器作为设计对象。习题步骤要求学生： 1. 根据输入功率、转速和输出扭矩，确定传动比分配。 2. 选择合适的齿轮类型（如一级斜齿、二级直齿组合）。 3. 进行所有齿轮的几何尺寸计算和强度校核，确保在最高工作载荷下的安全系数满足要求。 4. 设计轴系、选择轴承，并计算轴的临界转速，确保不发生共振。 5. 设计箱体结构，考虑油路的布置和散热要求。 案例二：起重机构的选型与受力分析 分析某轻型起重设备的工作循环，重点解析： 1. 卷筒、钢丝绳、制动器的选配与计算。 2. 电机扭矩与制动扭矩的匹配性校核。 3. 结构件在起升、制动、空载等不同状态下的受力分析，并进行疲劳校核。 案例三：液压或气动系统中的缓冲与密封设计 着重于对密封装配的力学分析，如O型圈、油封的压缩量、接触应力的计算，以及液压缸在快速换向时的冲击压力和缓冲机构的设计。 --- 总结与展望 本书的结构设计旨在模拟真实工程设计思维的递进过程——从基础理论的学习、到核心部件的精确计算、再到复杂系统的集成与优化。通过对大量习题的深入剖析，读者不仅能掌握“如何计算”，更能理解“为何如此计算”，从而建立起扎实的机械设计工程实践能力。本书不涉及特定的CAD软件操作或三维建模技巧，而是专注于机械设计领域中核心的力学分析和工程决策方法。
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