机械零件与传动习题册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787504564474

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机械设计与制造技术丛书（系列） 分册介绍： 本丛书旨在系统梳理和深入探讨现代机械工程领域的核心理论、先进技术与工程实践。丛书涵盖了机械设计基础、材料科学、制造工艺、控制工程等多个关键方向，力求构建一个从基础理论到前沿应用的知识体系，服务于高等工科教育、科研机构及机械行业工程师的专业发展需求。 --- 分册一：机械原理与机构动力学 内容概要： 本书聚焦于机械系统的运动学和动力学分析，是理解复杂机械工作机理的基石。 第一部分：机构运动学基础 详细阐述了平面机构与空间机构的运动分析方法。内容包括：机构的运动链分析、速度与加速度的瞬心法、相对运动分析、以及曲柄摇杆机构、齿轮系等典型机构的位置与速度关系解析。特别强调了利用矢量法和复平面法进行高次运动分析的严谨性与高效性。 第二部分：机构动力学分析 深入探讨了作用于机构上的力、力矩及其对运动的影响。涵盖了静力学分析、速度加速度分析、以及最重要的——动力学分析。详细介绍了达朗贝尔原理在多自由度系统中的应用，以及对往复运动机构（如内燃机曲柄连杆机构）的惯性力与振动特性的计算与校核。 第三部分：机构的动态平衡与平稳性 着重于提高机械运行平稳性的工程技术。系统阐述了对往复式机械（如往复泵、压缩机）的初级平衡、二级平衡和完全平衡设计方法。内容涵盖了平衡块的设计、配重质量与位置的精确计算，以及旋转体动平衡机的原理与操作规范。此外，还分析了机械系统在周期性载荷下的共振现象与阻尼设计。 第四部分：机构设计基础 介绍了典型功能性机构的设计流程与参数选择。包括凸轮机构的设计（形状设计、速度波动分析）、棘轮棘爪机构的应用、以及间歇运动机构的选型与运动规划。强调了在设计过程中，如何平衡机构的运动精度、传动效率与结构紧凑性。 --- 分册二：工程材料基础与热处理工艺 内容概要： 本书系统介绍工程中常用金属材料、非金属材料的性能、结构及其改性技术，是理解零件可靠性的前提。 第一部分：材料科学基础 从原子结构和晶体缺陷角度切入，阐述了金属的形变、回复与再结晶过程。详述了铁碳合金（钢和铸铁）的相图、冷却曲线和组织转变，包括珠光体、贝氏体、马氏体的形成条件与性能差异。同时，对铝合金、铜合金、高分子材料的力学性能与应用特点进行了对比分析。 第二部分：材料性能测试与评价 详细介绍了各种材料性能的测试方法。包括静态力学性能（拉伸、压缩、弯曲试验）、冲击韧性（夏比V型缺口试验）、硬度测试（布氏、洛氏、维氏）、疲劳性能（S-N曲线的绘制与分析）以及蠕变性能的评估。强调了标准试样制备与数据误差分析的重要性。 第三部分：金属热处理工艺原理 深入剖析了调质、固溶处理、时效处理等基础热处理工艺对材料微观结构和宏观性能的精确调控。重点讲解了渗碳、渗氮、碳氮共渗等表面强化技术的热力学基础和动力学过程，以及淬火过程中的冷却速度控制和应力消除。 第四部分：先进材料与表面工程 介绍了粉末冶金技术、快速凝固技术在制备高性能复合材料中的应用。对现代表面工程技术，如离子镀、热喷涂、激光熔覆等技术进行了原理介绍与实际案例分析，旨在提升零件的耐磨、耐腐蚀和抗疲劳性能。 --- 分册三：切削加工与数控技术 内容概要： 本分册聚焦于现代机械加工领域的关键技术，从切削机理到先进制造系统的编程与控制。 第一部分：切削原理与刀具设计 详细分析了车削、铣削、钻削和镗削等基本加工过程中的应力状态、摩擦特性与热量分配。重点阐述了切削温度对刀具磨损、工件表面质量的影响模型。内容包括：硬质合金、陶瓷、PCD等先进刀具材料的选择依据，以及刀具前角、后角、主偏角等几何参数对切削力的优化设计。 第二部分：切削过程的稳定性与振动 深入研究了切削颤振的机理、识别方法与抑制策略。分析了刀具-工件-机床系统的固有频率和阻尼特性，并介绍了通过改变主轴转速、使用阻尼刀柄等手段进行颤振控制的工程措施。 第三部分：精密与特种加工技术 系统介绍了研磨、抛光、珩磨等超精密表面加工技术。同时，对电火花加工（EDM）、电化学加工（ECM）和激光加工的物理模型进行了推导，着重分析了非传统加工方式在加工难加工材料方面的优势与局限性。 第四部分：数控机床与编程基础 详细讲解了数控系统的基本结构、伺服驱动系统的工作原理。系统性地介绍了G代码和M代码的规范用法，并结合实际应用案例，演示了固定点/轮廓插补、多坐标系设置、刀具长度和半径补偿的编程技巧。讨论了CAD/CAM集成在复杂曲面零件数控加工中的应用流程。 --- 分册四：机械传动装置设计与分析 内容概要： 本册专注于机械传动系统的设计、优化及其可靠性评估，是机械产品实现动力传递和运动控制的核心技术。 第一部分：常用机械零件的强度与寿命分析 本书以前置知识为基础，重点讲解了轴、轴承、齿轮、联轴器、弹簧等关键标准件的设计计算。强度设计部分严格遵循静力强度、疲劳强度和接触强度理论，并结合最新国家和行业标准（如ISO、GB）进行校核。寿命分析部分详述了滚动轴承的额定寿命计算、失效模式识别及寿命可靠性评估方法。 第二部分：齿轮传动设计与优化 系统介绍了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮和蜗杆蜗轮的几何参数计算与结构设计。内容包括齿轮的精确啮合分析、齿面接触应力校核、齿根弯曲疲劳强度计算。特别强调了齿轮精度等级的选择对传动平稳性和噪音控制的影响，并探讨了齿轮箱的润滑、冷却及箱体刚度校核。 第三部分：摩擦与润滑基础 深入探讨了摩擦的微观机理和宏观表现。详细介绍了润滑剂的分类、性能指标（如粘度指数、极压性），以及不同工况下的润滑理论应用。内容包括边界润滑、流体润滑（雷诺方程的应用）和弹性流体润滑，并阐述了润滑系统（如油雾润滑、集中润滑）的设计要点。 第四部分：新型传动技术与可靠性工程 介绍了谐波齿轮传动、RV减速机等高精度、高传动比减速器的结构特点和传动精度影响因素。在可靠性工程方面，本书引入了维修模型、故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA），用以评估复杂传动系统在实际运行环境下的故障概率和系统剩余寿命预测。 --- 分册五：现代机械设计方法与数字化制造 内容概要： 本分册面向面向对象的设计理念、系统工程方法，以及计算机辅助工程（CAE）在机械设计中的集成应用。 第一部分：面向对象的设计理论 介绍了产品全生命周期管理（PLM）的基本框架，以及如何将功能模块化、参数化思想融入机械结构设计中。讨论了设计方案的系统评价方法，如层次分析法（AHP）在多目标优化决策中的应用。 第二部分：计算机辅助设计与建模 详细介绍三维CAD软件在机械结构建模中的高级功能，包括参数化建模、特征建模及装配约束的建立与优化。重点讲解了如何利用参数化模型驱动设计变更，实现设计的高效迭代。 第三部分：有限元分析（FEA）在结构优化中的应用 系统梳理了弹性力学基础，并详细阐述了有限元分析的离散化过程、单元选择与网格划分对计算精度的影响。内容涵盖了静力学分析、模态分析（确定固有频率和振型）、屈曲分析以及非线性分析（材料非线性、接触非线性）的应用实例，指导工程师如何解读云图并进行合理的结构改进。 第四部分：现代制造与装配仿真 探讨了从设计到制造的无缝衔接。介绍了制造约束设计（DFM）和装配约束设计（DFA）的原则，如何提前预见加工难度和装配干涉。最后，引入了机器人和自动化装配线仿真技术，对复杂机械产品的装配工艺流程进行虚拟验证和优化。 ---

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对于自学的学习者来说，找到配套的参考资料往往是一件头疼的事，但这本书在这方面做得非常人性化。尽管它主要聚焦于习题的训练，但它在引入新章节时，都会用非常精炼的语言回顾一下核心公式和理论前提，这就像是为你提供了一个快速的“锚点”。如果你是刚刚学完相关章节的同学，可以直接上手实战；如果你是隔了一段时间复习，这些前置的知识提炼也能让你迅速进入状态，无需频繁翻阅厚厚的课本去找公式。更赞的是，书后附带的公式索引和常用常数表，做得非常详尽且准确，我做题时就不用再抱着一本大部头的参考书在旁边来回翻找那些材料的弹性模量或者密度的数值了。这种对学习者使用习惯的细致考量，体现了编撰者深厚的教学经验，让整个学习流程变得异常顺畅，减少了不必要的“摩擦成本”。

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这本书的装帧设计倒是挺有意思的，封面上那种深沉的蓝色调，配上清晰的白色字体，给人一种严谨而专业的印象。初拿到手的时候，能感觉到纸张的质感不错，厚实且不易透墨，这点对于做习题来说非常重要，毕竟谁也不想在草稿纸上写得满满当当，最后发现墨水洇到下一页影响做题心情。内页的排版也看得出来是花过心思的，题目的布局错落有致，不会显得过于拥挤，即使是那些复杂的受力分析图或者结构示意图，也都清晰可辨，线条的粗细处理得恰到好处，这对于理解机械原理中的几何关系至关重要。至于印刷质量，几乎找不到明显的瑕疵，油墨附着均匀，整体感觉就是一本精心制作的教辅资料。我特别留意了目录页的设计，章节划分逻辑清晰，从基础的螺纹连接到复杂的齿轮传动，知识点的递进关系非常明确，这对于自学者来说简直是福音，可以很方便地找到自己薄弱的环节进行针对性训练，而不是像翻一本流水账一样的资料，让人抓不住重点。总的来说，从物理层面上来说，这本书的“硬件”配置是完全在线的，让人有想要立刻翻开动手实践的欲望。

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这本书的难度曲线设置得非常巧妙，简直就是为那些想从“理论小白”进阶到“实战高手”的同学量身定做的。一开始的几章，内容相对基础，主要是对基本概念的回顾和简单计算题的巩固，那些题目就像是给你热身，让你迅速找回感觉，确保对最基本的公理和公式没有产生任何误解。但当你带着一丝小得意准备进入中段时，难度会骤然提升，开始出现需要综合运用多个知识点才能解出的综合题，比如涉及到失效模式判断和寿命计算的那几个单元，简直是把我当初学的材料力学和机械设计的基础知识点全都揪出来鞭策了一番。尤其是一些开放性的设计小问，它不直接给出一个标准答案，而是引导你去思考不同约束条件下的最优解，这种“启发式”的考查方式，远比死记硬背公式要有效得多。我花了好大力气才啃下来关于摩擦与润滑的那部分，里面涉及到的流体动力学和边界润滑的理论结合得非常紧密，真正体现了理论联系实际的重要性，让人感觉这不是在做题，而是在模拟工程师面对真实问题时的思维过程。

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这本习题册最让我欣赏的一点是，它不仅仅是提供题目和答案那么简单，它对解题思路的剖析简直是教科书级别的。很多习题后面的“解析”部分，简直是小型的微型讲义。我记得有一道关于带传动时张紧力的题目，我的第一反应是套用最常规的公式，结果算出来效率很低，但翻到解析一看，作者详细地分析了在特定工况下，考虑皮带的疲劳度和初始张紧力的动态变化，给出了一个更为贴近实际的优化计算路径。这种深度解析，极大地弥补了课堂教学中可能因时间限制而无法深入探讨的细节。而且，解析部分经常会穿插一些“注意”或“陷阱”提示，明确指出了新手最容易犯的错误点，比如混淆静力矩和动力矩，或者在进行疲劳寿命估算时漏算了安全系数的引入时机。这种前瞻性的指导，让我感觉手里握着的不是一本冰冷的习题集，而是一位经验丰富、言传身教的导师，帮我提前避开了无数的“坑”。

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这本书的结构设计，尤其是针对不同学习阶段的梯度设置，可以说是它的灵魂所在。它非常巧妙地平衡了“覆盖面”和“深度”。很多习题册为了追求大而全，题目种类繁多但深度不够，或者反之，只挑难题来展示水平。而这本则像是一个经过精心筛选的题库，它确保了所有机械设计中那些经典的和高频的考点都被囊括进去，从受力分析的各种复杂组合载荷，到常用联接件的强度校核与尺寸确定，几乎没有遗漏。更值得一提的是，某些章节后面还会设置“综合应用题”，这些题目往往不是针对单一知识点的，而是要求你像设计工程师一样，将多个零件的参数进行耦合计算，比如一个完整的减速器设计流程中的关键受力计算部分，这就极大地锻炼了我们对整个机械系统进行宏观把握的能力。这种由点及面的训练模式，让做题的过程不再是孤立的计算，而是一个完整的知识体系的构建过程，让人在完成每一章的训练后，都能获得实质性的能力提升感。

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