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《机械制图习题集》是与《机械制图》配套的技能训练教材，采用最新的国家制图标准，内容与教材紧密结合。侧重阅读机械图样与计算机绘制机械图样基本能力的训练及解决实际问题能力的培养。书中各项目练习均具有代表性和典型性，由易到难，方便教学。《机械制图习题集》的几何作图、组合体、零件图、装配图大作业均编排在CAD技能训练中。CAD技能训练部分的内容主要包括基本命令上机练习操作步骤和注意事项、实战练习的作业与要求、完成作业的具体步骤及相关技术。通过技能训练使所学内容融会贯通到绘制工程图样的实际应用中。
《机械制图习题集》为高职高专机械、机电类专业的机械制图与CAD课程的教材，也可作为机械或机电类成人教育、自学考试和中职教育的教材。
《精密机械零件设计与公差配合》 内容概要 本书旨在为机械工程领域的学生、工程师及技术人员提供一套系统、深入的精密机械零件设计与公差配合知识体系。全书围绕着如何理解、分析和应用公差与配合来解决实际工程问题展开，内容涵盖了从基本概念的梳理到复杂零件的分析，以及现代制造技术对公差与配合提出的新要求。本书力求理论与实践相结合，通过丰富的实例分析和案例研究，帮助读者掌握精密机械零件设计的核心要义，提升零件设计的精度和可靠性，最终优化产品性能，降低制造成本。 第一章：引言与基本概念 本章首先回顾了机械零件设计的通用原则，并在此基础上引入了精密零件设计的特殊性。我们将探讨“精密”在机械制造中的含义，它不仅指尺寸精度，更包含形状精度、位置精度以及表面质量等多个维度。接着，系统性地阐述了公差与配合的基本概念，包括： 尺寸公差： 明确了基本尺寸、上偏差、下偏差、实际尺寸、公称尺寸等核心术语，并介绍了各种尺寸公差表示方法，如极限尺寸法、公差带法以及ISO标准的公差等级体系（IT等级）。我们将详细解析不同IT等级所代表的精度范围，以及它们在不同机械零件中的应用场景。 配合： 深入讲解了配合的概念，包括基孔制配合和基轴制配合的原理、选择原则及应用。重点阐述了过盈配合、间隙配合和过渡配合的特征，以及它们对零件功能、装配和使用性能的影响。通过图示和表格，清晰地展示了不同配合的公差带关系。 基准： 强调了基准在零件测量和加工中的重要性，介绍了尺寸基准、基准要素、基准重合度以及基准的选取原则，这对于保证零件的互换性和功能性至关重要。 形位公差： 详细介绍了各种形位公差符号、定义、测量方法及其在零件图中的标注方式。内容包括： 直线度、平面度、圆度、圆柱度： 分析了这些基本形位公差对零件表面几何形状的要求，以及它们在轴类、盘类零件中的应用。 轮廓度和轮廓度： 阐述了轮廓度公差控制非圆曲面或复杂轮廓的精度，在凸轮、曲轴等零件设计中的作用。 平行度、垂直度、角度： 详细讲解了这些方向性公差的含义、标注方法及对连接、定位零件的影响。 对称度、同轴度、同心度： 重点分析了这些位置关系公差对多轴联动、精密装配零件的重要性。 跳动公差（径向跳动、轴向跳动、全跳动）： 详细阐述了跳动公差在回转体零件中的应用，如齿轮、轴承座等，确保其旋转平稳性和工作精度。 基准联系的形位公差： 重点讲解了形位公差与基准之间的联系，如基准平面上的垂直度、基准轴线上的同轴度等，强调了其在复杂零件加工中的关键作用。 第二章：常用精密机械零件的公差与配合设计 本章将聚焦于实际工程中常见的精密机械零件，分析它们的设计要点和公差配合选择策略。 轴类零件： 详细讨论了轴的直径、长度、键槽、挡边等部位的尺寸公差和形位公差要求。重点分析了轴与轴承、齿轮、联轴器等零件的配合，以及如何通过选择合适的公差与配合来保证轴的承载能力、旋转精度和装配可靠性。我们将探讨轴颈与轴承孔的配合，以及轴肩与深孔的配合。 孔类零件： 针对孔的设计，如轴承座孔、齿轮孔、螺纹孔等，阐述了孔的直径、深度、位置等公差要求。重点分析了孔与轴的配合，以及如何通过合理的公差与配合设计来保证装配的紧密性、转动的平稳性和密封性。我们将深入研究孔的基准选择，以及不同形位公差对孔性能的影响。 结合件： 探讨了圆柱面和平面之间、键与键槽之间、花键与花键孔之间的配合公差。分析了这些结合件的配合公差如何影响整机的传动精度、承载能力和抗冲击能力。 螺纹件： 讲解了螺纹的公称尺寸、螺距、中径、大径、小径的公差与配合，以及螺纹孔和螺纹杆的配合。强调了螺纹配合的紧密度、密封性和互换性对紧固件和传动件的重要性。 花键和齿轮： 针对花键联接和齿轮传动，详细分析了花键齿的工作齿宽、侧隙、啮合间隙的公差要求。对于齿轮，我们将深入探讨齿顶圆、齿根圆、分度圆直径的公差，以及齿距、齿侧间隙、径向跳动等关键参数的公差与配合，确保齿轮传动的平稳性、低噪音和高精度。 第三章：公差分析与合成 本章将介绍如何对多个零件组成的装配件进行公差分析，以预测装配件的综合误差，并指导设计者优化公差值。 公差链概念： 引入公差链的概念，并详细讲解了直接公差链的建立和分析方法。 单向公差链与双向公差链： 分析了不同形式的公差链对装配误差的影响，并介绍了确定尺寸链的闭合环节。 概率法公差分析： 介绍了基于概率统计的公差分析方法，如平方和法、3-sigma法等，说明如何利用这些方法在保证装配合格率的前提下，放宽部分零件的公差，实现经济性设计。 形位公差链的分析： 扩展了公差链的概念，介绍了形位公差链的建立和分析方法，以及如何处理形位公差的累积效应。 极限状态法与概率统计法的比较： 对比了两种主要公差分析方法的优缺点，以及适用的场景。 第四章：现代制造技术对公差与配合的影响 随着制造技术的飞速发展，对零件精度提出了更高的要求，本章将探讨现代制造技术如何影响公差与配合的设计。 精密加工技术： 介绍了数控加工（CNC）、电火花加工（EDM）、激光加工、磨削加工等精密加工技术，分析了这些技术所能达到的精度水平，以及它们在实现复杂零件高精度加工中的作用。 表面工程技术： 探讨了热处理、表面强化（如渗碳、氮化、镀层）、精密抛光等表面工程技术如何提高零件的耐磨性、耐腐蚀性，并对表面粗糙度提出更高要求。 三维测量技术（CMM）： 介绍了坐标测量机（CMM）等先进测量设备在精密零件尺寸和形位检测中的应用，以及它们如何为设计者提供准确的测量数据，支持公差的优化。 智能化制造与智能公差： 展望了工业4.0背景下，智能制造和智能公差的概念，包括在线监测、自适应控制等，以及它们对未来精密零件设计与制造的深远影响。 第五章：典型案例分析与工程实践 本章通过一系列典型的精密机械零件设计案例，将前述理论知识付诸实践。 齿轮箱精密轴承座的设计： 分析了轴承座的孔位精度、表面粗糙度要求，以及与轴承的配合选择。 精密机床主轴的设计： 探讨了主轴的径向跳动、轴向窜动、表面硬度和配合的精度要求，以及与轴承、夹头的配合。 航空发动机关键零件的设计： 以某个航空发动机关键零件为例，分析其在高温、高压、高速工作环境下的应力集中、材料选择以及极其严苛的公差与配合要求。 精密传感器零件的设计： 针对传感器中的微小零件，分析其微观尺寸公差、表面光洁度以及对密封性的特殊要求。 高精度液压阀芯的设计： 重点分析液压阀芯的尺寸精度、表面粗糙度、配合间隙以及形位公差对液压系统性能的影响。 附录 国际标准公差等级（IT等级）系列表 常用基孔制和基轴制配合表 常用形位公差符号与定义 表面粗糙度符号与代号 本书特色 系统性强： 从基本概念到高级应用，构建了完整的知识体系。 实用性高： 紧密结合工程实际，案例丰富，易于理解和应用。 前瞻性好： 关注现代制造技术的发展，为读者指明未来方向。 图文并茂： 大量采用示意图、表格和工程图，增强理解的直观性。 语言严谨： 使用规范的工程术语，确保知识的准确传达。 通过学习本书，读者将能够深入理解精密机械零件设计的理论精髓，熟练掌握公差与配合的分析与设计方法，有效解决实际工程中的精度问题，从而为制造出高品质、高性能的机械产品奠定坚实的基础。
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