机械设计习题集/中国机械工程学科教程配套系列教材（附光盘） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄平 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302422372

版次：1

商品编码：11864204

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 中国机械工程学科教程配套系列教材

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

附件：光盘

内容简介

　　本书围绕机械设计课程考试和研究生入学考试等给出主要类型习题、试题，包含“机械设计”课程主要内容的习题和试题共2000多题。全书共18章，按流行教材内容进行分章编写。除第1章绪论外，其他各章针对一个主题选编习题和试题，以判断、选择、问答、改错、计算等多种形式，从不同角度测验学生应掌握的主要内容。本书还提供了标准化考试的计算题、结构题等类型的题目，这些题目可以很方便地通过计算机快速批改，大大提高效率。本书每章习题都是按先标准化，后非标准化进行排序的。此外，全书的习题统一编号，所有习题都有参考答案，并可通过统一的题号快速查找。本书配有复习软件系统光盘，其中包含精选题目1000余题。本书可作为机械类专业学生的参考用书，报考机械类硕士研究生的复习指导书，也可以作为自学“机械设计”课程检验学习效果的参考书籍。另外，本书还可以作为“机械设计”课程出卷教师的参考用书。

前言/序言

机械设计基础与实践：理论解析与例题精讲 本书旨在为学习机械设计课程的学生提供一套全面、深入且实用的学习辅助材料。它并非机械设计习题集的直接续篇或附属光盘内容的复述，而是基于扎实的机械设计理论，结合大量的典型例题，引导读者系统性地掌握机械零部件的设计方法、结构分析以及性能评估。本书内容严谨，讲解清晰，力求帮助读者建立起坚实的理论基础，并能独立解决实际的工程设计问题。 第一部分：机械系统概述与基本原理 本部分将从宏观视角切入，介绍机械系统的基本构成、工作原理及其在现代工业中的重要地位。我们将探讨机械系统的分类、功能以及机械设计在整个工程设计流程中的作用。 机械系统的构成与功能：详细解析机械系统通常包含的几个核心组成部分，如动力源、传动装置、工作机构、控制系统等，并阐述它们之间如何协同工作以实现特定的功能。通过实例分析，展示不同类型的机械系统，例如起重机械、机床、汽车动力总成等，理解其设计理念和关键技术。 机械设计的基石：工程材料与强度分析：深入讲解机械设计中常用的工程材料，包括金属材料（如各种钢、铸铁、铝合金等）和非金属材料（如塑料、橡胶、复合材料等）的性能特点、选择原则及其应用场景。重点介绍材料力学中的基本概念，如应力、应变、弹性模量、屈服强度、抗拉强度、疲劳极限等，并详细讲解各种应力状态下的强度计算方法，包括拉伸、压缩、弯曲、扭转和剪切。 失效模式与可靠性设计：探讨机械零部件可能出现的各种失效模式，如塑性变形、脆性断裂、疲劳、磨损、腐蚀等，分析其产生的原因。在此基础上，介绍机械设计的可靠性概念，并给出提高构件可靠性的设计策略，如提高安全性系数、优化材料选择、改进结构形式、采取防护措施等。 第二部分：机械零部件设计详析 本部分将聚焦于机械系统中常见的关键零部件，逐一进行深入的设计分析和计算。我们将遵循从基本原理到具体设计步骤的逻辑，通过大量的图示和计算过程，使读者能够掌握每种零部件的设计要点。 轴的设计： 轴的分类与受力分析：介绍轴的种类（如心轴、传动轴、齿轮轴等）及其在机械中的作用。详细分析轴在承受弯矩、扭矩、轴向力以及它们组合作用下的受力情况。 轴的强度计算：根据轴的受力情况，运用强度理论（如第四强度理论、第三强度理论）进行强度校核，确保轴在工作过程中不会发生断裂或过度的塑性变形。 轴的刚度计算：分析轴的挠度，确保其变形在允许范围内，避免影响相邻零件的正常工作。 轴的材料选择与热处理：根据轴的工作条件和性能要求，选择合适的轴材料，并介绍常用的热处理工艺，如调质、渗碳淬火等，以提高轴的强度和耐磨性。 轴的结构设计：讲解轴的结构特点，如轴颈、键槽、花键、挡边等的设计考虑，以及轴的轴向固定和定位方式。 轴的疲劳设计：考虑轴在交变载荷作用下的疲劳失效，讲解如何根据应力循环特性进行疲劳强度校核。 联轴器的设计： 联轴器的作用与分类：解释联轴器在机械传动中的作用，即连接轴并传递扭矩，同时补偿轴线的偏差。介绍各种联轴器的分类，如刚性联轴器（套筒联轴器、夹壳联轴器）、弹性联轴器（齿轮联轴器、梅花联轴器、十字轴万向联轴器）和特殊联轴器。 弹性联轴器的设计与选择：重点讲解弹性联轴器的结构特点、工作原理、性能参数（如补偿轴线偏差的能力、阻尼减震性能）及其选择依据。 刚性联轴器的设计与应用：介绍刚性联轴器的结构和应用范围，并讲解其主要设计参数和强度校核。 键与花键的连接设计： 键的类型与作用：详细介绍各种键的类型（如普通键、半圆键、锥度键、 Woodruff 键等）及其在轴与轮毂之间的固定作用，阻止相对转动。 键连接的强度计算：讲解键连接的剪切和挤压强度计算，以及如何根据轴和轮毂的强度确定键的尺寸。 花键连接的特点与设计：介绍花键连接的优点，如传递载荷能力大、定心性好等，并讲解其类型（如矩形花键、渐开线花键）和设计要点。 螺纹连接与紧固件设计： 螺纹的类型与应用：介绍各种螺纹的牙型（如三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹）及其在螺栓、螺母、螺钉等紧固件中的应用。 螺纹连接的强度计算：详细讲解螺栓的拉伸、剪切以及螺纹的挤压强度计算，并介绍螺纹连接的预紧力设计。 螺纹连接的可靠性设计：分析螺纹连接在振动和冲击载荷下的松动问题，介绍防松措施（如开口销、保险片、自锁螺母等）。 紧固件的标准与选择：介绍常用紧固件的选用原则和标准，以及不同强度等级螺栓的选择。 弹簧的设计： 弹簧的种类与功能：介绍各种弹簧的类型，如螺旋压缩弹簧、螺旋拉伸弹簧、板弹簧、碟形弹簧等，并阐述它们在机械系统中的缓冲、减震、储能、测量等功能。 螺旋压缩弹簧的设计：重点讲解螺旋压缩弹簧的设计步骤，包括确定弹簧的刚度、载荷、工作行程，然后计算弹簧丝直径、弹簧中径、圈数等参数。 弹簧材料与疲劳设计：选择合适的弹簧材料，并考虑弹簧在循环载荷下的疲劳寿命。 弹簧的失效分析与优化：讨论弹簧可能出现的失效形式，如屈服、疲劳、应力集中等，并提出设计优化建议。 滚动轴承的设计与选择： 滚动轴承的分类与结构：介绍滚动轴承的基本结构（内外圈、滚动体、保持架），并详细分类（如深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、球面滚子轴承等），阐述各自的特点和适用范围。 滚动轴承的载荷与寿命计算：讲解滚动轴承的基本额定寿命计算公式，以及如何根据径向载荷、轴向载荷、载荷性质（恒定、变动）来确定轴承的当量动载荷。 轴承的安装、润滑与密封：强调轴承正确安装、选择合适的润滑方式和有效的密封对轴承正常工作和延长寿命的重要性。 轴承座的设计：简要介绍轴承座的作用及其与轴承的配合要求。 滑动轴承的设计与选择： 滑动轴承的分类与特点：介绍滑动轴承的类型（如径向滑动轴承、推力滑动轴承），并分析其优点（结构简单、承载能力大、抗冲击性能好）和缺点（摩擦系数大、磨损快、需要润滑）。 润滑理论与油膜形成：简述流体润滑、边界润滑等概念，解释油膜是如何在轴颈和轴承之间形成的，以及其在减小摩擦和磨损中的作用。 滑动轴承的材料选择：介绍常用的轴承材料，如巴氏合金、铜基合金、铝基合金等，并分析其性能特点。 滑动轴承的尺寸计算与校核：进行滑动轴承的温升校核和油膜压强校核，确保轴承在正常工作温度下稳定运行。 第三部分：机械传动装置设计基础 本部分将深入探讨机械系统中实现动力传递和速度、力矩变换的传动装置的设计原理和方法。 带传动设计： 带传动的工作原理与分类：介绍带传动的基本原理，即利用带的张紧力传递动力。分类包括平带传动、V带传动、齿形带传动等。 带的选择与计算：根据传递的功率、转速、中心距等参数，选择合适的带型、带截面，并计算带的根数。 带轮的设计：讲解带轮的结构特点、材料选择和强度校核。 张紧装置的设计：介绍带传动的张紧方法，以保证传动的可靠性和效率。 链传动设计： 链传动的特点与分类：分析链传动的优缺点，如传动比准确、效率高、结构紧凑，但存在振动和噪音。介绍链条的类型，如滚子链、齿形链等。 链轮的设计：讲解链轮的结构、材料选择和加工精度要求。 链传动的载荷计算与寿命：根据传递的功率和使用条件，计算链条的工作载荷，并估算链条的寿命。 齿轮传动设计： 齿轮传动的基本原理与分类：介绍齿轮传动的工作原理，即利用齿的啮合传递动力。分类包括外啮合齿轮、内啮合齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮等。 渐开线直齿圆柱齿轮的设计：详细讲解渐开线直齿圆柱齿轮的几何参数（模数、齿数、压力角、齿顶高、齿根高等）和设计步骤。 齿轮的强度计算：进行齿轮的弯曲强度计算和齿面接触强度计算，确保齿轮在工作过程中不发生断齿或齿面损伤。 齿轮的材料选择与热处理：选择合适的齿轮材料，并介绍热处理工艺，如渗碳淬火、氮化等，以提高齿轮的耐磨性和强度。 齿轮传动的润滑：强调齿轮传动润滑的重要性，介绍常见的润滑方式。 蜗杆蜗轮传动设计： 蜗杆蜗轮传动的特点与应用：分析其传动比大、传动平稳、自锁性好等特点，以及在起重设备、减速器等领域的应用。 蜗杆蜗轮的几何参数设计：讲解蜗杆蜗轮的模数、头数、齿数、中心距等参数的设计。 蜗杆蜗轮的强度与效率计算：进行蜗杆蜗轮的弯曲强度、接触强度计算，并分析其传动效率。 其他传动装置简介： 液压传动与气压传动：简要介绍液压和气压传动的工作原理、特点和应用。 电动机与发电机：介绍它们在机械系统中的动力源作用。 第四部分：机械系统综合设计与案例分析 本部分将引导读者将所学的机械设计知识应用于实际的系统设计中，并通过具体的案例分析，加深对设计流程和方法的理解。 机械系统设计流程：梳理完整的机械系统设计流程，从需求分析、方案设计、总体设计、部件设计、计算校核到图纸绘制和制造准备。 典型机械装置的综合设计案例： 简易起重机的设计：分析起重机的结构组成，进行主要零部件（如卷筒、钢丝绳、制动器、减速器等）的设计和校核。 机床进给机构的设计：讲解机床进给机构的工作原理，并进行相关齿轮、丝杠螺母等部件的设计。 自动化生产线上的机械臂设计：介绍机械臂的结构和驱动方式，并进行关键关节和连接件的设计。 设计过程中的注意事项与优化： 标准化与系列化：强调在设计中优先选用标准件，提高设计的通用性和经济性。 工艺性设计：考虑零件的加工制造工艺，确保设计方案的可行性。 经济性分析：在满足性能要求的前提下，追求成本效益。 绿色设计理念：将环保因素纳入设计考量。 本书力求通过理论讲解与实例分析的紧密结合，引导读者循序渐进地掌握机械设计的核心内容。希望本书能够成为读者学习机械设计过程中的得力助手，帮助读者提升分析问题、解决问题的能力，为未来从事机械设计及相关工程领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直太让人惊喜了！我本来只是抱着试试看的心态购买的，毕竟市面上机械设计的习题集琳琅满目，很难找到一本真正符合自己需求的。没想到，拿到手后，我立刻就被它的编排方式和题目的深度所吸引。每道题都紧密结合了理论知识，而且难度循序渐进，从最基础的概念巩固到复杂的综合应用，几乎涵盖了我想到的所有难点。更让我赞赏的是，它并没有仅仅罗列题目，而是对一些关键的解题思路和方法进行了详细的讲解，这对于我这种需要反复练习才能真正理解知识点的人来说，简直是福音。每次遇到难题，翻看后面的解析，都能豁然开朗，仿佛打开了新世界的大门。而且，书中的插图和图示也非常清晰，让原本抽象的机械原理变得生动易懂。我特别喜欢那些针对性很强的习题，它们能够迅速暴露我在哪个知识点上存在薄弱环节，然后我就可以有针对性地去复习和练习，效率比以前高了很多。这本书不仅仅是一本习题集，更像是一位循循善诱的老师，在我学习的道路上给予我最及时的指导和帮助。我强烈推荐给所有正在学习机械设计的朋友们，相信你们也会和我一样，爱上这本书！

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这本书最大的亮点在于它清晰的结构和严谨的逻辑。从目录的编排到每个章节习题的递进关系，都体现了编者深厚的学术功底和对教学规律的深刻理解。它并非简单地将所有题目一股脑地堆砌，而是根据机械设计的不同分支和核心知识点，进行了非常有条理的划分。例如，在学习轴的设计时，它会先从轴的基本受力分析和材料选择入手，然后逐步过渡到轴的强度计算、刚度校核，最后再到轴的结构设计和制造工艺等环节，每一个环节都有相对应的习题进行巩固。这种循序渐进的学习方式，能够帮助读者建立起扎实的基础，并且逐步提升解决复杂问题的能力。更重要的是，书中对于一些易混淆的概念和常犯错误，都进行了专门的提示和讲解，这对于我这种容易钻牛角尖的学习者来说，真是太及时了！光盘的价值也体现在其配套性上，它提供了大量与书本内容相呼应的练习题和模拟测试，让我可以方便地检验学习成果，找出薄弱环节。这本书让我对机械设计的学习过程有了更清晰的认识，也让我更有信心去迎接未来的挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性真的没得说，它不像有些教材那样，只是理论的堆砌，而是真正地从解决实际问题的角度出发。我尤其喜欢其中关于失效分析和可靠性设计的章节，这部分内容在很多普通教材中都相对薄弱，但这本书却给出了非常系统和深入的讲解，并且提供了大量的习题来巩固这些知识。我曾经在工作中遇到过一个设备频繁故障的问题，当时查阅了很多资料都没有找到满意的解决方案，后来偶然翻到了这本书的这部分内容，才意识到之前对失效模式的分析不够全面。书中的一些习题，让我学会了如何从多个角度去分析设备可能出现的失效原因，以及如何通过设计来提高设备的可靠性。这不仅仅是学习应试的知识，更是提升解决实际工程问题的能力。光盘中的一些补充材料，比如一些典型的失效案例分析视频，更是让我受益匪浅，让我对理论知识有了更深刻的认识。现在，每当遇到类似的问题，我都会第一时间想到这本书，它已经成为了我工作中不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的某些章节的难度对于初学者来说可能稍有挑战，但正是这种挑战，让我看到了它作为一本“习题集”的真正价值。它并没有刻意去回避那些比较复杂和深入的机械设计问题，反而通过一系列精心设计的习题，引导读者去思考和探索。我记得有一次，我被一道关于复杂曲柄滑块机构设计的问题卡住了，尝试了各种方法都解不出来。最后，我静下心来，仔细研究了书后关于该类型机构的解题思路和例题，才发现自己之前对某些约束条件和自由度分析的理解存在偏差。这本书就像一个经验丰富的导师，不会直接告诉你答案，而是通过提问和引导，让你自己去发现问题所在，并找到解决之道。这种“授人以渔”的学习方式，远比直接给出答案更能让人掌握知识。光盘里的拓展阅读材料也非常有价值，里面包含了一些相关的学术论文和研究报告，让我能够接触到更前沿的机械设计理论和技术。对于那些渴望在机械设计领域有所建树，不满足于浅尝辄止的学习者来说，这本书绝对是一个绝佳的选择。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我有点犹豫是否要买这本《机械设计习题集》，主要是担心它会像很多市面上同类书籍一样，题目偏旧，内容跟不上最新的行业发展。但当我真正翻阅之后，这种担忧完全消失了。这本书的题目选择非常具有代表性，涵盖了机械设计中各个核心领域，例如传动装置、机构设计、材料力学应用等等，而且很多题目都融入了实际工程中的案例，这让我能更直观地理解理论知识在实际中的运用。更重要的是，它附带的光盘内容也极其丰富，不仅仅是电子版的习题和答案，还包括了一些相关的仿真软件和案例分析，这为我提供了一个更加立体化的学习平台。我尝试着使用光盘里的软件进行一些简单的仿真模拟，发现这对于加深对机构运动和受力情况的理解非常有帮助。以前学习的时候，总觉得书本上的知识比较枯燥，但有了这些多媒体辅助，学习过程变得更加生动有趣，也更容易激发我的学习兴趣。这本书的出版，确实为我们这些在校学生或者在职工程师提供了一个非常宝贵的学习资源。