本书在内容编排上贯穿了以设计为主线的思想,将全书内容进行了有机组合。全书共10章,主要内容包括:机构的组成和结构分析、平面机构的性能分析、连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、轮系及其设计、其他常用机构、机械系统动力学设计、机械系统的运动方案及机构的创新设计。为了便于读者掌握重点内容及拓宽知识面,每章前都有引言、每章后都有“知识要点与拓展”。为调动学生的学习兴趣,每章节都先提出问题,注重启发,做到内容前后呼应。在本书最后提出了展望,介绍本学科的发展动态,为读者提供了更广阔的想象空间。 本书以培养和提高学生机械系统方案创新设计的能力为目标,将传统机械设计的一般过程和进行机械设计所需要的知识结构加入其中,为提高“机械原理课程设计”的教学质量提供了有力保障。本书在注重培养学生逻辑思维能力的同时,还配有多媒体教学课件,为开发学生的形象思维能力创造了条件。 本书主要作为普通高等院校机械类专业的教学用书,也可作为非机械类学生及有关工程技术人员的参考书。

高等院校教师

目 录
前言
第1章绪论1
11机械的基本概念1
111机器1
112机构3
12机械设计的一般过程3
13机械原理的研究对象和内容4
14机械原理课程的地位和学习本课程的
目的5
15如何进行本课程的学习6
第2章机构的组成和结构分析7
21机构的组成7
211构件及其分类7
212运动副及其分类8
213运动链与机构9
22机构运动简图及其绘制10
221机构运动简图10
222机构运动简图的绘制10
23平面机构自由度的计算13
231机构具有确定运动的条件13
232平面机构自由度与约束的关系及
自由度计算公式14
233计算机构自由度时应注意的几个
问题16
24平面机构的组成原理和结构
分析18
241平面机构的组成原理18
242平面机构的结构分析22
25空间机构简介23
251空间机构自由度简介23
252空间机构的自由度计算23
26工业机器人机构25
知识要点与拓展26
思考题及习题27
第3章平面机构的性能分析30
31平面机构的运动分析30
311瞬心法及其应用30
312杆组法及其应用32
32平面机构的力分析40
321力分析的基本知识40
322用杆组法对平面机构进行动态
静力分析42
323运动副中的摩擦及考虑摩擦时
机构的受力分析43
324机械效率48
325机械的自锁49
知识要点与拓展51
思考题及习题52
第4章连杆机构及其设计56
41平面四杆机构的基本类型及其演化57
411铰链四杆机构中曲柄存在的
条件57
412铰链四杆机构的基本类型及其
演化58
413具有移动副的四杆机构及其
演化60
42平面四杆机构的基本特性62
421急回特性及行程速比系数K62
422压力角与传动角63
423机构的死点位置63
424连杆机构运动的连续性64
43平面连杆机构设计64
431平面连杆机构设计的基本问题64
432用图解法设计四杆机构65
433用解析法设计四杆机构67
434用实验法设计四杆机构72
44多杆机构74
45杆件组在工业机器人中的应用75
知识要点与拓展77
思考题及习题78
第5章凸轮机构及其设计81
51凸轮机构的类型及应用81
511凸轮机构的组成及应用81
512凸轮机构的分类82
52推杆的运动规律设计83
521凸轮机构的运动循环和基本
概念84
522推杆常用的运动规律84
523运动规律的组合及其选择88
53平面凸轮的轮廓设计89
531平面凸轮轮廓设计的基本原理89
532用图解法设计凸轮轮廓线89
533用解析法设计凸轮轮廓线92
54凸轮机构基本尺寸设计95
541凸轮机构的压力角及其许用值95
542凸轮基圆半径的确定96
543滚子半径的选择97
544平底宽度的确定98
545推杆偏置方向的选择98
知识要点与拓展98
思考题及习题99
第6章齿轮机构及其设计101
61齿轮机构的特点及类型101
611平面齿轮机构101
612空间齿轮机构102
62齿轮齿廓的设计103
621齿廓啮合基本定律103
622渐开线齿廓104
63渐开线齿廓的啮合特性106
631渐开线齿廓能满足定传动比
要求106
632啮合线为一条定直线106
633渐开线齿轮传动具有中心距
可分性107
64渐开线标准齿轮的基本参数及几何
尺寸107
641齿轮的各部分名称107
642渐开线齿轮的基本参数108
643齿轮各部分的基本尺寸109
644任意圆上的齿厚110
65渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合
传动110
651一对渐开线齿轮的正确啮合
条件111
652一对渐开线齿轮的啮合过程111
653一对渐开线齿轮连续传动条件112
654标准中心距a与实际中心距a′113
66渐开线齿廓的加工与变位115
661展成法加工齿轮116
662用标准齿条形刀具切制齿轮117
663根切现象及其避免方法118
664变位齿轮传动120
67斜齿圆柱齿轮传动124
671斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合
特点124
672斜齿轮的主要参数及几何尺寸125
673一对斜齿轮的啮合传动127
674斜齿轮的当量齿轮与当量齿数128
675斜齿轮传动的主要优缺点130
68交错轴斜齿轮传动130
681交错轴斜齿轮的几何关系130
682交错轴斜齿轮的正确啮合条件131
683传动比和从动轮转向131
684交错轴斜齿轮传动的优缺点132
69蜗杆传动132
691蜗杆传动及其特点132
692蜗杆传动的类型133
693蜗杆传动的正确啮合条件133
694蜗杆传动的主要参数和几何
尺寸134
610锥齿轮传动135
6101锥齿轮传动概述135
6102直齿锥齿轮齿廓的形成136
6103背锥及当量齿数136
6104直齿锥齿轮传动的几何参数和
尺寸计算137
611非圆齿轮机构138
612其他齿轮机构简介139
6121圆弧齿廓齿轮139
6122摆线齿轮机构140
6123抛物线齿轮141
613齿轮传动在工业机器人中的应用141
知识要点与拓展143
思考题及习题143
第7章轮系及其设计146
71轮系及其分类146
711定轴轮系146
712周转轮系146
713复合轮系147
72定轴轮系的传动比148
721平面定轴轮系传动比的计算148
722空间定轴轮系149
73周转轮系的传动比150
74复合轮系的传动比153
75轮系的功用156
76行星轮系的效率计算159
77行星轮系的类型选择及设计161
771行星轮系的类型选择161
772行星轮系中各轮齿数的确定161
773行星轮系的均载装置163
78其他类型行星传动简介163
781渐开线少齿差行星轮系163
782摆线针轮传动165
783谐波齿轮传动166
79轮系在工业机器人中的应用167
知识要点与拓展168
思考题及习题168
第8章其他常用机构172
81棘轮机构172
811棘轮机构的组成及工作原理172
812棘轮机构的类型172
813棘轮机构的特点和应用174
814轮齿式棘轮机构的设计要点175
82槽轮机构177
821槽轮机构的组成及工作原理177
822槽轮机构的类型177
823槽轮机构的特点和应用178
824槽轮机构的设计要点179
83不完全齿轮机构182
831不完全齿轮机构的工作原理182
832不完全齿轮机构的类型182
833不完全齿轮机构的啮合过程182
834不完全齿轮机构的特点及应用184
835不完全齿轮机构的设计要点184
84凸轮式间歇运动机构185
841凸轮式间歇运动机构的工作
原理及特点185
842凸轮式间歇运动机构的类型及
应用186
85万向联轴器187
851单万向联轴器187
852双万向联轴器188
86广义机构189
861液动机构189
862气动机构190
863光电机构190
864电磁机构191
知识要点与拓展191
思考题及习题191
第9章机械系统动力学设计193
91机械的质量平衡与功率平衡193
911机械的质量平衡193
912机械的功率平衡194
92基于质量平衡的动力学设计195
921刚性转子的静平衡设计195
922刚性转子的动平衡设计196
923刚性转子的平衡实验及平衡
精度197
924挠性转子的平衡概述200
925平面机构的平衡设计200
93基于功率平衡的动力学设计205
931系统的动力学模型205
932机械运动方程式的建立及解法208
933机械速度波动的调节210
知识要点与拓展214
思考题及习题216
第10章机械系统的运动方案及
机构的创新设计219
101机械系统的设计过程219
102机械系统的总体方案设计220
1021总体方案设计的目的和内容220
1022总体方案设计的现代设计
思想与方法221
1023系统总体方案设计准则222
103机械执行系统的运动方案设计223
1031功能原理设计223
1032运动规律设计及工艺参数的
确定224
1033机构选型与构型设计226
1034执行机构的运动协调设计与
运动循环图228
1035机械执行系统的方案设计
举例230
1036运动方案的评价232
104机械传动系统的方案设计233
1041机械传动系统方案设计的
内容与步骤233
1042机械传动类型的选择233
1043传动链的方案设计236
105原动机及其选择236
1051原动机的类型及应用236
1052原动机的选择237
106机构的创新设计238
1061创新设计的原理与方法238
1062机构的创新设计方法239
知识要点与拓展248
思考题及习题249
展望——机械原理学科的发展趋势251
附录《机械原理》常用名词术语中英文
对照表253
参考文献256