機械原理（簡體書）

本書是在北京市高等教育精品教材建設重點支持項目的資助下，總結了北京市9所高校“機械原理”課程教學的研究成果，并結合十多位教師多年從事本課程教學的經驗編寫完成的。其特點是在夯實機構學基礎理論知識的同時，在一定程度上拓展新的研究成果和理論，進一步加強理論與工程實際問題的聯系。 全書分為12章，包括緒論、機構的組成原理、平面連桿機構分析與設計、凸輪機構及其設計、齒輪機構及其設計、輪系、其他常用機構、空間連桿機構及機器人機構、機械中的摩擦與機械效率、機械系統動力學基礎、機械的平衡和機構系統的運動方案設計。 本書可作為高等學校機械類各專業的教學用書，也可供機械工程領域的工程技術人員參考。

前言
第0章 緒論
0.1 機械原理研究的對象
0.1.1 機器及其特徵
0.1.2 機構及其特徵
0.2 機械原理課程研究的主要內容
0.2.1 機械原理課程研究的主要內容
0.2.2 機械原理課程研究的方法
0.3 機械原理課程的地位、作用及學習方法
0.3.1 機械原理課程的地位和作用
0.3.2 機械原理課程的學習方法
思考題與習題
第1章 機構的組成原理
1.1 機構的組成及機構運動簡圖
1.1.1 機構的組成要素——構件、運動副
1.1.2 運動鏈與機構
1.1.3 機構運動簡圖
1.2 平面機構的自由度
1.2.1 機構具有確定運動的條件
1.2.2 平面機構自由度計算
1.2.3 平面機構自由度計算時的注意事項
1.3 平面機構的組成原理與結構分析
1.3.1 平面機構的組成原理
1.3.2 平面機構的結構分析
1.3.3 平面機構的高副低代
1.4 綜合實例
思考題與習題
第2章 平面連桿機構分析與設計
2.1 平面連桿機構的類型、特點與應用
2.1.1 平面連桿機構的特點
2.1.2 平面四桿機構的基本形式與應用
2.1.3 平面四桿機構的演化形式與應用
2.2 平面連桿機構的工作特性
2.2.1 運動特性
2.2.2 傳力特性
2.3 平面機構的運動分析
2.3.1 平面機構運動分析的目的與方法
2.3.2 用速度瞬心法對平面機構進行速度分析
2.3.3 解析法作平面機構的運動分析
2.4 平面連桿機構的設計
2.4.1 平面連桿機構設計的基本問題
2.4.2 圖解法設計平面四桿機構
2.4.3 解析法設計平面四桿機構
2.4.4 實驗法設計平面四桿機構
思考題與習題
第3章 凸輪機構及其設計
3.1 凸輪機構的應用及分類
3.1.1 凸輪機構的應用
3.1.2 凸輪機構的分類
3.2 從動件運動規律及其選擇
3.2.1 凸輪機構的工作循環及基本名詞術語
3.2.2 從動件常用運動規律
3.2.3 從動件運動規律的組合
3.2.4 從動件運動規律的選擇
3.3 圖解法設計凸輪廓線
3.3.1 凸輪廓線設計的基本原理
3.3.2 移動從動件盤形凸輪機構凸輪廓線的設計
3.3.3 擺動從動件盤形凸輪機構凸輪廓線的設計
3.4 解析法設計凸輪廓線
3.4.1 移動滾子從動件盤形凸輪機構凸輪廓線的設計
3.4.2 移動平底從動件盤形凸輪機構凸輪廓線的設計
3.4.3 擺動滾子從動件盤形凸輪機構凸輪廓線的設計
3.4.4 圓柱凸輪廓線的設計
3.5 凸輪機構基本尺寸的確定
3.5.1 凸輪機構的壓力角
3.5.2 凸輪基圓半徑的確定
3.5.3 滾子半徑的選擇
3.5.4 平底寬度的確定
3.5.5 從動件偏置方向的確定
3.6 凸輪機構的計算機輔助設計
思考題與習題
第4章 齒輪機構及其設計
4.1 齒輪機構的類型及特點
4.1.1 平面齒輪機構
4.1.2 空間齒輪機構
4.2 齒廓嚙合基本定律及漸開線齒廓
4.2.1 齒廓嚙合基本定律
4.2.2 漸開線的形成及其特性
4.2.3 漸開線函數及漸開線方程式
4.2.4 漸開線齒廓的嚙合特性
4.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸
4.3.1 齒輪各部分的名稱
4.3.2 齒輪的基本參數
4.3.3 漸開線齒輪的幾何尺寸計算
4.3.4 內齒輪和齒條
4.4 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
4.4.1 正確嚙合條件
4.4.2 正確安裝條件
4.4.3 連續傳動條件
4.5 漸開線齒廓的切削加工
4.5.1 漸開線齒廓切削加工的基本原理
4.5.2 根切現象及其產生的原因
4.5.3 標準齒輪無根切的最少齒數
4.6 變位齒輪概述
4.6.1 問題的提出
4.6.2 變位齒輪的概念
4.6.3 避免根切的最小變位系數
4.6.4 變位齒輪的幾何尺寸
4.6.5 變位齒輪傳動
4.7 斜齒圓柱齒輪機構
4.7.1 斜齒圓柱齒輪齒面的形成
4.7.2 斜齒圓柱齒輪的基本參數及幾何尺寸計算
4.7.3 斜齒圓柱齒輪的當量齒數
4.7.4 斜齒圓柱齒輪嚙合傳動
4.7.5 斜齒圓柱齒輪傳動特點
4.7.6 交錯軸斜齒輪傳動
4.8 蝸桿蝸輪機構
4.8.1 蝸桿蝸輪機構傳動及特點
4.8.2 蝸桿蝸輪機構的正確嚙合條件
4.8.3 蝸桿蝸輪機構的基本參數及幾何尺寸極端
4.9 圓錐齒輪機構
4.9.1 圓錐齒輪機構的傳動特點
4.9.2 圓錐齒輪的背錐與當量齒數
4.9.3 圓錐齒輪的幾何尺寸計算
思考題與習題
第5章 輪系
5.1 輪系的組成及其分類
5.1.1 定軸輪系的組成
5.1.2 周轉輪系的組成及分類
5.1.3 混合輪系的組成
5.2 輪系的傳動比計算
5.2.1 定軸輪系的傳動比計算
5.2.2 周轉輪系的傳動比計算
5.2.3 混合輪系的傳動比計算
5.3 輪系的功用
5.3.1 獲得較大的傳動比
5.3.2 實現變速換向傳動
5.3.3 實現分路傳動
5.3.4 實現運動的合成
5.3.5 實現運動的分解
5.4 周轉輪系的設計及各輪齒數確定
5.4.1 傳動比條件
5.4.2 同心條件
5.4.3 裝配條件
5.4.4 鄰接條件
5.5 其他輪系簡介
5.5.1 漸開線少齒差行星齒輪傳動
5.5.2 擺線針輪傳動
5.5.3 諧波齒輪傳動
思考題與習題
第6章 其他常用機構
6.1 棘輪機構
6.1.1 棘輪機構的基本形式和工作原理
6.1.2 棘輪機構的特點與應用
6.1.3 棘輪機構設計的若干問題
6.1.4 摩擦式棘輪機構簡介
6.2 槽輪機構
6.2.1 槽輪機構的組成及工作原理
6.2.2 槽輪機構的類型、特點及應用
6.2.3 槽輪機構的運動特性系數
6.2.4 槽輪機構的運動和動力特性
6.3 不完全齒輪機構
6.3.1 不完全齒輪機構的組成和工作原理
6.3.2 不完全齒輪機構傳動的優缺點
6.4 不完全擺線針輪機構
6.4.1 不完全擺線針輪機構的組成及工作原理
6.4.2 不完全擺線針輪機構的嚙合與傳動特性
6.5 螺旋機構
6.5.1 螺旋機構的工作原理和類型
6.5.2 螺旋機構的傳動特點和應用
6.5.3 滾珠螺旋簡介
6.6 萬向聯軸節
6.6.1 萬向聯軸節的結構及其運動特性
6.6.2 雙萬向聯軸節
6.6.3 萬向聯軸節的特點與應用
思考題與習題
第7章 空間連桿機構及機器人機構
7.1 空間機構的自由度
7.1.1 空間機構中構件的自由度與運動副的約束
7.1.2 空間機構的自由度計算
7.2 空間連桿機構解析運算的矩陣法基礎
7.2.1 空間坐標平移變換
7.2.2 空間坐標旋轉變換
7.2.3 空間坐標一般變換
7.3 空間RSSR四桿機構的運動分析
7.3.1 選定各坐標系及標定相關參數
7.3.2 位移方程的建立與求解
7.3.3 角速度與角加速度的求解
7.4 機器人機構
7.4.1 機器人機構的組成與運動要求
7.4.2 機器人主體機構的主要類型
7.4.3 三自由度機器人機構的位置問題
7.4.4 機器人的腕部和手部機構
思考題與習題
第8章 機械中的摩擦與機械效率
8.1 運動副中的摩擦與自鎖
8.1.1 研究運動副中摩擦的目的和基本力學原理
8.1.2 移動副(平面和槽面)中的摩擦
8.1.3‘轉動副中的摩擦
8.1.4 考慮運動副摩擦的機構的力分析與摩擦的應用
8.2 機械效率與自鎖
8.2.1 機械效率的功率表達形式和力表達形式
8.2.2 機械系統的機械效率
8.2.3 機械效率與自鎖的關係
8.3 斜面傳動和螺旋傳動的機械效率
8.3.1 斜面傳動的效率與自鎖
8.3.2 螺旋傳動的效率與自鎖
思考題與習題
第9章 機械系統動力學基礎
9.1 機械系統動力學問題概述
9.1.1 研究機械系統動力學問題的目的和內容
9.1.2 機械運轉的三個階段
9.1.3 作用于機械的外力
9.2 機械系統的等效動力學模型
9.2.1 轉化法的基本原理
9.2.2 等效量的一般表達式
9.2.3 轉化構件運動方程的兩種形式
9.3 機械真實運動的求解
9.3.1 等效力矩為位置函數時機械運動的求解
9.3.2 等效力矩為位置和速度函數時機械運動的求解
9.4 機械運動速度波動的調節
9.4.1 周期性速度波動的衡量指標
9.4.2 周期性速度波動產生的原因
9.4.3 周期性速度波動調節的基本原理
9.4.4 飛輪轉動慣量的近似確定
9.4.5 機械運動非周期性速度波動的調節
思考題與習題
第10章 機械的平衡
10.1 機械平衡的分類及方法
10.1.1 機械平衡的分類
10.1.2 機械平衡的方法
10.2 剛性轉子的平衡計算
10.2.1 剛性轉子的靜平衡計算
10.2.2 剛性轉子的動平衡計算
10.3 剛性轉子的平衡試驗
10.3.1 靜平衡試驗
10.3.2 動平衡試驗
10.3.3 轉子的許用不平衡量
10.4 撓性轉子的動平衡簡介
10.5 平面機構的平衡
10.5.1 機構慣性力的完全平衡
10.5.2 機構慣性力的部分平衡
思考題與習題
第11章 機構系統的運動方案設計
11.1 機構系統運動方案設計概述
11.1.1 機構系統運動方案設計的任務與步驟
11.1.2 機構系統設計的創新途徑
11.2 基本機構的組合方式
11.2.1 機構的串接式組合
11.2.2 機構的并接式組合
11.2.3 機構的復合式組合
11.2.4 機構的反饋式組合
11.2.5 機構的疊連式組合
11.3 典型組合機構的分析與設計
11.3.1 連桿-凸輪組合機構
11.3.2 凸輪-齒輪組合機構
11.3.3 連桿-齒輪組合機構
11.4 機構選型及機構系統運動方案設計
11.4.1 機構類型的選擇
11.4.2 機構系統運動方案設計的某些特殊要求
11.4.3 機構系統運動方案設計的基本原則
11.5 機構系統運動循環圖
11.5.1 機構系統運動循環圖及其類型
11.5.2 機構系統運動循環圖的擬訂
11.6 機構系統運動方案設計實例
11.6.1 總功能分析
11.6.2 功能分解
11.6.3 運動轉換功能圖
11.6.4 形態學矩陣
11.6.5 運動循環圖
11.6.6 運動示意圖
思考題與習題
參考文獻