機械原理(第2版)（簡體書）

《卓越工程師教育培養計劃配套教材．工程基礎系列：機械原理（第2版）》根據機械原理教學基本要求編寫，內容包括平面機構的結構分析、機構的運動分析、連杆機構、凸輪機構、齒輪機構、其他常用機構、機械的平衡、機器運轉和速度波動的調節、平面機構的力分析以及Matlab語言在機械原理中的應用。在編寫中現實地考慮了目前本科機械類專業“機械原理”課程的課內實際教學時數，按照實際可能完成的教學任務以及卓越工程師培養計劃的要求安排教學內容，並根據目前教學的實際情況，通俗易懂、難度適當地講述機械原理的課程內容。
《卓越工程師教育培養計劃配套教材．工程基礎系列：機械原理（第2版）》可作為高等工科院校機械類及近機械類各專業教材，也可供各專業師生在學習本課程時參考。．

劉傑民，1964年出生于河北昌黎。2008年在東北大學獲得工學博士學位，現為東北大學教授，中國計算機學會高級會員，中國通信學會高級會員。東北大學秦皇島分校計算機與通信工程學院副院長。
近年來主要研究下一代互聯網多路徑並行傳輸中面臨的核心和關鍵技術，在國內外期刊和重要國際學術會議上發表論文30餘篇，出版專著和教材3部。獲得河北省第十屆和第十二屆優秀高等教育科研成果二等獎各1項。．

《卓越工程師教育培養計劃配套教材?工程基礎系列:機械原理(第2版)》可作為高等工科院校機械類及近機械類各專業教材，也可供各專業師生在學習本課程時參考。

0 緒論
0.1 機械原理的研究對象及基本概念
0.2 機械原理課程在人才培養中的地位、作用及其主要內容
0.3 機械原理課程的學習方法

1 平面機構的結構分析
1.1 研究機構結構的目的
1.2 構件、運動副、運動鏈和機構
1.3 機構運動簡圖的繪製
1.4 平面機構自由度分析
1.4.1 平面機構自由度的計算
1.4.2 機構具有確定運動的條件
1.4.3 計算平面機構自由度時應注意的事項
1.5 平面機構的組成原理和結構分析
1.5.1 平面機構的高副低代
1.5.2 平面機構的組成原理
習題

2 機構的運動分析
2.1 進行運動分析的目的和方法
2.2 速度瞬心法在機構速度分析中的應用
2.2.1 速度瞬心的概念
2.2.2 機構瞬心的數目
2.2.3 速度瞬心位置的確定
2.2.4 速度瞬心法在機構速度分析中的應用
2.2.5 瞬心法的優、缺點
2.3 相對運動圖解法在機構速度分析中的應用
2.4 用解析法進行機構的運動分析
習題

3 連杆機構
3.1 平面連杆機構的類型及演化
3.2 平面四杆機構的曲柄存在條件和幾個基本概念
3.2.1 平面四杆機構的曲柄存在條件
3.2.2 平面四杆機構的急回特性
3.2.3 平面四杆機構的傳力特性
3.3 平面四杆機構的圖解法設計
3.3.1 全等三角形法（反轉法）
3.3.2 滿足行程速比係數的設計
3.4 平面四杆機構的解析法設計
3.5 平面四杆機構的實驗法設計
習題

4 凸輪機構
4.1 凸輪機構的應用和類型
4.2 從動件的常用運動規律
4.3 凸輪機構的壓力角
4.4 圖解法設計凸輪輪廓
4.4.1 直動從動件盤形凸輪輪廓的繪製
4.4.2 擺動從動件盤形凸輪輪廓的繪製
4.5 解析法設計凸輪輪廓
習題

5 齒輪機構及其設計
5.1 齒輪機構的特點和類型
5.2 齒廓嚙合基本定律
5.3 漸開線齒廓
5.3.1 漸開線的形成
5.3.2 漸開線的性質與方程
5.3.3 漸開線齒廊滿足齒廓嚙合基本定律
5.4 漸開線直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸
5.4.1 齒輪各部分名稱和基本參數
5.4.2 標準齒輪的任意圓齒厚及公法線長度
5.5 漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合及連續平穩傳動條件
5.5.1 齒輪的嚙合過程
5.5.2 齒輪的標準安裝
……
6 輪系
7 其他常用機構
8 機械的平衡
9 機器運轉和速度波動的調節
10 平面機構的力分析
11 Matlab語言在機械原理中的應用
參考文獻．

2.1進行運動分析的目的和方法
在設計新機構或對現有機構的工作性能進行分析時，都必須首先確定其運動參數，即角位移、角速度、角加速度、位移、速度、加速度等，也就是對機構進行運動分析。通過機構運動分析，可檢查該機構的類型和尺寸是否符合生產工藝要求，同時也是進行機構受力分析的基礎工作。在討論中，假定不考慮引起機構運動的外力（包括驅動力、驅動力矩、阻力、阻力矩等）的影響，同時也不考慮機構各構件的彈性變形和各運動副的間隙對機構運動的影響，僅按機構原動件的已知運動規律來確定機構中任一構件的運動參數。
通過對機構的位移分析，可以確定機構中構件運動時所需的空間，判斷機構運動時各構件之間是否會互相干涉，確定機構中從動件的行程或機構中某一構件上的點的位置、軌跡是否能實現預期的要求。
速度分析是加速度分析的基礎，通過速度分析還可了解從動件速度的變化是否滿足工作要求。例如，要求牛頭刨床的刨刀在切削過程中等速運動，以保證加工表面質量和延長刀具的壽命。而刨刀的空回行程則要求快速退回，以提高生產效率。為了了解所設計的刨床是否滿足這些要求，就需對選用的機構進行速度分析。另外，由于功率是速度和力的乘積，在功率已知的情況下，通過速度分析可以確定機構的受力情況。
對于高速機械和重型機械，其構件的慣性力往往極大，因此在進行強度計算或分析其工作性能時決不能不考慮這些慣性力的影響。為了確定慣性力，則必須先進行機構的加速度分析。通過對機構進行加速度分析，可以判斷機構運動的動力學特性，如是否存在沖擊以及沖擊的類型等。求得加速度是計算構件慣性力的基礎，所以，加速度分析又是對機構進行動力學研究的基礎。
對機構進行運動分析主要有圖解法、解析法和實驗法。圖解法主要包括速度瞬心法和相對運動圖解法等，它的特點是形象、直觀、概念清晰，用于平面機構簡單方便；但精度和求解效率較低，而且在需要對機構整個運動循環進行運動分析時會比較繁雜。解析法采用數學方法來分析構件的運動，在列出機構的運動參數間的數學表達式后，可以用計算機分析，精確度很高；其缺點是不像圖解法那樣形象、直觀，計算量也較大。不過隨著計算機的普及和發展，這種方法得到了廣泛運用。實驗法用于實測機構運動參數，是工程實際中實用的運動分析方法。