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第1章 绪论1

1.1 机械原理课程的研究对象1

1.1.1 机器1

1.1.2 机构3

1.2 机械原理课程的内容和地位3

1.2.1 机械原理课程的内容3

1.2.2 机械原理课程的地位4

1.3 机械原理课程的学习目的和学习方法4

1.3.1 机械原理课程的学习目的4

1.3.2 机械原理课程的学习方法5

1.4 机械原理学科的发展5

1.4.1 机构结构理论5

1.4.2 平面与空间连杆机构6

1.4.3 凸轮机构6

1.4.4 其它机构6

1.4.5 机械动力学7

1.4.6 机构的最优化设计7

1.4.7 仿生机构学8

1.4.8 微型机械8

1.4.9 机构系统设计9

思考题及习题9

第2章 机构的结构分析10

2.1 机构的组成10

2.1.1 构件10

2.1.2 运动副10

2.1.3 运动链12

2.1.4 机构13

2.2 机构运动简图13

2.2.1 机构运动简图概述13

2.2.2 机构运动简图的绘制17

2.3 平面机构的自由度18

2.3.1 平面机构自由度的计算18

2.3.2 机构具有确定运动的条件18

2.3.3 计算机构自由度时应注意的问题19

2.4 平面机构的组成原理和结构分析24

2.4.1 平面机构的高副低代24

2.4.2 杆组和平面机构的组成原理25

2.4.3 平面机构的结构分析27

思考题及习题28

第3章 平面连杆机构33

3.1 平面连杆机构的类型及演化33

3.1.1 平面连杆机构的基本类型33

3.1.2 四杆机构的演化36

3.2 平面连杆机构的工作特性40

3.2.1 连杆机构的运动特性40

3.2.2 连杆机构的传力特性43

3.3 连杆机构的设计45

3.3.1 四杆机构设计的基本问题45

3.3.2 按预定的连杆位置设计四杆机构46

3.3.3 按预定的运动规律设计四杆机构47

3.3.4 按预定的运动轨迹设计四杆机构52

3.4 平面机构的运动分析54

3.4.1 平面机构速度分析的瞬心法54

3.4.2 平面机构运动分析的解析法57

思考题及习题62

第4章 凸轮机构66

4.1 凸轮机构的组成和类型66

4.1.1 凸轮机构的组成66

4.1.2 凸轮机构的类型67

4.1.3 凸轮机构的运动过程及主要参数69

4.2 从动件的运动规律70

4.2.1 多项式的运动规律70

4.2.2 三角函数的运动规律73

4.2.3 组合运动规律75

4.2.4 从动件运动规律的选择75

4.3 凸轮轮廓曲线的设计76

4.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理76

4.3.2 图解法设计凸轮轮廓线76

4.3.3 解析法设计凸轮轮廓线79

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定83

4.4.1 凸轮机构的压力角83

4.4.2 凸轮基圆半径的确定85

4.4.3 从动件偏置方向的选择86

4.4.4 滚子半径的确定86

4.4.5 平底从动件凸轮的平底宽度设计87

思考题及习题88

第5章 齿轮机构92

5.1 齿轮机构的类型和特点92

5.2齿廓啮合基本定律和齿廓曲线的选择94

5.3 渐开线齿廓95

5.3.1 渐开线的形成95

5.3.2 渐开线的性质96

5.3.3 渐开线方程96

5.3.4 渐开线齿廓啮合特性97

5.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮98

5.4.1 外齿轮98

5.4.2 内齿轮100

5.4.3 齿条100

5.4.4 渐开线齿轮任意圆上的齿厚101

5.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动102

5.5.1 正确的啮合条件102

5.5.2 齿轮传动的无侧隙啮合条件及齿轮的安装103

5.5.3 连续传动的条件106

5.6 渐开线齿廓的加工107

5.6.1 齿轮的切削加工原理107

5.6.2 标准齿条形刀具加工齿轮109

5.6.3 渐开线齿廓的根切110

5.7 渐开线变位齿轮112

5.7.1 变位齿轮的几何尺寸113

5.7.2 变位齿轮传动115

5.8 斜齿圆柱齿轮机构117

5.8.1 渐开线斜齿圆柱齿轮机构117

5.8.2 平行轴斜齿圆柱齿轮机构122

5.8.3 交错轴斜齿圆柱齿轮机构123

5.9 直齿圆锥齿轮机构124

5.9.1 直齿圆锥齿轮齿廓的形成及当量齿轮125

5.9.2 直齿圆锥齿轮的啮合传动127

5.10 蜗杆蜗轮机构128

5.10.1 蜗杆蜗轮的形成128

5.10.2 蜗杆蜗轮机构的啮合传动129

5.10.3 蜗杆蜗轮机构的特点和应用132

思考题及习题133

第6章 轮系136

6.1 轮系的类型136

6.1.1 定轴轮系136

6.1.2 周转轮系136

6.1.3 复合轮系138

6.2 轮系的传动比计算139

6.2.1 定轴轮系的传动比139

6.2.2 周转轮系的传动比141

6.2.3 复合轮系的传动比144

6.3 轮系的功用146

6.4 轮系的设计149

6.4.1 定轴轮系的设计149

6.4.2 周转轮系的设计150

6.5 其它类型的行星传动简介153

6.5.1 渐开线少齿差行星传动153

6.5.2 摆线针轮行星传动155

6.5.3 谐波齿轮传动155

思考题及习题157

第7章 间歇运动机构和其它常用机构162

7.1 间歇运动机构162

7.1.1 棘轮机构162

7.1.2 槽轮机构166

7.1.3 不完全齿轮机构168

7.1.4 凸轮式间歇运动机构169

7.2 其它机构170

7.2.1 螺旋机构170

7.2.2 摩擦轮机构173

7.2.3 非圆齿轮机构174

7.3 组合机构176

7.3.1 机构的组合方式176

7.3.2 组合机构的类型178

思考题及习题181

第8章 机械系统动力学182

8.1 作用在机械上的力及机械的运转过程182

8.1.1 力的类型182

8.1.2 机械的运转过程183

8.2 机械的等效动力学模型184

8.2.1 等效动力学模型184

8.2.2 等效量的计算185

8.3 机械运动方程式的建立与求解187

8.3.1 机械运动方程式的建立187

8.3.2 机械运动方程式的求解188

8.4 机械运转速度波动的调节189

8.4.1 非周期性速度波动及其调节189

8.4.2 周期性速度波动及其调节191

8.4.3 飞轮设计193

思考题及习题197

第9章 机械的平衡200

9.1 机械平衡的分类200

9.1.1 转子的平衡200

9.1.2 机构的平衡201

9.2 刚性转子的平衡设计201

9.2.1 静平衡设计201

9.2.2 动平衡设计202

9.3 刚性转子的平衡实验204

9.3.1 静平衡实验204

9.3.2 动平衡实验205

9.4 平面机构的平衡设计206

9.4.1 机构惯性力的完全平衡性206

9.4.2 机构惯性力的部分平衡法209

思考题及习题211

第10章 机械执行系统方案设计214

10.1 机械系统总体方案设计214

10.1.1 机械产品的现代设计思想215

10.1.2 总体方案设计的内容216

10.1.3 总体方案设计的评价与决策216

10.2 机械执行系统的功能原理设计和运动规律设计218

10.2.1 执行系统的功能原理设计218

10.2.2 执行系统的运动规律设计218

10.3 执行机构的型式设计220

10.3.1 执行机构型式设计的原则220

10.3.2 机构的选型221

10.3.3 机构的构型222

10.4 执行系统的协调设计226

10.4.1 执行系统协调设计的原则226

10.4.2 执行系统协调设计的方法227

10.4.3 机械的运动循环图228

思考题及习题230

第11章 机械传动系统方案设计231

11.1 机械传动系统方案设计的过程231

11.2 传动类型的选择231

11.2.1 传动机构的类型及特点232

11.2.2 传动类型的选择原则234

11.3 传动链的方案设计234

11.3.1 传动链的选择234

11.3.2 传动链顺序的布置235

11.3.3 各级传动比的分配236

11.3.4 传动系统方案设计分析实例236

11.4 原动机的选择240

11.4.1 原动机的类型及特点241

11.4.2 原动机的选择241

思考题及习题243

第12章 计算机辅助机构设计与分析244

12.1 计算机辅助机构设计与分析的特点及分类244

12.2 平面连杆机构的计算机辅助设计245

12.3 平面连杆机构的运动分析和仿真250

12.4 凸轮机构的计算机辅助设计270

附录 机械原理主要名词术语中英文对照表282

参考文献294