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第1章 机械原理概论1

1.1机械原理的研究对象和研究内容1

1.1.1机械原理的研究对象1

1.1.2机械原理的研究内容3

1.2机械原理的课程地位和学习目的3

1.2.1机械原理的课程地位3

1.2.2学习机械原理的目的4

1.3机构学的发展动向4

1.3.1机构结构理论4

1.3.2组合机构4

1.3.3仿生机构学5

1.3.4微型机械5

习题5

第2章 平面机构的结构分析6

2.1机构的组成6

2.1.1构件6

2.1.2运动副6

2.1.3运动链8

2.1.4机构8

2.2机构运动简图10

2.2.1机构运动简图10

2.2.2运动副和构件的表示11

2.2.3绘制平面机构运动简图的方法和步骤13

2.3平面机构自由度计算及机构运动确定的条件15

2.3.1平面机构自由度计算15

2.3.2机构具有确定运动的条件15

2.3.3计算机构自由度时应注意的事项16

2.4平面机构的组成原理和结构分析20

2.4.1平面机构的组成原理20

2.4.2平面机构的结构分析21

2.4.3平面机构的高副低代22

2.5空间机构简介23

习题24

第3章 平面机构的运动分析28

3.1机构运动分析的目的和方法28

3.1.1机构运动分析的目的28

3.1.2机构运动分析的方法28

3.2用速度瞬心法对机构进行速度分析28

3.2.1速度瞬心及机构中速度瞬心的数目28

3.2.2机构中速度瞬心的确定29

3.3.3瞬心在机构速度分析中的应用31

3.3用相对运动图解法对机构进行运动分析33

3.3.1作平面运动的同一构件上两点间的运动分析33

3.3.2用移动副连接的两构件重合点间的运动分析36

3.4用解析法对机构进行运动分析37

3.4.1矢量方程解析法37

3.4.2矩阵法40

3.4.3杆组法41

3.5机构运动线图45

习题46

第4章 平面四杆机构48

4.1概述48

4.2平面四杆机构的基本形式49

4.2.1铰链四杆机构的组成49

4.2.2铰链四杆机构的基本类型50

4.3平面四杆机构的演化52

4.3.1将转动副转化为移动副52

4.3.2取不同构件为机架53

4.3.3扩大转动副尺寸55

4.4平面四杆机构的基本工作特性55

4.4.1平面四杆机构的运动特性55

4.4.2平面四杆机构的传力特性58

4.5平面四杆机构的设计60

4.5.1平面四杆机构设计的基本问题60

4.5.2按给定连杆位置设计四杆机构60

4.5.3按给定两连架杆的对应位置设计四杆机构62

4.5.4按给定的运动轨迹设计四杆机构64

4.5.5按给定的行程速比系数K设计四杆机构65

习题67

第5章 凸轮机构69

5.1概述69

5.1.1凸轮机构的组成及应用69

5.1.2凸轮机构的分类70

5.1.3凸轮机构的工作过程分析72

5.2从动件运动规律73

5.2.1从动件常用运动规律73

5.2.2从动件运动规律的组合78

5.2.3从动件运动规律的选择79

5.3作图法设计盘形凸轮轮廓80

5.3.1凸轮轮廓曲线设计的基本原理80

5.3.2移动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计81

5.3.3摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计84

5.4解析法设计盘形凸轮轮廓85

5.4.1移动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计85

5.4.2对心平底从动件盘形凸轮轮廓设计87

5.4.3摆动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计88

5.5凸轮机构基本参数的确定89

5.5.1凸轮机构压力角89

5.5.2滚子、半径的选择92

5.5.3平底从动件平底长度的选择93

习题94

第6章 齿轮机构96

6.1概述96

6.1.1齿轮传动的应用和特点96

6.1.2齿轮传动机构的类型96

6.2齿廓啮合基本定律98

6.3渐开线齿廓99

6.3.1渐开线的形成与性质99

6.3.2渐开线方程100

6.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数与几何尺寸101

6.4.1齿轮各部分的名称101

6.4.2齿轮的基本参数102

6.4.3渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算103

6.4.4齿条和内齿轮的尺寸105

6.5渐开线标准圆柱齿轮的啮合传动106

6.5.1渐开线齿轮的传动特性106

6.5.2渐开线齿轮的正确啮合条件107

6.5.3一对齿轮的标准安装108

6.5.4渐开线齿轮连续传动的条件109

6.6渐开线齿轮加工113

6.6.1仿形法113

6.6.2范成法114

6.6.3渐开线齿廓的根切115

6.7渐开线变位齿轮传动117

6.7.1标准齿轮的局限性117

6.7.2齿轮的变位修正117

6.7.3变位齿轮的几何形状118

6.7.4变位齿轮传动简介119

6.8斜齿圆柱齿轮传动122

6.9直齿圆锥齿轮传动130

6.10蜗杆传动机构133

6.11其他齿轮传动简介136

习题138

第7章 轮系140

7.1概述140

7.1.1轮系的功用140

7.1.2轮系的分类141

7.2定轴轮系传动比142

7.2.1定轴轮系传动比大小的计算143

7.2.2首、末轮转向关系的确定143

7.3周转轮系传动比145

7.3.1周转轮系的组成145

7.3.2周转轮系传动比的计算146

7.4复合轮系传动比149

7.5行星轮系的设计150

7.6其他类型的行星传动简介156

习题159

第8章 其他常用机构162

8.1棘轮机构162

8.1.1棘轮机构的工作原理、应用和特点162

8.1.2棘轮机构的类型163

8.1.3棘轮机构的设计要点165

8.2槽轮机构167

8.2.1槽轮机构的工作原理、特点和应用167

8.2.2槽轮机构的运动特性169

8.3不完全齿轮机构171

8.3.1不完全齿轮机构的工作原理和特点171

8.3.2不完全齿轮机构的设计要点171

8.4凸轮式间歇运动机构172

8.4.1凸轮式间歇运动机构工作原理和特点172

8.4.2凸轮式间歇运动机构的类型和应用173

8.5螺旋机构173

8.5.1螺旋机构的工作原理和类型173

8.5.2螺旋机构的特点和应用174

8.6万向联轴节175

8.6.1单万向联轴节175

8.6.2双万向联轴节177

习题178

第9章 机械中的摩擦和效率179

9.1概述179

9.2运动副中的摩擦179

9.2.1移动副中的摩擦179

9.2.2螺旋副中的摩擦181

9.2.3转动副中的摩擦183

9.3机械的效率和自锁185

9.3.1机械的效率及表达形式185

9.3.2机械系统的机械效率186

9.3.3机械的自锁189

9.4提高机械效率的途径191

习题191

第10章 机械系统动力学基础194

10.1概述194

10.1.1研究的内容和目的194

10.1.2作用在机械上的外力194

10.1.3机械的运转过程196

10.2机械的等效动力学模型197

10.2.1等效动力学模型的建立197

10.2.2等效力矩和等效力198

10.2.3等效转动惯量和等效质量198

10.3机械运动方程式199

10.3.1机械运动方程式的建立199

10.3.2机械运动方程式的求解200

10.4周期性速度波动203

10.4.1周期性速度波动产生的原因203

10.4.2衡量速度波动程度的参数204

10.4.3周期性速度波动的调节205

10.5非周期性速度波动简介208

习题209

第11章 机械的平衡211

11.1概述211

11.1.1机械平衡的目的211

11.1.2机械平衡研究的内容211

11.2刚性转子的平衡212

11.2.1刚性转子的静平衡212

11.2.2刚性转子的动平衡216

11.3挠性转子的动平衡简介222

习题223

第12章 机械系统运动方案设计224

12.1概述224

12.1.1机械系统设计的一般过程224

12.1.2机械系统运动方案的设计步骤225

12.2机械系统的功能原理设计225

12.3执行构件的选择及运动规律设计226

12.3.1执行机构的运动规律设计226

12.3.2执行构件的选择227

12.3.3执行机构的协调设计228

12.3.4机械运动循环图228

12.4机构的选型和组合232

12.4.1常用机构的特点232

12.4.2机构的选型233

12.4.3机构的组合方式234

12.4.4 常用组合机构的类型239

12.5机械运动方案的拟定241

12.5.1机械传动系统方案的拟定原则241

12.5.2机械传动系统方案的拟定方法243

12.6机械运动方案的评价247

习题249

参考文献250