機(jī)械原理（第4版）

目錄
第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章緒論1
1.1機(jī)械的基本概念1
1.1.1機(jī)器1
1.1.2機(jī)構(gòu)3
1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程3
1.3機(jī)械原理的研究對象和內(nèi)容4
1.4機(jī)械原理課程的地位和學(xué)習(xí)本課程的目的5
1.5如何進(jìn)行本課程的學(xué)習(xí)6
第2章機(jī)構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析7
2.1機(jī)構(gòu)的組成7
2.1.1構(gòu)件及其分類7
2.1.2運(yùn)動(dòng)副及其分類8
2.1.3運(yùn)動(dòng)鏈與機(jī)構(gòu)9
2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及其繪制10
2.2.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖10
2.2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制10
2.3平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算13
2.3.1機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件13
2.3.2平面機(jī)構(gòu)自由度與約束的關(guān)系及自由度計(jì)算公式14
2.3.3計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題16
2.4平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析18
2.4.1平面機(jī)構(gòu)的組成原理18
2.4.2平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析22
2.5空間機(jī)構(gòu)簡介23
2.5.1空間機(jī)構(gòu)自由度簡介23
2.5.2空間機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算23
2.6工業(yè)機(jī)器人機(jī)構(gòu)25
知識(shí)要點(diǎn)與拓展26
思考題及習(xí)題27
第3章平面機(jī)構(gòu)的性能分析30
3.1平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析30
3.1.1瞬心法及其應(yīng)用30
3.1.2桿組法及其應(yīng)用32
3.2平面機(jī)構(gòu)的力分析40
3.2.1力分析的基本知識(shí)40
3.2.2用桿組法對平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析42
3.2.3運(yùn)動(dòng)副中的摩擦及考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析43
3.2.4機(jī)械效率48
3.2.5機(jī)械的自鎖49
知識(shí)要點(diǎn)與拓展51
思考題及習(xí)題52
第4章連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)56
4.1平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化57
4.1.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中曲柄存在的條件57
4.1.2鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化58
4.1.3具有移動(dòng)副的四桿機(jī)構(gòu)及其演化60
4.2平面四桿機(jī)構(gòu)的基本特性62
4.2.1急回特性及行程速比系數(shù)K62
4.2.2壓力角與傳動(dòng)角63
4.2.3機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)位置63
4.2.4連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)性64
4.3平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)64
4.3.1平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問題64
4.3.2用圖解法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)65
4.3.3用解析法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)67
4.3.4用實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)72
4.4多桿機(jī)構(gòu)74
4.5桿件組在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用75
知識(shí)要點(diǎn)與拓展77
思考題及習(xí)題78
第5章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)81
5.1凸輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用81
5.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用81
5.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的分類82
5.2推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)83
5.2.1凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)和基本概念84
5.2.2推桿常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律84
5.2.3運(yùn)動(dòng)規(guī)律的組合及其選擇88
5.3平面凸輪的輪廓設(shè)計(jì)89
5.3.1平面凸輪輪廓設(shè)計(jì)的基本原理89
5.3.2用圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓線89
5.3.3用解析法設(shè)計(jì)凸輪輪廓線92
5.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)95
5.4.1凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及其許用值95
5.4.2凸輪基圓半徑的確定96
5.4.3滾子半徑的選擇97
5.4.4平底寬度的確定98
5.4.5推桿偏置方向的選擇98
知識(shí)要點(diǎn)與拓展98
思考題及習(xí)題99
第6章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)101
6.1齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及類型101
6.1.1平面齒輪機(jī)構(gòu)101
6.1.2空間齒輪機(jī)構(gòu)102
6.2齒輪齒廓的設(shè)計(jì)103
6.2.1齒廓嚙合基本定律103
6.2.2漸開線齒廓104
6.3漸開線齒廓的嚙合特性106
6.3.1漸開線齒廓能滿足定傳動(dòng)比要求106
6.3.2嚙合線為一條定直線106
6.3.3漸開線齒輪傳動(dòng)具有中心距可分性107
6.4漸開線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸107
6.4.1齒輪的各部分名稱107
6.4.2漸開線齒輪的基本參數(shù)108
6.4.3齒輪各部分的基本尺寸109
6.4.4任意圓上的齒厚110
6.5漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)110
6.5.1一對漸開線齒輪的正確嚙合條件111
6.5.2一對漸開線齒輪的嚙合過程111
6.5.3一對漸開線齒輪連續(xù)傳動(dòng)條件112
6.5.4標(biāo)準(zhǔn)中心距a與實(shí)際中心距a′113
6.6漸開線齒廓的加工與變位115
6.6.1展成法加工齒輪116
6.6.2用標(biāo)準(zhǔn)齒條形刀具切制齒輪117
6.6.3根切現(xiàn)象及其避免方法118
6.6.4變位齒輪傳動(dòng)120
6.7斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)124
6.7.1斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點(diǎn)124
6.7.2斜齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸125
6.7.3一對斜齒輪的嚙合傳動(dòng)127
6.7.4斜齒輪的當(dāng)量齒輪與當(dāng)量齒數(shù)128
6.7.5斜齒輪傳動(dòng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)130
6.8交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)130
6.8.1交錯(cuò)軸斜齒輪的幾何關(guān)系130
6.8.2交錯(cuò)軸斜齒輪的正確嚙合條件131
6.8.3傳動(dòng)比和從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向131
6.8.4交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)132
6.9蝸桿傳動(dòng)132
6.9.1蝸桿傳動(dòng)及其特點(diǎn)132
6.9.2蝸桿傳動(dòng)的類型133
6.9.3蝸桿傳動(dòng)的正確嚙合條件133
6.9.4蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)和幾何尺寸134
6.10錐齒輪傳動(dòng)135
6.10.1錐齒輪傳動(dòng)概述135
6.10.2直齒錐齒輪齒廓的形成136
6.10.3背錐及當(dāng)量齒數(shù)136
6.10.4直齒錐齒輪傳動(dòng)的幾何參數(shù)和尺寸計(jì)算137
6.11非圓齒輪機(jī)構(gòu)138
6.12其他齒輪機(jī)構(gòu)簡介139
6.12.1圓弧齒廓齒輪139
6.12.2擺線齒輪機(jī)構(gòu)140
6.12.3拋物線齒輪141
6.13齒輪傳動(dòng)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用141
知識(shí)要點(diǎn)與拓展143
思考題及習(xí)題143
第7章輪系及其設(shè)計(jì)146
7.1輪系及其分類146
7.1.1定軸輪系146
7.1.2周轉(zhuǎn)輪系146
7.1.3復(fù)合輪系147
7.2定軸輪系的傳動(dòng)比148
7.2.1平面定軸輪系傳動(dòng)比的計(jì)算148
7.2.2空間定軸輪系149
7.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比150
7.4復(fù)合輪系的傳動(dòng)比153
7.5輪系的功用156
7.6行星輪系的效率計(jì)算159
7.7行星輪系的類型選擇及設(shè)計(jì)161
7.7.1行星輪系的類型選擇161
7.7.2行星輪系中各輪齒數(shù)的確定161
7.7.3行星輪系的均載裝置163
7.8其他類型行星傳動(dòng)簡介163
7.8.1漸開線少齒差行星輪系163
7.8.2擺線針輪傳動(dòng)165
7.8.3諧波齒輪傳動(dòng)166
7.9輪系在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用167
知識(shí)要點(diǎn)與拓展168
思考題及習(xí)題168
第8章其他常用機(jī)構(gòu)172
8.1棘輪機(jī)構(gòu)172
8.1.1棘輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理172
8.1.2棘輪機(jī)構(gòu)的類型172
8.1.3棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用174
8.1.4輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)175
8.2槽輪機(jī)構(gòu)177
8.2.1槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理177
8.2.2槽輪機(jī)構(gòu)的類型177
8.2.3槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用178
8.2.4槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)179
8.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)182
8.3.1不完全齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理182
8.3.2不完全齒輪機(jī)構(gòu)的類型182
8.3.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合過程182
8.3.4不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用184
8.3.5不完全齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)184
8.4凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)185
8.4.1凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及特點(diǎn)185
8.4.2凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用186
8.5萬向聯(lián)軸器187
8.5.1單萬向聯(lián)軸器187
8.5.2雙萬向聯(lián)軸器188
8.6廣義機(jī)構(gòu)189
8.6.1液動(dòng)機(jī)構(gòu)189
8.6.2氣動(dòng)機(jī)構(gòu)190
8.6.3光電機(jī)構(gòu)190
8.6.4電磁機(jī)構(gòu)191
知識(shí)要點(diǎn)與拓展191
思考題及習(xí)題191
第9章機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)193
9.1機(jī)械的質(zhì)量平衡與功率平衡193
9.1.1機(jī)械的質(zhì)量平衡193
9.1.2機(jī)械的功率平衡194
9.2基于質(zhì)量平衡的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)195
9.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計(jì)195
9.2.2剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡設(shè)計(jì)196
9.2.3剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)及平衡精度197
9.2.4撓性轉(zhuǎn)子的平衡概述200
9.2.5平面機(jī)構(gòu)的平衡設(shè)計(jì)200
9.3基于功率平衡的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)205
9.3.1系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型205
9.3.2機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程式的建立及解法208
9.3.3機(jī)械速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)210
知識(shí)要點(diǎn)與拓展214
思考題及習(xí)題216
第10章機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案及
機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)219
10.1機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程219
10.2機(jī)械系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)220
10.2.1總體方案設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容220
10.2.2總體方案設(shè)計(jì)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想與方法221
10.2.3系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)準(zhǔn)則222
10.3機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)223
10.3.1功能原理設(shè)計(jì)223
10.3.2運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)的確定224
10.3.3機(jī)構(gòu)選型與構(gòu)型設(shè)計(jì)226
10.3.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖228
10.3.5機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)舉例230
10.3.6運(yùn)動(dòng)方案的評價(jià)232
10.4機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)233
10.4.1機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟233
10.4.2機(jī)械傳動(dòng)類型的選擇233
10.4.3傳動(dòng)鏈的方案設(shè)計(jì)236
10.5原動(dòng)機(jī)及其選擇236
10.5.1原動(dòng)機(jī)的類型及應(yīng)用236
10.5.2原動(dòng)機(jī)的選擇237
10.6機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)238
10.6.1創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原理與方法238
10.6.2機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法239
知識(shí)要點(diǎn)與拓展248
思考題及習(xí)題249
展望——機(jī)械原理學(xué)科的發(fā)展趨勢251
附錄《機(jī)械原理》常用名詞術(shù)語中英文對照表253
參考文獻(xiàn)256