本書從內容和體系上與傳統(tǒng)的機械原理教材有很大不同,具有鮮明的特色和時代先進性。本書主要內容依次為:機械系統(tǒng)(或產品)的設計過程(第1章),常用機構的類型、構成特點、功能及應用(第2章),連桿機構的傳動特性與構成分析(第3章),連桿機構綜合與運動分析(第4、5章),凸輪機構設計理論與方法(第6章),齒輪機構設計、輪系構成、運動分析與應用(第7章),剛性轉子與機構的平衡設計(第8章),機構的動力分析(第9章),機械系統(tǒng)(包括輪系)效率的計算方法及效率與自鎖的關系(第10章)。書后附有機構運動與動力分析程序簡介及機械原理名詞術語中英文對照。此外新版還增加了中文索引。
本書在原版基礎上進行了修訂。在內容和體系上仍主要以美國RL諾頓(Robert LNorton)所著《機械設計:機器和機構綜合與分析》(An introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines)的英文版(第2、3、4版)、改編版和翻譯版為主要參考書,同時還參考了一些國內精品教材。考慮到我國本科學生已經學習完理論力學和材料力學的實際情況,使得體系上更加符合我國大學各課程間的連接與取舍。例如,第1章刪除了運動學和動力學簡介內容。對第2、3、4章內容進行了重新整合與編寫,改編成4章,使各章內容更具有連貫性和獨立性。對機器和機構的定義仍采用原英文參考書的定義,這個定義雖然和大多數(shù)中文教材中的定義不盡相同,但內容更為簡單、明確,不至于造成概念與內容的混淆。修訂后的內容大大提高了本書的系統(tǒng)性和可讀性,但仍保留了原版在內容與講法上的特色,為讀者的創(chuàng)新設計思維和方法提供了一個新的空間。
本書每章前增加了重點內容簡介;各章末增加了小結,指出了要掌握的重點內容,還增加了習題與思考題,以幫助學生總結復習;書后還增加了索引,以便于讀者迅速找到所關注的名詞術語及相關內容。
全書內容需要大約50~60的課堂講授學時。
本書第1章至第6章及索引與附錄由韓建友編寫,第7章至第10章由邱麗芳編寫。書中第2章至第6章的習題大部分取自北京航空航天大學于靖軍教授所編的《機械原理》。
本書的編寫與出版得到了北京科技大學“十二五”教材建設經費的資助,在此表示感謝。
本書由清華大學閻紹澤教授和北京航空航天大學于靖軍教授悉心審閱并提出了寶貴的修改意見,在此表示衷心感謝。
博士研究生崔光珍和謝仲添在編寫過程中做了很多工作,在此一并表示感謝。
限于水平和時間,書中難免存在不妥之處,敬請讀者批評指正。
編者于北京科技大學
前言
第1章緒論
11機構和機器
12設計過程
13用于設計的其他方法
14多解
15人機工程學
16工程報告
17本課程的內容
18本章小結
習題與思考題
第2章機構基礎知識概述
21構件、運動副和運動鏈
22機構的自由度
221構件的自由度
222平面機構的自由度
223空間機構的自由度
23機構和結構
24反例
25實際設計中需要考慮的問題
26常用機構簡介
261間歇運動機構
262其他機構
263組合機構
264微機構和柔性機構
27本章小結
習題與思考題
第3章連桿機構的傳動特性及構成
分析
31運動特性
311Grashof條件
312極限位置
313急回四桿機構
32壓力角、傳動角與機構的死點
位置
321壓力角和傳動角
322機構的死點位置
33連桿機構變換
331構件或運動副變換
332機架變換
34平面連桿機構的構成分析
341基本桿組構成
342基本桿組分析
35本章小結
習題與思考題
第4章連桿機構綜合
41引言
42綜合
43函數(shù)、軌跡和運動生成
44尺寸綜合
441圖解法
442解析法*
45急回機構設計
451急回鉸鏈四桿機構設計
452急回六桿機構設計
453急回曲柄滑塊機構設計
46連桿曲線
47本章小結
習題與思考題
第5章連桿機構的運動分析
51引言
機 械 原 理目錄52坐標系
53點的位置
54速度的定義及圖解分析方法
541速度瞬心的定義及確定
方法
542用瞬心進行機構的速度
分析
543滑動速度
55加速度的定義及圖解分析
方法
56機構運動分析的解析法
561矢量環(huán)法
562桿組法
563桿組法分析建模示例
57本章小結
習題與思考題
第6章凸輪機構設計
61引言
62凸輪機構術語
621從動件運動的形式
622運動副的封閉形式
623從動件的形式
624凸輪的形式
625運動約束的形式
626規(guī)劃運動的類型
63svaj運動線圖
64雙停凸輪設計——svaj函數(shù)的
選擇
641凸輪設計的基本定律
642簡諧運動
643組合函數(shù)
644雙停凸輪的SCCA函數(shù)
645多項式函數(shù)
646多項式函數(shù)在雙停凸輪
設計中的應用
65單停凸輪設計——svaj函數(shù)
的選擇
66關鍵路徑運動
67凸輪尺寸的確定——壓力角
和曲率半徑
671壓力角——滾子從動件
672初始圓半徑的選擇
673傾翻力矩——平底從
動件
674曲率半徑——滾子從
動件
675曲率半徑——直動平底從
動件
68本章小結
習題與思考題
第7章齒輪系
71引言
72摩擦傳動
73齒輪嚙合的基本定律
731漸開線齒形
732漸開線齒輪嚙合傳動
733漸開線齒輪傳動中心距的
可變性
734間隙
74漸開線標準直齒圓柱齒輪
741齒輪輪齒的基本術語和
符號
742基本參數(shù)
743標準齒輪的幾何尺寸
744美國標準齒輪介紹
75正確嚙合條件與重合度
751正確嚙合條件
752重合度
76干涉與根切
761變位圓柱齒輪傳動的原
理和分類
762變位齒輪傳動的應用和
變位系數(shù)的選擇
77斜齒輪
771漸開線斜齒圓柱齒輪的
齒面形成
772漸開線斜齒圓柱齒輪的
基本參數(shù)
773平行軸斜齒圓柱齒輪
傳動
78齒輪類型
781直齒輪、斜齒輪和人字
齒輪
782蝸桿和蝸輪
783齒條和齒輪
784錐齒輪和準雙曲面齒輪
785非圓齒輪
79輪系
791輪系的分類
792輪系傳動比計算
793輪系的應用
794輪系的設計
710輪系應用實例簡介
7101回歸復合輪系變速器
7102行星輪系變速器
7103差速器
711本章小結
習題與思考題
第8章平衡
81引言
811機械平衡的目的
812機械平衡的分類
82靜平衡
821圖解法
822解析法
83動平衡
831圖解法
832解析法
84連桿機構的平衡
841質量代換法
842連桿機構慣性力的完全
平衡
843機構慣性力的部分平
衡法
85平衡對振動力和鉸鏈力的
影響
86平衡對輸入轉矩的影響
87不平衡量的測量與校正
871靜平衡
872動平衡
873轉子的許用不平衡量和
平衡品質
88本章小結
習題與思考題
第9章動力分析
91引言
92牛頓求解方法
93純轉動件
94四桿機構的力分析
95四桿曲柄滑塊機構的力分析
96連桿機構力分析的能量方法
97機械系統(tǒng)等效動力學模型及
運動方程式的建立與求解
971等效動力學模型
972機械運動方程式的建立
973機械運動方程式的求解
98機械系統(tǒng)功率平衡的動力學
設計
981非周期性速度波動及其
調節(jié)
982周期性速度波動及其
調節(jié)
983飛輪設計
99實際設計需要考慮的問題
910本章小結
習題與思考題
第10章機械系統(tǒng)的效率
101機械系統(tǒng)的效率的計算
102輪系的效率
103機械效率和自鎖
104提高機械效率的途徑
105本章小結
習題與思考題
附錄
附錄一機構運動與動力分析程序
簡介
附錄二重要名詞術語中英文對
照表
索引
參考文獻