序
“爆竹一聲除舊,桃符萬戶更新!痹谛履暌潦,春節(jié)伊始,“十一五規(guī)劃”伊始,來為“普通高等院校機(jī)械類精品教材”這套叢書寫這個“序”,我感到很有意義。
近十年來,我國高等教育取得了歷史性的突破,實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,毛入學(xué)率由低于10%達(dá)到了高于20%,高等教育由精英教育而跨入了大眾化教育。顯然,教育觀念必須與時俱進(jìn)而更新,教育質(zhì)量觀也必須與時俱進(jìn)而改變,從而教育模式也必須與時俱進(jìn)而多樣化。
以國家需求與社會發(fā)展為導(dǎo)向,走多樣化人才培養(yǎng)之路是今后高等教育教學(xué)改革的一項重要任務(wù)。在前幾年,教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會對全國高校機(jī)械專業(yè)提出了機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)模式的多樣化原則,各有關(guān)高校的機(jī)械專業(yè)都在積極探索適應(yīng)國家需求與社會發(fā)展的辦學(xué)途徑,有的已制定了新的人才培養(yǎng)計劃,有的正在考慮深刻變革的培養(yǎng)方案,人才培養(yǎng)模式已呈現(xiàn)百花齊放、各得其所的繁榮局面。精英教育時代規(guī)劃教材、一致模式、雷同要求的一統(tǒng)天下的局面,顯然無法適應(yīng)大眾化教育形勢的發(fā)展。事實上,多年來,已有許多普通院校采用規(guī)劃教材,就十分勉強(qiáng),而又苦于無合適教材可用。
“百年大計,教育為本;教育大計,教師為本;教師大計,教學(xué)為本;教學(xué)大計,教材為本!庇泻玫慕滩模陀姓驴裳,有規(guī)可依,有鑒可借,有道可走。師資、設(shè)備、資料(首先是教材)是高校的三大教學(xué)基本建設(shè)。
“山不在高,有仙則名。水不在深,有龍則靈!苯滩牟辉诤癖,內(nèi)容不在深淺,能切合學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo),能抓住學(xué)生應(yīng)掌握的要言,能做到彼此呼應(yīng)、相互配套,就行,此即教材要精、課程要精,能精則名、能精則靈、能精則行。
華中科技大學(xué)出版社主動邀請了一大批專家,聯(lián)合了全國幾十個應(yīng)用型機(jī)械專業(yè),在全國高校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)下,保證了當(dāng)前形勢下機(jī)械學(xué)科教學(xué)改革的發(fā)展方向,交流了各校的教改經(jīng)驗與教材建設(shè)計劃,確定了一批面向普通高等院校機(jī)械學(xué)科精品課程的教材編寫計劃。特別要提出的,教育質(zhì)量觀、教材質(zhì)量觀必須隨高等教育大眾化而更新。大眾化、多樣化決不是降低質(zhì)量,而是要面向、適應(yīng)與滿足人才市場的多樣化需求,面向、符合、激活學(xué)生個性與能力的多樣化特點。“和而不同”,才能生動活潑地繁榮與發(fā)展。脫離市場實際的、脫離學(xué)生實際的一刀切的質(zhì)量不僅不是“萬應(yīng)靈丹”,而是“千篇一律”的桎梏。正因為如此,為了真正確保高等教育大眾化時代的教學(xué)質(zhì)量,教育主管部門正在對高校進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評估,各高校正在積極進(jìn)行教材建設(shè)、特別是精品課程、精品教材建設(shè)。也因為如此,華中科技大學(xué)出版社組織出版普通高等院校應(yīng)用型機(jī)械學(xué)科的精品教材,可謂正得其時。
我感謝參與這批精品教材編寫的專家們!我感謝出版這批精品教材的華中科技大學(xué)出版社的有關(guān)同志!我感謝關(guān)心、支持與幫助這批精品教材編寫與出版的單位與同志們!我深信編寫者與出版者一定會同使用者溝通,聽取他們的意見與建議,不斷提高教材的水平!
特為之序。
中國科學(xué)院院士
教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科指導(dǎo)委員會主任楊叔子
目錄
第1篇總論
第1章緒論(1)
1.1機(jī)械原理課程的研究對象(1)
1.2機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法(5)
1.3機(jī)械原理課程的地位和作用(7)
第2篇機(jī)構(gòu)的組成和分析
第2章機(jī)構(gòu)的組成及結(jié)構(gòu)分析(9)
2.1研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的目的(9)
2.2機(jī)構(gòu)的組成及其運(yùn)動簡圖的繪制(10)
2.3平面機(jī)構(gòu)自由度的計算及機(jī)構(gòu)運(yùn)動確定的條件(16)
2.4平面機(jī)構(gòu)的高副低代、結(jié)構(gòu)分析和組成原理(21)
本章重點、難點及知識拓展(26)
思考題與習(xí)題(27)
第3章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析(31)
3.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析的目的和方法(31)
3.2速度瞬心法及其在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用(32)
3.3用矢量方程圖解法作機(jī)構(gòu)的速度和加速度分析(35)
3.4用解析法作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析(39)
本章重點、難點及知識拓展(50)
思考題與習(xí)題(50)
第4章平面機(jī)構(gòu)的力分析(54)
4.1概述(54)
4.2運(yùn)動副中摩擦力的確定(55)
4.3不考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的力分析(59)
4.4考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的力分析(65)
4.5機(jī)械的效率與自鎖(67)
4.6提高機(jī)械效率的途徑(74)
4.7摩擦在機(jī)械中的應(yīng)用(74)
本章重點、難點及知識拓展(76)
思考題與習(xí)題(77)
第3篇常用機(jī)構(gòu)及其設(shè)計
第5章平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(81)
5.1概述(81)
5.2平面連桿機(jī)構(gòu)的基本類型及其演化(82)
5.3平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性(89)
5.4平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(96)
本章重點、難點及知識拓展(111)
思考題與習(xí)題(111)
第6章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(115)
6.1凸輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用(115)
6.2從動件的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(118)
6.3凸輪輪廓曲線的設(shè)計(124)
6.4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(133)
本章重點、難點及知識拓展(141)
思考題與習(xí)題(142)
第7章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(145)
7.1齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類(145)
7.2漸開線齒輪的齒廓與嚙合特性(147)
7.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸(153)
7.4漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(157)
7.5漸開線齒廓的加工(163)
7.6變位齒輪傳動(169)
7.7斜齒圓柱齒輪傳動(175)
7.8直齒圓錐齒輪機(jī)構(gòu)(180)
7.9蝸桿機(jī)構(gòu)(184)
本章重點、難點及知識拓展(188)
思考題與習(xí)題(189)
第8章輪系及其設(shè)計(192)
8.1輪系及其分類(192)
8.2定軸輪系及其傳動比(194)
8.3周轉(zhuǎn)輪系及其傳動比(198)
8.4復(fù)合輪系及其傳動比(201)
8.5輪系的功用(203)
8.6行星輪系的類型選擇及設(shè)計(206)
8.7其他類型的行星傳動簡介(210)
本章重點、難點及知識拓展(213)
思考題與習(xí)題(213)
第9章其他常用機(jī)構(gòu)(216)
9.1棘輪機(jī)構(gòu)(216)
9.2槽輪機(jī)構(gòu)(222)
9.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)(227)
9.4螺旋機(jī)構(gòu)(229)
9.5萬向聯(lián)軸節(jié)(233)
本章重點、難點及知識拓展(235)
思考題與習(xí)題(236)
第4篇機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)
第10章機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)(239)
10.1概述(239)
10.2機(jī)械的運(yùn)動方程(243)
10.3機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方程的建立及其求解(247)
10.4機(jī)械系統(tǒng)速度波動的調(diào)節(jié)(251)
本章重點、難點及知識拓展(258)
思考題與習(xí)題(259)
第11章機(jī)械的平衡(263)
11.1機(jī)械平衡概述(263)
11.2剛性轉(zhuǎn)子的平衡(264)
11.3剛性轉(zhuǎn)子的平衡實驗(268)
11.4機(jī)構(gòu)的平衡(270)
本章重點、難點及知識拓展(275)
思考題與習(xí)題(276)
第5篇機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動的方案設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計
第12章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計(279)
12.1概述(279)
12.2組合機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(281)
12.3機(jī)構(gòu)選型(289)
12.4機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動循環(huán)圖及其類型(292)
12.5機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計(294)
12.6機(jī)械運(yùn)動方案的評價體系和評價方法(300)
本章重點、難點及知識拓展(303)
思考題與習(xí)題(304)
第13章創(chuàng)新設(shè)計與TRIZ理論(307)
13.1常規(guī)設(shè)計與創(chuàng)新設(shè)計(307)
13.2創(chuàng)造性思維(309)
13.3創(chuàng)新設(shè)計的基本原理(313)
13.4TRIZ與創(chuàng)新思維(315)
附錄A阿奇舒勒矛盾矩陣表(328)
參考文獻(xiàn)(340)