機械原理

前言

　　機械原理是研究機械共性問題的課程，是培養(yǎng)機械類專門人才的重要專業(yè)基礎課程，是聯(lián)系理論力學和專業(yè)課程的橋梁，起著承上啟下的重要作用?！　”窘滩牡木帉懸袁F(xiàn)代工程技術人才為培養(yǎng)目標，以創(chuàng)新型應用型機械類專門人才為對象，力求內容簡潔、新穎、實用，利于教學。在選材上注重體現(xiàn)應用性和實踐性。　　教材在重點闡述機械原理的基本概念、基本原理和基本方法的同時，簡化了較為繁瑣的理論推導過程，加強了機構應用內容的介紹，更適合側重應用型人才培養(yǎng)的學校使用。在教學方法上采用了概念清晰、方法步驟明確的圖解法，也采用了適合現(xiàn)代技術發(fā)展需求且易于用計算機精確求解的解析法，更適合教師對不同教學方法的選擇和學生的自主學習?！　”窘滩闹饕鳛楦叩裙た圃盒C械類本科各專業(yè)機械原理課程教材，適宜課堂教學學時為56學時左右、實驗6～8學時、課程設計1．5周。書中標有*號的各節(jié)可根據教學要求進行選擇。

內容概要

　　《機械原理》是根據教育部高等學校教學指導委員會機械基礎課程教學指導分委員會制訂的《高等學校機械原理課程教學基本要求（2008年版）》而編寫的，旨在滿足全國眾多應用型本科院校培養(yǎng)機械類人才的需要。全書共分12章，內容包括：緒論，平面機構的結構分析，平面連桿機構及其設計，凸輪機構及其設計，齒輪機構及其設計，輪系及其設計，其他常用機構簡介，平面機構的運動分析，平面機構的力分析，機械的平衡，機械的運轉及其速度波動的調節(jié)，機械系統(tǒng)的方案設計。在各章后還附有一定數量的思考題與習題，以利于學生學習?！　　稒C械原理》可供高等學校工科機械類專業(yè)學生學習，也可供教師及工程技術人員參考。

書籍目錄

緒論0．1 機械原理研究的對象0．2 機械原理課程的主要內容0．3 機械原理課程在專業(yè)中的地位及學習本課程的目的習題第1章 平面機構的結構分析1．1 平面機構的組成1．1．1 構件與零件1．1．2 運動副1．1．3 運動鏈1．1．4 機構1．2 平面機構的運動簡圖1．2．1 構件與運動副的簡圖表示1．2．2 機構運動簡圖繪制方法1．3 平面機構自由度1．3．1 機構具有確定運動的條件1．3．2 平面機構自由度計算1．3．3 計算機構自由度時應注意的問題1．4 平面機構的組成原理與結構分析1．4．1 平面機構的組成原理1．4．2 平面機構的結構分類1．4．3 平面機構的結構分析1．4．4 平面機構的高副低代習題第2章 平面連桿機構及其設計2．1 平面連桿機構及其特點2．2 平面四桿機構的類型和應用2．2．1 平面四桿機構的基本形式2．2．2 平面四桿機構的演化2．3 平面連桿機構的特性2．3．1 平面四桿機構幾何特性2．3．2 平面四桿機構的急回運動特性2．3．3 平面四桿機構的傳動特性2．4 平面四桿機構的設計2．4．1 用圖解法設計平面四桿機構2．4．2 用解析法設計平面四桿機構2．4．3 用實驗法設計平面四桿機構習題第3章 凸輪機構及其設計3．1 凸輪機構的概述3．1．1 凸輪機構的應用3．1．2 凸輪機構的組成和分類3．2 從動件的運動規(guī)律3．2．1 凸輪機構的工作過程3．2．2 從動件基本運動規(guī)律3．2．3 從動件運動規(guī)律的選擇3．3 盤形凸輪輪廓曲線的設計3．3．1 凸輪輪廓曲線設計的基本原理3．3．2 用圖解法設計盤形凸輪輪廓曲線3．3．3 用解析法設計盤形凸輪輪廓曲線3．4 凸輪機構基本參數的確定3．4．1 壓力角的確定3．4．2 基圓半徑的確定3．4．3 滾子半徑的確定3．4．4 平底尺寸的確定習題第4章 齒輪機構及其設計4．1 齒輪機構的類型及特點4．2 齒廓嚙合基本定律4．3 漸開線齒廓及其嚙合特性4．3．1 漸開線的形成及其特性4．3．2 漸開線函數及漸開線方程式4．3．3 漸開線齒廓的嚙合特性4．4 漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸4．4．1 齒輪各部分的名稱4．4．2 齒輪的基本參數4．4．3 漸開線齒輪的尺寸計算公式4．4．4 內齒輪和齒條的尺寸4．5 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動4．5．1 正確嚙合條件4．5．2 正確安裝條件4．5．3 連續(xù)傳動條件4．6 漸開線齒廓的切削加工4．6．1 漸開線齒廓切削加工的基本原理4．6．2 根切現(xiàn)象及其產生的原因4．6．3 標準齒輪無根切的最少齒數4．7 變位齒輪概述4．7．1 問題的提出4．7．2 變位齒輪的概念4．7．3 避免根切的最小變位系數4．7．4 變位齒輪的幾何尺寸4．7．5 變位齒輪傳動4．8 斜齒圓柱齒輪機構4．8．1 斜齒圓柱齒輪齒面的形成4．8．2 斜齒圓柱齒輪的基本參數及幾何尺寸計算4．8．3 斜齒圓柱齒輪的當量齒數4．8．4 斜齒圓柱齒輪嚙合傳動4．8．5 斜齒圓柱齒輪傳動特點4．8．6 交錯軸斜齒輪傳動4．9 蝸桿傳動機構4．9．1 蝸桿傳動的基本參數4．9．2 蝸桿傳動正確嚙合條件4．9．3 蝸桿傳動幾何尺寸計算4．9．4 蝸桿蝸輪轉向的判定4．9．5 蝸桿傳動的特點4．10 圓錐齒輪機構4．10．1 圓錐齒輪傳動的特點4．10．2 直齒漸開線圓錐齒輪齒廓曲面的形成4．10．3 圓錐齒輪的背錐與當量齒數4．10．4 圓錐齒輪的幾何尺寸計算習題第5章 輪系及其設計5．1 輪系及其分類5．1．1 定軸輪系5．1．2 周轉輪系5．1．3 混合輪系5．2 輪系的傳動比計算5．2．1 定軸輪系的傳動比計算5．2．2 周轉輪系的傳動比計算5．2．3 混合輪系的傳動比計算5．3 輪系的功用5．3．1 獲得較大的傳動比5．3．2 實現(xiàn)變速換向傳動5．3．3 實現(xiàn)分路傳動5．3．4 實現(xiàn)運動的合成與分解5．4 周轉輪系的設計及各輪齒數的確定5．4．1 傳動比條件5．4．2 同心條件5．4．3 裝配條件5．4．4 鄰接條件5．5 其他輪系簡介5．5．1 漸開線少齒差行星齒輪傳動5．5．2 擺線針輪傳動5．5．3 諧波齒輪傳動習題第6章 其他常用機構簡介6．1 棘輪機構6．1．1 棘輪機構的組成和工作原理6．1．2 棘輪機構的類型和特點6．2 槽輪機構6．2．1 槽輪機構的組成及工作原理6．2．2 槽輪機構的類型及應用6．3 不完全齒輪機構6．3．1 不完全齒輪機構的組成及工作原理6．3．2 不完全齒輪機構的優(yōu)缺點及應用6．4 螺旋機構6．4．1 螺旋機構的工作原理和類型6．4．2 螺旋機構的傳動特點和應用6．4．3 滾珠螺旋機構6．5 萬向聯(lián)軸器6．5．1 單萬向聯(lián)軸器6．5．2 雙萬向聯(lián)軸器習題第7章 平面機構的運動分析7．1 用速度瞬心法對機構進行速度分析7．1．1 瞬心的概念與數目7．1．2 瞬心的位置7．1．3 瞬心在機構速度分析中的應用7．2 用相對運動圖解法對機構進行運動分析7．2．1 同一構件上兩點間的速度和加速度分析7．2．2 兩構件重合點間的速度和加速度分析7．3 用解析法對機構進行運動分析7．3．1 矩陣法7．3．2 復數矢量法習題第8章 平面機構的力分析8．1 機構的動態(tài)靜力分析8．1．1 構件慣性力的確定8．1．2 機構的動態(tài)靜力分析8．2 機械傳動中摩擦力的確定8．2．1 移動副中摩擦力的確定8．2．2 螺旋副中摩擦力的確定8．2．3 轉動副中摩擦力的確定8．2．4 考慮運動副摩擦的機構力分析8．3 機械效率與自鎖8．3．1 機械的效率8．3．2 機械的自鎖習題第9章 機械的平衡9．1 機械平衡的目的和內容9．1．1 機械平衡的目的9．1．2 機械平衡的內容9．2 剛性回轉構件平衡原理及方法9．2．1 靜平衡9．2．2 動平衡9．2．3 平衡試驗簡介9．3 平面連桿機構的平衡簡介9．3．1 完全平衡9．3．2 部分平衡習題第10章 機械的運轉及其速度波動的調節(jié)10．1 機械系統(tǒng)動力學問題概述10．1．1 研究機械系統(tǒng)動力學問題的目的和內容10．1．2 機械運轉的過程10．1．3 驅動力和工作阻力的類型及機械特性10．2 機械系統(tǒng)的等效動力學模型10．2．1 等效動力學模型的基本原理10．2．2 等效力矩和等效力10．2．3 等效轉動慣量和等效質量10．3 機械運動速度波動的調節(jié)10．3．1 周期性速度波動產生的原因10．3．2 周期性速度波動的不均勻系數10．3．3 周期性速度波動調節(jié)的基本原理10．3．4 飛輪轉動慣量JF近似計算10．3．5 非周期性速度波動的調節(jié)習題第11章 機械系統(tǒng)的方案設計11．1 概述11．1．1 機械設計的一般過程11．1．2 機械系統(tǒng)方案設計的任務與步驟11．2 機構選型及機構系統(tǒng)運動方案設計11．2．1 機構系統(tǒng)運動方案設計的基本原則11．2．2 機構類型的選擇11．2．3 構件間運動的協(xié)調與機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖11．3 機構的組合11．3．1 機構的串聯(lián)組合11．3．2 機構的并聯(lián)組合11．3．3 機構的封閉組合11．3．4 機構的疊加組合11．4 機械系統(tǒng)方案設計舉例習題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　由以上幾個例子可以看出，機構僅具有機器的前兩個特征，即　?。?）機構都是人為的實物（構件）組合體；　　（2）各運動實體（構件）之間具有確定的相對運動?！　⊥ㄟ^以上分析可以看出，機器是由各種機構組成的，它可以完成能量的轉換或作有用的機械功；而機構則僅僅起著運動、動力傳遞和運動形式轉換的作用。因此，可以說機構是傳遞與變換運動和力的實物組合體；而機器則是能夠完成有用的機械功或轉換機械能的機構組合體。復雜機器是由多個機構組合而成的，簡單的機器可以僅由單一的機構構成?！　∮捎跈C構具有機器的前兩個特征，所以從結構和運動的觀點來看，兩者之間并無區(qū)別?！　?．2機械原理課程的主要內容　　機械原理主要研究內容可分為以下幾個方面：　　1．機構的組成原理與結構分析　　機器和機構最顯著的特征是各實體之間都具有確定的相對運動。因此，首先需要研究怎樣組成才能使機構和機器具有確定的相對運動及滿足其需要的條件；其次研究機構的組成原理及機構的分類；最后，研究機構運動簡圖，用其表達機構的組成、各實體間的連接及運動傳遞的路徑、原動件的數目及位置等。　　機構的組成原理與結構分析是機械系統(tǒng)運動方案分析、改進與創(chuàng)新設計的基礎?！　?．機構運動分析　　機構的運動分析是在已知原動件運動規(guī)律條件下，不考慮引起機構運動的外力影響時，研究機構各點的軌跡、位移、速度和加速度等運動參數的變化規(guī)律。這種分析不僅是了解機械的性能的手段，也是設計新機器的重要步驟。本課程將介紹對機構進行運動分析的基本原理和方法?！　?．機器動力學　　機器動力學主要研究：在已知外力作用下，機器真實的運動規(guī)律；確定機構運動副的反力、機構上需要加的平衡力、平衡力矩和效率等問題；分析機器速度波動的原因及應采用的調節(jié)方法和不平衡質量的平衡問題。機器動力學所研究、分析的問題既是高速機械必須要考慮的重要問題，也是獲得高品質、性能優(yōu)良機器必須要研究的問題。

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