機(jī)械原理

前言

　　機(jī)械原理是研究機(jī)械共性問題的課程，是培養(yǎng)機(jī)械類專門人才的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，是聯(lián)系理論力學(xué)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(shù)人才為培養(yǎng)目標(biāo)，以創(chuàng)新型應(yīng)用型機(jī)械類專門人才為對(duì)象，力求內(nèi)容簡(jiǎn)潔、新穎、實(shí)用，利于教學(xué)。在選材上注重體現(xiàn)應(yīng)用性和實(shí)踐性?！　〗滩脑谥攸c(diǎn)闡述機(jī)械原理的基本概念、基本原理和基本方法的同時(shí)，簡(jiǎn)化了較為繁瑣的理論推導(dǎo)過程，加強(qiáng)了機(jī)構(gòu)應(yīng)用內(nèi)容的介紹，更適合側(cè)重應(yīng)用型人才培養(yǎng)的學(xué)校使用。在教學(xué)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(shù)發(fā)展需求且易于用計(jì)算機(jī)精確求解的解析法，更適合教師對(duì)不同教學(xué)方法的選擇和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)?！　”窘滩闹饕鳛楦叩裙た圃盒C(jī)械類本科各專業(yè)機(jī)械原理課程教材，適宜課堂教學(xué)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí)左右、實(shí)驗(yàn)6～8學(xué)時(shí)、課程設(shè)計(jì)1．5周。書中標(biāo)有*號(hào)的各節(jié)可根據(jù)教學(xué)要求進(jìn)行選擇。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)械原理》是根據(jù)教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制訂的《高等學(xué)校機(jī)械原理課程教學(xué)基本要求（2008年版）》而編寫的，旨在滿足全國(guó)眾多應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)機(jī)械類人才的需要。全書共分12章，內(nèi)容包括：緒論，平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)，凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)，齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)，輪系及其設(shè)計(jì)，其他常用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介，平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，平面機(jī)構(gòu)的力分析，機(jī)械的平衡，機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)，機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。在各章后還附有一定數(shù)量的思考題與習(xí)題，以利于學(xué)生學(xué)習(xí)。　　《機(jī)械原理》可供高等學(xué)校工科機(jī)械類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，也可供教師及工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論0．1 機(jī)械原理研究的對(duì)象0．2 機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容0．3 機(jī)械原理課程在專業(yè)中的地位及學(xué)習(xí)本課程的目的習(xí)題第1章 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1．1 平面機(jī)構(gòu)的組成1．1．1 構(gòu)件與零件1．1．2 運(yùn)動(dòng)副1．1．3 運(yùn)動(dòng)鏈1．1．4 機(jī)構(gòu)1．2 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖1．2．1 構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副的簡(jiǎn)圖表示1．2．2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖繪制方法1．3 平面機(jī)構(gòu)自由度1．3．1 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件1．3．2 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算1．3．3 計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)應(yīng)注意的問題1．4 平面機(jī)構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析1．4．1 平面機(jī)構(gòu)的組成原理1．4．2 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分類1．4．3 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析1．4．4 平面機(jī)構(gòu)的高副低代習(xí)題第2章 平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)2．1 平面連桿機(jī)構(gòu)及其特點(diǎn)2．2 平面四桿機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用2．2．1 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式2．2．2 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化2．3 平面連桿機(jī)構(gòu)的特性2．3．1 平面四桿機(jī)構(gòu)幾何特性2．3．2 平面四桿機(jī)構(gòu)的急回運(yùn)動(dòng)特性2．3．3 平面四桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性2．4 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2．4．1 用圖解法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)2．4．2 用解析法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)2．4．3 用實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu)習(xí)題第3章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)3．1 凸輪機(jī)構(gòu)的概述3．1．1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用3．1．2 凸輪機(jī)構(gòu)的組成和分類3．2 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律3．2．1 凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程3．2．2 從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律3．2．3 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇3．3 盤形凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)3．3．1 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理3．3．2 用圖解法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線3．3．3 用解析法設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線3．4 凸輪機(jī)構(gòu)基本參數(shù)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(xí)題第4章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)4．1 齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)4．4．3 漸開線齒輪的尺寸計(jì)算公式4．4．4 內(nèi)齒輪和齒條的尺寸4．5 漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)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(dòng)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(chǎn)生的原因4．6．3 標(biāo)準(zhǔn)齒輪無(wú)根切的最少齒數(shù)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(shù)4．7．4 變位齒輪的幾何尺寸4．7．5 變位齒輪傳動(dòng)4．8 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)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(shù)及幾何尺寸計(jì)算4．8．3 斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)4．8．4 斜齒圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)4．8．5 斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)4．8．6 交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng)4．9 蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4．9．1 蝸桿傳動(dòng)的基本參數(shù)4．9．2 蝸桿傳動(dòng)正確嚙合條件4．9．3 蝸桿傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算4．9．4 蝸桿蝸輪轉(zhuǎn)向的判定4．9．5 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)4．10 圓錐齒輪機(jī)構(gòu)4．10．1 圓錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)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(dāng)量齒數(shù)4．10．4 圓錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算習(xí)題第5章 輪系及其設(shè)計(jì)5．1 輪系及其分類5．1．1 定軸輪系5．1．2 周轉(zhuǎn)輪系5．1．3 混合輪系5．2 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算5．2．1 定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算5．2．2 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算5．2．3 混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算5．3 輪系的功用5．3．1 獲得較大的傳動(dòng)比5．3．2 實(shí)現(xiàn)變速換向傳動(dòng)5．3．3 實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng)5．3．4 實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解5．4 周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計(jì)及各輪齒數(shù)的確定5．4．1 傳動(dòng)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(jiǎn)介5．5．1 漸開線少齒差行星齒輪傳動(dòng)5．5．2 擺線針輪傳動(dòng)5．5．3 諧波齒輪傳動(dòng)習(xí)題第6章 其他常用機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介6．1 棘輪機(jī)構(gòu)6．1．1 棘輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理6．1．2 棘輪機(jī)構(gòu)的類型和特點(diǎn)6．2 槽輪機(jī)構(gòu)6．2．1 槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理6．2．2 槽輪機(jī)構(gòu)的類型及應(yīng)用6．3 不完全齒輪機(jī)構(gòu)6．3．1 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理6．3．2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用6．4 螺旋機(jī)構(gòu)6．4．1 螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理和類型6．4．2 螺旋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用6．4．3 滾珠螺旋機(jī)構(gòu)6．5 萬(wàn)向聯(lián)軸器6．5．1 單萬(wàn)向聯(lián)軸器6．5．2 雙萬(wàn)向聯(lián)軸器習(xí)題第7章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析7．1 用速度瞬心法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析7．1．1 瞬心的概念與數(shù)目7．1．2 瞬心的位置7．1．3 瞬心在機(jī)構(gòu)速度分析中的應(yīng)用7．2 用相對(duì)運(yùn)動(dòng)圖解法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析7．2．1 同一構(gòu)件上兩點(diǎn)間的速度和加速度分析7．2．2 兩構(gòu)件重合點(diǎn)間的速度和加速度分析7．3 用解析法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析7．3．1 矩陣法7．3．2 復(fù)數(shù)矢量法習(xí)題第8章 平面機(jī)構(gòu)的力分析8．1 機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析8．1．1 構(gòu)件慣性力的確定8．1．2 機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析8．2 機(jī)械傳動(dòng)中摩擦力的確定8．2．1 移動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)副中摩擦力的確定8．2．4 考慮運(yùn)動(dòng)副摩擦的機(jī)構(gòu)力分析8．3 機(jī)械效率與自鎖8．3．1 機(jī)械的效率8．3．2 機(jī)械的自鎖習(xí)題第9章 機(jī)械的平衡9．1 機(jī)械平衡的目的和內(nèi)容9．1．1 機(jī)械平衡的目的9．1．2 機(jī)械平衡的內(nèi)容9．2 剛性回轉(zhuǎn)構(gòu)件平衡原理及方法9．2．1 靜平衡9．2．2 動(dòng)平衡9．2．3 平衡試驗(yàn)簡(jiǎn)介9．3 平面連桿機(jī)構(gòu)的平衡簡(jiǎn)介9．3．1 完全平衡9．3．2 部分平衡習(xí)題第10章 機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)及其速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)10．1 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題概述10．1．1 研究機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題的目的和內(nèi)容10．1．2 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的過程10．1．3 驅(qū)動(dòng)力和工作阻力的類型及機(jī)械特性10．2 機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型10．2．1 等效動(dòng)力學(xué)模型的基本原理10．2．2 等效力矩和等效力10．2．3 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效質(zhì)量10．3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)10．3．1 周期性速度波動(dòng)產(chǎn)生的原因10．3．2 周期性速度波動(dòng)的不均勻系數(shù)10．3．3 周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本原理10．3．4 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF近似計(jì)算10．3．5 非周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)習(xí)題第11章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)11．1 概述11．1．1 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程11．1．2 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的任務(wù)與步驟11．2 機(jī)構(gòu)選型及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)11．2．1 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的基本原則11．2．2 機(jī)構(gòu)類型的選擇11．2．3 構(gòu)件間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)與機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖11．3 機(jī)構(gòu)的組合11．3．1 機(jī)構(gòu)的串聯(lián)組合11．3．2 機(jī)構(gòu)的并聯(lián)組合11．3．3 機(jī)構(gòu)的封閉組合11．3．4 機(jī)構(gòu)的疊加組合11．4 機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)舉例習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　由以上幾個(gè)例子可以看出，機(jī)構(gòu)僅具有機(jī)器的前兩個(gè)特征，即　?。?）機(jī)構(gòu)都是人為的實(shí)物（構(gòu)件）組合體；　?。?）各運(yùn)動(dòng)實(shí)體（構(gòu)件）之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)?！　⊥ㄟ^以上分析可以看出，機(jī)器是由各種機(jī)構(gòu)組成的，它可以完成能量的轉(zhuǎn)換或作有用的機(jī)械功；而機(jī)構(gòu)則僅僅起著運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力傳遞和運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)換的作用。因此，可以說機(jī)構(gòu)是傳遞與變換運(yùn)動(dòng)和力的實(shí)物組合體；而機(jī)器則是能夠完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能的機(jī)構(gòu)組合體。復(fù)雜機(jī)器是由多個(gè)機(jī)構(gòu)組合而成的，簡(jiǎn)單的機(jī)器可以僅由單一的機(jī)構(gòu)構(gòu)成?！　∮捎跈C(jī)構(gòu)具有機(jī)器的前兩個(gè)特征，所以從結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來看，兩者之間并無(wú)區(qū)別?！　?．2機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容　　機(jī)械原理主要研究?jī)?nèi)容可分為以下幾個(gè)方面：　　1．機(jī)構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析　　機(jī)器和機(jī)構(gòu)最顯著的特征是各實(shí)體之間都具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，首先需要研究怎樣組成才能使機(jī)構(gòu)和機(jī)器具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及滿足其需要的條件；其次研究機(jī)構(gòu)的組成原理及機(jī)構(gòu)的分類；最后，研究機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，用其表達(dá)機(jī)構(gòu)的組成、各實(shí)體間的連接及運(yùn)動(dòng)傳遞的路徑、原動(dòng)件的數(shù)目及位置等。　　機(jī)構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析是機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案分析、改進(jìn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)?！　?．機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析　　機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析是在已知原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律條件下，不考慮引起機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的外力影響時(shí)，研究機(jī)構(gòu)各點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化規(guī)律。這種分析不僅是了解機(jī)械的性能的手段，也是設(shè)計(jì)新機(jī)器的重要步驟。本課程將介紹對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析的基本原理和方法?！　?．機(jī)器動(dòng)力學(xué)　　機(jī)器動(dòng)力學(xué)主要研究：在已知外力作用下，機(jī)器真實(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副的反力、機(jī)構(gòu)上需要加的平衡力、平衡力矩和效率等問題；分析機(jī)器速度波動(dòng)的原因及應(yīng)采用的調(diào)節(jié)方法和不平衡質(zhì)量的平衡問題。機(jī)器動(dòng)力學(xué)所研究、分析的問題既是高速機(jī)械必須要考慮的重要問題，也是獲得高品質(zhì)、性能優(yōu)良機(jī)器必須要研究的問題。

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