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第1章 绪论 1

1.1 机械原理课程的研究对象 1

1.1.1 机器 1

1.1.2 机构 3

1.2 机械原理课程的内容和地位 3

1.2.1 机械原理课程的内容 3

1.2.2 机械原理课程的地位 4

1.3 机械原理课程的学习目的和学习方法 4

1.3.1 机械原理课程的学习目的 4

1.3.2 机械原理课程的学习方法 5

1.4 机械原理学科的发展 5

1.4.1 机构结构理论 5

1.4.2 平面与空间连杆机构 6

1.4.3 凸轮机构 6

1.4.4 其它机构 6

1.4.5 机械动力学 7

1.4.6 机构的最优化设计 7

1.4.7 仿生机构学 8

1.4.8 微型机械 8

1.4.9 机构系统设计 9

思考题及习题 9

第2章 机构的结构分析 10

2.1 机构的组成 10

2.1.1 构件 10

2.1.2 运动副 10

2.1.3 运动链 12

2.1.4 机构 13

2.2 机构运动简图 13

2.2.1 机构运动简图概述 13

2.2.2 机构运动简图的绘制 17

2.3 平面机构的自由度 18

2.3.1 平面机构自由度的计算 18

2.3.2 机构具有确定运动的条件 18

2.3.3 计算机构自由度时应注意的问题 19

2.4 平面机构的组成原理和结构分析 24

2.4.1 平面机构的高副低代 24

2.4.2 杆组和平面机构的组成原理 25

2.4.3 平面机构的结构分析 27

思考题及习题 28

第3章 平面连杆机构 33

3.1 平面连杆机构的类型及演化 33

3.1.1 平面连杆机构的基本类型 33

3.1.2 四杆机构的演化 36

3.2 平面连杆机构的工作特性 40

3.2.1 连杆机构的运动特性 40

3.2.2 连杆机构的传力特性 43

3.3 连杆机构的设计 45

3.3.1 四杆机构设计的基本问题 45

3.3.2 按预定的连杆位置设计四杆机构 46

3.3.3 按预定的运动规律设计四杆机构 47

3.3.4 按预定的运动轨迹设计四杆机构 52

3.4 平面机构的运动分析 54

3.4.1 平面机构速度分析的瞬心法 54

3.4.2 平面机构运动分析的解析法 57

思考题及习题 62

第4章 凸轮机构 66

4.1 凸轮机构的组成和类型 66

4.1.1 凸轮机构的组成 66

4.1.2 凸轮机构的类型 67

4.1.3 凸轮机构的运动过程及主要参数 69

4.2 从动件的运动规律 70

4.2.1 多项式的运动规律 70

4.2.2 三角函数的运动规律 73

4.2.3 组合运动规律 75

4.2.4 从动件运动规律的选择 75

4.3 凸轮轮廓曲线的设计 76

4.3.1 凸轮轮廓曲线设计的基本原理 76

4.3.2 图解法设计凸轮轮廓线 76

4.3.3 解析法设计凸轮轮廓线 79

4.4 凸轮机构基本尺寸的确定 83

4.4.1 凸轮机构的压力角 83

4.4.2 凸轮基圆半径的确定 85

4.4.3 从动件偏置方向的选择 86

4.4.4 滚子半径的确定 86

4.4.5 平底从动件凸轮的平底宽度设计 87

思考题及习题 88

第5章 齿轮机构 92

5.1 齿轮机构的类型和特点 92

5.2齿廓啮合基本定律和齿廓曲线的选择 94

5.3 渐开线齿廓 95

5.3.1 渐开线的形成 95

5.3.2 渐开线的性质 96

5.3.3 渐开线方程 96

5.3.4 渐开线齿廓啮合特性 97

5.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮 98

5.4.1 外齿轮 98

5.4.2 内齿轮 100

5.4.3 齿条 100

5.4.4 渐开线齿轮任意圆上的齿厚 101

5.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 102

5.5.1 正确的啮合条件 102

5.5.2 齿轮传动的无侧隙啮合条件及齿轮的安装 103

5.5.3 连续传动的条件 106

5.6 渐开线齿廓的加工 107

5.6.1 齿轮的切削加工原理 107

5.6.2 标准齿条形刀具加工齿轮 109

5.6.3 渐开线齿廓的根切 110

5.7 渐开线变位齿轮 112

5.7.1 变位齿轮的几何尺寸 113

5.7.2 变位齿轮传动 115

5.8 斜齿圆柱齿轮机构 117

5.8.1 渐开线斜齿圆柱齿轮机构 117

5.8.2 平行轴斜齿圆柱齿轮机构 122

5.8.3 交错轴斜齿圆柱齿轮机构 123

5.9 直齿圆锥齿轮机构 124

5.9.1 直齿圆锥齿轮齿廓的形成及当量齿轮 125

5.9.2 直齿圆锥齿轮的啮合传动 127

5.10 蜗杆蜗轮机构 128

5.10.1 蜗杆蜗轮的形成 128

5.10.2 蜗杆蜗轮机构的啮合传动 129

5.10.3 蜗杆蜗轮机构的特点和应用 132

思考题及习题 133

第6章 轮系 136

6.1 轮系的类型 136

6.1.1 定轴轮系 136

6.1.2 周转轮系 136

6.1.3 复合轮系 138

6.2 轮系的传动比计算 139

6.2.1 定轴轮系的传动比 139

6.2.2 周转轮系的传动比 141

6.2.3 复合轮系的传动比 144

6.3 轮系的功用 146

6.4 轮系的设计 149

6.4.1 定轴轮系的设计 149

6.4.2 周转轮系的设计 150

6.5 其它类型的行星传动简介 153

6.5.1 渐开线少齿差行星传动 153

6.5.2 摆线针轮行星传动 155

6.5.3 谐波齿轮传动 155

思考题及习题 157

第7章 间歇运动机构和其它常用机构 162

7.1 间歇运动机构 162

7.1.1 棘轮机构 162

7.1.2 槽轮机构 166

7.1.3 不完全齿轮机构 168

7.1.4 凸轮式间歇运动机构 169

7.2 其它机构 170

7.2.1 螺旋机构 170

7.2.2 摩擦轮机构 173

7.2.3 非圆齿轮机构 174

7.3 组合机构 176

7.3.1 机构的组合方式 176

7.3.2 组合机构的类型 178

思考题及习题 181

第8章 机械系统动力学 182

8.1 作用在机械上的力及机械的运转过程 182

8.1.1 力的类型 182

8.1.2 机械的运转过程 183

8.2 机械的等效动力学模型 184

8.2.1 等效动力学模型 184

8.2.2 等效量的计算 185

8.3 机械运动方程式的建立与求解 187

8.3.1 机械运动方程式的建立 187

8.3.2 机械运动方程式的求解 188

8.4 机械运转速度波动的调节 189

8.4.1 非周期性速度波动及其调节 189

8.4.2 周期性速度波动及其调节 191

8.4.3 飞轮设计 193

思考题及习题 197

第9章 机械的平衡 200

9.1 机械平衡的分类 200

9.1.1 转子的平衡 200

9.1.2 机构的平衡 201

9.2 刚性转子的平衡设计 201

9.2.1 静平衡设计 201

9.2.2 动平衡设计 202

9.3 刚性转子的平衡实验 204

9.3.1 静平衡实验 204

9.3.2 动平衡实验 205

9.4 平面机构的平衡设计 206

9.4.1 机构惯性力的完全平衡性 206

9.4.2 机构惯性力的部分平衡法 209

思考题及习题 211

第10章 机械执行系统方案设计 214

10.1 机械系统总体方案设计 214

10.1.1 机械产品的现代设计思想 215

10.1.2 总体方案设计的内容 216

10.1.3 总体方案设计的评价与决策 216

10.2 机械执行系统的功能原理设计和运动规律设计 218

10.2.1 执行系统的功能原理设计 218

10.2.2 执行系统的运动规律设计 218

10.3 执行机构的型式设计 220

10.3.1 执行机构型式设计的原则 220

10.3.2 机构的选型 221

10.3.3 机构的构型 222

10.4 执行系统的协调设计 226

10.4.1 执行系统协调设计的原则 226

10.4.2 执行系统协调设计的方法 227

10.4.3 机械的运动循环图 228

思考题及习题 230

第11章 机械传动系统方案设计 231

11.1 机械传动系统方案设计的过程 231

11.2 传动类型的选择 231

11.2.1 传动机构的类型及特点 232

11.2.2 传动类型的选择原则 234

11.3 传动链的方案设计 234

11.3.1 传动链的选择 234

11.3.2 传动链顺序的布置 235

11.3.3 各级传动比的分配 236

11.3.4 传动系统方案设计分析实例 236

11.4 原动机的选择 240

11.4.1 原动机的类型及特点 241

11.4.2 原动机的选择 241

思考题及习题 243

第12章 计算机辅助机构设计与分析 244

12.1 计算机辅助机构设计与分析的特点及分类 244

12.2 平面连杆机构的计算机辅助设计 245

12.3 平面连杆机构的运动分析和仿真 250

12.4 凸轮机构的计算机辅助设计 270

附录 机械原理主要名词术语中英文对照表 282

参考文献 294