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第1章 绪论 1

1.1机械原理课程的研究对象和内容 2

1.1.1机械原理课程的研究对象 2

1.1.2机械原理课程的主要研究内容 2

1.2学习本课程的目的 3

1.3如何进行本课程的学习 4

1.4机械原理学科发展现状简介 5

小结 5

第2章 机构的组成和结构分析 6

2.1机构的组成 7

2.1.1构件 7

2.1.2运动副 8

2.1.3运动链 10

2.1.4机构 11

2.2机构运动简图 11

2.2.1机构运动简图的定义 11

2.2.2机构运动简图的绘制 13

2.3机构自由度的计算 14

2.3.1机构具有确定运动的条件 14

2.3.2平面机构自由度的计算 15

2.3.3计算平面机构自由度时应注意的事项 15

2.4平面机构的组成原理和结构分析 20

2.4.1平面机构的组成原理 20

2.4.2平面机构的结构分类 20

2.4.3平面机构的结构分析 22

小结 25

习题 25

第3章 平面机构的运动分析 29

3.1用速度瞬心法作机构的速度分析 30

3.1.1速度瞬心及其位置的确定 30

3.1.2利用速度瞬心法进行机构的速度分析 32

3.2用矢量方程图解法进行机构的速度与加速度分析 34

3.2.1利用同一构件上两点间的运动矢量方程图解分析 34

3.2.2利用两构件重合点间的运动矢量方程图解分析 35

3.3用解析法进行机构的运动分析 38

3.3.1机构的封闭矢量位置方程式 38

3.3.2复数矢量法 39

3.3.3矩阵法 42

小结 45

习题 45

第4章 平面机构的力分析 49

4.1机构力分析的基本知识 50

4.1.1作用在机械上的力 50

4.1.2机构力分析的方法 51

4.1.3构件惯性力的确定 51

4.1.4机械效率 52

4.2不考虑摩擦时机构的力分析 53

4.2.1构件组的静定条件 53

4.2.2用图解法作机构的动态力分析 54

4.2.3用解析法作机构的动态静力分析 55

4.3考虑摩擦时机构的受力分析 57

4.3.1移动副中摩擦力的确定 57

4.3.2转动副中摩擦力的确定 60

4.3.3考虑摩擦时机构的力分析 62

4.3.4机械的自锁 63

小结 65

习题 65

第5章 平面连杆机构及其设计 68

5.1平面四杆机构的基本类型及其演化 70

5.1.1平面四杆机构的基本形式 70

5.1.2平面四杆机构的演化形式 72

5.2平面四杆机构的基本知识 75

5.2.1铰链四杆机构有曲柄的条件 75

5.2.2铰链四杆机构的急回运动和行程速度变化系数 76

5.2.3铰链四杆机构的传动角和死点 78

5.2.4铰链四杆机构的连杆曲线 81

5.2.5铰链四杆机构的运动连续性 81

5.3平面四杆机构的设计 82

5.3.1平面连杆机构设计的基本问题 82

5.3.2作图法设计四杆机构 82

5.3.3解析法设计四杆机构 85

5.3.4实验法设计四杆机构 91

5.4多杆机构 92

5.4.1多杆机构的功用 93

5.4.2多杆机构的分类 94

小结 95

习题 95

第6章 凸轮机构及其设计 98

6.1凸轮机构的类型及其应用 99

6.1.1凸轮机构的组成及应用 99

6.1.2凸轮机构的分类 100

6.2推杆运动规律设计 102

6.2.1凸轮机构的运动循环和基本概念 102

6.2.2推杆常用的运动规律 103

6.2.3推杆运动规律的选择 109

6.3凸轮轮廓曲线的设计 110

6.3.1凸轮轮廓线设计方法的基本原理 110

6.3.2用图解法设计凸轮的轮廓曲线 110

6.3.3用解析法设计凸轮的轮廓曲线 113

6.4凸轮机构基本尺寸的确定 117

6.4.1凸轮机构中的作用力和凸轮机构的压力角 117

6.4.2凸轮基圆半径的确定 118

6.4.3滚子推杆滚子半径的选择 119

6.4.4平底推杆平底尺寸的确定 120

小结 121

习题 121

第7章 齿轮机构及其设计 125

7.1齿轮机构的特点及类型 126

7.1.1齿轮机构的特点 126

7.1.2齿轮机构的类型 127

7.2齿轮的齿廓曲线 128

7.2.1齿廓啮合基本定律 129

7.2.2齿廓曲线的选择 130

7.3渐开线齿廓及其啮合特点 130

7.3.1渐开线的形成及其特性 130

7.3.2渐开线方程与渐开线函数 131

7.3.3渐开线齿廓的啮合特点 131

7.4渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸 132

7.4.1齿轮各部分的名称和符号 132

7.4.2渐开线齿轮的基本参数 133

7.4.3渐开线齿轮各部分的几何尺寸 134

7.4.4齿条和内齿轮的几何尺寸 135

7.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 136

7.5.1一对渐开线齿轮正确啮合的条件 136

7.5.2齿轮传动的中心距及啮合角 136

7.5.3一对轮齿的啮合过程及连续传动条件 138

7.6渐开线齿廓的加工与变位 141

7.6.1渐开线齿廓的加工 141

7.6.2渐开线齿廓的根切现象 143

7.6.3渐开线变位齿轮 144

7.6.4变位齿轮传动的类型及其特点 147

7.7斜齿圆柱齿轮传动 148

7.7.1斜齿轮齿廓曲面的形成 148

7.7.2斜齿轮的基本参数与几何尺寸 149

7.7.3一对斜齿轮的啮合传动 152

7.7.4斜齿轮的当量齿轮与当量齿数 153

7.7.5斜齿圆柱齿轮的传动特点 154

7.8直齿锥齿轮传动 155

7.8.1锥齿轮传动的特点 155

7.8.2直齿锥齿轮的背锥及当量齿轮 156

7.8.3直齿锥齿轮传动的几何参数和尺寸计算 157

7.9蜗杆传动 159

7.9.1蜗杆传动及其特点 159

7.9.2蜗杆蜗轮正确啮合的条件 160

7.9.3蜗杆传动的主要参数及几何尺寸 161

小结 163

习题 163

第8章 轮系及其设计 167

8.1轮系及其分类 168

8.1.1定轴轮系 168

8.1.2周转轮系 168

8.1.3复合轮系 171

8.2定轴轮系的传动比 171

8.2.1平面定轴轮系的传动比 171

8.2.2空间定轴轮系的传动比 172

8.3周转轮系的传动比 173

8.4复合轮系的传动比 176

8.5轮系的功用 177

8.6行星轮系的效率 180

8.7行星轮系的类型选择及其设计 183

8.7.1行星轮系的类型选择 183

8.7.2行星轮系中各轮齿数的确定 184

8.7.3行星轮系的均载装置 186

小结 188

习题 188

第9章 其他常用机构 191

9.1棘轮机构 192

9.1.1棘轮机构的组成和工作原理 192

9.1.2棘轮机构的类型 192

9.1.3棘轮机构的特点和应用 195

9.1.4轮齿式棘轮机构的设计要点 196

9.2槽轮机构 198

9.2.1槽轮机构的工作原理 198

9.2.2槽轮机构的类型 199

9.2.3槽轮机构的特点和应用 199

9.2.4槽轮机构的设计 200

9.3不完全齿轮机构 203

9.3.1不完全齿轮机构的组成和工作原理 203

9.3.2不完全齿轮机构的类型 203

9.3.3不完全齿轮机构的啮合过程 204

9.3.4不完全齿轮机构的特点及应用 204

9.3.5不完全齿轮机构的设计要点 205

9.4凸轮间歇运动机构 207

9.4.1凸轮式间歇运动机构的组成和工作原理 207

9.4.2凸轮式间歇运动机构的类型 207

9.4.3凸轮式间歇运动机构的特点和应用 208

9.4.4凸轮式间歇运动机构的设计要点 209

9.5螺旋机构 209

9.5.1螺旋机构的组成及特点 209

9.5.2螺旋机构的运动分析 210

9.5.3螺旋机构的设计要点 210

9.6组合机构 210

9.6.1组合机构的概念、特点和应用 211

9.6.2机构的组合方式 211

9.6.3组合机构的类型 213

小结 217

习题 217

第10章 机械系统动力学设计 219

10.1机械的运转过程 220

10.1.1启动阶段 220

10.1.2稳定运转阶段 220

10.1.3停车阶段 221

10.2机械的等效动力学模型 221

10.2.1机械运动方程的一般表达式 221

10.2.2等效动力学模型的建立 222

10.3机械运动方程式的建立及求解 224

10.3.1机械运动方程式的建立 224

10.3.2机械运动方程式的求解 225

10.4机械的平衡 229

10.4.1转子的平衡 229

10.4.2平面机构的平衡 232

10.5机械运转速度波动及调节 238

10.5.1周期性速度波动及其调节 238

10.5.2飞轮设计 241

10.5.3非周期性速度波动及其调节 243

小结 244

习题 245

第11章 机械系统的方案设计 247

11.1机械系统的设计过程 248

11.2机械系统的总体方案设计 250

11.2.1机械总体方案设计的目的和内容 250

11.2.2机械总体方案设计的思想与方法 251

11.2.3机械系统总体方案设计准则 253

11.3机械系统的执行构件设计和原动机选择 255

11.3.1执行构件的运动设计 255

11.3.2机构的选型 259

11.3.3原动机的类型及其运动参数的选择 262

11.3.4机械的工作循环图 265

11.4机械传动系统的方案设计 269

11.4.1机械传动系统方案设计的内容与步骤 269

11.4.2机械传动类型的选择 270

11.4.3传动链的方案设计 273

小结 276

习题 276

参考文献 278