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第1章 绪论 1

1.1机构和机器 1

1.2设计过程 1

1.3用于设计的其他方法 6

1.4多解 7

1.5人机工程学 7

1.6工程报告 8

1.7本课程的内容 8

1.8本章小结 9

习题与思考题 9

第2章 机构基础知识概述 10

2.1构件、运动副和运动链 10

2.2机构的自由度 14

2.2.1构件的自由度 14

2.2.2平面机构的自由度 15

2.2.3空间机构的自由度 17

2.3机构和结构 17

2.4反例 18

2.5实际设计中需要考虑的问题 19

2.6常用机构简介 22

2.6.1间歇运动机构 23

2.6.2其他机构 25

2.6.3组合机构 28

2.6.4微机构和柔性机构 29

2.7本章小结 31

习题与思考题 31

第3章 连杆机构的传动特性及构成分析 34

3.1运动特性 34

3.1.1 Grashof条件 34

3.1.2极限位置 37

3.1.3急回四杆机构 38

3.2压力角、传动角与机构的死点位置 39

3.2.1压力角和传动角 39

3.2.2机构的死点位置 40

3.3连杆机构变换 41

3.3.1构件或运动副变换 41

3.3.2机架变换 43

3.4平面连杆机构的构成分析 45

3.4.1基本杆组构成 45

3.4.2基本杆组分析 46

3.5本章小结 48

习题与思考题 48

第4章 连杆机构综合 51

4.1引言 51

4.2综合 51

4.3函数、轨迹和运动生成 52

4.4尺寸综合 53

4.4.1图解法 53

4.4.2解析法 63

4.5急回机构设计 72

4.5.1急回铰链四杆机构设计 72

4.5.2急回六杆机构设计 74

4.5.3急回曲柄滑块机构设计 75

4.6连杆曲线 77

4.7本章小结 79

习题与思考题 80

第5章 连杆机构的运动分析 82

5.1引言 82

5.2坐标系 83

5.3点的位置 83

5.4速度的定义及图解分析方法 84

5.4.1速度瞬心的定义及确定方法 86

5.4.2用瞬心进行机构的速度分析 91

5.4.3滑动速度 96

5.5加速度的定义及图解分析方法 98

5.6机构运动分析的解析法 101

5.6.1矢量环法 102

5.6.2杆组法 109

5.6.3杆组法分析建模示例 113

5.7本章小结 114

习题与思考题 115

第6章 凸轮机构设计 118

6.1引言 118

6.2凸轮机构术语 120

6.2.1从动件运动的形式 120

6.2.2运动副的封闭形式 120

6.2.3从动件的形式 121

6.2.4凸轮的形式 122

6.2.5运动约束的形式 123

6.2.6规划运动的类型 123

6.3 svaj运动线图 123

6.4双停凸轮设计——svaj函数的选择 124

6.4.1凸轮设计的基本定律 126

6.4.2简谐运动 126

6.4.3组合函数 130

6.4.4双停凸轮的SCCA函数 132

6.4.5多项式函数 139

6.4.6多项式函数在双停凸轮设计中的应用 139

6.5单停凸轮设计——svaj函数的选择 142

6.6关键路径运动 145

6.7凸轮尺寸的确定——压力角和曲率半径 145

6.7.1压力角——滚子从动件 146

6.7.2初始圆半径的选择 148

6.7.3倾翻力矩——平底从动件 149

6.7.4曲率半径——滚子从动件 149

6.7.5曲率半径——直动平底从动件 153

6.8本章小结 156

习题与思考题 156

第7章 齿轮系 160

7.1引言 160

7.2摩擦传动 160

7.3齿轮啮合的基本定律 161

7.3.1渐开线齿形 161

7.3.2渐开线齿轮啮合传动 163

7.3.3渐开线齿轮传动中心距的可变性 163

7.3.4间隙 164

7.4渐开线标准直齿圆柱齿轮 165

7.4.1齿轮轮齿的基本术语和符号 165

7.4.2基本参数 166

7.4.3标准齿轮的几何尺寸 166

7.4.4美国标准齿轮介绍 167

7.5正确啮合条件与重合度 169

7.5.1正确啮合条件 169

7.5.2重合度 170

7.6干涉与根切 172

7.6.1变位圆柱齿轮传动的原理和分类 173

7.6.2变位齿轮传动的应用和变位系数的选择 178

7.7斜齿轮 180

7.7.1渐开线斜齿圆柱齿轮的齿面形成 180

7.7.2渐开线斜齿圆柱齿轮的基本参数 180

7.7.3平行轴斜齿圆柱齿轮传动 184

7.8齿轮类型 184

7.8.1直齿轮、斜齿轮和人字齿轮 184

7.8.2蜗杆和蜗轮 185

7.8.3齿条和齿轮 186

7.8.4锥齿轮和准双曲面齿轮 187

7.8.5非圆齿轮 190

7.9轮系 190

7.9.1轮系的分类 190

7.9.2轮系传动比计算 191

7.9.3轮系的应用 198

7.9.4轮系的设计 201

7.10轮系应用实例简介 203

7.10.1回归复合轮系变速器 203

7.10.2行星轮系变速器 204

7.10.3差速器 206

7.11本章小结 208

习题与思考题 208

第8章 平衡 212

8.1引言 212

8.1.1机械平衡的目的 212

8.1.2机械平衡的分类 212

8.2静平衡 213

8.2.1图解法 213

8.2.2解析法 214

8.3动平衡 216

8.3.1图解法 216

8.3.2解析法 217

8.4连杆机构的平衡 220

8.4.1质量代换法 220

8.4.2连杆机构惯性力的完全平衡 221

8.4.3机构惯性力的部分平衡法 223

8.5平衡对振动力和铰链力的影响 224

8.6平衡对输入转矩的影响 225

8.7不平衡量的测量与校正 226

8.7.1静平衡 226

8.7.2动平衡 226

8.7.3转子的许用不平衡量和平衡品质 228

8.8本章小结 228

习题与思考题 229

第9章 动力分析 231

9.1引言 231

9.2牛顿求解方法 232

9.3纯转动件 232

9.4四杆机构的力分析 234

9.5四杆曲柄滑块机构的力分析 239

9.6连杆机构力分析的能量方法 241

9.7机械系统等效动力学模型及运动方程式的建立与求解 242

9.7.1等效动力学模型 242

9.7.2机械运动方程式的建立 244

9.7.3机械运动方程式的求解 245

9.8机械系统功率平衡的动力学设计 245

9.8.1非周期性速度波动及其调节 246

9.8.2周期性速度波动及其调节 247

9.8.3飞轮设计 249

9.9实际设计需要考虑的问题 252

9.10本章小结 253

习题与思考题 254

第10章 机械系统的效率 257

10.1机械系统的效率的计算 257

10.2轮系的效率 259

10.3机械效率和自锁 262

10.4提高机械效率的途径 265

10.5本章小结 265

习题与思考题 265

附录 267

附录一 机构运动与动力分析程序简介 267

附录二 重要名词术语中英文对照表 275

索引 280

参考文献 284