普通高等教育十二五机电类规划教材 机械设计 上 机器与机构分析和设计PDF电子书下载

第一篇 导论 1

第1章 绪论 1

1.1 机器的组成 1

1.2 本书与机械原理和机械设计课程的关系 3

1.3 课程的任务和学习方法 4

1.4 单位 4

习题 5

第2章 机器设计概述 6

2.1 设计的概念 6

2.2 机器设计的目标与内容 7

2.3 机器设计类型与过程 8

2.4 机器设计主要考虑的问题及特点 9

2.4.1 机器设计主要考虑的问题 9

2.4.2 机器设计的特点 9

2.5 机器设计的原则 12

2.6 技术、经济评价 14

2.7 机械设计师的社会责任与职业道德 15

习题 15

第二篇 机构分析与设计及机械系统运动方案设计 16

第3章 机构的结构分析 16

3.1 引言 16

3.2 机构的组成 16

3.2.1 运动副 16

3.2.2 运动链 18

3.2.3 机构 18

3.3 机构运动简图 18

3.4 平面机构的自由度 21

3.4.1 机构的自由度 21

3.4.2 机构具有确定运动的条件 21

3.4.3 计算机构自由度时应注意的问题 22

3.5 平面机构组成原理与分类 26

3.5.1 平面机构的组成原理 26

3.5.2 平面机构的结构分类 26

3.5.3 平面机构的高副低代法 29

习题 30

第4章 平面连杆机构 35

4.1 引言 35

4.2 铰链四杆机构和其他常用四杆机构 35

4.2.1 铰链四杆机构的基本类型和应用 36

4.2.2 其他常用四杆机构及其演化过程 38

4.3 铰链四杆机构类型的确定和几个基本概念 41

4.4 平面四杆机构的设计 46

4.4.1 图解法 47

4.4.2 解析法 50

4.5 平面多杆机构的应用 53

4.6 连杆机构的运动分析 54

4.6.1 连杆机构运动分析的目的和方法 54

4.6.2 用速度瞬心法对平面连杆机构进行速度分析 55

4.6.3 用矢量方程图解法进行平面机构的速度和加速度分析 58

4.6.4 用解析法进行平面连杆机构的运动分析 63

习题 67

第5章 凸轮机构 73

5.1 引言 73

5.2 凸轮机构的应用及分类 73

5.2.1 凸轮机构的应用 73

5.2.2 凸轮机构的分类 74

5.3 从动件的常用运动规律及其选择 76

5.3.1 凸轮机构的工作过程和常用术语 76

5.3.2 从动件常用运动规律 78

5.3.3 从动件常用运动规律的选择 82

5.4 盘形凸轮轮廓线的设计 82

5.4.1 反转法设计原理 82

5.4.2 图解法设计凸轮轮廓线 83

5.4.3 用解析法设计凸轮轮廓线 86

5.5 凸轮机构基本尺寸的确定 88

5.5.1 凸轮机构中的作用力和压力角 88

5.5.2 凸轮基圆半径的确定 89

5.5.3 滚子半径的选择 90

5.6 凸轮设计和加工时应考虑的问题 91

5.6.1 凸轮设计应考虑的几个问题 91

5.6.2 凸轮制造中应考虑的几个问题 92

习题 92

第6章 齿轮机构 95

6.1 引言 95

6.1.1 齿轮机构的特点 95

6.1.2 齿轮机构的分类 95

6.2 齿廓啮合基本定律 96

6.3 渐开线齿廓 97

6.3.1 渐开线的形成 97

6.3.2 渐开线的特性 98

6.3.3 渐开线齿廓的压力角 98

6.3.4 渐开线齿廓的啮合特性 99

6.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 100

6.4.1 齿轮各部分名称 100

6.4.2 基本参数 101

6.4.3 几何尺寸计算 102

6.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 103

6.5.1 正确啮合条件 103

6.5.2 无侧隙啮合及标准安装 104

6.5.3 重合度 107

6.6 渐开线齿廓的切制原理与根切现象 110

6.6.1 齿廓切制的原理 110

6.6.2 用范成法加工标准齿轮时齿条型刀具的位置 113

6.6.3 根切现象与不产生根切的最少齿数 113

6.7 变位齿轮和变位齿轮传动简述 116

6.7.1 变位齿轮 116

6.7.2 变位齿轮传动 119

6.8 平行轴斜齿圆柱齿轮传动 123

6.8.1 齿廓曲面的形成及啮合特点 123

6.8.2 斜齿轮的基本参数 124

6.8.3 斜齿轮的啮合传动 126

6.8.4 斜齿轮的当量齿数 127

6.8.5 斜齿轮传动的主要优缺点 128

6.9 蜗杆传动 128

6.9.1 蜗杆蜗轮的形成 128

6.9.2 蜗杆传动的正确啮合条件 129

6.9.3 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算 129

6.9.4 蜗杆传动的特点 131

6.10 圆锥齿轮传动 131

6.10.1 概述 131

6.10.2 直齿圆锥齿轮的当量齿轮及当量齿数 132

6.10.3 直齿圆锥齿轮的啮合传动 133

6.10.4 直齿圆锥齿轮传动的基本参数和几何尺寸计算 134

习题 135

第7章 齿轮系 139

7.1 引言 139

7.1.1 定轴轮系 139

7.1.2 周转轮系 139

7.1.3 复合轮系 140

7.2 定轴轮系的传动比 141

7.2.1 一对齿轮的传动比计算 141

7.2.2 平面定轴轮系的传动比计算 142

7.2.3 空间定轴轮系的传动比计算 143

7.3 周转轮系的传动比 143

7.4 复合轮系的传动比 147

7.5 轮系的功用 149

7.6 行星轮系设计的基本知识 152

7.6.1 行星轮系的传动效率 152

7.6.2 行星轮系的类型选择 154

7.6.3 行星轮系中各轮齿数的选择 155

习题 157

第8章 其他常用机构 160

8.1 引言 160

8.2 棘轮机构 160

8.2.1 组成和工作原理 160

8.2.2 类型 161

8.2.3 特点和应用 162

8.2.4 齿式棘轮机构的设计 164

8.3 槽轮机构 165

8.3.1 组成和工作原理 165

8.3.2 类型 166

8.3.3 特点和应用 167

8.3.4 设计 167

8.4 凸轮式间歇运动机构 169

8.4.1 工作原理和类型 169

8.4.2 特点和应用 169

8.5 不完全齿轮机构 169

8.5.1 工作原理和类型 169

8.5.2 特点和应用 170

习题 171

第9章 机械系统的方案设计 173

9.1 引言 173

9.2 机械系统工作原理的拟定及执行机构的运动设计 174

9.2.1 机械系统工作原理的拟定 174

9.2.2 执行机构的运动设计 175

9.3 原动机 177

9.3.1 原动机的类型及运动特点 178

9.3.2 原动机的选择 178

9.4 机构的选型与组合 179

9.4.1 机构的选型 179

9.4.2 机构的组合 181

9.5 机械传动系统的方案设计 184

9.5.1 机械传动类型及其选择 185

9.5.2 传动链的方案设计 186

9.6 机械系统的运动方案设计实例 188

习题 193

第三篇 机械系统动力学 194

第10章 平面机构的力分析 194

10.1 引言 194

10.1.1 机构力分析的目的和方法 194

10.1.2 作用在机械上的力 195

10.2 运动副中的摩擦 195

10.2.1 移动副中的摩擦 195

10.2.2 转动副中的摩擦 197

10.3 用图解法进行机构的动态静力分析 199

10.4 考虑摩擦时机构的受力分析 201

10.5 机械的效率 203

10.6 机械的自锁 205

10.6.1 移动副的自锁条件 205

10.6.2 转动副的自锁条件 205

10.6.3 机械发生自锁的条件 206

习题 207

第11章 机械运动方程和速度波动调节 209

11.1 引言 209

11.2 机械的运转过程 209

11.3 机械的等效动力学模型 210

11.3.1 等效动力学模型 210

11.3.2 等效参数的确定 210

11.4 机械运动方程式的建立及求解 212

11.4.1 机械运动方程式的建立 212

11.4.2 机械运动方程式的求解 214

11.5 机械周期性速度波动及其调节 215

11.5.1 周期性速度波动 215

11.5.2 平均角速度和速度不均匀系数 216

11.5.3 飞轮转动惯量的计算 217

习题 219

第12章 机械的平衡 222

12.1 引言 222

12.1.1 机械平衡的目的 222

12.1.2 机械平衡的内容 222

12.2 刚性转子的平衡计算 223

12.2.1 静平衡计算 223

12.2.2 动平衡计算 224

12.3 刚性转子的平衡试验 225

12.3.1 静平衡试验 225

12.3.2 动平衡试验 226

12.3.3 转子的许用不平衡量 226

12.4 平面机构的平衡简述 228

习题 230

参考文献 232