本書(shū)為河南省“十四五”普通高等教育規(guī)劃教材,是根據(jù)高等學(xué)�！稒C(jī)械原理課程教學(xué)基本要求》,并結(jié)合多年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫(xiě)而成的。
全書(shū)共分為5篇。第1篇導(dǎo)論,內(nèi)容以緒論為主;第2篇機(jī)構(gòu)組成與運(yùn)動(dòng)分析,內(nèi)容包括機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析;第3篇常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),內(nèi)容包括連桿機(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);第4篇機(jī)械的動(dòng)力設(shè)計(jì),內(nèi)容包括平面機(jī)構(gòu)的力分析、機(jī)械的平衡、機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)及速度波動(dòng)的調(diào)節(jié);第5篇機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì),內(nèi)容包括機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案分析與設(shè)計(jì)方法、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
本書(shū)可作為普通高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的教材,也可作為非機(jī)械類專業(yè)學(xué)生及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。
書(shū)針對(duì)現(xiàn)代機(jī)械裝備設(shè)計(jì)的發(fā)展要求,以提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo),優(yōu)化章節(jié)體系與教學(xué)內(nèi)容,不僅介紹機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的基本原理和方法,還通過(guò)對(duì)實(shí)際案例的分析,提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
機(jī)械原理是普通高等學(xué)校機(jī)械類各專業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課程。它在培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力所需的知識(shí)、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)中, 占有十分重要的地位。通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)械原理知識(shí),學(xué)生可以掌握機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和基本技能,學(xué)會(huì)常用機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)方法,并具有機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的初步能力。
為了更好地適應(yīng)“新工科”教學(xué)改革需求,開(kāi)展研究性教學(xué)與項(xiàng)目式教學(xué)改革的探索與實(shí)踐,本書(shū)注重加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)、機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新思維與意識(shí)的培養(yǎng),為學(xué)生從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和開(kāi)發(fā)奠定重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)。本書(shū)針對(duì)現(xiàn)代機(jī)械裝備設(shè)計(jì)的發(fā)展要求,以提高學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為目標(biāo),優(yōu)化章節(jié)體系與教學(xué)內(nèi)容,不僅介紹機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)的基本原理和方法,還通過(guò)對(duì)實(shí)際案例的分析,提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
在內(nèi)容編排上,本書(shū)按照“以設(shè)計(jì)為主線,分析為設(shè)計(jì)服務(wù),落腳點(diǎn)是機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)”的體系編寫(xiě)。全書(shū)共分為5篇,分別是導(dǎo)論、機(jī)構(gòu)組成與運(yùn)動(dòng)分析、常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)械的動(dòng)力設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。在內(nèi)容取舍上,本書(shū)注重了實(shí)用性與先進(jìn)性的關(guān)系,舍棄了一些陳舊的傳統(tǒng)內(nèi)容,保留了實(shí)用性較強(qiáng)的內(nèi)容,同時(shí)適當(dāng)融入了一些學(xué)科前沿內(nèi)容。在內(nèi)容闡述上,本書(shū)按照由淺入深的認(rèn)識(shí)規(guī)律,遵從突出重點(diǎn)、兼顧知識(shí)面的原則,圖文并茂,清晰直觀,力求通俗易懂,增強(qiáng)可讀性;同時(shí)采用了二維碼技術(shù),讀者可以通過(guò)掃描二維碼來(lái)觀看機(jī)構(gòu)圖片、動(dòng)畫(huà)或完成知識(shí)點(diǎn)測(cè)試,以加深對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的理解。
參加本書(shū)編寫(xiě)的有:河南工業(yè)大學(xué)武照云(第1章)、丁浩(第2章21~25節(jié)、第4章、第12章121~124節(jié))、申會(huì)鵬(第5章、第13章、第9章91~94節(jié))、馮偉(第6章67~610節(jié)、第10章、第11章)、劉曉霞(第3章、第6章61~66節(jié))、張海紅(第8章)、任寧(第7章)、孟逵(第2章26節(jié))、李廣玉(第9章95節(jié))、張?jiān)掠?第12章125節(jié))、河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院李麗(第12章126節(jié))。
本書(shū)由武照云任主編,負(fù)責(zé)全書(shū)的統(tǒng)稿、分工和定稿。
本書(shū)由阮競(jìng)蘭教授擔(dān)任主審,她對(duì)本書(shū)提出了許多寶貴意見(jiàn),在此向阮老師表示衷心感謝!
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中,得到了河南工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)系相關(guān)教師的熱情鼓勵(lì)與大力支持,他們對(duì)本書(shū)提出了許多寶貴的意見(jiàn)和建議。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考了許多教材和著作,在參考文獻(xiàn)中未能一一列出,在此一并向這些文獻(xiàn)的作者表示誠(chéng)摯的謝意。
由于編者水平有限,書(shū)中難免存在錯(cuò)誤、疏漏之處,衷心希望廣大同仁和讀者批評(píng)指正。
編者
高等院校教師
前言
第1篇導(dǎo)論
第1章緒論2
11機(jī)械原理課程的研究對(duì)象2
12機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容4
13機(jī)械原理課程的地位和學(xué)習(xí)本課程的目的5
14機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法5
第2篇機(jī)構(gòu)組成與運(yùn)動(dòng)分析
第2章機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析8
21機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本內(nèi)容8
22機(jī)構(gòu)的組成及其分類8
23機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖14
24平面機(jī)構(gòu)自由度分析與計(jì)算16
25平面機(jī)構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析21
26空間機(jī)構(gòu)自由度簡(jiǎn)介23
課后習(xí)題24
第3章平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析27
31機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的和方法27
32速度瞬心法27
33矢量方程圖解法30
34矢量法35
35矩陣法37
課后習(xí)題38
第3篇常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
第4章連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)40
41連桿機(jī)構(gòu)及其傳動(dòng)特點(diǎn)40
42平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型和應(yīng)用41
43平面四桿機(jī)構(gòu)的基本知識(shí)46
44平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)51
課后習(xí)題56
第5章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)60
51凸輪機(jī)構(gòu)概述60
52凸輪機(jī)構(gòu)的分類與應(yīng)用61
53從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律63
54凸輪輪廓曲線的繪制70
55凸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)76
課后習(xí)題79
第6章齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)81
61齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及類型81
62齒輪的齒廓曲線82
63漸開(kāi)線齒廓及其嚙合特點(diǎn)83
64漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸85
65漸開(kāi)線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)88
66漸開(kāi)線齒廓的切制原理與根切現(xiàn)象93
67漸開(kāi)線變位齒輪簡(jiǎn)介96
68斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)100
69直齒錐齒輪傳動(dòng)104
610蝸桿傳動(dòng)107
課后習(xí)題110
第7章輪系及其設(shè)計(jì)112
71輪系及其分類112
72定軸輪系的傳動(dòng)比114
73周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比117
74復(fù)合輪系的傳動(dòng)比120
75輪系的功用121
課后習(xí)題124
第8章其他常用機(jī)構(gòu)127
81棘輪機(jī)構(gòu)127
82槽輪機(jī)構(gòu)132
83不完全齒輪機(jī)構(gòu)135
84螺旋機(jī)構(gòu)137
85萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)139
課后習(xí)題141
第4篇機(jī)械的動(dòng)力設(shè)計(jì)
第9章平面機(jī)構(gòu)的力分析143
91機(jī)構(gòu)力分析的目的和方法143
92構(gòu)件的慣性力和慣性力矩分析144
93運(yùn)動(dòng)副中摩擦力的確定146
94考慮摩擦?xí)r機(jī)構(gòu)的受力分析151
95機(jī)械的效率與自鎖152
課后習(xí)題158
第10章機(jī)械的平衡160
101平衡的分類和方法160
102剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算161
103剛性轉(zhuǎn)子的平衡試驗(yàn)163
課后習(xí)題165
第11章機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)及速度波動(dòng)的調(diào)節(jié)167
111外力作用下的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程167
112機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型168
113機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程及其求解170
114機(jī)械的周期性速度波動(dòng)及其調(diào)節(jié)方法172
課后習(xí)題175
第5篇機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)
第12章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案分析與設(shè)計(jì)方法179
121概述179
122機(jī)械工作原理擬定與工藝設(shè)計(jì)之間的關(guān)系181
123執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方法和原動(dòng)機(jī)的選擇182
124執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型與變異184
125機(jī)構(gòu)的組合186
126機(jī)械系統(tǒng)方案的評(píng)價(jià)體系與方法187
課后習(xí)題189
第13章機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)190
131創(chuàng)新設(shè)計(jì)的原理與方法190
132機(jī)構(gòu)再生運(yùn)動(dòng)鏈創(chuàng)新設(shè)計(jì)191
課后習(xí)題199
參考文獻(xiàn)200
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