機械原理是機械類專業(yè)的專業(yè)基礎核心課程。本書內(nèi)容是基于作者團隊長期教學與科研的成果,并結合當前工業(yè)機械領域對機械設計人才提出的更高要求而寫成的。本書共14章,分別是緒論、平面機構的組成分析、平面機構的運動分析、平面機構的力分析、平面連桿機構及其設計、凸輪機構及其設計、齒輪機構及其設計、齒輪系及其設計、其他常用機構、機械的運轉及其速度波動的調節(jié)、機械的平衡、機械無級變速機構、工業(yè)機器人機構學以及機械系統(tǒng)方案設計。讀者通過掃描本書中的二維碼可獲取相關動畫、視頻或小程序。
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2001.9~2009.12 中國礦業(yè)大學學士、博士學位2010.4~2011.12 中國礦業(yè)大學 講師、碩導;
2012.1~2014.12 中國礦業(yè)大學 副教授、博導;
2015.1~至今 中國礦業(yè)大學 教授、博導。礦山智能化采掘技術與裝備、礦體高效破碎機理與技術、地下空間快速掘進技術及裝備、特種環(huán)境作業(yè)機器人主要從事礦山高效采掘裝備研究。系統(tǒng)地建立了礦山采掘裝備截割動力學理論,創(chuàng)新研發(fā)了堅硬煤層采煤機截割技術、半煤巖巷快速掘進技術、硬巖巷鉆漲剝巖技術,提升了礦山采掘裝備的強力截割、高效裝載、精準成巷等關鍵技術水平;研發(fā)了感知滾筒、感知刀盤,實現(xiàn)了采掘裝備截割機構強時變載荷的實時感知和煤巖特性的識別。
結合國家課題,與企業(yè)合作研發(fā)了極薄煤層采煤機、水射流輔助掘進機、小斷面液壓臺車、硬巖鉆漲剝巖機、組合式大直徑截割滾筒、深海破巖鉸刀頭等,開發(fā)了采煤機滾筒設計軟件,出版學術專著3部,第1完成人獲得教育部科學技術進步二等獎2項,發(fā)表高水平期刊論文100余篇;參加國內(nèi)外學術會議20余次,并多次受邀作大會報告;授權國內(nèi)外發(fā)明專利30余件。
目錄
第1章 緒論/1
1.1 近代科學技術進步,加快機器的全面發(fā)展/1
1.2 機械原理課程的使命與研究方法/2
1.3 機械、機器與機構/8
1.4 設計機器的基本要求與流程/8
1.5 機械原理的基本內(nèi)容/9
1.6 學習本課程的目的/10
1.7 學習本課程的方法/10
第2章 平面機構的組成分析/11
2.1 概述/11
2.2 平面機構的組成分析/11
2.3 平面機構的運動簡圖/14
2.4 平面機構的自由度/19
2.5 計算平面機構自由度的注意事項/22
2.6 平面機構的組成原理與結構分析/24
2.7 平面機構的高副低代/28
習題/30
第3章 平面機構的運動分析/32
3.1 概述/32
3.2 平面機構運動分析的圖解法/32
3.3 平面機構運動分析的解析法/39
習題/43
第4章 平面機構的力分析/46
4.1 概述/46
4.2 平面機構靜力分析的圖解法/46
4.3 計入運動副中摩擦的機構受力分析/50
4.4 平面機構的動態(tài)靜力分析/59
習題/64
第5章 平面連桿機構及其設計/67
5.1 概述/67
5.2 平面四桿機構的基本型式及其演化/67
5.3 平面四桿機構的基本概念與傳動特征/70
5.4 按行程速比系數(shù)設計平面四桿機構/73
5.5 平面四桿機構的解析法設計/75
5.6 近似等速比機構的設計與傳動特征/88
5.7 高階停歇機構的設計與傳動特征/90
5.8 平面連桿機構的應用/93
習題/96
思考題/97
第6章 凸輪機構及其設計/99
6.1 概述/99
6.2 凸輪機構的分類及封閉形式/99
6.3 從動件常用的運動規(guī)律/101
6.4 盤形凸輪輪廓曲線的作圖法設計/105
6.5 盤形凸輪輪廓曲線的解析法設計/107
6.6 凸輪機構基本尺寸的確定/109
6.7 凸輪機構的應用/111
習題/112
思考題/114
第7章 齒輪機構及其設計/115
7.1 概述/115
7.2 齒輪機構的類型/115
7.3 齒輪的齒廓曲線/118
7.4 漸開線齒廓的嚙合特征/120
7.5 漸開線標準齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸/120
7.6 漸開線標準圓柱齒輪的嚙合傳動/123
7.7 漸開線圓柱齒輪的加工/126
7.8 漸開線齒輪的變位加工與傳動/128
7.9 斜齒圓柱齒輪傳動/136
7.10 圓柱蝸桿傳動/140
7.11 直齒圓錐齒輪傳動/142
習題/144
思考題/145
第8章 齒輪系及其設計/146
8.1 概述/146
8.2 定軸輪系的傳動比/150
8.3 周轉輪系的傳動比/151
8.4 復合輪系的傳動比/154
8.5 輪系的功用/158
8.6 周轉輪系的設計/162
8.7 其他類型的行星傳動簡介/164
習題/169
思考題/170
第9章 其他常用機構/171
9.1 概述/171
9.2 棘輪機構/171
9.3 槽輪機構/172
9.4 不完全齒輪機構/174
9.5 滾子分度凸輪機構/174
9.6 瞬時停歇的間歇運動機構/175
9.7 萬向節(jié)機構/175
9.8 非圓高副機構/178
思考題/181
第10章 機械的運轉及其速度波動的調節(jié)/183
10.1 概述/183
10.2 機械運動的微分方程及其解/183
10.3 穩(wěn)定運轉狀態(tài)下機械的周期性速度波動及其調節(jié)/191
習題/206
思考題/208
第11章 機械的平衡/210
11.1 概述/210
11.2 平面連桿機構的平衡/211
11.3 圓盤類零件的靜平衡/217
11.4 剛性轉子的動平衡/218
習題/224
思考題/226
第12章 機械無級變速機構/227
12.1 概述/227
12.2 定軸無中間滾動體式機械無級變速傳動/227
12.3 定軸有中間滾動體式機械無級變速傳動/229
12.4 行星式機械無級變速傳動/234
12.5 脈動無級變速傳動/241
思考題/242
第13章 工業(yè)機器人機構學/244
13.1 概述/244
13.2 工業(yè)機器人的組成/245
13.3 工業(yè)機器人的分類與性能/247
13.4 工業(yè)機器人的運動學基礎/249
13.5 工業(yè)機器人的正向運動學/256
13.6 工業(yè)機器人的逆向運動學/263
習題/267
思考題/269
第14章 機械系統(tǒng)方案設計/271
14.1 概述/271
14.2 一種管道移動機器人邁動行走及自適機構/273
14.3 一種碳化硅粉末膏狀體擠壓成圓管機器/276
思考題/289
參考文獻/292