目錄
前言
第0章 緒論 1
0.1 機(jī)械原理研究的對(duì)象 1
0.1.1 機(jī)器及其特征 1
0.1.2 機(jī)構(gòu)及其特征 2
0.2 機(jī)械原理課程研究的主要內(nèi)容及方法 3
0.2.1 機(jī)械原理課程研究的主要內(nèi)容 3
0.2.2 機(jī)械原理課程研究的方法 3
0.3 機(jī)械原理課程的地位、作用及學(xué)習(xí)方法 4
0.3.1 機(jī)械原理課程的地位和作用 4
0.3.2 機(jī)械原理課程的學(xué)習(xí)方法 4
思考題與習(xí)題 4
第1章 機(jī)構(gòu)的組成原理 5
1.1 機(jī)構(gòu)的組成及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 5
1.1.1 機(jī)構(gòu)的組成要素——構(gòu)件、運(yùn)動(dòng)副 5
1.1.2 運(yùn)動(dòng)鏈與機(jī)構(gòu) 7
1.1.3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 8
1.2 平面機(jī)構(gòu)的自由度 12
1.2.1 機(jī)構(gòu)的自由度定義 12
1.2.2 機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件 12
1.2.3 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算 14
1.2.4 平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng) 16
1.3 平面機(jī)構(gòu)的組成原理與結(jié)構(gòu)分析 20
1.3.1 平面機(jī)構(gòu)的組成原理 20
1.3.2 平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析 22
1.3.3 平面機(jī)構(gòu)的高副低代 25
1.4 綜合實(shí)例 26
思考題與習(xí)題 28
第2章 平面連桿機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 31
2.1 平面連桿機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)與應(yīng)用 31
2.1.1 平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 31
2.1.2 平面四桿機(jī)構(gòu)的基本形式與應(yīng)用 32
2.1.3 平面四桿機(jī)構(gòu)的演化形式與應(yīng)用 35
2.2 平面連桿機(jī)構(gòu)的工作特性 39
2.2.1 運(yùn)動(dòng)特性 39
2.2.2 傳力特性 42
2.3 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 44
2.3.1 平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的與方法 44
2.3.2 用速度瞬心法對(duì)平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析 45
2.3.3 解析法及虛擬樣機(jī)仿真法作平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 47
2.4 平面連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 50
2.4.1 平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題 50
2.4.2 圖解法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 51
2.4.3 解析法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 55
2.4.4 實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)平面四桿機(jī)構(gòu) 58
思考題與習(xí)題 59
第3章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 64
3.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類 64
3.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 64
3.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的分類 65
3.2 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其選擇 68
3.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)及基本名詞術(shù)語(yǔ) 68
3.2.2 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 68
3.2.3 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的組合 72
3.2.4 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 74
3.3 圖解法設(shè)計(jì)凸輪廓線 75
3.3.1 凸輪廓線設(shè)計(jì)的基本原理 75
3.3.2 直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪廓線的設(shè)計(jì) 75
3.3.3 擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪廓線的設(shè)計(jì) 78
3.4 解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線 79
3.4.1 滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪廓線的設(shè)計(jì) 79
3.4.2 平底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪廓線的設(shè)計(jì) 81
3.4.3 滾子擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪廓線的設(shè)計(jì) 81
3.5 虛擬樣機(jī)法設(shè)計(jì)凸輪廓線 82
3.6 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 83
3.6.1 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 83
3.6.2 凸輪基圓半徑的確定 85
3.6.3 滾子半徑的選擇 86
3.6.4 平底寬度的確定 87
3.6.5 從動(dòng)件偏置方向的確定 87
3.7 凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 88
思考題與習(xí)題 91
第4章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 94
4.1 齒輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn) 94
4.1.1 平面齒輪機(jī)構(gòu) 94
4.1.2 空間齒輪機(jī)構(gòu) 94
4.2 齒廓嚙合基本定律及漸開(kāi)線齒廓 96
4.2.1 齒廓嚙合基本定律 96
4.2.2 漸開(kāi)線的形成及其特性 97
4.2.3 漸開(kāi)線函數(shù)及漸開(kāi)線方程式 98
4.2.4 漸開(kāi)線齒廓的嚙合特性 98
4.3 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒網(wǎng)柱齒輪的幾何尺寸 99
4.3.1 齒輪各部分的名稱 99
4.3.2 齒輪的基本參數(shù) 100
4.3.3 漸開(kāi)線齒輪的幾何尺寸計(jì)算 101
4.3.4 內(nèi)齒輪和齒條 102
4.4 漸開(kāi)線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng) 102
4.4.1 正確嚙合條件 102
4.4.2 正確安裝條件 103
4.4.3 連續(xù)傳動(dòng)條件 104
4.5 漸開(kāi)線齒廓的切削加工 107
4.5.1 漸開(kāi)線齒廓切削加工的基本原理 107
4.5.2 根切現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因 110
4.5.3 標(biāo)準(zhǔn)齒輪無(wú)根切的最少齒數(shù) 111
4.6 變位齒輪概述 111
4.6.1 問(wèn)題的提出 111
4.6.2 變位齒輪的概念 111
4.6.3 避免根切的最小變位系數(shù) 112
4.6.4 變位齒輪的幾何尺寸 112
4.6.5 變位鑿輪傳動(dòng) 113
4.7 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu) 116
4.7.1 斜齒網(wǎng)柱齒輪齒面的形成 116
4.7.2 斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算 116
4.7.3 斜齒網(wǎng)柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù) 119
4.7.4 斜齒網(wǎng)柱齒輪嚙合傳動(dòng) 119
4.7.5 斜齒網(wǎng)柱齒輪傳動(dòng)特點(diǎn) 120
4.7.6 交錯(cuò)軸斜齒輪傳動(dòng) 121
4.8 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu) 122
4.8.1 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)及特點(diǎn) 122
4.8.2 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的正確嚙合條件 123
4.8.3 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)的基本參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算 123
4.9 圓錐齒輪機(jī)構(gòu) 125
4.9.1 網(wǎng)錐齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特點(diǎn) 125
4.9.2 網(wǎng)錐齒輪的背錐與當(dāng)量齒數(shù) 125
4.9.3 網(wǎng)錐齒輪的幾何尺寸計(jì)算 126
思考題與習(xí)題 128
第5章 輪系 131
5.1 輪系的組成及其分類 131
5.1.1 定軸輪系的組成 131
5.1.2 周轉(zhuǎn)輪系的組成及分類 131
5.1.3 混合輪系的組成 132
5.2 輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 132
5.2.1 定軸輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 132
5.2.2 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 133
5.2.3 混合輪系的傳動(dòng)比計(jì)算 135
5.3 輪系的功用 137
5.3.1 獲得較大的傳動(dòng)比 137
5.3.2 實(shí)現(xiàn)變速換向傳動(dòng) 138
5.3.3 實(shí)現(xiàn)分路傳動(dòng) 138
5.3.4 實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成 138
5.3.5 實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的分解 139
5.4 周轉(zhuǎn)輪系的設(shè)計(jì)及各輪齒數(shù)確定 141
5.4.1 傳動(dòng)比條件 141
5.4.2 同心條件 141
5.4.3 裝配條件 142
5.4.4 鄰接條件 142
5.5 其他輪系簡(jiǎn)介 143
5.5.1 漸開(kāi)線步齒差行星齒輪傳動(dòng) 143
5.5.2 擺線針輪傳動(dòng) 145
5.5.3 諧波齒輪傳動(dòng) 145
思考題與習(xí)題 146
第6章 其他常用機(jī)構(gòu) 150
6.1 棘輪機(jī)構(gòu) 150
6.1.1 棘輪機(jī)構(gòu)的基本形式和工作原理 150
6.1.2 棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用 152
6.1.3 棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題 153
6.1.4 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介 156
6.2 槽輪機(jī)構(gòu) 156
6.2.1 槽輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 157
6.2.2 槽輪機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)及應(yīng)用 157
6.2.3 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性系數(shù) 159
6.2.4 槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性 160
6.3 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 161
6.3.1 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的組成和丁作原理 161
6.3.2 不完全齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 162
6.4 不完全擺線針輪機(jī)構(gòu) 162
6.4.1 不完全擺線針輪機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 162
6.4.2 不完全擺線針輪機(jī)構(gòu)的嚙合與傳動(dòng)特性 163
6.5 螺旋機(jī)構(gòu) 164
6.5.1 螺旋機(jī)構(gòu)的工作原理和類型 164
6.5.2 螺旋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特點(diǎn)和應(yīng)用 165
6.5.3 滾珠螺旋簡(jiǎn)介 165
6.6 萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié) 167
6.6.1 萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)特性 167
6.6.2 雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié) 168
6.6.3 萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的特點(diǎn)與應(yīng)用 169
思考題與習(xí)題 169
第7章 空間連桿機(jī)構(gòu)及機(jī)器人機(jī)構(gòu) 171
7.1 空間機(jī)構(gòu)的自由度 171
7.1.1 空間機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的自由度與運(yùn)動(dòng)副的約束 171
7.1.2 空間機(jī)構(gòu)的自由度計(jì)算 173
7.2 空間連桿機(jī)構(gòu)解析運(yùn)算的矩陣法基礎(chǔ) 174
7.2.1 空間坐標(biāo)平移變換 174
7.2.2 空間坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換 175
7.2.3 空間坐標(biāo)一般變換 176
7.3 空間RSSR四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析 177
7.3.1 選定各坐標(biāo)系及標(biāo)定相關(guān)參數(shù) 177
7.3.2 位移方程的建立與求解 178
7.3.3 角速度與角加速度的求解 179
7.4 機(jī)器人機(jī)構(gòu) 179
7.4.1 機(jī)器人機(jī)構(gòu)的組成與運(yùn)動(dòng)要求 180
7.4.2 機(jī)器人主體機(jī)構(gòu)的主要類型 181
7.4.3 三自由度機(jī)器人機(jī)構(gòu)的位置問(wèn)題 182
7.4.4 機(jī)器人的腕部和手部機(jī)構(gòu) l83
思考題與習(xí)題 185
第8章 機(jī)械中的摩擦與機(jī)械效率 187
8.1 運(yùn)動(dòng)副中的摩擦與自鎖 187
8.1.1 研究運(yùn)動(dòng)副中摩擦的基本力學(xué)原理 187
8.1.2 移動(dòng)副（平面和槽面）中的摩擦 188
8.1.3 轉(zhuǎn)動(dòng)副中的摩擦 191
8.1.4 考慮運(yùn)動(dòng)副摩擦的機(jī)構(gòu)的力分析與摩擦的應(yīng)用 193
8.2 機(jī)械效率與自鎖 l96
8.2.1 機(jī)械效率的功率表達(dá)形式和力表達(dá)形式 196
8.2.2 機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)械效率 198
8.2.3 機(jī)械效率與白鎖的關(guān)系 200
8.3 斜面?zhèn)鲃?dòng)和螺旋傳動(dòng)的機(jī)械效率 200
8.3.1 斜面?zhèn)鲃?dòng)的效率與白鎖 200
8.3.2 螺旋傳動(dòng)的效率與白鎖 202
思考題與習(xí)題 205
第9章 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 208
9.1 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題概述 208
9.1.1 研究機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的目的和內(nèi)容 208
9.1.2 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)階段 208
9.1.3 作用于機(jī)械的外力 210
9.2 機(jī)械系統(tǒng)的等效動(dòng)力學(xué)模型 211
9.2.1 轉(zhuǎn)化法的基本原理 211
9.2.2 等效量的一般表達(dá)式 213
9.2.3 轉(zhuǎn)化構(gòu)件運(yùn)動(dòng)方程的兩種形式 217
9.3 機(jī)械真實(shí)運(yùn)動(dòng)的求解 219
9.3.1 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩為位置函數(shù)時(shí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的求解 219
9.3.2 特例——等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和等效力矩均為常數(shù)時(shí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的求解 220
9.4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) 221
9.4.1 周期性速度波動(dòng)的衡量指標(biāo) 221
9.4.2 周期性速度波動(dòng)產(chǎn)生的原因 223
9.4.3 周期性速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的基本原理 224
9.4.4 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的近似確定 224
9.4.5 機(jī)械運(yùn)動(dòng)非周期性速度波動(dòng)的調(diào)節(jié) 229
思考題與習(xí)題 230
第10章 機(jī)械的平衡 235
10.1 機(jī)械平衡的分類及方法 235
10.1.1 機(jī)械平衡的分類 235
10.1.2 機(jī)械平衡的方法 236
10.2 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算 236
10.2.1 剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡計(jì)算 236
10.2.2 剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡計(jì)算 238
10.3 剛性轉(zhuǎn)子的平衡試驗(yàn) 240
10.3.1 靜平衡試驗(yàn) 240
10.3.2 動(dòng)平衡試驗(yàn) 240
10.3.3 轉(zhuǎn)子的許用不平衡量 241
10.4 撓性轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡簡(jiǎn)介 242
10.5 平面機(jī)構(gòu)的平衡 243
10.5.1 機(jī)構(gòu)慣性力的完全平衡 243
10.5.2 機(jī)構(gòu)慣性力的部分平衡 246
思考題與習(xí)題 247
第11章 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 250
11.1 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)概述 250
11.1.1 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的任務(wù)與步驟 250
11.1.2 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新途徑 252
11.2 基本機(jī)構(gòu)的組合方式 255
11.2.1 機(jī)構(gòu)的串接式組合 255
11.2.2 機(jī)構(gòu)的并接式組合 256
11.2.3 機(jī)構(gòu)的復(fù)合式組合 256
11.2.4 機(jī)構(gòu)的反饋式組合 257
11.2.5 機(jī)構(gòu)的疊連式組合 257
11.3 典型組合機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì) 258
11.3.1 連桿凸輪組合機(jī)構(gòu) 258
11.3.2 凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu) 261
11.3.3 連桿齒輪組合機(jī)構(gòu) 263
11.4 機(jī)構(gòu)選型及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì) 264
11.4.1 機(jī)構(gòu)類型的選擇 264
11.4.2 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的某些特殊要求 267
11.4.3 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的基本原則 269
11.5 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 272
11.5.1 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖及萁類型 272
11.5.2 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的擬訂 275
11.6 機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)實(shí)例 280
11.6.1 總功能分析 280
11.6.2 功能分解 281
11.6.3 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換功能圖 281
11.6.4 形態(tài)學(xué)矩陣 282
11.6.5 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 283
11.6.6 運(yùn)動(dòng)示意圖 283
思考題與習(xí)題 284
參考文獻(xiàn) 286