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第1章 绪论1

1.1机械原理课程的研究对象和内容2

1.1.1机械原理课程的研究对象2

1.1.2机械原理课程的主要研究内容2

1.2学习本课程的目的3

1.3如何进行本课程的学习4

1.4机械原理学科发展现状简介5

小结5

第2章 机构的组成和结构分析6

2.1机构的组成7

2.1.1构件7

2.1.2运动副8

2.1.3运动链10

2.1.4机构11

2.2机构运动简图11

2.2.1机构运动简图的定义11

2.2.2机构运动简图的绘制13

2.3机构自由度的计算14

2.3.1机构具有确定运动的条件14

2.3.2平面机构自由度的计算15

2.3.3计算平面机构自由度时应注意的事项15

2.4平面机构的组成原理和结构分析20

2.4.1平面机构的组成原理20

2.4.2平面机构的结构分类20

2.4.3平面机构的结构分析22

小结25

习题25

第3章 平面机构的运动分析29

3.1用速度瞬心法作机构的速度分析30

3.1.1速度瞬心及其位置的确定30

3.1.2利用速度瞬心法进行机构的速度分析32

3.2用矢量方程图解法进行机构的速度与加速度分析34

3.2.1利用同一构件上两点间的运动矢量方程图解分析34

3.2.2利用两构件重合点间的运动矢量方程图解分析35

3.3用解析法进行机构的运动分析38

3.3.1机构的封闭矢量位置方程式38

3.3.2复数矢量法39

3.3.3矩阵法42

小结45

习题45

第4章 平面机构的力分析49

4.1机构力分析的基本知识50

4.1.1作用在机械上的力50

4.1.2机构力分析的方法51

4.1.3构件惯性力的确定51

4.1.4机械效率52

4.2不考虑摩擦时机构的力分析53

4.2.1构件组的静定条件53

4.2.2用图解法作机构的动态力分析54

4.2.3用解析法作机构的动态静力分析55

4.3考虑摩擦时机构的受力分析57

4.3.1移动副中摩擦力的确定57

4.3.2转动副中摩擦力的确定60

4.3.3考虑摩擦时机构的力分析62

4.3.4机械的自锁63

小结65

习题65

第5章 平面连杆机构及其设计68

5.1平面四杆机构的基本类型及其演化70

5.1.1平面四杆机构的基本形式70

5.1.2平面四杆机构的演化形式72

5.2平面四杆机构的基本知识75

5.2.1铰链四杆机构有曲柄的条件75

5.2.2铰链四杆机构的急回运动和行程速度变化系数76

5.2.3铰链四杆机构的传动角和死点78

5.2.4铰链四杆机构的连杆曲线81

5.2.5铰链四杆机构的运动连续性81

5.3平面四杆机构的设计82

5.3.1平面连杆机构设计的基本问题82

5.3.2作图法设计四杆机构82

5.3.3解析法设计四杆机构85

5.3.4实验法设计四杆机构91

5.4多杆机构92

5.4.1多杆机构的功用93

5.4.2多杆机构的分类94

小结95

习题95

第6章 凸轮机构及其设计98

6.1凸轮机构的类型及其应用99

6.1.1凸轮机构的组成及应用99

6.1.2凸轮机构的分类100

6.2推杆运动规律设计102

6.2.1凸轮机构的运动循环和基本概念102

6.2.2推杆常用的运动规律103

6.2.3推杆运动规律的选择109

6.3凸轮轮廓曲线的设计110

6.3.1凸轮轮廓线设计方法的基本原理110

6.3.2用图解法设计凸轮的轮廓曲线110

6.3.3用解析法设计凸轮的轮廓曲线113

6.4凸轮机构基本尺寸的确定117

6.4.1凸轮机构中的作用力和凸轮机构的压力角117

6.4.2凸轮基圆半径的确定118

6.4.3滚子推杆滚子半径的选择119

6.4.4平底推杆平底尺寸的确定120

小结121

习题121

第7章 齿轮机构及其设计125

7.1齿轮机构的特点及类型126

7.1.1齿轮机构的特点126

7.1.2齿轮机构的类型127

7.2齿轮的齿廓曲线128

7.2.1齿廓啮合基本定律129

7.2.2齿廓曲线的选择130

7.3渐开线齿廓及其啮合特点130

7.3.1渐开线的形成及其特性130

7.3.2渐开线方程与渐开线函数131

7.3.3渐开线齿廓的啮合特点131

7.4渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸132

7.4.1齿轮各部分的名称和符号132

7.4.2渐开线齿轮的基本参数133

7.4.3渐开线齿轮各部分的几何尺寸134

7.4.4齿条和内齿轮的几何尺寸135

7.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动136

7.5.1一对渐开线齿轮正确啮合的条件136

7.5.2齿轮传动的中心距及啮合角136

7.5.3一对轮齿的啮合过程及连续传动条件138

7.6渐开线齿廓的加工与变位141

7.6.1渐开线齿廓的加工141

7.6.2渐开线齿廓的根切现象143

7.6.3渐开线变位齿轮144

7.6.4变位齿轮传动的类型及其特点147

7.7斜齿圆柱齿轮传动148

7.7.1斜齿轮齿廓曲面的形成148

7.7.2斜齿轮的基本参数与几何尺寸149

7.7.3一对斜齿轮的啮合传动152

7.7.4斜齿轮的当量齿轮与当量齿数153

7.7.5斜齿圆柱齿轮的传动特点154

7.8直齿锥齿轮传动155

7.8.1锥齿轮传动的特点155

7.8.2直齿锥齿轮的背锥及当量齿轮156

7.8.3直齿锥齿轮传动的几何参数和尺寸计算157

7.9蜗杆传动159

7.9.1蜗杆传动及其特点159

7.9.2蜗杆蜗轮正确啮合的条件160

7.9.3蜗杆传动的主要参数及几何尺寸161

小结163

习题163

第8章 轮系及其设计167

8.1轮系及其分类168

8.1.1定轴轮系168

8.1.2周转轮系168

8.1.3复合轮系171

8.2定轴轮系的传动比171

8.2.1平面定轴轮系的传动比171

8.2.2空间定轴轮系的传动比172

8.3周转轮系的传动比173

8.4复合轮系的传动比176

8.5轮系的功用177

8.6行星轮系的效率180

8.7行星轮系的类型选择及其设计183

8.7.1行星轮系的类型选择183

8.7.2行星轮系中各轮齿数的确定184

8.7.3行星轮系的均载装置186

小结188

习题188

第9章 其他常用机构191

9.1棘轮机构192

9.1.1棘轮机构的组成和工作原理192

9.1.2棘轮机构的类型192

9.1.3棘轮机构的特点和应用195

9.1.4轮齿式棘轮机构的设计要点196

9.2槽轮机构198

9.2.1槽轮机构的工作原理198

9.2.2槽轮机构的类型199

9.2.3槽轮机构的特点和应用199

9.2.4槽轮机构的设计200

9.3不完全齿轮机构203

9.3.1不完全齿轮机构的组成和工作原理203

9.3.2不完全齿轮机构的类型203

9.3.3不完全齿轮机构的啮合过程204

9.3.4不完全齿轮机构的特点及应用204

9.3.5不完全齿轮机构的设计要点205

9.4凸轮间歇运动机构207

9.4.1凸轮式间歇运动机构的组成和工作原理207

9.4.2凸轮式间歇运动机构的类型207

9.4.3凸轮式间歇运动机构的特点和应用208

9.4.4凸轮式间歇运动机构的设计要点209

9.5螺旋机构209

9.5.1螺旋机构的组成及特点209

9.5.2螺旋机构的运动分析210

9.5.3螺旋机构的设计要点210

9.6组合机构210

9.6.1组合机构的概念、特点和应用211

9.6.2机构的组合方式211

9.6.3组合机构的类型213

小结217

习题217

第10章 机械系统动力学设计219

10.1机械的运转过程220

10.1.1启动阶段220

10.1.2稳定运转阶段220

10.1.3停车阶段221

10.2机械的等效动力学模型221

10.2.1机械运动方程的一般表达式221

10.2.2等效动力学模型的建立222

10.3机械运动方程式的建立及求解224

10.3.1机械运动方程式的建立224

10.3.2机械运动方程式的求解225

10.4机械的平衡229

10.4.1转子的平衡229

10.4.2平面机构的平衡232

10.5机械运转速度波动及调节238

10.5.1周期性速度波动及其调节238

10.5.2飞轮设计241

10.5.3非周期性速度波动及其调节243

小结244

习题245

第11章 机械系统的方案设计247

11.1机械系统的设计过程248

11.2机械系统的总体方案设计250

11.2.1机械总体方案设计的目的和内容250

11.2.2机械总体方案设计的思想与方法251

11.2.3机械系统总体方案设计准则253

11.3机械系统的执行构件设计和原动机选择255

11.3.1执行构件的运动设计255

11.3.2机构的选型259

11.3.3原动机的类型及其运动参数的选择262

11.3.4机械的工作循环图265

11.4机械传动系统的方案设计269

11.4.1机械传动系统方案设计的内容与步骤269

11.4.2机械传动类型的选择270

11.4.3传动链的方案设计273

小结276

习题276

参考文献278