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绪论1

第一节 机器的功能结构及机构1

第二节 机械总体方案设计的内容及机械原理课程的定位与任务7

第三节 机械原理课程的主要内容、基本要求与学习方法8

一、机构的结构设计8

二、常用机构的设计8

三、机械动力学9

四、机械系统的方案设计9

思考题10

第一章 机构的结构设计11

第一节 机构的结构及简图11

一、构件与自由度11

二、运动副与约束12

三、运动副的封闭15

四、运动链、机构及简图16

第二节 机构的自由度计算19

一、机构自由度计算公式19

二、机构具有确定运动的条件20

三、平面机构中的虚约束、局部自由度及复合铰链结构20

第三节 平面运动链结构设计的公式推导法23

一、公式推导法的若干设定24

二、平面运动链的结构公式及型数综合24

第四节 按基本杆组的机构结构设计与结构分析26

一、平面低副机构的组成原理26

二、基本杆组26

三、机构结构设计的杆组法27

四、平面机构中的高副低代29

五、机构的结构分析30

习题32

第二章 平面连杆机构及其分析与设计36

第一节 概述36

第二节 平面连杆机构的基本结构与分类38

一、平面连杆机构的基本运动学结构38

二、四杆机构具有整转副和曲柄存在的条件40

三、平面四杆机构的基本类型与演化41

四、平面多杆及多自由度机构46

第三节 平面连杆机构的基本特性及运动分析49

一、平面连杆机构的运动特性及其应用49

二、平面连杆机构的基本工作特性与参数58

三、平面连杆机构的运动分析69

第四节 平面连杆机构的运动学尺寸综合92

一、平面连杆机构运动学尺寸综合的内容与方法92

二、平面连杆机构的综合方程及刚体位移矩阵93

三、实现刚体给定位置的平面四杆机构——刚体导引机构的综合98

四、实现两连架杆预期运动规律的平面四杆机构综合107

五、实现预期轨迹的平面四杆机构综合117

六、平面四杆机构优化设计（简介）122

习题127

第三章 凸轮机构及其设计133

第一节 概述133

一、凸轮机构的组成133

二、凸轮机构的应用134

三、凸轮机构的分类134

四、凸轮机构的工作循环与基本运动参数136

五、凸轮机构的设计内容137

第二节 凸轮机构基本运动参数设计138

一、凸轮工作转角的确定138

二、从动件运动规律设计138

第三节 凸轮机构基本尺寸设计145

一、凸轮机构的压力角145

二、移动从动件盘形凸轮机构基本尺寸设计146

三、摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸设计147

第四节 凸轮轮廓曲线的设计148

一、凸轮轮廓曲线设计的反转法原理148

二、用作图法设计凸轮轮廓曲线149

三、用解析法设计凸轮轮廓曲线153

第五节 凸轮机构从动件设计157

一、从动件高副元素形状的选择157

二、从动件滚子半径及平底宽度的确定157

三、封闭形式的选择159

习题159

第四章 齿轮机构及其设计162

第一节 概述162

一、齿轮机构的特点162

二、齿轮机构的分类162

第二节 齿廓啮合基本定律及齿廓曲线163

一、齿轮传动的基本要求163

二、齿廓啮合基本定律与共轭曲线163

三、渐开线的形成与性质164

四、渐开线齿廓的压力角165

五、渐开线方程165

六、渐开线齿廓的啮合特性166

第三节 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸设计计算167

一、外齿轮167

二、内齿轮169

三、齿条169

第四节 渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合传动的尺寸参数设计170

一、正确啮合条件170

二、齿轮传动的中心距和啮合角170

三、连续传动条件171

第五节 渐开线齿轮的加工方法与变位原理173

一、渐开线齿轮的加工方法173

二、根切现象与变位175

第六节 渐开线变位齿轮传动178

一、变位齿轮几何尺寸的变化与计算178

二、变位齿轮啮合传动的几何尺寸参数计算179

第七节 渐开线直齿圆柱齿轮机构的传动类型及几何设计180

一、齿轮传动的类型及其选择180

二、齿轮机构的几何设计182

三、变位系数的选择182

第八节 斜齿圆柱齿轮机构183

一、渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成184

二、斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算185

三、斜齿圆柱齿轮的当量齿数186

四、平行轴斜齿圆柱齿轮机构的啮合传动187

五、斜齿圆柱齿轮机构的特点188

六、交错轴斜齿圆柱齿轮机构简介189

第九节 直齿锥齿轮机构190

一、直齿锥齿轮齿廓的形成191

二、背锥与当量齿轮191

三、直齿锥齿轮的啮合传动192

四、直齿锥齿轮的几何尺寸计算193

第十节 蜗杆蜗轮机构194

一、蜗杆蜗轮的形成及传动特点194

二、蜗杆蜗轮的正确啮合条件196

三、蜗杆蜗轮的几何尺寸计算196

思考题及习题197

第五章 轮系及其设计199

第一节 轮系的分类199

第二节 定轴轮系及其设计199

一、定轴轮系的传动比计算199

二、定轴轮系的传动效率计算201

第三节 周转轮系及其设计203

一、周转轮系及其结构分类203

二、周转轮系的传动比计算204

三、行星轮系的传动效率计算209

四、行星轮系设计的几个问题212

五、常用行星轮轮系的传动形式与特点215

第四节 复合轮系及其设计217

一、复合轮系的结构设计及其传动比计算218

二、封闭型复合轮系的功率流224

第五节 轮系的功用228

第六节 少齿差传动简介231

习题237

第六章 其他常用机构243

第一节 间歇运动机构243

一、槽轮机构243

二、棘轮机构246

三、不完全齿轮机构250

四、凸轮式间歇运动机构251

第二节 螺旋机构252

一、螺旋机构的工作原理及类型252

二、螺旋机构的特点及应用252

第三节 摩擦传动机构253

一、摩擦传动机构的工作原理及特点253

二、摩擦传动机构的类型及应用254

第四节 液、气动机构及电磁传动机构255

一、液、气动机构255

二、电磁传动机构257

第五节 机器人机构258

一、机器人及机器人机构的分类与应用258

二、串联机器人机构的运动学分析262

三、实例分析266

第六节 万向联轴器269

一、单万向联轴器的结构及运动分析269

二、双万向联轴器及其运动传递271

习题272

第七章 机械动力学273

第一节 概述273

一、机械动力学的研究内容及意义273

二、机械中作用的力273

第二节 机械中的摩擦与效率274

一、机构中的摩擦274

二、机械的效率281

第三节 机构的动态静力分析286

一、机构动态静力分析的图解法287

二、机构动态静力分析的解析法290

三、考虑摩擦的动态静力分析方法293

第四节 机械的平衡294

一、刚性转子的平衡294

二、平面机构的平衡297

三、单缸四冲程发动机惯性力平衡实例300

第五节 机械的运转及动力学模型303

一、机械运转的一般过程303

二、单自由度机械系统的等效动力学模型304

三、机械运动方程及其求解308

第六节 机械系统速度波动及其调节312

一、机械系统的盈亏功及速度波动312

二、机械运动速度不均匀系数及其许用值314

三、最大盈亏功与飞轮转动惯量的计算315

四、飞轮尺寸的确定317

习题319

第八章 机械系统的方案设计323

第一节 概述323

第二节 机械执行系统的方案设计323

一、执行系统的功能与设计要求323

二、执行系统方案设计的主要内容324

三、执行系统的功能原理设计325

四、执行系统的工艺动作及其规律设计326

五、执行机构的型式设计328

六、执行系统的协调设计343

七、机械系统运动方案评价与决策349

第三节 机械传动系统的方案设计和原动机选择353

一、传动系统的功能与分类353

二、传动系统的组成及常用部件355

三、机械传动系统方案设计的基本要求及一般过程357

四、机械传动系统方案设计实例362

五、原动机的选择366

习题368

参考文献372