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第一篇 导论1

第1章 绪论1

1.1 机器的组成1

1.2 本书与机械原理和机械设计课程的关系3

1.3 课程的任务和学习方法4

1.4 单位4

习题5

第2章 机器设计概述6

2.1 设计的概念6

2.2 机器设计的目标与内容7

2.3 机器设计类型与过程8

2.4 机器设计主要考虑的问题及特点9

2.4.1 机器设计主要考虑的问题9

2.4.2 机器设计的特点9

2.5 机器设计的原则12

2.6 技术、经济评价14

2.7 机械设计师的社会责任与职业道德15

习题15

第二篇 机构分析与设计及机械系统运动方案设计16

第3章 机构的结构分析16

3.1 引言16

3.2 机构的组成16

3.2.1 运动副16

3.2.2 运动链18

3.2.3 机构18

3.3 机构运动简图18

3.4 平面机构的自由度21

3.4.1 机构的自由度21

3.4.2 机构具有确定运动的条件21

3.4.3 计算机构自由度时应注意的问题22

3.5 平面机构组成原理与分类26

3.5.1 平面机构的组成原理26

3.5.2 平面机构的结构分类26

3.5.3 平面机构的高副低代法29

习题30

第4章 平面连杆机构35

4.1 引言35

4.2 铰链四杆机构和其他常用四杆机构35

4.2.1 铰链四杆机构的基本类型和应用36

4.2.2 其他常用四杆机构及其演化过程38

4.3 铰链四杆机构类型的确定和几个基本概念41

4.4 平面四杆机构的设计46

4.4.1 图解法47

4.4.2 解析法50

4.5 平面多杆机构的应用53

4.6 连杆机构的运动分析54

4.6.1 连杆机构运动分析的目的和方法54

4.6.2 用速度瞬心法对平面连杆机构进行速度分析55

4.6.3 用矢量方程图解法进行平面机构的速度和加速度分析58

4.6.4 用解析法进行平面连杆机构的运动分析63

习题67

第5章 凸轮机构73

5.1 引言73

5.2 凸轮机构的应用及分类73

5.2.1 凸轮机构的应用73

5.2.2 凸轮机构的分类74

5.3 从动件的常用运动规律及其选择76

5.3.1 凸轮机构的工作过程和常用术语76

5.3.2 从动件常用运动规律78

5.3.3 从动件常用运动规律的选择82

5.4 盘形凸轮轮廓线的设计82

5.4.1 反转法设计原理82

5.4.2 图解法设计凸轮轮廓线83

5.4.3 用解析法设计凸轮轮廓线86

5.5 凸轮机构基本尺寸的确定88

5.5.1 凸轮机构中的作用力和压力角88

5.5.2 凸轮基圆半径的确定89

5.5.3 滚子半径的选择90

5.6 凸轮设计和加工时应考虑的问题91

5.6.1 凸轮设计应考虑的几个问题91

5.6.2 凸轮制造中应考虑的几个问题92

习题92

第6章 齿轮机构95

6.1 引言95

6.1.1 齿轮机构的特点95

6.1.2 齿轮机构的分类95

6.2 齿廓啮合基本定律96

6.3 渐开线齿廓97

6.3.1 渐开线的形成97

6.3.2 渐开线的特性98

6.3.3 渐开线齿廓的压力角98

6.3.4 渐开线齿廓的啮合特性99

6.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算100

6.4.1 齿轮各部分名称100

6.4.2 基本参数101

6.4.3 几何尺寸计算102

6.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动103

6.5.1 正确啮合条件103

6.5.2 无侧隙啮合及标准安装104

6.5.3 重合度107

6.6 渐开线齿廓的切制原理与根切现象110

6.6.1 齿廓切制的原理110

6.6.2 用范成法加工标准齿轮时齿条型刀具的位置113

6.6.3 根切现象与不产生根切的最少齿数113

6.7 变位齿轮和变位齿轮传动简述116

6.7.1 变位齿轮116

6.7.2 变位齿轮传动119

6.8 平行轴斜齿圆柱齿轮传动123

6.8.1 齿廓曲面的形成及啮合特点123

6.8.2 斜齿轮的基本参数124

6.8.3 斜齿轮的啮合传动126

6.8.4 斜齿轮的当量齿数127

6.8.5 斜齿轮传动的主要优缺点128

6.9 蜗杆传动128

6.9.1 蜗杆蜗轮的形成128

6.9.2 蜗杆传动的正确啮合条件129

6.9.3 蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算129

6.9.4 蜗杆传动的特点131

6.10 圆锥齿轮传动131

6.10.1 概述131

6.10.2 直齿圆锥齿轮的当量齿轮及当量齿数132

6.10.3 直齿圆锥齿轮的啮合传动133

6.10.4 直齿圆锥齿轮传动的基本参数和几何尺寸计算134

习题135

第7章 齿轮系139

7.1 引言139

7.1.1 定轴轮系139

7.1.2 周转轮系139

7.1.3 复合轮系140

7.2 定轴轮系的传动比141

7.2.1 一对齿轮的传动比计算141

7.2.2 平面定轴轮系的传动比计算142

7.2.3 空间定轴轮系的传动比计算143

7.3 周转轮系的传动比143

7.4 复合轮系的传动比147

7.5 轮系的功用149

7.6 行星轮系设计的基本知识152

7.6.1 行星轮系的传动效率152

7.6.2 行星轮系的类型选择154

7.6.3 行星轮系中各轮齿数的选择155

习题157

第8章 其他常用机构160

8.1 引言160

8.2 棘轮机构160

8.2.1 组成和工作原理160

8.2.2 类型161

8.2.3 特点和应用162

8.2.4 齿式棘轮机构的设计164

8.3 槽轮机构165

8.3.1 组成和工作原理165

8.3.2 类型166

8.3.3 特点和应用167

8.3.4 设计167

8.4 凸轮式间歇运动机构169

8.4.1 工作原理和类型169

8.4.2 特点和应用169

8.5 不完全齿轮机构169

8.5.1 工作原理和类型169

8.5.2 特点和应用170

习题171

第9章 机械系统的方案设计173

9.1 引言173

9.2 机械系统工作原理的拟定及执行机构的运动设计174

9.2.1 机械系统工作原理的拟定174

9.2.2 执行机构的运动设计175

9.3 原动机177

9.3.1 原动机的类型及运动特点178

9.3.2 原动机的选择178

9.4 机构的选型与组合179

9.4.1 机构的选型179

9.4.2 机构的组合181

9.5 机械传动系统的方案设计184

9.5.1 机械传动类型及其选择185

9.5.2 传动链的方案设计186

9.6 机械系统的运动方案设计实例188

习题193

第三篇 机械系统动力学194

第10章 平面机构的力分析194

10.1 引言194

10.1.1 机构力分析的目的和方法194

10.1.2 作用在机械上的力195

10.2 运动副中的摩擦195

10.2.1 移动副中的摩擦195

10.2.2 转动副中的摩擦197

10.3 用图解法进行机构的动态静力分析199

10.4 考虑摩擦时机构的受力分析201

10.5 机械的效率203

10.6 机械的自锁205

10.6.1 移动副的自锁条件205

10.6.2 转动副的自锁条件205

10.6.3 机械发生自锁的条件206

习题207

第11章 机械运动方程和速度波动调节209

11.1 引言209

11.2 机械的运转过程209

11.3 机械的等效动力学模型210

11.3.1 等效动力学模型210

11.3.2 等效参数的确定210

11.4 机械运动方程式的建立及求解212

11.4.1 机械运动方程式的建立212

11.4.2 机械运动方程式的求解214

11.5 机械周期性速度波动及其调节215

11.5.1 周期性速度波动215

11.5.2 平均角速度和速度不均匀系数216

11.5.3 飞轮转动惯量的计算217

习题219

第12章 机械的平衡222

12.1 引言222

12.1.1 机械平衡的目的222

12.1.2 机械平衡的内容222

12.2 刚性转子的平衡计算223

12.2.1 静平衡计算223

12.2.2 动平衡计算224

12.3 刚性转子的平衡试验225

12.3.1 静平衡试验225

12.3.2 动平衡试验226

12.3.3 转子的许用不平衡量226

12.4 平面机构的平衡简述228

习题230

参考文献232