本書是根據(jù)“機械原理課程教學(xué)基本要求”等文件精神,為適應(yīng)新工科教學(xué)改革而編寫的。全書由三篇內(nèi)容組成。第1篇為機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計(第1-3章),包括機械系統(tǒng)及其應(yīng)用、機構(gòu)的組成原理與可動性分析、機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計;第2篇為機構(gòu)運動分析與設(shè)計(第4-8章),包括連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、輪系、其他常用機構(gòu)如間歇運動機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、摩擦傳動機構(gòu)、撓性傳動機構(gòu)、廣義機構(gòu)、組合機構(gòu);第3篇為機械動力分析與設(shè)計(第9-12章),包括平面機構(gòu)的力分析、機械效率與自鎖、機械系統(tǒng)的動力學(xué)分析、機械的平衡。
王曉力,北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院教授,博導(dǎo),機械設(shè)計及理論方向?qū)W科責(zé)任教授;#新世紀(jì)優(yōu)秀人才、麻省理工學(xué)院高訪學(xué)者、#機械基礎(chǔ)課程教指委委員。主講機械原理(全英文)、機械設(shè)計基礎(chǔ)等課程,主編《機械設(shè)計》,參編《機械原理》、《機械設(shè)計基礎(chǔ)》等教材。研究領(lǐng)域為微機械學(xué),主持國家自然基金重點基金等項目,發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇。曾獲北京市教學(xué)成果二等獎、國防科技進(jìn)步一等獎、上銀優(yōu)博指導(dǎo)教授獎。
第1篇機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計
第1章緒論
1.1機械系統(tǒng)的組成
1.2機械系統(tǒng)的設(shè)計程序
1.2.1機械系統(tǒng)的基本要求
1.2.2機械系統(tǒng)的設(shè)計流程
1.3機械系統(tǒng)的概念設(shè)計
1.3.1機械系統(tǒng)功能分析與功能結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.3.2機械系統(tǒng)工藝動作分解及構(gòu)思
1.3.3機械運動方案構(gòu)思與設(shè)計
1.4機電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計
1.5知識拓展: 足式移動機器人
1.6機構(gòu)設(shè)計項目
1.6.1單缸四沖程內(nèi)燃機
1.6.2粉料成型壓片機
1.6.3四足單驅(qū)動仿生行走機構(gòu)
習(xí)題
設(shè)計系列題
第2章機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計
2.1機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計內(nèi)容
2.1.1執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計
2.1.2原動機的選擇
2.1.3傳動系統(tǒng)的設(shè)計
2.1.4控制系統(tǒng)的方案設(shè)計
2.2機械系統(tǒng)性能需求分析
2.2.1運動性能需求
2.2.2動力性能需求
2.2.3結(jié)構(gòu)工藝性能需求
2.3機械系統(tǒng)功能原理設(shè)計
2.4機械系統(tǒng)運動規(guī)律設(shè)計
2.5機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計
2.5.1執(zhí)行系統(tǒng)機構(gòu)選型
2.5.2執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)計
2.5.3機械運動循環(huán)圖
2.5.4傳動系統(tǒng)類型選擇
2.5.5傳動鏈方案設(shè)計
2.5.6原動機的選擇
2.6機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計案例
2.7知識拓展: 魚雷推進(jìn)系統(tǒng)方案設(shè)計
習(xí)題
設(shè)計系列題
機械原理
目錄
第2篇機構(gòu)運動分析與設(shè)計
第3章機構(gòu)的組成原理與可動性分析
3.1機構(gòu)的組成及運動簡圖
3.1.1構(gòu)件與運動副
3.1.2運動鏈與機構(gòu)
3.1.3機構(gòu)運動簡圖
3.2機構(gòu)可動的運動學(xué)條件
3.2.1機構(gòu)自由度的計算公式
3.2.2機構(gòu)具有確定運動的條件
3.2.3機構(gòu)自由度計算的特殊情況
3.3機構(gòu)可動的力學(xué)條件
3.3.1平面機構(gòu)的壓力角及傳動角
3.3.2機構(gòu)的死點位置
3.3.3運動副的自鎖
3.4機構(gòu)的組成原理及結(jié)構(gòu)分析
3.4.1平面機構(gòu)的組成原理
3.4.2平面機構(gòu)的高副低代
3.4.3平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析
3.5知識拓展: 柔性機構(gòu)概述
3.5.1柔性機構(gòu)定義及分類
3.5.2柔性機構(gòu)的特點
3.5.3柔性機構(gòu)在精密機械中的應(yīng)用
習(xí)題
設(shè)計系列題
第4章連桿機構(gòu)
4.1平面連桿機構(gòu)的類型
4.1.1平面連桿機構(gòu)的基本形式
4.1.2平面連桿機構(gòu)的演變
4.2平面連桿機構(gòu)的工作特性
4.2.1曲柄存在的條件
4.2.2急回特性
4.2.3運動連續(xù)性
4.3連桿機構(gòu)的特點及功能
4.3.1連桿機構(gòu)的特點
4.3.2連桿機構(gòu)的功能與應(yīng)用
4.4平面連桿機構(gòu)的運動分析
4.4.1機構(gòu)速度分析瞬心法
4.4.2機構(gòu)運動分析圖解法
4.4.3機構(gòu)運動分析解析法
4.5平面連桿機構(gòu)的運動設(shè)計
4.5.1平面連桿機構(gòu)設(shè)計的基本問題
4.5.2剛體導(dǎo)引機構(gòu)的設(shè)計
4.5.3函數(shù)生成機構(gòu)的設(shè)計
4.5.4軌跡生成機構(gòu)的設(shè)計
4.6知識拓展: 航天器對接機構(gòu)
4.6.1空間對接機構(gòu)概念
4.6.2對接與樣品轉(zhuǎn)移機構(gòu)
習(xí)題
設(shè)計系列題
第5章凸輪機構(gòu)
5.1凸輪機構(gòu)的組成和類型
5.1.1凸輪機構(gòu)的組成
5.1.2凸輪機構(gòu)的類型
5.2凸輪機構(gòu)的特點及應(yīng)用
5.2.1凸輪機構(gòu)的特點
5.2.2凸輪機構(gòu)的應(yīng)用
5.3從動件運動規(guī)律設(shè)計
5.3.1從動件常見運動規(guī)律
5.3.2從動件運動規(guī)律的選擇
5.3.3從動件運動規(guī)律的組合
5.4凸輪輪廓曲線設(shè)計
5.4.1凸輪輪廓曲線設(shè)計的基本原理
5.4.2圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線
5.4.3解析法設(shè)計凸輪輪廓曲線
5.5凸輪機構(gòu)基本尺寸的設(shè)計
5.5.1凸輪機構(gòu)的壓力角
5.5.2凸輪機構(gòu)基本尺寸的設(shè)計
5.6凸輪廓線的計算機輔助設(shè)計
5.7知識拓展: 凸輪機構(gòu)在飛機艙門中的應(yīng)用
習(xí)題
設(shè)計系列題
第6章齒輪機構(gòu)
6.1齒輪機構(gòu)的組成和類型
6.1.1平面齒輪機構(gòu)
6.1.2空間齒輪機構(gòu)
6.2齒廓嚙合基本定律
6.2.1齒廓嚙合基本定律
6.2.2齒廓曲線的選擇
6.3漸開線齒廓及其性質(zhì)
6.3.1漸開線的形成及性質(zhì)
6.3.2漸開線方程式
6.3.3漸開線齒廓的嚙合特性
6.4漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及尺寸計算
6.5漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
6.5.1正確嚙合條件
6.5.2連續(xù)傳動條件
6.5.3無齒側(cè)間隙嚙合條件
6.5.4齒輪和齒條傳動
6.6漸開線齒輪的加工
6.6.1漸開線齒輪的加工方法
6.6.2漸開線齒廓的根切
6.7漸開線變位齒輪及其嚙合傳動
6.7.1漸開線變位齒輪
6.7.2變位齒輪的嚙合傳動
6.7.3變位齒輪傳動的類型
6.8斜齒圓柱齒輪機構(gòu)
6.8.1斜齒輪齒廓曲面的形成
6.8.2斜齒輪的基本參數(shù)
6.8.3斜齒輪的幾何尺寸計算
6.8.4斜齒圓柱齒輪機構(gòu)的嚙合傳動
6.8.5斜齒輪機構(gòu)的當(dāng)量齒數(shù)
6.8.6斜齒圓柱齒輪機構(gòu)的特點
6.9其他齒輪機構(gòu)
6.9.1蝸桿蝸輪機構(gòu)
6.9.2圓錐齒輪機構(gòu)
6.10知識拓展: 齒輪研究新進(jìn)展
習(xí)題
設(shè)計系列題
第7章輪系
7.1輪系的類型
7.2輪系的傳動比計算
7.2.1定軸輪系的傳動比
7.2.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動比
7.2.3混合輪系的傳動比
7.3輪系的功能及應(yīng)用
7.4輪系的設(shè)計
7.4.1定軸輪系的設(shè)計
7.4.2行星輪系的設(shè)計
7.5知識拓展: 諧波齒輪傳動的應(yīng)用
習(xí)題
第8章其他常用機構(gòu)
8.1間歇運動機構(gòu)
8.1.1棘輪機構(gòu)
8.1.2槽輪機構(gòu)
8.1.3凸輪式間歇機構(gòu)
8.1.4不完全齒輪機構(gòu)
8.2螺旋機構(gòu)
8.3摩擦傳動機構(gòu)
8.4撓性傳動機構(gòu)
8.4.1帶傳動機構(gòu)
8.4.2鏈傳動機構(gòu)
8.5廣義機構(gòu)
8.5.1液壓機構(gòu)
8.5.2氣動機構(gòu)
8.5.3折紙機構(gòu)
8.6組合機構(gòu)
8.6.1機構(gòu)的組合方式
8.6.2典型組合機構(gòu)的分析與設(shè)計
8.7知識拓展: 折紙機器人
習(xí)題
設(shè)計系列題
第3篇機械動力分析與設(shè)計
第9章平面機構(gòu)的力分析
9.1構(gòu)件慣性力的確定
9.1.1一般力學(xué)方法
9.1.2質(zhì)量代換法
9.2運動副中摩擦力的確定
9.2.1移動副中的摩擦
9.2.2螺旋副中的摩擦
9.2.3轉(zhuǎn)動副中的摩擦
9.3不考慮摩擦?xí)r的機構(gòu)力分析
9.4考慮摩擦?xí)r的機構(gòu)力分析
9.5知識拓展: 數(shù)控機床滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)動力學(xué)建模
習(xí)題
設(shè)計系列題
第10章機械的效率與自鎖
10.1機械的效率
10.1.1機械效率的表達(dá)形式
10.1.2機械系統(tǒng)的效率
10.2提高機械效率的途徑
10.3摩擦在機械中的應(yīng)用
10.4機械的自鎖
10.5知識拓展: 空間遙感相機調(diào)焦機構(gòu)的自鎖
習(xí)題
第11章機械系統(tǒng)的動力學(xué)分析
11.1機械系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)過程
11.1.1作用在機械上的力
11.1.2機械的運轉(zhuǎn)階段及特征
11.2機械系統(tǒng)等效動力學(xué)模型
11.2.1等效動力學(xué)模型
11.2.2等效量的計算
11.3機械系統(tǒng)運動方程
11.3.1機械系統(tǒng)運動方程的建立
11.3.2機械系統(tǒng)運動方程的求解
11.4機械的速度波動及其調(diào)節(jié)方法
11.4.1周期性速度波動及其調(diào)節(jié)
11.4.2非周期性速度波動及其調(diào)節(jié)
11.5飛輪設(shè)計
11.5.1飛輪設(shè)計的基本原理
11.5.2#大盈虧功及飛輪尺寸的確定
11.6知識拓展: 雙轉(zhuǎn)子航空發(fā)動機動力學(xué)建模
習(xí)題
設(shè)計系列題
第12章機械的平衡設(shè)計
12.1機械平衡的基本概念
12.1.1機械平衡的類型
12.1.2機械平衡的方法
12.2剛性轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計
12.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設(shè)計
12.2.2剛性轉(zhuǎn)子的動平衡設(shè)計
12.3平面機構(gòu)的平衡
12.3.1平面機構(gòu)慣性力的平衡條件
12.3.2機構(gòu)慣性力的完全平衡
12.3.3機構(gòu)慣性力的部分平衡
12.4知識拓展: 內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性和慣性力平衡
習(xí)題
參考文獻(xiàn)