機(jī)械原理與設(shè)計(jì)（上）

前言

　　本教材是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，適用于普通高等學(xué)校機(jī)械類(含非機(jī)類)專業(yè)本科的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門基礎(chǔ)技術(shù)必修課的教學(xué)。教材中的相關(guān)內(nèi)容也可作為機(jī)械類專業(yè)課、機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)選修課、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)的參考教材?！　”窘滩囊越逃款C發(fā)的機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課程的“教學(xué)基本要求”為依據(jù)編寫．同時(shí)，也吸收了近幾年來在教學(xué)改革中的成果及學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)向，適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)充了相關(guān)的內(nèi)容?！　〗K大學(xué)在近幾年教學(xué)實(shí)踐中對機(jī)械類專業(yè)的“機(jī)械原理”及“機(jī)械設(shè)計(jì)”兩門課程的設(shè)置進(jìn)行了改革，以一門課程的形式分兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行講授。第一學(xué)期講授本教材上冊內(nèi)容，稱為“機(jī)械原理與設(shè)計(jì)(上冊)”，主要以機(jī)械原理課程為主；第二學(xué)期講授本教材下冊內(nèi)容，稱為“機(jī)械原理與設(shè)計(jì)(下冊)”，主要以機(jī)械設(shè)計(jì)課程為主。將兩門課程的課程設(shè)計(jì)統(tǒng)一放在第二學(xué)期進(jìn)行，以便于學(xué)生在課程設(shè)計(jì)時(shí)能綜合運(yùn)用兩門課程所學(xué)內(nèi)容。如綜合運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)及帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等內(nèi)容進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，對其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力性能分析，并對傳動(dòng)部件強(qiáng)度及具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本教材在編寫過程中充分考慮了這一情況，特別是第三篇，以產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全過程作為主線，使學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計(jì)有一個(gè)較全面的了解。該內(nèi)容可結(jié)合課程設(shè)計(jì)進(jìn)行講解或?qū)W生在課程設(shè)計(jì)前有選擇性地自學(xué)。它將有利于鞏固課程設(shè)計(jì)的改革成果，也有利于學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計(jì)有一個(gè)全面的了解，為學(xué)生下一步專業(yè)課學(xué)習(xí)及今后畢業(yè)設(shè)計(jì)打下較好的基礎(chǔ)?！　”窘滩姆稚?、下兩冊，全書共分三篇，各篇獨(dú)立設(shè)章。第一篇包含10章，第二篇包含14章，第三篇包含5章。每章末都有各章的主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)指導(dǎo)，并有思考題與習(xí)題。全書以產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全過程(市場調(diào)研——任務(wù)提出——方案設(shè)計(jì)——?jiǎng)?chuàng)新思想引入——運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能分析——考慮強(qiáng)度、環(huán)保等工作能力設(shè)計(jì)——結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——產(chǎn)品投放市場——用戶——產(chǎn)品報(bào)廢、回收)為依據(jù)來考慮教材內(nèi)容的取舍?！　∩蟽杂傻谝黄獦?gòu)成，以機(jī)械原理課程為主要內(nèi)容，包括平面機(jī)構(gòu)組成原理及其自由度分析，平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與設(shè)計(jì)，凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)，齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)，輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算，其他常用機(jī)構(gòu)及組合機(jī)構(gòu)，機(jī)器人機(jī)構(gòu)，機(jī)械的摩擦與自鎖，機(jī)械動(dòng)力學(xué)與機(jī)械平衡。考慮到現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)發(fā)展的重要方向之一是以機(jī)器人機(jī)構(gòu)為背景的可控、多輸入機(jī)構(gòu)，對它進(jìn)行研究，促進(jìn)了發(fā)明新機(jī)構(gòu)的理論與方法的發(fā)展。因此，本篇在內(nèi)容中擴(kuò)充了與發(fā)明新機(jī)構(gòu)有關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)學(xué)的基本理論。該篇第一、二章引入了我國學(xué)者楊廷力教授在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些新成果(教材中以打“*”號的小節(jié)出現(xiàn))，主要以平面機(jī)構(gòu)作為研究對象，闡述與分析其理論，使學(xué)生對該理論的實(shí)質(zhì)有所了解，為平面機(jī)構(gòu)的性能分析和機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、發(fā)明提供理論基礎(chǔ)。同時(shí)，也有利于讀者進(jìn)一步學(xué)習(xí)空間串聯(lián)和并聯(lián)機(jī)器人機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的有關(guān)理論。第三章在平面連桿機(jī)構(gòu)中引入了二自由度的平面五連桿機(jī)構(gòu)，它是最基本的多自由度機(jī)構(gòu)之一。對它進(jìn)行分析研究，可為其他多自由度機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

　　本教材在教學(xué)改革基礎(chǔ)上按照教育部頒發(fā)的教學(xué)基本要求編寫，既考慮了傳統(tǒng)經(jīng)典內(nèi)容，又考慮到近年來的教學(xué)改革成果及學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)向，適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)充了內(nèi)容。每章除有基本教學(xué)內(nèi)容外，還包含學(xué)習(xí)指導(dǎo)、思考題及習(xí)題。適合于高等學(xué)校機(jī)械類專業(yè)本科機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩門課程的教學(xué)?！　”窘滩姆稚稀⑾聝蓛?，全書共分為三篇，各篇獨(dú)立設(shè)章?！　∩蟽杂傻谝黄獦?gòu)成，為機(jī)械原理課程的主要內(nèi)容，包括機(jī)構(gòu)分析與運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、機(jī)械動(dòng)力設(shè)計(jì)兩部分。其中帶*號部分引入了我國學(xué)者在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些新成果。下冊由第二、三篇構(gòu)成，第二篇為機(jī)械設(shè)計(jì)課程的主要內(nèi)容，分聯(lián)接、傳動(dòng)、軸系零部件和其他零部件等，主要介紹通用零部件的工作能力設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；第三篇為機(jī)械產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)與分析，可結(jié)合課程設(shè)計(jì)來講授，使學(xué)生對產(chǎn)品設(shè)計(jì)有一個(gè)全面的了解，也有助于學(xué)生課程設(shè)計(jì)、課外創(chuàng)新設(shè)計(jì)及教學(xué)改革的進(jìn)行?！　”窘滩囊部晒C(jī)械工程領(lǐng)域的科研、設(shè)計(jì)人員及研究生參考。

作者簡介

　　馬履中，江蘇大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，華東地區(qū)機(jī)械原理教學(xué)研究會(huì)理事，江蘇省機(jī)械原理教學(xué)研究會(huì)副理事長，機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)分委員會(huì)委員，國務(wù)院特殊津貼獲得者。主要研究方向?yàn)闄C(jī)構(gòu)學(xué)、智能機(jī)械與機(jī)器人、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。主持與參加國家自然科學(xué)基金、國家863項(xiàng)目、國家教委博士點(diǎn)基金、省部委及地方課題共10余項(xiàng)；橫向課題20余項(xiàng)。獲國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀項(xiàng)目獎(jiǎng)，教育部優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)；江蘇省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；機(jī)械工業(yè)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；江蘇省教育廳優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，江蘇省教育科研先進(jìn)個(gè)人獎(jiǎng)等各1項(xiàng)；其他省部級獎(jiǎng)多項(xiàng)。申請國家發(fā)明專利11項(xiàng)、實(shí)用新型專利2項(xiàng)，發(fā)表論文150余篇，其中被SCI／EI／ISTP收錄50余篇，主編及參編教材8部等。

書籍目錄

序言緒論第一篇 機(jī)械原理前言第一章 平面機(jī)構(gòu)組成原理及其自由度分析第一節(jié) 機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)簡圖第二節(jié) 平面機(jī)構(gòu)自由度分析及應(yīng)用舉例第三節(jié) 平面機(jī)構(gòu)組成原理第四節(jié) 平面機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)理論學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.1思考題1.1習(xí)題1.1第二章 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析第一節(jié) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的和方法第二節(jié) 速度瞬心法及其應(yīng)用第三節(jié) 用矢量方程解析法作平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析第四節(jié) 復(fù)雜平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.2思考題1.2習(xí)題1.2第三章 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與設(shè)計(jì)第一節(jié) 平面連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用第二節(jié) 平面四連桿機(jī)構(gòu)基本類型及應(yīng)用第三節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的曲柄存在條件第四節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的一些基本特性第五節(jié) 平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第六節(jié) 平面五連桿機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.3思考題1.3習(xí)題1.3第四章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第一節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用及分類第二節(jié) 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律第三節(jié) 圖解法設(shè)計(jì)平面凸輪輪廓曲線第四節(jié) 解析法設(shè)計(jì)平面凸輪輪廓曲線第五節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸確定第六節(jié) 圓柱凸輪機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.4思考題1.4習(xí)題1.4第五章 齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第一節(jié) 齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類第二節(jié) 齒廓嚙合基本定律第三節(jié) 漸開線齒廓的嚙合傳動(dòng)第四節(jié) 漸開線齒輪各部分名稱及幾何尺寸計(jì)算第五節(jié) 漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件第六節(jié) 漸開線齒輪傳動(dòng)無側(cè)隙嚙合條件第七節(jié) 漸開線齒輪傳動(dòng)的重合度第八節(jié) 漸開線齒廓切削加工原理第九節(jié) 漸開線齒輪的根切和變位第十節(jié) 變位齒輪傳動(dòng)概述第十一節(jié) 斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)第十二節(jié) 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)第十三節(jié) 錐齒輪機(jī)構(gòu)第四節(jié) 其他齒輪機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.5思考題1.5習(xí)題1.5第六章 輪系及其傳動(dòng)比計(jì)算第一節(jié) 輪系的分類第二節(jié) 定軸輪系的傳動(dòng)比第三節(jié) 定軸輪系的應(yīng)用及設(shè)計(jì)第四節(jié) 周轉(zhuǎn)輪系的傳動(dòng)比第五節(jié) 周轉(zhuǎn)輪系的應(yīng)用及設(shè)計(jì)第六節(jié) 混合輪系傳動(dòng)比計(jì)算第七節(jié) 其他行星傳動(dòng)簡介學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.6思考題1.6習(xí)題1.6第七章 其他常用機(jī)構(gòu)及組合機(jī)構(gòu)第一節(jié) 其他常用機(jī)構(gòu)第二節(jié) 組合機(jī)構(gòu)學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.7思考題1.7習(xí)題1.7第八章 機(jī)器人機(jī)構(gòu)第一節(jié) 機(jī)器人機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)第二節(jié) 串聯(lián)式機(jī)器人第三節(jié) 并聯(lián)式機(jī)器人學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.8思考題1.8習(xí)題1.8第九章 機(jī)械的摩擦與自鎖第一節(jié) 機(jī)械中的摩擦第二節(jié) 機(jī)械中的自鎖學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.9思考題1.9第十章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)與機(jī)械平衡第一節(jié) 機(jī)械動(dòng)力學(xué)第二節(jié) 機(jī)械平衡學(xué)習(xí)指導(dǎo)1.10思考題1.10習(xí)題1.10附錄 重要名詞術(shù)語中英文對照表參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　本書也可供機(jī)械工程領(lǐng)域的科研、設(shè)計(jì)人員及研究生參考。

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