機械原理

前言

　　本書是依據國家教育委員會頒發(fā)的“高等工業(yè)學校機械原理課程教學基本要求（機械類專業(yè)適用）”而編寫的。　　機械原理是機械類專業(yè)中研究機械共性問題的一門主干技術基礎課。它的任務是使學生掌握機構學和機械動力學的基本理論、基本知識和基本技能，并初步具有擬定機械運動方案、分析和設計機構的能力。它在培養(yǎng)高級工程技術人才的全局中，具有增強學生對機械技術工作的適應能力和開發(fā)創(chuàng)造能力的作用。為實現機械原理課程教學的這一宗旨，本書在內容的取舍及闡述方面，著重于講述有關機械原理的基本概念、基本理論和基本方法，并使論述盡可能做到深入淺出，圖形簡捷、形象、直觀，符合學生認知規(guī)律。同時，編者特別注意在機械原理課程傳統板書教學的基礎上，結合當前多媒體教學特點，注重教科書與多媒體教學課件有機地協調配合，以提高學生聽課效率。書中盡可能多地增加一些由淺入深的典型例題和較詳細的解題步驟，并在各章首末輔以內容提示和學習要點，以最大限度地為教師執(zhí)教和學生自學提供方便。另一方面，由于計算機技術的發(fā)展，在機構分析與設計方面加強了解析法的闡述，保留了形象直觀、易于理解且仍有實際應用價值的圖解法。為加強培養(yǎng)學生的設計思維和設計創(chuàng)新能力以及機構的選型、分析與設計的綜合能力，適當增加了有關機構變異創(chuàng)新、組合創(chuàng)新和機械系統運動方案設計的內容?！　”緯c機械工業(yè)出版社出版、河南科技大學王軍等編寫的《機械原理作業(yè)集》配套使用。該作業(yè)集采用活頁形式，方便學生做，利于教師改，并使作業(yè)規(guī)范化?！　⒓颖緯帉懙挠泻幽峡萍即髮W楊?。ǖ谝弧⑹?、十二章）、劉紅俊（第二、四章）、何曉玲（第三、五章、附錄A）、田同海（第六、八章）、王軍（第七章、附錄B）和陳科家（第九、十一章）。本書由楊巍、何曉玲擔任主編，王軍、田同海擔任副主編?！　”緯袇泅谓淌诰膶忛?，他對本書提出了許多寶貴意見，編者在此表示衷心感謝?！　∮捎诰幷咚剿蓿┱`及不當之處在所難免，敬請廣大同仁和讀者不吝指正。

內容概要

本書在機械原理課程傳統的板書教學的基礎上，結合當前多媒體教學特點，注重教科書與多媒體教學課件有機地協調配合，以提高學生聽課效率。書中盡可能多地增加一些由淺入深的典型例題和較詳細的解題步驟，并在各章首末輔以內容提示和學習要點，以最大限度地為教師執(zhí)教和學生自學提供方便。在機械原理傳統內容的基礎上，適當加強了機構變異創(chuàng)新、組合創(chuàng)新和機械系統運動方案設計的內容，旨在培養(yǎng)學生的設計思維、設計創(chuàng)新、機構選型、分析與設計的綜合能力。    全書共12章，內容包括緒論，平面機構的結構分析，平面機構的運動分析，平面機構的力分析、摩擦及機械的效率，平面連桿機構及其設計，凸輪機構及其設計，齒輪機構及其設計，齒輪系及其設計，其他常用機構，機械的運轉及其速度波動的調節(jié)，機械的平衡，機械系統運動方案設計。書中注有*者為選學內容。    本書可作為高等院校機械類各專業(yè)的教學用書，也可供其他相關專業(yè)的師生及工程技術人員參考。

書籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  本課程研究的對象和內容  第二節(jié)  本課程的地位與作用  第三節(jié)  本課程的性質與學習方法  第四節(jié)  機械原理學科發(fā)展簡述  本章學習要點第二章  平面機構的結構分析  第一節(jié)  機構的組成  第二節(jié)  機構運動簡圖  第三節(jié)  平面機構自由度的計算  第四節(jié)  機構的組成原理和結構分析  本章學習要點第三章  平面機構的運動分析  第一節(jié)  機構運動分析的任務、目的和方法  第二節(jié)  用速度瞬心法作機構的運動分析  第三節(jié)  平面機構的運動分析——相對運動圖解法  第四節(jié)  平面機構的運動分析——解析法  本章學習要點第四章  平面機構的力分析、摩擦及機械的效率  第一節(jié)  機構力分析的目的和方法  第二節(jié)  構件慣性力的確定  第三節(jié)  運動副中的摩擦分析  第四節(jié)  平面機構的動態(tài)靜力分析——圖解法  第五節(jié)  平面機構的動態(tài)靜力分析——解析法  第六節(jié)  機械的效率  第七節(jié)  機械的自鎖  本章學習要點第五章  平面連桿機構及其設計  第一節(jié)  平面連桿機構及其傳動特點  第二節(jié)  平面四桿機構的類型和應用  第三節(jié)  平面四桿機構的基本知識  第四節(jié)  平面連桿機構的設計  第五節(jié)  多桿機構簡介  本章學習要點第六章  凸輪機構及其設計  第一節(jié)  凸輪機構的組成、分類和應用  第二節(jié)  從動件的運動規(guī)律及其選擇  第三節(jié)  凸輪輪廓曲線的設計  第四節(jié)  凸輪機構基本尺寸的確定  本章學習要點第七章  齒輪機構及其設計  第一節(jié)  齒輪機構的特點及分類  第二節(jié)  齒輪的齒廓曲線  第三節(jié)  漸開線齒廓及其嚙合特點  第四節(jié)  漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數及幾何尺寸計算  第五節(jié)  漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動  第六節(jié)  漸開線齒廓的切削原理  第七節(jié)  漸開線齒廓的根切現象和漸開線標準齒輪不發(fā)生根切的最少齒數  第八節(jié)  變位齒輪機構的設計計算  第九節(jié)  斜齒圓柱齒輪機構及其設計  第十節(jié)  蝸桿蝸輪機構及其設計  第十一節(jié)  錐齒輪機構及其設計  本章學習要點第八章  齒輪系及其設計  第一節(jié)  齒輪系及其分類  第二節(jié)  定軸輪系的傳動比  第三節(jié)  周轉輪系的傳動比  第四節(jié)  復合輪系的傳動比  第五節(jié)  輪系的功用  第六節(jié)  行星輪系的效率  第七節(jié)  行星輪系設計中的幾個基本問題  第八節(jié)  其他形式行星齒輪傳動簡介  本章學習要點第九章  其他常用機構  第一節(jié)  棘輪機構  第二節(jié)  槽輪機構  第三節(jié)  凸輪式間歇運動機構  第四節(jié)  不完全齒輪機構  第五節(jié)  螺旋機構  第六節(jié)  萬向聯軸器  第七節(jié)  組合機構  本章學習要點第十章  機械的運轉及其速度波動的調節(jié)  第一節(jié)  作用在機械上的力與機械的運轉  第二節(jié)  機械系統的等效動力學模型  第三節(jié)  機械系統在外力作用下的真實運動規(guī)律  第四節(jié)  機械系統速度波動的調節(jié)  本章學習要點第十一章  機械的平衡  第一節(jié)  機械平衡的目的及內容  第二節(jié)  剛性轉子的平衡計算  第三節(jié)  撓性轉子動平衡簡述  第四節(jié)  平面機構的平衡  本章學習要點第十二章  機械系統運動方案設計  第一節(jié)  機械系統和基本機構  第二節(jié)  機構的變異創(chuàng)新  第三節(jié)  機構的組合創(chuàng)新  第四節(jié)  機械系統的方案設計  本章學習要點附錄  附錄A  Ⅱ級機構運動分析子程序  附錄B  漸開線函數表（invαK=tanαK-αK）節(jié)錄參考文獻讀者信息反饋表

章節(jié)摘錄

　　許多成熟、大型的通用或專用的計算機程序被普遍用于平面連桿機構的分析與綜合、連桿曲線的繪制。函數逼近法、優(yōu)化設計方法及CAD的迅速發(fā)展和推廣，使得機器人的研究發(fā)展異常迅速。　　凸輪機構應用于高速機械時，要求具有良好的動力性能。為此，機構學學者對從動件運動規(guī)律的選擇與探討，凸輪系統質量分布、彈性變形、間隙、阻尼以及外界干擾頻率、不平衡力的影響，以及表面潤滑等諸多因素進行了廣泛深入的研究。在凸輪一從動件系統動力學模型的建立及其運動微分方程式的求解方法、系統動力響應的分析、機構參數的選擇與優(yōu)化設計、凸輪廓線的動力學綜合等方面，取得了許多重要的研究成果，使凸輪機構的動力性能更加切合于高速、高精度機構的工程實際需要?！　「咚?、重載大功率機械的齒輪傳動機構，要求具有磨損輕、噪聲小、效率高、壽命長等特性。因此，研究形成共軛齒廓曲面的基本規(guī)律，分析其嚙合特性，探尋新型嚙合傳動齒廓曲面，仍然是機構學學者感興趣的課題。隨著科技的進步，人們對齒輪傳動系統提出了越來越高的要求，齒輪系統的靜態(tài)分析和設計方法已難以滿足現代設備對齒輪傳動所提出的高要求。因此，齒輪機構動力學問題是目前齒輪研究的熱點問題之一?！　榱诉m應現代工業(yè)發(fā)展的需要，機械正朝高速、重載、輕型、精密的方向發(fā)展。對機械的精度和可靠性要求也日益提高，按動力性能要求進行機構的分析與綜合越來越受到重視。在轉子動力學中，對轉子的振動特性及其影響因素、臨界轉速的精確計算及撓性轉子的動平衡理論與方法的研究，都有很大的進展；對于機構動力學的研究，已經由剛性構件組成的機構擴展到考慮構件的彈性變形、運動副間隙、含變質量、變尺度構件的機構彈性動力學問題的研究。其中，平面機構慣性力（矩）平衡問題、機構的運動彈性動力學、機械動力學測量技術等動力學理論研究及實際應用方面正在迅速發(fā)展，并取得了不少高水平的研究成果與技術成就?！　∮嬎銠C技術及其計算理論為機構綜合及機構優(yōu)化設計提供了全新的科學手段。現在，人們已經可以在數秒鐘之內對復雜機構作出詳盡的分析。通過簡單的人機對話，或由計算機自動調整參數，即能尋找出符合設計師意愿的機構?？梢?，計算機的應用使得機構的分析與綜合正向智能化方向發(fā)展?！　】傊瑱C械原理學科的研究領域十分廣闊，內涵非常豐富。在機械原理的各個領域，每年都有大量內容新穎的文獻涌現。但作為一門技術基礎課程，機械原理將只研究有關機械的一些最基本的原理和方法。

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