機械原理（第4版）

目錄
第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第1章緒論1
1.1機械的基本概念1
1.1.1機器1
1.1.2機構(gòu)3
1.2機械設計的一般過程3
1.3機械原理的研究對象和內(nèi)容4
1.4機械原理課程的地位和學習本課程的目的5
1.5如何進行本課程的學習6
第2章機構(gòu)的組成和結(jié)構(gòu)分析7
2.1機構(gòu)的組成7
2.1.1構(gòu)件及其分類7
2.1.2運動副及其分類8
2.1.3運動鏈與機構(gòu)9
2.2機構(gòu)運動簡圖及其繪制10
2.2.1機構(gòu)運動簡圖10
2.2.2機構(gòu)運動簡圖的繪制10
2.3平面機構(gòu)自由度的計算13
2.3.1機構(gòu)具有確定運動的條件13
2.3.2平面機構(gòu)自由度與約束的關(guān)系及自由度計算公式14
2.3.3計算機構(gòu)自由度時應注意的幾個問題16
2.4平面機構(gòu)的組成原理和結(jié)構(gòu)分析18
2.4.1平面機構(gòu)的組成原理18
2.4.2平面機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析22
2.5空間機構(gòu)簡介23
2.5.1空間機構(gòu)自由度簡介23
2.5.2空間機構(gòu)的自由度計算23
2.6工業(yè)機器人機構(gòu)25
知識要點與拓展26
思考題及習題27
第3章平面機構(gòu)的性能分析30
3.1平面機構(gòu)的運動分析30
3.1.1瞬心法及其應用30
3.1.2桿組法及其應用32
3.2平面機構(gòu)的力分析40
3.2.1力分析的基本知識40
3.2.2用桿組法對平面機構(gòu)進行動態(tài)靜力分析42
3.2.3運動副中的摩擦及考慮摩擦時機構(gòu)的受力分析43
3.2.4機械效率48
3.2.5機械的自鎖49
知識要點與拓展51
思考題及習題52
第4章連桿機構(gòu)及其設計56
4.1平面四桿機構(gòu)的基本類型及其演化57
4.1.1鉸鏈四桿機構(gòu)中曲柄存在的條件57
4.1.2鉸鏈四桿機構(gòu)的基本類型及其演化58
4.1.3具有移動副的四桿機構(gòu)及其演化60
4.2平面四桿機構(gòu)的基本特性62
4.2.1急回特性及行程速比系數(shù)K62
4.2.2壓力角與傳動角63
4.2.3機構(gòu)的死點位置63
4.2.4連桿機構(gòu)運動的連續(xù)性64
4.3平面連桿機構(gòu)設計64
4.3.1平面連桿機構(gòu)設計的基本問題64
4.3.2用圖解法設計四桿機構(gòu)65
4.3.3用解析法設計四桿機構(gòu)67
4.3.4用實驗法設計四桿機構(gòu)72
4.4多桿機構(gòu)74
4.5桿件組在工業(yè)機器人中的應用75
知識要點與拓展77
思考題及習題78
第5章凸輪機構(gòu)及其設計81
5.1凸輪機構(gòu)的類型及應用81
5.1.1凸輪機構(gòu)的組成及應用81
5.1.2凸輪機構(gòu)的分類82
5.2推桿的運動規(guī)律設計83
5.2.1凸輪機構(gòu)的運動循環(huán)和基本概念84
5.2.2推桿常用的運動規(guī)律84
5.2.3運動規(guī)律的組合及其選擇88
5.3平面凸輪的輪廓設計89
5.3.1平面凸輪輪廓設計的基本原理89
5.3.2用圖解法設計凸輪輪廓線89
5.3.3用解析法設計凸輪輪廓線92
5.4凸輪機構(gòu)基本尺寸設計95
5.4.1凸輪機構(gòu)的壓力角及其許用值95
5.4.2凸輪基圓半徑的確定96
5.4.3滾子半徑的選擇97
5.4.4平底寬度的確定98
5.4.5推桿偏置方向的選擇98
知識要點與拓展98
思考題及習題99
第6章齒輪機構(gòu)及其設計101
6.1齒輪機構(gòu)的特點及類型101
6.1.1平面齒輪機構(gòu)101
6.1.2空間齒輪機構(gòu)102
6.2齒輪齒廓的設計103
6.2.1齒廓嚙合基本定律103
6.2.2漸開線齒廓104
6.3漸開線齒廓的嚙合特性106
6.3.1漸開線齒廓能滿足定傳動比要求106
6.3.2嚙合線為一條定直線106
6.3.3漸開線齒輪傳動具有中心距可分性107
6.4漸開線標準齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸107
6.4.1齒輪的各部分名稱107
6.4.2漸開線齒輪的基本參數(shù)108
6.4.3齒輪各部分的基本尺寸109
6.4.4任意圓上的齒厚110
6.5漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動110
6.5.1一對漸開線齒輪的正確嚙合條件111
6.5.2一對漸開線齒輪的嚙合過程111
6.5.3一對漸開線齒輪連續(xù)傳動條件112
6.5.4標準中心距a與實際中心距a′113
6.6漸開線齒廓的加工與變位115
6.6.1展成法加工齒輪116
6.6.2用標準齒條形刀具切制齒輪117
6.6.3根切現(xiàn)象及其避免方法118
6.6.4變位齒輪傳動120
6.7斜齒圓柱齒輪傳動124
6.7.1斜齒輪齒廓曲面的形成及嚙合特點124
6.7.2斜齒輪的主要參數(shù)及幾何尺寸125
6.7.3一對斜齒輪的嚙合傳動127
6.7.4斜齒輪的當量齒輪與當量齒數(shù)128
6.7.5斜齒輪傳動的主要優(yōu)缺點130
6.8交錯軸斜齒輪傳動130
6.8.1交錯軸斜齒輪的幾何關(guān)系130
6.8.2交錯軸斜齒輪的正確嚙合條件131
6.8.3傳動比和從動輪轉(zhuǎn)向131
6.8.4交錯軸斜齒輪傳動的優(yōu)缺點132
6.9蝸桿傳動132
6.9.1蝸桿傳動及其特點132
6.9.2蝸桿傳動的類型133
6.9.3蝸桿傳動的正確嚙合條件133
6.9.4蝸桿傳動的主要參數(shù)和幾何尺寸134
6.10錐齒輪傳動135
6.10.1錐齒輪傳動概述135
6.10.2直齒錐齒輪齒廓的形成136
6.10.3背錐及當量齒數(shù)136
6.10.4直齒錐齒輪傳動的幾何參數(shù)和尺寸計算137
6.11非圓齒輪機構(gòu)138
6.12其他齒輪機構(gòu)簡介139
6.12.1圓弧齒廓齒輪139
6.12.2擺線齒輪機構(gòu)140
6.12.3拋物線齒輪141
6.13齒輪傳動在工業(yè)機器人中的應用141
知識要點與拓展143
思考題及習題143
第7章輪系及其設計146
7.1輪系及其分類146
7.1.1定軸輪系146
7.1.2周轉(zhuǎn)輪系146
7.1.3復合輪系147
7.2定軸輪系的傳動比148
7.2.1平面定軸輪系傳動比的計算148
7.2.2空間定軸輪系149
7.3周轉(zhuǎn)輪系的傳動比150
7.4復合輪系的傳動比153
7.5輪系的功用156
7.6行星輪系的效率計算159
7.7行星輪系的類型選擇及設計161
7.7.1行星輪系的類型選擇161
7.7.2行星輪系中各輪齒數(shù)的確定161
7.7.3行星輪系的均載裝置163
7.8其他類型行星傳動簡介163
7.8.1漸開線少齒差行星輪系163
7.8.2擺線針輪傳動165
7.8.3諧波齒輪傳動166
7.9輪系在工業(yè)機器人中的應用167
知識要點與拓展168
思考題及習題168
第8章其他常用機構(gòu)172
8.1棘輪機構(gòu)172
8.1.1棘輪機構(gòu)的組成及工作原理172
8.1.2棘輪機構(gòu)的類型172
8.1.3棘輪機構(gòu)的特點和應用174
8.1.4輪齒式棘輪機構(gòu)的設計要點175
8.2槽輪機構(gòu)177
8.2.1槽輪機構(gòu)的組成及工作原理177
8.2.2槽輪機構(gòu)的類型177
8.2.3槽輪機構(gòu)的特點和應用178
8.2.4槽輪機構(gòu)的設計要點179
8.3不完全齒輪機構(gòu)182
8.3.1不完全齒輪機構(gòu)的工作原理182
8.3.2不完全齒輪機構(gòu)的類型182
8.3.3不完全齒輪機構(gòu)的嚙合過程182
8.3.4不完全齒輪機構(gòu)的特點及應用184
8.3.5不完全齒輪機構(gòu)的設計要點184
8.4凸輪式間歇運動機構(gòu)185
8.4.1凸輪式間歇運動機構(gòu)的工作原理及特點185
8.4.2凸輪式間歇運動機構(gòu)的類型及應用186
8.5萬向聯(lián)軸器187
8.5.1單萬向聯(lián)軸器187
8.5.2雙萬向聯(lián)軸器188
8.6廣義機構(gòu)189
8.6.1液動機構(gòu)189
8.6.2氣動機構(gòu)190
8.6.3光電機構(gòu)190
8.6.4電磁機構(gòu)191
知識要點與拓展191
思考題及習題191
第9章機械系統(tǒng)動力學設計193
9.1機械的質(zhì)量平衡與功率平衡193
9.1.1機械的質(zhì)量平衡193
9.1.2機械的功率平衡194
9.2基于質(zhì)量平衡的動力學設計195
9.2.1剛性轉(zhuǎn)子的靜平衡設計195
9.2.2剛性轉(zhuǎn)子的動平衡設計196
9.2.3剛性轉(zhuǎn)子的平衡實驗及平衡精度197
9.2.4撓性轉(zhuǎn)子的平衡概述200
9.2.5平面機構(gòu)的平衡設計200
9.3基于功率平衡的動力學設計205
9.3.1系統(tǒng)的動力學模型205
9.3.2機械運動方程式的建立及解法208
9.3.3機械速度波動的調(diào)節(jié)210
知識要點與拓展214
思考題及習題216
第10章機械系統(tǒng)的運動方案及
機構(gòu)的創(chuàng)新設計219
10.1機械系統(tǒng)的設計過程219
10.2機械系統(tǒng)的總體方案設計220
10.2.1總體方案設計的目的和內(nèi)容220
10.2.2總體方案設計的現(xiàn)代設計思想與方法221
10.2.3系統(tǒng)總體方案設計準則222
10.3機械執(zhí)行系統(tǒng)的運動方案設計223
10.3.1功能原理設計223
10.3.2運動規(guī)律設計及工藝參數(shù)的確定224
10.3.3機構(gòu)選型與構(gòu)型設計226
10.3.4執(zhí)行機構(gòu)的運動協(xié)調(diào)設計與運動循環(huán)圖228
10.3.5機械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設計舉例230
10.3.6運動方案的評價232
10.4機械傳動系統(tǒng)的方案設計233
10.4.1機械傳動系統(tǒng)方案設計的內(nèi)容與步驟233
10.4.2機械傳動類型的選擇233
10.4.3傳動鏈的方案設計236
10.5原動機及其選擇236
10.5.1原動機的類型及應用236
10.5.2原動機的選擇237
10.6機構(gòu)的創(chuàng)新設計238
10.6.1創(chuàng)新設計的原理與方法238
10.6.2機構(gòu)的創(chuàng)新設計方法239
知識要點與拓展248
思考題及習題249
展望——機械原理學科的發(fā)展趨勢251
附錄《機械原理》常用名詞術(shù)語中英文對照表253
參考文獻256