本教材按照教育部頒發(fā)的相關課程的“教學基本要求”編寫。全書以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和機械系統(tǒng)方案設計能力為目標,在內容編排上貫穿了以設計為主線的思想,將全書內容進行了有機的組合。全書共分為5篇。第1篇中緊密結合幾種典型機器的實例,引出一些基本概念。第2、3、4篇分別介紹了機構的組成和分析、常用機構及其設計和機械動力學的基礎知識。“機械系統(tǒng)運動的方案設計和創(chuàng)新設計”作為第5篇,放在教材的后,簡單介紹了創(chuàng)新方法——TRIZ理論,可結合課程設計和課外科技活動來講授,以適應課程設計的改革和當前課外科技活動新形勢的要求。
本書主要作為面向應用型普通高等院校機械類專業(yè)學生的教學用書,也可作為非機械類專業(yè)學生及有關工程技術人員的參考用書。
本書主要作為面向應用型普通高等院校機械類專業(yè)學生的教學用書,也可作為非機械類專業(yè)學生及有關工程技術人員的參考用書。本書先后重印了近20余次,本次已改版至第三版,對原版中的內容進行了更新與完善,深受師生歡迎.
序
“爆竹一聲除舊,桃符萬戶更新!痹谛履暌潦迹汗(jié)伊始,“十一五規(guī)劃”伊始,來為“普通高等院校機械類精品教材”這套叢書寫這個“序”,我感到很有意義。
近十年來,我國高等教育取得了歷史性的突破,實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展,毛入學率由低于10%達到了高于20%,高等教育由精英教育而跨入了大眾化教育。顯然,教育觀念必須與時俱進而更新,教育質量觀也必須與時俱進而改變,從而教育模式也必須與時俱進而多樣化。
以國家需求與社會發(fā)展為導向,走多樣化人才培養(yǎng)之路是今后高等教育教學改革的一項重要任務。在前幾年,教育部高等學校機械學科教學指導委員會對全國高校機械專業(yè)提出了機械專業(yè)人才培養(yǎng)模式的多樣化原則,各有關高校的機械專業(yè)都在積極探索適應國家需求與社會發(fā)展的辦學途徑,有的已制定了新的人才培養(yǎng)計劃,有的正在考慮深刻變革的培養(yǎng)方案,人才培養(yǎng)模式已呈現(xiàn)百花齊放、各得其所的繁榮局面。精英教育時代規(guī)劃教材、一致模式、雷同要求的一統(tǒng)天下的局面,顯然無法適應大眾化教育形勢的發(fā)展。事實上,多年來,已有許多普通院校采用規(guī)劃教材,就十分勉強,而又苦于無合適教材可用。
“百年大計,教育為本;教育大計,教師為本;教師大計,教學為本;教學大計,教材為本!庇泻玫慕滩模陀姓驴裳,有規(guī)可依,有鑒可借,有道可走。師資、設備、資料(首先是教材)是高校的三大教學基本建設。
“山不在高,有仙則名。水不在深,有龍則靈!苯滩牟辉诤癖。瑑热莶辉谏顪\,能切合學生培養(yǎng)目標,能抓住學生應掌握的要言,能做到彼此呼應、相互配套,就行,此即教材要精、課程要精,能精則名、能精則靈、能精則行。
華中科技大學出版社主動邀請了一大批專家,聯(lián)合了全國幾十個應用型機械專業(yè),在全國高校機械學科教學指導委員會的指導下,保證了當前形勢下機械學科教學改革的發(fā)展方向,交流了各校的教改經驗與教材建設計劃,確定了一批面向普通高等院校機械學科精品課程的教材編寫計劃。特別要提出的,教育質量觀、教材質量觀必須隨高等教育大眾化而更新。大眾化、多樣化決不是降低質量,而是要面向、適應與滿足人才市場的多樣化需求,面向、符合、激活學生個性與能力的多樣化特點!昂投煌保拍苌鷦踊顫姷胤睒s與發(fā)展。脫離市場實際的、脫離學生實際的一刀切的質量不僅不是“萬應靈丹”,而是“千篇一律”的桎梏。正因為如此,為了真正確保高等教育大眾化時代的教學質量,教育主管部門正在對高校進行教學質量評估,各高校正在積極進行教材建設、特別是精品課程、精品教材建設。也因為如此,華中科技大學出版社組織出版普通高等院校應用型機械學科的精品教材,可謂正得其時。
我感謝參與這批精品教材編寫的專家們!我感謝出版這批精品教材的華中科技大學出版社的有關同志!我感謝關心、支持與幫助這批精品教材編寫與出版的單位與同志們!我深信編寫者與出版者一定會同使用者溝通,聽取他們的意見與建議,不斷提高教材的水平!
特為之序。
中國科學院院士
教育部高等學校機械學科指導委員會主任楊叔子
目錄
第1篇總論
第1章緒論(1)
1.1機械原理課程的研究對象(1)
1.2機械原理課程的主要內容和學習方法(5)
1.3機械原理課程的地位和作用(7)
第2篇機構的組成和分析
第2章機構的組成及結構分析(9)
2.1研究機構結構的目的(9)
2.2機構的組成及其運動簡圖的繪制(10)
2.3平面機構自由度的計算及機構運動確定的條件(16)
2.4平面機構的高副低代、結構分析和組成原理(21)
本章重點、難點及知識拓展(26)
思考題與習題(27)
第3章平面機構的運動分析(31)
3.1機構運動分析的目的和方法(31)
3.2速度瞬心法及其在機構速度分析中的應用(32)
3.3用矢量方程圖解法作機構的速度和加速度分析(35)
3.4用解析法作機構的運動分析(39)
本章重點、難點及知識拓展(50)
思考題與習題(50)
第4章平面機構的力分析(54)
4.1概述(54)
4.2運動副中摩擦力的確定(55)
4.3不考慮摩擦時機構的力分析(59)
4.4考慮摩擦時機構的力分析(65)
4.5機械的效率與自鎖(67)
4.6提高機械效率的途徑(74)
4.7摩擦在機械中的應用(74)
本章重點、難點及知識拓展(76)
思考題與習題(77)
第3篇常用機構及其設計
第5章平面連桿機構及其設計(81)
5.1概述(81)
5.2平面連桿機構的基本類型及其演化(82)
5.3平面連桿機構的工作特性(89)
5.4平面四桿機構的設計(96)
本章重點、難點及知識拓展(111)
思考題與習題(111)
第6章凸輪機構及其設計(115)
6.1凸輪機構的類型及應用(115)
6.2從動件的運動規(guī)律設計(118)
6.3凸輪輪廓曲線的設計(124)
6.4凸輪機構基本尺寸的設計(133)
本章重點、難點及知識拓展(141)
思考題與習題(142)
第7章齒輪機構及其設計(145)
7.1齒輪機構的應用和分類(145)
7.2漸開線齒輪的齒廓與嚙合特性(147)
7.3漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數(shù)和幾何尺寸(153)
7.4漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(157)
7.5漸開線齒廓的加工(163)
7.6變位齒輪傳動(169)
7.7斜齒圓柱齒輪傳動(175)
7.8直齒圓錐齒輪機構(180)
7.9蝸桿機構(184)
本章重點、難點及知識拓展(188)
思考題與習題(189)
第8章輪系及其設計(192)
8.1輪系及其分類(192)
8.2定軸輪系及其傳動比(194)
8.3周轉輪系及其傳動比(198)
8.4復合輪系及其傳動比(201)
8.5輪系的功用(203)
8.6行星輪系的類型選擇及設計(206)
8.7其他類型的行星傳動簡介(210)
本章重點、難點及知識拓展(213)
思考題與習題(213)
第9章其他常用機構(216)
9.1棘輪機構(216)
9.2槽輪機構(222)
9.3不完全齒輪機構(227)
9.4螺旋機構(229)
9.5萬向聯(lián)軸節(jié)(233)
本章重點、難點及知識拓展(235)
思考題與習題(236)
第4篇機械系統(tǒng)的動力學
第10章機械系統(tǒng)的運轉及其速度波動的調節(jié)(239)
10.1概述(239)
10.2機械的運動方程(243)
10.3機械系統(tǒng)運動方程的建立及其求解(247)
10.4機械系統(tǒng)速度波動的調節(jié)(251)
本章重點、難點及知識拓展(258)
思考題與習題(259)
第11章機械的平衡(263)
11.1機械平衡概述(263)
11.2剛性轉子的平衡(264)
11.3剛性轉子的平衡實驗(268)
11.4機構的平衡(270)
本章重點、難點及知識拓展(275)
思考題與習題(276)
第5篇機械系統(tǒng)運動的方案設計和創(chuàng)新設計
第12章機械系統(tǒng)運動方案設計(279)
12.1概述(279)
12.2組合機構的創(chuàng)新設計(281)
12.3機構選型(289)
12.4機構系統(tǒng)運動循環(huán)圖及其類型(292)
12.5機械運動方案設計(294)
12.6機械運動方案的評價體系和評價方法(300)
本章重點、難點及知識拓展(303)
思考題與習題(304)
第13章創(chuàng)新設計與TRIZ理論(307)
13.1常規(guī)設計與創(chuàng)新設計(307)
13.2創(chuàng)造性思維(309)
13.3創(chuàng)新設計的基本原理(313)
13.4TRIZ與創(chuàng)新思維(315)
附錄A阿奇舒勒矛盾矩陣表(328)
參考文獻(340)