本書從內(nèi)容和體系上與傳統(tǒng)的機械原理教材有很大不同,具有鮮明的特色和時代的先進性。主要內(nèi)容依次為:機械系統(tǒng)的設計過程(第1章 緒論);常用機構的類型、構成特點、功能及應用(第2章 機構基礎知識概述);連桿機構綜合與運動分析(第3章 連桿機構綜合,第4章 連桿機構的運動分析);凸輪機構設計理論與方法(第5章 凸輪機構);齒輪機構設計、輪系構成、運動分析與應用(第6章 齒輪系);剛性轉(zhuǎn)子與機構的平衡設計(第8章 平衡);機械系統(tǒng)(包括輪系)效率的計算方法及效率與自鎖的關系(第9章 機械效率)。
第1章 緒論
1.1 運動學和動力學
1.2 機構和機器
1.3 設計過程
1.4 用于設計的其他方法
1.5 多解
1.6 人機工程學
1.7 工程報告
1.8 本課程的內(nèi)容
第2章 機構基礎知識概述
2.1 自由度
2.2 運動的類型
2.3 構件、運動副和運動鏈
2.4 自由度的確定
2.4.1 平面機構的自由度
2.4.2 空間機構的自由度
2.5 機構和結(jié)構
2.6 反例
2.7 連桿機構變換
2.8 機架變換
2.9 Grashof條件
2.10 實際設計中需要考慮的問題
2.11 平面連桿機構的構成桿組法
2.12 平面連桿機構的構成分析
2.13 常用機構簡介
2.13.1 間歇運動機構
2.13.2 其他機構
2.13.3 組合機構
第3章 連桿機構綜合
3.1 引言
3.2 型綜合
3.3 函數(shù)、軌跡和運動生成
3.4 極限位置狀態(tài)
3.5 尺寸綜合
3.5.1 圖解法
3.5.2 解析法
3.6 急回機構
3.7 連桿曲線
第4章 連桿機構的運動分析
4.1 引言
4.2 坐標系
4.3 點的位置
4.4 速度分析
4.4.1 速度的瞬心
4.4.2 用瞬心進行速度分析
4.4.3 滑動速度
4.5 加速度分析
4.6 機構運動分析的解析法
4.6.1 矢量環(huán)法
4.6.2 桿組法
4.6.3 桿組法分析建模示例
第5章 凸輪機構設計
5.1 引言
5.2 凸輪機構術語
5.2.1 從動件運動的形式
5.2.2 運動副的封閉形式
5.2.3 從動件的形式
5.2.4 凸輪的形式
5.2.5 運動約束的形式
5.2.6 運動進程的形式
5.3 svaj運動線圖
5.4 雙停凸輪設計——svaj函數(shù)的選擇
5.4.1 凸輪設計的基本定律
5.4.2 簡諧運動
5.4.3 組合函數(shù)
5.4.4 雙停凸輪的SCCA函數(shù)
5.4.5 多項式函數(shù)
5.4.6 多項式函數(shù)在雙停凸輪設計中的應用
5.5 單停凸輪設計——svaj函數(shù)的選擇
5.6 精確路徑運動
5.7 凸輪尺寸的確定——壓力角和曲率半徑
5.7.1 壓力角——滾子從動件
5.7.2 初始圓半徑的選擇
5.7.3 傾翻力矩——平底從動件
5.7.4 曲率半徑——滾子從動件
5.7.5 曲率半徑——直動平底從動件
第6章 齒輪系
6.1 引言
6.2 摩擦傳動
6.3 齒輪嚙合的基本定律
6.3.1 漸開線齒形
6.3.2 漸開線齒輪嚙合傳動
6.3.3 漸開線齒輪傳動中心距的可變性
6.3.4 間隙
6.4 漸開線標準直齒圓柱齒輪
6.4.1 齒輪輪齒的基本術語和符號
6.4.2 基本參數(shù)
6.4.3 標準齒輪的幾何尺寸
6.4.4 美國標準齒輪介紹
6.5 正確嚙合條件與重合度
6.5.1 正確嚙合條件
6.5.2 重合度
6.6 干涉與根切
6.6.1 變位圓柱齒輪傳動的原理和分類
6.6.2 變位齒輪傳動的應用和變位系數(shù)的選擇
6.7 斜齒輪
6.7.1 漸開線斜齒圓柱齒輪的齒面形成
6.7.2 漸開線斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)
6.7.3 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動
6.8 齒輪類型
6.8.1 直齒輪、斜齒輪和人字齒輪
6.8.2 蝸桿和蝸輪
6.8.3 齒條和齒輪
6.8.4 錐齒輪和準雙曲面齒輪
6.8.5 非圓齒輪
6.9 輪系
6.9.1 輪系的分類
6.9.2 輪系傳動比計算
6.9.3 輪系的應用
6.9.4 輪系的設計
6.10 輪系應用實例簡介
……
第7章 動力分析
第8章 平衡
第9章 機械系統(tǒng)的效率
附錄一
附錄二
在工程設計實踐中,正確處理問題的方法是先從運動學上考慮所要求的運動及其結(jié)果,然后才從動力學方面研究與該運動相關的力。學生亦能認識到劃分為運動學和動力學是很隨意的,主要是為了方便。若不通過考慮這兩方面的問題,多數(shù)動態(tài)機械系統(tǒng)是不可能設計出來的。在實際設計中,通常也是先進行運動分析,然后進行動力學分析。例如,根據(jù)牛頓第二定律F=ma。當已知系統(tǒng)運動的質(zhì)量(m),為了計算出力(F),通常需要知道加速度(o)。還有許多其他情況,如在已知力的作用下,求出所產(chǎn)生的總加速度。
運動學的一個主要目標是設計(創(chuàng)造)各運動構件的運動參數(shù),包括位移、速度和加速度。對于地面上的多數(shù)機械系統(tǒng),由于質(zhì)量對時間基本上保持常數(shù),若已知加速度是時間的函數(shù),則動態(tài)力亦應是時間的函數(shù)。依此,應力是作用力和慣性力(ma)兩者的函數(shù)。由于工程設計所擔負的任務是創(chuàng)造出一個在期望服務壽命內(nèi)不失效的系統(tǒng),因此在一定的工作環(huán)境下,要求應力保持在材料的極限應力范圍內(nèi)。顯而易見,這也就要求確定作用在整個系統(tǒng)上的力,并應保持在所要求的極限范圍內(nèi)。運動的機械中,所遇到的最大力往往是由機器自身所產(chǎn)生的動態(tài)力。這類力與加速度成正比,確定加速度又回到了運動學領域,運動學是機械設計的基礎。在設計過程中,前期的運動學設計對機械設計的成敗起到至關重要的作用。一項運動學問題考慮不成熟的設計將是一次失敗的設計。