本書分上、中、下3篇。上篇為機構的運動設計,主要介紹機構的組成原理及各種機構的類型、特點、功能和運動設計方法;中篇為機械的動力設計,主要介紹機械運轉過程中所出現(xiàn)的若干動力學問題以及如何通過合理設計和試驗來改善機械的動力性能;下篇為機械系統(tǒng)的方案設計,主要介紹機械系統(tǒng)方案設計的內容、過程、設計思想和設計方法。
第3版前言
本書是在前兩版的基礎上修訂而成的。修訂中,參考了教育部高等學校機械基礎課程教學指導分委員會編制的最新版本的《機械原理課程教學基本要求》。在保持前兩版教材體系和基本框架不變的基礎上,本次修訂主要作了以下變動:
1. 調整了教材的體例。本書前兩版出版時,各章的習題是安排在其配套教材《機械原理輔導與習題》一書中的,本次修訂中,在對這些習題進行精選和補充后,將其移至本書各章后; 本書前兩版出版時,其配套的課件《機械原理多媒體教學系統(tǒng)》是以光盤的形式單獨發(fā)行的,本次修訂中,在對該課件進行同步修訂后,將其以書配盤的形式附在了本書后。教材體例的這樣調整,進一步方便了讀者使用。
2. 強化了中篇“機械的動力設計”各章的內容。修訂后的中篇由機械的力分析、機械系統(tǒng)動力學和機械的平衡三章組成。在機械的力分析一章中,增加了機構的動態(tài)靜力分析的內容; 在機械系統(tǒng)動力學一章中,強化了機械動力學方程的求解方法和工程實例介紹; 在機械的平衡一章中,引入了擺動力和擺動力矩的概念,以期方便讀者對機械動力平衡有更全面的了解。
3. 修訂了其他部分章節(jié)的內容。例如,在連桿機構一章中,增加了平面機構的整體運動分析法; 在凸輪機構一章中,強化了從動件運動規(guī)律設計的內容; 在其他常用機構一章中,增加了對可展機構、并聯(lián)機構、柔順機構和基于智能材料驅動的機構的簡要介紹; 在機械傳動系統(tǒng)方案設計部分,增加了常用典型機械傳動部件的介紹; 在原動機選擇部分,增加了原動機機械特性和工作機負載特性的介紹等。
4. 同步修訂了《機械原理輔導與習題》一書,進一步突出了其輔導功能,并將其更名為《機械原理學習指導》。
與國內同類教材相比,本書篇幅相對稍大。編者認為教材篇幅多于講課內容是國際通例,它不僅可以為學有興趣且學有余力的學生提供一個進一步開闊知識視野的平臺,也可以給工程技術人員提供更多相關的學習、閱讀和參考資料。
參加本書修訂工作的人員有: 申永勝(緒論,第1章,第3章,第5章,第8章,第9章,第12章,第14章,附錄),郝智秀(第2章,第6章,第10章),閻紹澤(第4章,第7章),賈曉紅(第11章),肖麗英(第13章,第15章)。本書由申永勝任主編,負責全書的統(tǒng)稿、修改和定稿。
參加光盤《機械原理多媒體教學系統(tǒng)》修訂工作的人員有: 申永勝、郝智秀、閻紹澤、程嘉、肖麗英。由申永勝任主編。
值此第3版出版之際,對為本書前兩版編寫做出貢獻的人員表示衷心感謝。本書在修訂過程中,參考了一些相關著作,特向其作者表示誠摯謝意。
由于編者水平所限,書中誤漏欠妥之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正。
主編申永勝
2014年8月于清華園
0 緒論
0.1 機械原理課程的研究對象
0.2 機械原理課程的研究內容
0.3 機械原理課程的地位及學習本課程的目的
0.4 學習機械原理課程的方法
上篇 機構的運動設計
1 機構的組成和結構分析
1.1 機構的組成
1.2 機構運動簡圖
1.3 運動鏈成為機構的條件
1.4 機構的組成原理和結構分析
文獻閱讀指南
習題
2 連桿機構
2.1 平面連桿機構的類型
2.2 平面連桿機構的工作特性
2.3 平面連桿機構的特點及功能
2.4 平面連桿機構的運動分析
2.5 平面連桿機構的運動設計
*2.6 空間連桿機構簡介
文獻閱讀指南
習題
3 凸輪機構
3.1 凸輪機構的組成和類型
3.2 凸輪機構的特點和功能
3.3 從動件運動規(guī)律設計
3.4 凸輪廓線設計
3.5 凸輪機構基本參數(shù)設計
3.6 凸輪機構的計算機輔助設計
文獻閱讀指南
習題
4 齒輪機構
4.1 齒輪機構的組成和類型
4.2 漸開線齒廓及其嚙合特性
4.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪
4.4 漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
4.5 漸開線齒輪的范成加工及漸開線齒廓的根切
4.6 漸開線變位齒輪
4.7 漸開線直齒圓柱齒輪的傳動設計
4.8 斜齒圓柱齒輪機構
4.9 蝸桿蝸輪機構
4.10 圓錐齒輪機構
4.11 非圓齒輪機構
文獻閱讀指南
習題
5 輪系
5.1 輪系的類型
5.2 輪系的傳動比
*5.3 輪系的效率
5.4 輪系的功能
5.5 輪系的設計
*5.6 其他類型的行星傳動簡介
文獻閱讀指南
習題
6 間歇運動機構
6.1 棘輪機構
6.2 槽輪機構
6.3 凸輪式間歇運動機構
6.4 不完全齒輪機構
6.5 間歇運動機構設計的基本要求
文獻閱讀指南
習題
7 其他常用機構
7.1 螺旋機構
7.2 摩擦傳動機構
7.3 撓性傳動機構
7.4 可展機構
7.5 并聯(lián)機構
7.6 柔順機構
7.7 基于智能材料驅動的機構
7.8 其他物理效應機構簡介
文獻閱讀指南
習題
8 組合機構
8.1 機構的組合方式與組合機構
8.2 組合機構的類型及功能
8.3 組合機構的設計
文獻閱讀指南
習題
9 開式鏈機構
9.1 開式鏈機構的特點及功能
9.2 開式鏈機構的結構分析
9.3 開式鏈機構的運動學
文獻閱讀指南
習題
中篇 機械的動力設計
10 機械的力分析
10.1 作用在機械上的力
10.2 機械中的摩擦
10.3 機械的效率和自鎖
10.4 機構的動態(tài)靜力分析
文獻閱讀指南
習題
11 機械系統(tǒng)動力學
11.1 外力作用下機械的運轉過程
11.2 機械的等效動力學模型
11.3 機械動力學方程的建立
11.4 機械動力學方程的求解
11.5 機械的周期性速度波動及其調節(jié)方法
11.6 機械的非周期性速度波動及其調節(jié)方法
文獻閱讀指南
習題
12 機械的平衡
12.1 平衡的分類和平衡方法
12.2 剛性轉子的平衡設計
12.3 剛性轉子的平衡試驗
*12.4 撓性轉子平衡簡介
12.5 平面機構的平衡設計
文獻閱讀指南
習題
下篇 機械系統(tǒng)的方案設計
13 機械系統(tǒng)總體方案設計
13.1 機械產品設計的過程
13.2 機械產品設計的分類
13.3 機械系統(tǒng)總體方案設計的任務和內容
13.4 機械系統(tǒng)總體方案設計中的設計思想
文獻閱讀指南
習題
14 機械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設計
14.1 執(zhí)行系統(tǒng)方案設計的過程和內容
14.2 執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理設計
14.3 執(zhí)行系統(tǒng)的運動規(guī)律設計
14.4 執(zhí)行機構的型式設計
14.5 執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調設計
14.6 方案評價與決策
文獻閱讀指南
習題
15 機械傳動系統(tǒng)的方案設計和原動機選擇
15.1 傳動系統(tǒng)的功能和類型
15.2 機械傳動系統(tǒng)的方案設計
15.3 原動機的選擇
文獻閱讀指南
習題
附錄 機械原理重要名詞術語中英文對照表
參考文獻