机械原理

本教材按照颁发的相关课程的“教学基本要求”编写，全书以培养学生的创新能力和机械系统方案设计能力为目标，在内容编排上贯穿了以设计为主线的思想，将全书内容进行了有机的组合，共分为五篇。*篇中紧密结合几种典型机器的实例，引出一些基本概念。第二、三、四篇分别介绍了机构的组成和分析、常用机构及其设计和机器动力学的基础知识。“机械系统的方案设计和创新设计”作为第五篇，放在教材的*后，简单介绍了创新方法——TRIZ理论，可结合课程设计和课外科技活动来讲授，以适应课程设计的改革和当前课外科技活动的新形势。
本书主要作为面向应用型普通高等院校机械类专业的教学用书，也可作为非机械类专业学生及有关工程技术人员的参考用书。

魏兵，湖北工业大学教授，湖北省机械原理教学指导委员会常务理事，湖北省科技创新方法研究会理事，中国创新研究会技术委员会理事，湖北省高新技术促进会理事，获得国家二级创新工程师资质和一级创新培训师资质。湖北省精品资源共享课程负责人。主要研究方向为机械设计、机械创新设计。主持与参加*、省级项目7项，主编*规划教材1本，另主编其他教材3本。

目录 

第1篇总论 

第1章绪论(1 

1.1机械原理课程的研究对象(1 

1.2机械原理课程的主要内容和学习方法(5 

1.3机械原理课程的地位和作用(7 

第2篇机构的组成和分析 

第2章机构的组成及结构分析(9 

2.1研究机构结构的目的(9 

2.2机构的组成及其运动简图的绘制(10 

2.3平面机构自由度的计算及机构运动确定的条件(16 

2.4平面机构的高副低代、结构分析和组成原理(21 

本章重点、难点及知识拓展(26 

思考题与习题(27 

第3章平面机构的运动分析(31 

3.1机构运动分析的目的和方法(31 

3.2速度瞬心法及其在机构速度分析中的应用(32 

3.3用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析(35 

3.4用解析法作机构的运动分析(39 

本章重点、难点及知识拓展(50 

思考题与习题(50 

第4章平面机构的力分析(54 

4.1概述(54 

4.2运动副中摩擦力的确定(55 

4.3不考虑摩擦时机构的力分析(59 

4.4考虑摩擦时机构的力分析(65 

4.5机械的效率与自锁(67 

4.6提高机械效率的途径(74 

4.7摩擦在机械中的应用(74 

本章重点、难点及知识拓展(76 

思考题与习题(77 

第3篇常用机构及其设计 

第5章平面连杆机构及其设计(81 

5.1概述(81 

5.2平面连杆机构的基本类型及其演化(82 

5.3平面连杆机构的工作特性(89 

5.4平面四杆机构的设计(96 

本章重点、难点及知识拓展(111 

思考题与习题(111 

第6章凸轮机构及其设计(115 

6.1凸轮机构的类型及应用(115 

6.2从动件的运动规律设计(118 

6.3凸轮轮廓曲线的设计(124 

6.4凸轮机构基本尺寸的设计(133 

本章重点、难点及知识拓展(141 

思考题与习题(142 

第7章齿轮机构及其设计(145 

7.1齿轮机构的应用和分类(145 

7.2渐开线齿轮的齿廓与啮合特性(147 

7.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸(153 

7.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动(157 

7.5渐开线齿廓的加工(163 

7.6变位齿轮传动(169 

7.7斜齿圆柱齿轮传动(175 

7.8直齿圆锥齿轮机构(180 

7.9蜗杆机构(184 

本章重点、难点及知识拓展(188 

思考题与习题(189 

第8章轮系及其设计(192 

8.1轮系及其分类(192 

8.2定轴轮系及其传动比(194 

8.3周转轮系及其传动比(198 

8.4复合轮系及其传动比(201 

8.5轮系的功用(203 

8.6行星轮系的类型选择及设计(206 

8.7其他类型的行星传动简介(210 

本章重点、难点及知识拓展(213 

思考题与习题(213 

第9章其他常用机构(216 

9.1棘轮机构(216 

9.2槽轮机构(222 

9.3不齿轮机构(227 

9.4螺旋机构(229 

9.5万向联轴节(233 

本章重点、难点及知识拓展(235 

思考题与习题(236 

第4篇机械系统的动力学 

第10章机械系统的运转及其速度波动的调节(239 

10.1概述(239 

10.2机械的运动方程(243 

10.3机械系统运动方程的建立及其求解(247 

10.4机械系统速度波动的调节(251 

本章重点、难点及知识拓展(258 

思考题与习题(259 

第11章机械的平衡(263 

11.1机械平衡概述(263 

11.2刚性转子的平衡(264 

11.3刚性转子的平衡实验(268 

11.4机构的平衡(270 

本章重点、难点及知识拓展(275 

思考题与习题(276 

第5篇机械系统运动的方案设计和创新设计 

第12章机械系统运动方案设计(279 

12.1概述(279 

12.2组合机构的创新设计(281 

12.3机构选型(289 

12.4机构系统运动循环图及其类型(292 

12.5机械运动方案设计(294 

12.6机械运动方案的评价体系和评价方法(300 

本章重点、难点及知识拓展(303 

思考题与习题(304 

第13章创新设计与TRIZ理论(307 

13.1常规设计与创新设计(307 

13.2创造性思维(309 

13.3创新设计的基本原理(313 

13.4TRIZ与创新思维(315 

附录A阿奇舒勒矛盾矩阵表(328 

参考文献(340

　　《机械原理（第三版）（魏兵）》：
　　由前面的分析可知，机械运转过程中影响其效率的主要原因是机械中的损耗，而损耗主要是由摩擦引起的。因此，为提高机械的效率就必须采取措施减小机械中的摩擦。一般需从三方面加以考虑，即设计方面、制造方面和使用维护方面。
　　在设计方面主要采取以下措施。
　　（1）尽量简化机械传动系统，采用单的机构来满足工作要求，使功率传递通过的运动副数目越少越好。例如宇航设备中的天线，往往靠航天器转动产生的离心力甩出，如果运动副数目多，摩擦过大，天线甩出的运动就可能无法实现或者运动位置不确定。
　　（2）选择合适的运动副形式。如转动副易保证运动副元素的配合精度，效率高；移动副不易保证配合精度，效率较低且容易发生自锁或楔紧。
　　（3）在满足强度、刚度等要求的情况下，不要盲目增大构件尺寸。如轴颈尺寸增加会使该轴颈的摩擦力矩增加，机械易发生自锁。
　　（4）设法减少运动副中的摩擦。如在传递动力的场合尽量选用矩形螺纹或牙型斜角小的螺纹；用平面摩擦代替槽面摩擦；采用滚动摩擦代替滑动摩擦；选用适当的润滑剂及润滑装置进行润滑；合理选用运动副元素的材料等。 

　　……

本书主要作为面向应用型普通高等院校机械类专业学生的教学用书，也可作为非机械类专业学生及有关工程技术人员的参考用书。本书先后重印了近20余次,本次已改版至第三版,对原版中的内容进行了更新与完善,深受师生欢迎.

本教材按照颁发的相关课程的“教学基本要求”编写。全书以培养学生的创新能力和机械系统方案设计能力为目标，在内容编排上贯穿了以设计为主线的思想，将全书内容进行了有机的组合。全书共分为5篇。第1篇中紧密结合几种典型机器的实例，引出一些基本概念。第2、3、4篇分别介绍了机构的组成和分析、常用机构及其设计和机械动力学的基础知识。“机械系统运动的方案设计和创新设计”作为第5篇，放在教材的后，简单介绍了创新方法——TRIZ理论，可结合课程设计和课外科技活动来讲授，以适应课程设计的改革和当前课外科技活动新形势的要求。 

本书主要作为面向应用型普通高等院校机械类专业学生的教学用书，也可作为非机械类专业学生及有关工程技术人员的参考用书。

本书主要介绍信号信号测试的基础知识，测试系统的基本特性，组成测试系统的传感器、信号调理电路和显示记录仪器的基本概念和原理，相关分析及其应用、功率谱分析及其应用，数字信号处理的基本概念，以及工程测试的典型应用，虚拟测试系统等内容。 

 本书可作为高等学校机械类各专业的教材，也可供大专、成人高校各相关专业选用，还可供从事测试工作的工程技术人员参考。