机械原理
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作者编者:张静//刘春东|责编:郭穗娟
出版社电子工业
ISBN9787121353529
出版时间2021-02
装帧平装
开本其他
定价59.8元
货号1202296154
上书时间2024-06-06
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前言
前 言
本书在第1版的基础上，根据高等教育机械基础课程教学指导分委员会的要求并吸取编者教学实践中所积累的经验修订而成。
具体的修订工作主要有以下两方面。
（1）保持原内容体系，对第1版内容进行部分增、删或改写，使之更便于教与学。
（2）增强实用性，使教材内容更贴近工程实践。
本书注重能力的培养，力求做到不断强化自学能力、思维能力、创造性地解决问题的能力，以及不断自我更新知识的能力；促进学生向富有鲜明个性的方向发展，旨在满足全国众多应用型本科院校培养机械类人才的需要。
本书各章结合生产实践和日常生活实际的应用实例，在阐述机械原理的基本概念、基本原理和基本方法的同时，遵循由浅入深、循序渐进的原则，内容侧重应用型人才的培养。课堂教学学时宜为60学时左右，实验学时为6～8学时，课程设计时间为1.5周。
各章参考学时见下表。章 节 参 考 学 时
第1章 绪论 1
第2章 平面机构的结构分析 8
第3章 平面连杆机构及其设计 8
第4章 凸轮机构及其设计 6
第5章 齿轮机构及其设计 12
第6章 轮系及其设计 4
第7章 间歇运动机构 2
第8章 平面机构的运动分析 4
第9章 平面机构的力分析 4
第10章 机械的平衡 3
第11章 机械的运转及其速度波动的调节 4
第12章 机构创新设计基本理论与方法 2
第13章 机械传动系统的方案设计 2本书由河北建筑工程学院张静和刘春东担任主编。张静编写第2、3、4、6、7、11章，以及5.1～5.8节；刘春东编写第1、8、9、10、12、13章，以及5.9～5.11节。感谢电子工业出版社对本书的修订工作给予了热情的关注和大力支持。
尽管编者为本书付出了很多的心血和努力，但疏漏和欠妥之处定然存在，恳请广大读者批评指正。编 者
2020年5月
商品简介本书是根据高等教育机械基础课程教学指导分委员会的要求而编写的，旨在满足全国众多应用型本科院校培养机械类人才的需要。全书共13章，内容包括绪论、平面机构的结构分析、平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、轮系及其设计、间歇运动机构、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节、机构创新设计基本理论与方法和机械传动系统的方案设计。各章后附有一定数量的思考题、习题及考研真题，方便读者学习。本书主要作为应用型本科院校机械类各专业本科生必修课的教材，也可作为高职高专机械类各专业的教材，还可作为非机械类学生及有关工程技术人员的参考书。
作者简介
张静，副教授，河北建筑工程学院机械工程学院专职教师，长期从事机械原理、机械设计基础等课程的教学与研究，具有丰富的教学经验。
目录
目 录
第1章 绪论1
1.1 机械原理课程研究的对象与内容1
1.1.1 机器1
1.1.2 机构3
1.1.3 构件与零件3
1.2 机械原理课程在专业中的地位和作用4
1.3 如何进行本课程的学习4
1.4 机械原理学科的发展现状及趋势5
习题与思考题6
第2章 平面机构的结构分析7
2.1 平面机构的结构分析的内容和目的7
2.2 运动副、运动链及机构7
2.2.1 运动副7
2.2.2 运动链及机构8
2.3 平面机构运动简图8
2.3.1 构件的自由度8
2.3.2 平面运动副的分类及表示8
2.3.3 构件的分类及表示10
2.3.4 平面机构运动简图12
2.4 平面机构自由度13
2.4.1 平面机构自由度计算公式13
2.4.2 平面机构具有确定运动的条件14
2.4.3 计算平面机构自由度时应注意的事项15
2.5 平面机构的组成原理与结构分类20
2.5.1 平面机构的组成原理20
2.5.2 平面机构的结构分类20
2.6 平面机构的结构分析21
2.7 平面机构的高副低代22
习题与思考题24
第3章 平面连杆机构及其设计27
3.1 平面连杆机构及其传动特点27
3.2 铰链四杆机构的基本类型及其演化27
3.2.1 铰链四杆机构的基本类型及其应用27
3.2.2 铰链四杆机构存在曲柄的条件及类型的判定30
3.2.3 铰链四杆机构的演化31
3.3 平面四杆机构的运动特性36
3.3.1 曲柄摇杆机构的运动特性36
3.3.2 两种常用平面四杆机构的运动特性40
3.4 平面四杆机构的设计41
3.4.1 用图解法设计平面四杆机构42
3.4.2 用解析法设计平面四杆机构46
3.4.3 用实验法设计平面四杆机构47
习题与思考题48
第4章 凸轮机构及其设计52
4.1 概述52
4.1.1 凸轮机构的组成52
4.1.2 凸轮机构的应用和分类52
4.2 从动件的运动规律55
4.2.1 凸轮机构的基本概念和参数55
4.2.2 从动件常用的运动规律56
4.2.3 从动件运动规律的选择66
4.3 盘形凸轮轮廓曲线的设计67
4.3.1 凸轮轮廓曲线设计基本原理67
4.3.2 用图解法设计盘形凸轮轮廓曲线68
4.3.3 用解析法设计盘形凸轮轮廓曲线72
4.4 凸轮机构基本参数的确定75
4.4.1 压力角的确定76
4.4.2 基圆半径的确定78
4.4.3 滚子半径的确定78
4.4.4 平底从动件长度的确定79
习题与思考题80
第5章 齿轮机构及其设计83
5.1 概述83
5.1.1 齿轮机构的特点83
5.1.2 齿轮机构的分类83
5.2 传动比和齿廓啮合基本定律85
5.2.1 传动比85
5.2.2 齿廓啮合基本定律85
5.3 渐开线的形成、性质、方程和函数86
5.3.1 渐开线的形成86
5.3.2 渐开线的性质86
5.3.3 渐开线方程与渐开线函数的求解87
5.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸88
5.4.1 齿轮各部分名称和符号88
5.4.2 标准齿轮的定义和基本参数90
5.4.3 几何尺寸计算90
5.4.4 内齿轮和齿条的尺寸计算91
5.5 渐开线齿轮传动及渐开线齿廓的啮合特性92
5.5.1 节点、节圆、啮合线和啮合角92
5.5.2 渐开线齿廓的啮合特性92
5.6 渐开线齿轮正确啮合、安装和连续传动条件94
5.6.1 正确啮合条件94
5.6.2 正确安装条件95
5.6.3 连续传动条件97
5.7 渐开线齿廓的切削加工99
5.7.1 渐开线齿廓的切削原理99
5.7.2 渐开线齿廓的根切现象102
5.7.3 渐开线标准外齿轮不发生根切现象的条件102
5.8 变位齿轮概述103
5.8.1 变位齿轮的定义及特点103
5.8.2 不发生根切现象的最小变位系数xmin的计算104
5.8.3 变位齿轮的几何尺寸计算104
5.8.4 变位齿轮传动条件105
5.8.5 变位齿轮传动类型及特点106
5.8.6 变位齿轮传动的设计步骤108
5.9 斜齿圆柱齿轮机构108
5.9.1 渐开线斜齿圆柱齿轮齿面的形成及其传动特点108
5.9.2 渐开线斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸109
5.9.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数112
5.9.4 斜齿圆柱齿轮啮合传动条件113
5.9.5 交错轴斜齿轮传动114
5.10 圆锥齿轮机构116
5.10.1 圆锥齿轮传动的特点116
5.10.2 直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成117
5.10.3 圆锥齿轮的背锥与当量齿数117
5.10.4 圆锥齿轮啮合传动及其几何尺寸118
5.11 蜗杆传动120
5.11.1 蜗杆传动的特点120
5.11.2 蜗杆传动的基本参数120
5.11.3 蜗杆传动的正确啮合条件122
5.11.4 蜗杆传动的几何尺寸计算122
习题与思考题123
第6章 轮系及其设计126
6.1 轮系的分类126
6.2 定轴轮系的传动比计算127
6.3 周转轮系的传动比计算129
6.4 复合轮系的传动比计算132
6.5 轮系的功用133
6.6 周转轮系的设计及各个齿轮齿数的确定136
6.7 其他类型的行星齿轮传动概述139
6.7.1 渐开线少齿差行星齿轮传动139
6.7.2 摆线针轮行星齿轮传动140
6.7.3 谐波齿轮传动140
习题与思考题141
第7章 间歇运动机构145
7.1 棘轮机构145
7.1.1 棘轮机构的组成和工作原理145
7.1.2 棘轮机构的类型145
7.1.3 棘轮机构的应用146
7.2 槽轮机构147
7.2.1 槽轮机构的组成及工作原理147
7.2.2 槽轮机构的类型147
7.2.3 槽轮机构的应用148
7.3 不完全齿轮机构149
7.3.1 不完全齿轮机构的组成及工作原理149
7.3.2 不完全齿轮机构的类型及应用150
7.4 螺旋机构151
7.4.1 螺旋机构的组成及工作原理151
7.4.2 螺旋机构的应用152
7.5 万向联轴节153
7.5.1 单万向联轴节153
7.5.2 双万向联轴节154
7.5.3 万向联轴节的应用155
习题与思考题155
第8章 平面机构的运动分析156
8.1 利用瞬心法对平面机构进行速度分析156
8.1.1 瞬心的概念和数目计算156
8.1.2 瞬心的位置157
8.1.3 瞬心法在机构速度分析中的应用158
8.2 利用相对运动图解法对机构进行速度和加速度分析160
8.2.1 同一构件上两点之间的速度和加速度分析160
8.2.2 组成移动副的两个构件瞬时重合点之间的速度和加速度分析163
8.3 利用解析法对机构进行速度和加速度分析167
8.3.1 矩阵法168
8.3.2 复数矢量法170
8.4 运动线图171
习题与思考题172
第9章 平面机构的力分析175
9.1 机构的惯性力确定和动态静力分析175
9.1.1 构件惯性力的确定175
9.1.2 机构的动态静力分析176
9.2 机构传动摩擦力的确定179
9.2.1 移动副摩擦力的确定179
9.2.2 螺旋副摩擦力的确定182
9.2.3 转动副摩擦力的确定183
9.2.4 考虑运动副摩擦力情况下的机构力分析185
9.3 机械效率与自锁186
9.3.1 机械效率186
9.3.2 机构自锁189
习题与思考题192
第10章 机械的平衡195
10.1 机械平衡的目的和内容195
10.1.1 机械平衡的目的195
10.1.2 机械平衡的分类195
10.2 刚性转子的平衡原理及方法196
10.2.1 静平衡196
10.2.2 动平衡197
10.2.3 平衡实验概述199
10.2.4 转子的许用不平衡量201
10.3 平面连杆机构的平衡202
10.3.1 完全平衡202
10.3.2 部分平衡204
习题与思考题206
第11章 机械的运转及其速度波动的调节209
11.1 机械系统动力学问题209
11.1.1 研究机械系统动力学问题的目的和内容209
11.1.2 机械的运转过程209
11.1.3 驱动力和工作阻力的类型及机械特性210
11.2 机械系统的等效动力学模型211
11.2.1 等效动力学模型的基本原理211
11.2.2 等效力矩和等效力212
11.2.3 等效转动惯量和等效质量212
11.3 机械运转速度波动的调节215
11.3.1 周期性速度波动产生的原因215
11.3.2 周期性速度波动的不均匀系数217
11.3.3 周期性速度波动调节的基本原理218
11.3.4 飞轮转动惯量JF的近似计算219
11.3.5 非周期性速度波动的调节221
习题与思考题222
第12章 机构创新设计基本理论与方法225
12.1 机构的变异与创新设计225
12.1.1 构件形状变异与创新设计225
12.1.2 运动副形状变异与创新设计226
12.1.3 运动副等效代换与创新设计228
12.2 机构的组合与创新设计230
12.2.1 机构组合的基本概念230
12.2.2 机构的串联组合与创新设计232
12.2.3 机构的并联组合与创新设计234
12.2.4 机构的叠加组合与创新设计236
12.2.5 机构的封闭组合与创新设计239
12.2.6 其他类型的机构组合与创新设计242
习题与思考题243
第13章 机械传动系统的方案设计244
13.1 概述244
13.2 机械传动系统方案设计及机构类型的选择244
13.2.1 机械传动系统方案设计的基本原则244
13.2.2 机构类型的选择246
13.2.3 机构构件之间运动的协调与机械系统运动循环图247
13.3 机械传动系统方案设计举例250
13.3.1 C1325型单轴六角自动车床转塔刀架机械传动系统的分析250
13.3.2 多头专用自动钻床的机械传动系统设计252
13.4 现代机械传动系统发展情况简介255
13.4.1 系统分析设计方法256
13.4.2 创造性设计方法256
13.4.3 优化设计方法256
13.4.4 可靠性设计方法257
13.4.5 机构的动力平衡257
习题与思考题258
参考文献259
内容摘要
本书是根据教育部高等教育机械基础课程教学指导分委员会的要求而编写的，旨在满足全国众多应用型本科院校培养机械类人才的需要。全书共13章，内容包括绪论、平面机构的结构分析、平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、轮系及其设计、间歇运动机构、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节、机构创新设计基本理论与方法和机械传动系统的方案设计。各章后附有一定数量的思考题、习题及考研真题，方便读者学习。本书主要作为应用型本科院校机械类各专业本科生必修课的教材，也可作为高职高专机械类各专业的教材，还可作为非机械类学生及有关工程技术人员的参考书。
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