机械原理-(第二版)

1 绪论…………………………………………………………………………………………… 1

1.1 机械原理课程的研究对象 …………………………………………………………… 1

1.2 机械原理课程的地位、研究内容及学习方法 ………………………………………… 5

1.3 机械原理学科发展及机械工业展望 ………………………………………………… 6

思考题………………………………………………………………………………………… 8

第二篇 机构的组成和分析

2 机构的组成和结构分析 ……………………………………………………………………… 9

2.1 机构的组成 …………………………………………………………………………… 9

2.2 机构运动简图 ………………………………………………………………………… 13

2.3 机构的自由度及其计算 ……………………………………………………………… 18

2.4 平面机构的组成原理及结构分析 …………………………………………………… 22

思考题与习题 ……………………………………………………………………………… 26

3 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 速度瞬心法在平面机构运动分析中的应用 ………………………………………… 32

3.3 整体运动分析法在平面机构运动分析中的应用 …………………………………… 34

3.4 杆组法在平面机构运动分析中的应用 ……………………………………………… 38

3.5 典型题解析 …………………………………………………………………………… 44

思考题与习题 ……………………………………………………………………………… 48

4 平面机构的力分析和机械效率 …………………………………………………………… 53

4.1 机构力分析的目的和方法 …………………………………………………………… 53

4.2 作用在机构上的力 …………………………………………………………………… 54

4.3 杆组法在平面连杆机构动态静力分析中的应用 …………………………………… 55

4.4 运动副中的摩擦和自锁 ……………………………………………………………… 60

4.5 考虑摩擦时平面机构的动态静力分析 ……………………………………………… 63

4.6 机械的效率与自锁 …………………………………………………………………… 66

4.7 典型题解析 …………………………………………………………………………… 71

思考题与习题 ……………………………………………………………………………… 73

第三篇 常用机构及其设计

5 平面连杆机构及其设计 …………………………………………………………………… 77

5.1 连杆机构及其传动特点 ……………………………………………………………… 77

5.2 平面四杆机构的基本类型及其演化 ………………………………………………… 78

5.3 平面四杆机构的基本特性 …………………………………………………………… 86

5.4 平面连杆机构的设计 ………………………………………………………………… 93

5.5 多杆机构的应用简介 ……………………………………………………………… 102

思考题与习题……………………………………………………………………………… 103

6 凸轮机构及其设计 ………………………………………………………………………… 108

6.1 凸轮机构的应用与分类 …………………………………………………………… 108

6.2 从动件的运动规律设计 …………………………………………………………… 111

6.3 凸轮轮廓曲线的设计 ……………………………………………………………… 116

6.4 凸轮机构基本参数设计 …………………………………………………………… 124

思考题与习题……………………………………………………………………………… 127

7 齿轮机构及其设计 ………………………………………………………………………… 130

7.1 齿轮机构的应用、特点与分类 ……………………………………………………… 130

7.2 齿廓啮合基本定律与齿轮的齿廓曲线 …………………………………………… 132

7.3 渐开线齿廓 ………………………………………………………………………… 134

7.4 渐开线齿廓的啮合特性 …………………………………………………………… 135

7.5 渐开线标准齿轮的基本参数和尺寸计算 ………………………………………… 136

7.6 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动 ………………………………………………… 142

7.7 渐开线齿轮的加工 ………………………………………………………………… 148

7.8 变位齿轮传动 ……………………………………………………………………… 152

7.9 斜齿圆柱齿轮传动 ………………………………………………………………… 160

7.10 蜗杆传动机构 ……………………………………………………………………… 168

7.11 直齿圆锥齿轮传动 ………………………………………………………………… 172

7.12 典型题解析 ………………………………………………………………………… 176

思考题与习题……………………………………………………………………………… 178

8 齿轮系及其设计 …………………………………………………………………………… 182

8.1 齿轮系及其分类 …………………………………………………………………… 182

8.2 定轴轮系的传动比 ………………………………………………………………… 184

8.3 周转轮系的传动比 ………………………………………………………………… 187

8.4 复合轮系的传动比 ………………………………………………………………… 191

8.5 轮系的功用 ………………………………………………………………………… 194

8.6 轮系的设计 ………………………………………………………………………… 197

8.7 其他行星传动简介 ………………………………………………………………… 201

思考题与习题……………………………………………………………………………… 206

9 其他常用机构 ……………………………………………………………………………… 210

·2· 机械原理

9.1 间歇运动机构 ……………………………………………………………………… 210

9.2 万向联轴节机构 …………………………………………………………………… 223

9.3 螺旋机构 …………………………………………………………………………… 226

思考题与习题……………………………………………………………………………… 228

第四篇 机械系统的动力学

10 机械的运转及其速度波动的调节 ……………………………………………………… 230

10.1 概述………………………………………………………………………………… 230

10.2 机械系统运动方程的建立 ………………………………………………………… 233

10.3 机械系统运动方程式的求解 ……………………………………………………… 237

10.4 机械速度波动及其调节 …………………………………………………………… 239

思考题与习题……………………………………………………………………………… 244

11 机械的平衡 ……………………………………………………………………………… 247

11.1 机械平衡的目的、分类与方法 …………………………………………………… 247

11.2 刚性转子平衡的原理与方法 ……………………………………………………… 248

11.3 刚性转子的平衡试验 ……………………………………………………………… 253

11.4 平面机构的平衡 …………………………………………………………………… 254

思考题与习题……………………………………………………………………………… 257

第五篇 机械运动系统的方案设计

12 机械运动系统的方案设计 ……………………………………………………………… 260

12.1 机械运动系统方案设计的内容 …………………………………………………… 260

12.2 执行机构的功能原理设计 ………………………………………………………… 261

12.3 执行机构的运动规律设计 ………………………………………………………… 263

12.4 执行机构的型式设计 ……………………………………………………………… 267

12.5 执行机构的运动协调设计 ………………………………………………………… 273

12.6 原动机的选择 ……………………………………………………………………… 277

12.7 机械传动系统方案设计 …………………………………………………………… 279

12.8 机械系统运动方案的评价 ………………………………………………………… 286

思考题与习题……………………………………………………………………………… 288

附录 渐开线函数invαx 表…………………………………………………………………… 289