机械原理

第1篇 机械运动及其产生和变换

第1章 绪论

1．1 机械、机构和机器

1．2 机械原理学科的形成和发展概况

第2章 构件、约束和运动副

2．1 构件及其分类

2．2 构件的运动约束

2．2．1 构件的自由度与约束

2．2．2 日常生活中的各种机械约束

2．2．3 约束力

2．2．4 构件运动约束的设计

2．3 运动副及其分类

2．3．1 运动副

2．3．2 运动副的分类

思考题及习题

第3章 机械系统常用的驱动和运动传递变换装置

3．1 电动机

3．1．1 电动机的基本原理与分类

3．1．2 驱动电动机的机械特性曲线及其控制

3．1．3 控制电动机

3．2 内燃机

3．2．1 内燃机的基本原理

3．2．2 内燃机的特性曲线

3．3 液压传动

3．3．1 液压传动的基本原理和特性

3．3．2 液压传动系统的组成

3．4 气压传动

3．5 其他新型驱动装置

3．6 机械传动简介

3．6．1 低副机构

3．6．2 高副机构

3．6．3 挠性传动机构

3．6．4 组合机构

3．7 机构的设计过程

思考题及习题

第4章 机构的结构

4．1 运动链、机构

4．2 机构运动简图

4．3 机构的数字存储

4．3．1 机构与机构的拓扑图

4．3．2 机构拓扑图的关联矩阵和邻接矩阵

4．4 机构的自由度

4．4．1 机构自由度的概念

4．4．2 机构的自由度与原动件数

4．4．3 机构自由度的计算公式

4．4．4 过约束

4．5 机构的组成原理

4．5．1 基本杆组

4．5．2 平面基本杆组的形式

4．5．3 机构的组成

4．5．4 机构的级

4．6 机构的变形与同构

4．6．1 再生运动链法

4．6．2 同构机构

思考题及习题

第2篇 机械系统的运动分析和设计

第5章 速度瞬心及其应用

5．1 速度瞬心的概念及其确定方法

5．1．1 速度瞬心的概念

5．1．2 构件速度瞬心的确定

5．2 速度瞬心在机构速度分析中的应用

5．3 瞬心线和瞬心线机构

5．4 共轭曲线和共轭曲线机构

5．5 在机构运动和结构分析中的高副低代

思考题及习题

第6章 平面连杆机构的运动分析和设计

6．1 平面连杆机构及其应用

6．2 平面连杆机构的基本运动特性

6．2．1 曲柄存在的条件

6．2．2 摇杆的极限位置和机构的急回运动特性

6．3 连杆机构的演化

6．4 平面连杆机构运动分析的解析法

6．4．1 机构运动分析和设计解析法中方程组的求解方法

6．4．2 平面连杆机构正运动学分析的直角坐标法

6．4．3 平面连杆机构的逆运动学分析

6．5 运动副间隙对机构运动的影响

6．6 平面连杆机构的运动设计

6．6．1 连杆机构运动设计的图解法

6．6．2 平面连杆机构运动设计的位移矩阵法

6．6．3 机构设计中应检验的运动学条件

思考题及习题

第7章 凸轮机构的运动设计

7．1 凸轮机构的组成及其应用

7．2 凸轮机构从动件运动规律的设计

7．3 凸轮轮廓曲线的设计

思考题及习题

第8章 齿轮机构与轮系的运动分析和设计

8．1 齿廓啮合的基本定律和共轭齿廓

8．2 渐开线直齿圆柱齿轮传动

8．2．1 渐开线的形成及其性质

8．2．2 渐开线齿轮传动的特点

8．2．3 渐开线直齿圆柱齿轮和齿条的几何尺寸、加工方法和基本参数

8．2．4 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

8．2．5 渐开线直齿圆柱齿轮传动的运动设计

8．3 斜齿圆柱齿轮传动

8．3．1 斜齿轮的端面和法面

8．3．2 斜齿轮的啮合传动

8．4 蜗杆蜗轮传动

8．4．1 阿基米德蜗杆和蜗轮的加工方法和中间平面

8．4．2 蜗杆蜗轮的啮合传动

8．5 直齿圆锥齿轮传动

8．5．1 背锥和当量齿轮

8．5．2 直齿圆锥齿轮几何尺寸的计算及其啮合传动

8．6 轮系的运动分析和设计

8．6．1 定轴轮系的运动分析和设计

8．6．2 周转轮系的运动分析和设计

8．6．3 混合轮系的运动分析和设计

思考题及习题

第9章 其他常用机构的运动分析和设计

9．1 间歇运动机构

9．1．1 棘轮机构

9．1．2 槽轮机构

9．1．3 不完全齿轮机构

9．2 螺旋机构

9．3 空间连杆机构

9．3．1 空间机构中的构件及其连接的描述

9．3．2 坐标变换及其在空间机构运动学中的应用

思考题及习题

第3篇 机械系统的静力与动力分析和设计

第10章 机械系统的静力分析和设计

10．1 压力角和传动角

10．2 死点

10．3 机械中的摩擦、自锁和效率

10．3．1 运动副中的摩擦和自锁

10．3．2 考虑运动副摩擦时机构的力分析

10．3．3 机械的效率和自锁

思考题及习题

第11章 机械系统的动力分析和设计

11．1 平面连杆机构动态静力分析的方法

11．2 机械的平衡

11．2．1 刚性转子的平衡

11．2．2 挠性转子的平衡简介

11．2．3 机构的平衡简介

11．3 刚性构件组成的单自由度机械系统的真实运动

11．3．1 刚性构件组成的单自由度机械系统的等效动力学模型

11．3．2 机械系统稳定运动的条件

11．4 考虑构件的弹性时的机械动力简介

思考题及习题

第4篇 机械系统运动和动力参数的测定及机械运动控制原理

第12章 机械系统运动和动力参数的

测定简介

思考题及习题

第13章 机械运动控制技术简介

13．1 利用控制机构进行机械运动的控制

13．2 机电一体化系统控制的基础理论简介

13．3 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节

13．3．1 周期性速度波动及其调节

13．3．2 非周期性速度波动的调节

13．3．3 电子调速器

思考题及习题

第5篇 新型传动机构和新的研究课题

第14章 新型传动机构简介

14．1 渐开线少齿差传动

14．2 摆线针轮传动

14．3 谐波齿轮传动

14．4 活齿传动

第15章 机械系统运动方案的概念设计和新的研究课题

15．1 机械系统运动方案概念设计的一般过程

15．2 机械系统运动方案的概念设计方法

15．2．1 现有方案的修改

15．2．2 灵感

15．2．3 组织法

15．2．4 利用机械设计的书籍、工具书进行设计的方法

15．2．5 基于功能、结构、约束的概念设计方法

15．2．6 基于机构特征矩阵表示的运动方案概念设计

15．3 系统运动方案的评价

15．4 机构学的一些新的研究课题

思考题及习题

参考文献

《机械原理》在满足教育部高等学校机械原理课程教学基本要求的基础上，介绍了现代机械的基本概念、运动控制原理和方法等方面的内容。 全书共分为5篇。第1篇主要介绍了机械运动的特点、产生、传递变换等方面的基础内容；第2篇介绍了机械运动分析和设计的理论和方法；第3篇介绍了机械系统静力与动力分析和设计的理论和方法；第4篇介绍了机械运动和动力参数的测定和运动控制基本原理；第5篇介绍了一些新型传动机构和相关的新的研究课题。5篇的内容形成了现代机械系统运动的产生、传递变换、检测控制的教学主线。

机械原理课程背景

机械是人类重要的生产工具，机械的不断改进和新机械的与应用推动着生产方式的变革，促进了人类文明的进步。在21世纪，工业发展离不开机械，因此东北大学开设了机械原理课程。

机械原理课程定位

机械原理课程是机械类专业系列技术基础课程中的核心课，是一门理论与实践密切结合的课程。

机械原理课程背景

机械是人类社会发展的产物，也是驱动社会发展的动力。汽车、高铁、飞机，机器人、生产线以及各种产品都是机械的产物，经济的发展和工业革命的转型都依赖于机械。工业生产和人们生活都已经离不开机械。工业4.0和第四次工业革命已经到来。在此背景下，盐城工学院开设了机械原理课程。

机械原理课程定位

机械原理课程是机械工程及自动化专业的一门重要技术基础课，是机械类专业必修主干课程。

机械原理适用专业

机械原理课程适用于机械类专业（机械设计制造及其自动化、过程装备控制与工程、机械电子工程、车辆工程、能源与动力工程）学生学习。

机械原理课程背景

为了创新设计一种新机械或新装置，首先要分析新机械或新装置是运动原理，结构设计原理，进而分析该机械的受力性、工作可靠性、制造性、运动精度、使用寿命等性能，因此吉林大学开设了机械原理课程。

机械原理课程定位

机械原理是机械类和近机类专业必修的技术基础课。机械原理课程在国外也有叫作“机构学”的，课程任务是培养学习者进行机械产品实现运动和使用要求的运动方案和机构设计，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能，学会各种常用基本机构的分析和设计方法，具有按照机械的使用要求进行机械传动系统方案综合设计的初步能力。