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《机械原理》是根据有关机械原理课程的教学基本要求并结合编者多年教学实践经验编写的。全书共分12章，主要内容包括：绪论、平面机构的结构分析、平面机构的运动分析、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、其他常用机构、平面机构的力分析、机械中的摩擦和机械效率、平面机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节。除靠前章外，在每章之后还附有一定数量的思考题与习题，以利巩固所学内容。

《机械原理》可作为高等学校机械类专业机械原理课程的教材，也可供相关专业的师生和现场工程技术人员参考。

第1章 绪论

1.1 机械原理的研究对象

1.1.1 机器

1.1.2 机构

1.2 本课程的内容、性质和任务

1.2.1 本课程的内容

1.2.2 本课程的性质

1.2.3 本课程的任务

1.3 机械原理学科的发展简介

第2章 平面机构的结构分析

2.1 运动副、运动链和机构

2.1.1 平面运动副

2.1.2 运动链和机构

2.2 平面机构的运动简图

2.2.1 机构运动简图的概念

2.2.2 平面机构运动简图的绘制

2.3 平面机构的自由度

2.3.1 平面机构自由度的确定

2.3.2 自由度计算中应注意的几个特殊问题

2.4 平面机构的组成原理和结构分析

2.4.1 杆组分析

2.4.2 平面机构的组成原理

2.4.3 平面机构的结构分类

2.4.4 高副低代

思考题与习题

第3章 平面机构的运动分析

3.1 机构运动分析的目的和方法

3.2 用速度瞬心法进行机构的速度分析

3.2.1 速度瞬心的意义

3.2.2 机构的瞬心数目

3.2.3 瞬心的求法

3.2.4 瞬心法在机构速度分析中的应用

3.3 用相对运动图解法做机构的运动分析

3.3.1 具有做平面运动构件的铰链四杆机构的速度和加速度分析

3.3.2 具有两构件组成移动副的平面六杆机构的速度和加速度分析

3.4 用解析法做机构的运动分析

思考题与习题

第4章 平面连杆机构及其设计

4.1 平面连杆机构及其传动特点

4.2 平面四杆机构的基本形式及其演化

4.2.1 平面四杆机构的基本形式

4.2.2 平面四杆机构的演化形式

4.3 平面四杆机构的主要工作特性

4.3.1 曲柄存在的条件

4.3.2 平面四杆机构的几个基本概念

4.4 平面连杆机构设计

4.4.1 用作图法设计连杆机构

4.4.2 用解析法设计四杆机构

4.4.3 用实验法设计四杆机构

思考题与习题

第5章 凸轮机构及其设计

5.1 凸轮机构的应用和分类

5.1.1 凸轮机构的应用

5.1.2 凸轮机构的分类

5.2 推杆的运动规律

5.2.1 凸轮机构的基本名词术语

5.2.2 从动件常用的运动规律

5.2.3 推杆运动规律的选择

5.3 图解法设计凸轮轮廓曲线

5.3.1 移动从动件的盘形凸轮

5.3.2 摆动从动件的盘形凸轮

5.3.3 滚子直动从动件圆柱凸轮轮廓设计

5.4 解析法设计凸轮轮廓曲线

5.4.1 滚子偏置直动从动件盘形凸轮机构

5.4.2 对心平底推杆盘形凸轮机构

5.4.3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构

5.5 凸轮机构基本尺寸的确定

5.5.1 凸轮机构压力角与基圆半径的关系

5.5.2 其他尺寸参数的确定

思考题与习题

第6章 齿轮机构及其设计

6.1 齿轮机构的应用和分类

6.1.1 平面齿轮机构

6.1.2 空间齿轮机构

6.2 齿廓啮合基本定律

6.2.1 齿廓啮合基本定律

6.2.2 节圆

6.2.3 齿廓曲线选择

6.3 渐开线及其特性

6.3.1 渐开线的形成

6.3.2 渐开线的特性

6.3.3 渐开线方程式

6.3.4 渐开线齿廓啮合特性

6.4 渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸

6.4.1 外齿轮

6.4.2 齿条

6.4.3 内齿轮

6.5 渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动

6.5.1 一对渐开线齿轮正确啮合的条件

6.5.2 齿轮传动中心距及啮合角

6.6 渐开线直齿圆柱齿轮的重合度

6.6.1 渐开线直齿轮传动的啮合过程

6.6.2 渐开线齿轮连续传动的条件

6.6.3 重合度的计算

6.7 渐开线齿廓的切削加工、根切现象和最少齿数

6.7.1 齿轮加工的基本原理

6.7.2 用标准齿条型刀具加工标准齿轮

6.7.3 渐开线齿廓的根切现象

6.7.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的最少齿数

6.8 变位齿轮

6.8.1 齿轮变位问题的提出

6.8.2 齿轮的变位

6.8.3 不根切的最小变位系数

6.8.4 变位齿轮的几何尺寸

6.8.5 变位齿轮传动

6.9 斜齿圆柱齿轮机构

6.9.1 斜齿圆柱齿轮齿面的形成

6.9.2 标准斜齿圆柱齿轮传动的几何尺寸计算

6.9.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿数

6.9.4 斜齿圆柱齿轮机构的啮合传动

6.10 圆锥齿轮机构

6.10.1 圆锥齿轮特点和类型

6.10.2 直齿圆锥齿轮齿廓的形成

6.10.3 直齿圆锥齿轮传动的基本参数和几何尺寸计算

6.10.4 直齿圆锥齿轮的啮合传动

6.11 蜗杆蜗轮机构

6.11.1 普通圆柱蜗杆和蜗轮的形成及其啮合传动

6.11.2 圆柱蜗杆蜗轮机构的设计计算

思考题与习题

第7章 轮系及其设计

7.1 轮系的分类

7.1.1 定轴轮系

7.1.2 周转轮系

7.1.3 复合轮系

7.2 定轴轮系的传动比

7.2.1 平面定轴轮系的传动比计算

7.2.2 空间定轴轮系的传动比计算

7.3 周转轮系的传动比

7.3.1 周转轮系传动比的计算

7.3.2 应用举例

7.3.3 周转轮系传动比计算小结

7.4 复合轮系的传动比

7.4.1 复合轮系的传动比

7.4.2 应用举例

7.5 轮系的功用

7.5.1 实现变速和换向传动

7.5.2 传递相距较远的两轴之间的转动

7.5.3 获得大的传动比

7.5.4 用作运动的合成及分解

7.5.5 实现结构紧凑的大功率传动

7.6 行星轮系的若干基本知识

7.6.1 行星轮系的效率

7.6.2 行星轮系中各轮数的确定

7.7 几种特殊的行星传动简介

……

第8章 其他常用机构

第9章 平面机构的力分析

第10章 机械中的摩擦和机械效率

第11章 平面机械的平衡

第12章 机械的运转及其速度波动的调节

参考文献 

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    1.2.2本课程的性质

    机械原理是研究机械工业基础理论的一门学科，也是高等工业学校本科机械类专业教学计划中所设置的一门主干技术基础课程。本课程主要研究各种机械的一般共性问题，即研究机构的组成原理、机构运动学及机器动力学等；研究各种机器中常用机构的运动及动力性能分析与设计方法以及机械传动系统方案设计的问题。

    1.2.3本课程的任务

    本课程的任务是使学生通过对本课程的学习，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综合方法，并初步具备按照机械的使用要求拟定机械的运动方案以及进行机构分析和设计的能力。

    1.3机械原理学科的发展简介

    随着科学技术的发展，机械新概念、新理论、新方法、新工艺不断涌现，机械正朝着高速、重载、高精度、高效率、低噪声的方向发展，人们对机械提出的要求也越来越苛刻。有的机械需用于宇宙空间，有的机械需用于深海作业；有的小到能沿人体血管爬行，有的又是庞然大物；有的速度数倍于声速，有的又要作亚微米级甚至纳米级的微位移，如此等等。这些都极大地促进了处于机械工业发展前沿的机械原理学科的发展。新的研究课题与日俱增，新的研究方法日新月异。

    在机构结构理论方面，主要是机构的类型综合和机构自由度等研究的进步；在新机构研发方面，为适应生产发展的需要，在自控机构、机器人机构、仿生机构、柔性机构和机、电、光、声、液、气、热的综合机构等的研制上有很大进展。在连杆机构方面，重视了对空间连杆机构、多杆多自由度机构、连杆机构的弹性动力学和连杆机构的动力平衡的研究；在齿轮机构方面，发展了齿轮啮合原理，提出了许多性能优异的新型齿廓曲线和新型传动，加快了对高速齿轮、精密齿轮、微型齿轮的研制；在凸轮机构方面，十分重视对高速凸轮机构的研究，为了获得动力性能好的凸轮机构，在凸轮机构推杆运动规律的开发、选择和组合上做了很多工作。此外，为了适应现代机械高速度、快节拍、优性能的需要，还发展了高速高定位精度的分度机构、具有优良综合性能的组合机构以及各种机构变异和组合等。在机械的分析与综合方面，一方面由只考虑其运动性能过渡到同时考虑其动力性能；考虑到机械在运转时，构件的振动和弹性变形、运动副中的间隙和构件的误差对机械运动及动力性能的影响以及如何对构件和机械进一步做好动力平衡的问题等等。另一方面日益广泛地应用了计算机，发展并推广了计算机辅助设计、优化设计、考虑误差的概率设计，提出了多种便于对机械进行分析和综合的数学工具，编制了许多大型通用或专用的计算程序。此外，随着现代科学技术的发展，测试手段的日臻完善，也加强了对机械的实验研究。

    总之，作为机械原理学科，其研究领域十分广阔，内涵很好丰富。机械的应用领域不断扩大，机械学科与电子工程、计算机科学、控制工程、材料科学、生物医学相互渗透，诞生了若干新学科，如机械电子学、仿生机械学、机器人机械学、机械CAD等。但是，作为一门技术专业基础课程，根据教学要求，本书只讨论有关机械的一些很基本的原理及很常用的机构分析和综合的方法。这些内容也都是进一步研究机械原理课题所必需的知识基础。……

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