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内容简介

　　本书是按照高等工科教育逐步与国际教育接轨的要求编写的教材。全书内容从机构分析，机构设计，机构系统及运动方案设计到机械动力学，遵循以设计为主线，以加强基本概念、基本理论、基本方法，理论与工程实践相结合为指导思想，对传统机械原理的内容进行了整合与拓展。全书共有十三章。一章主要介绍机械、机器、机构的基本概念；第二章到第四章，主要介绍机构结构分析、机构运动分析和机构受力分析；第五章到第九章，主要介绍连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等常用机构的设计；第十章介绍空间机构和机器人机构；第十一章介绍机构系统的设计与机械系统运动方案的设计；第十二章和第十三章主要介绍飞轮设计和平衡设计。创新设计的思想与内容融于各章中。该书可作为高等工科学校机械类专业的机械原理教材，也可以作为机械工程人员参考用书。

目录

前言
第一章绪论
第一节机械总论
第二节机械原理课程的研究对象与
内容
第三节学习机械原理课程的目的与
方法
本章总结
习题
第二章平面机构的结构分析
第一节运动链与机构
第二节机构运动简图
第三节机构自由度的计算
第四节机构分析与创新
第五节机构结构的拓展内容简介
本章总结
习题
第三章平面机构的运动分析
第一节平面机构运动分析概述
第二节用速度瞬心法对机构进行速度
分析
第三节用相对运动图解法对机构进行
运动分析
第四节用解析法对机构进行运动
分析
本章总结
习题
第四章平面机构的力分析
第一节平面机构力分析概述
第二节计入惯性力的机构力分析
第三节计入摩擦的机构力分析
第四节自锁机构分析与设计
本章总结
习题
第五章平面连杆机构及其设计
第一节平面连杆机构的特点与基本
形式
第二节平面连杆机构的基本性质
第三节平面连杆机构的设计
本章总结
习题
第六章凸轮机构及其设计
第一节凸轮机构概述
第二节从动件的运动规律及其设计
第三节凸轮轮廓曲线的设计
第四节凸轮机构基本尺寸的设计
第五节凸轮廓线的计算机辅助
设计
本章总结
习题
第七章齿轮机构及其设计
第一节齿轮机构的分类
第二节齿廓啮合
第三节渐开线齿廓及其啮合特点
第四节渐开线标准直齿圆柱齿轮基本
参数和几何尺寸
第五节渐开线直齿圆柱齿轮机构的啮合
传动
第六节渐开线圆柱齿轮的加工及其
根切现象
第七节变位齿轮传动概述
第八节平行轴斜齿圆柱齿轮机构
第九节蜗杆传动
第十节锥齿轮机构
本章总结
习题
第八章轮系及其设计
第一节轮系及其分类
第二节定轴轮系传动比的计算
第三节周转轮系传动比的计算
第四节混合轮系传动比的计算
第五节行星轮系设计中的若干
问题
第六节其他类型的行星轮系简介
本章总结
习题
第九章螺旋机构、万向机构以及间歇
运动机构简介
第一节螺旋机构
第二节万向机构
第三节棘轮机构
第四节槽轮机构
第五节凸轮式间歇运动机构
第六节不完全齿轮机构
本章总结
习题
第十章空间连杆机构及机器人
机构
第一节空间连杆机构概述
第二节机器人机构概述
本章总结
习题
第十一章机构系统及运动方案的
设计
第一节机构系统设计概述
第二节机构系统的运动协调设计
第三节机构系统的组成方法
第四节机械系统运动方案的设计
本章总结
习题
第十二章机械系统的运转及速度波动
的调节
第一节机械运转过程分析
第二节机械系统的等效动力学模型
第三节机械系统的运动方程及其求解
第四节周期性速度波动及其调节
第五节非周期性速度波动及其调节
本章总结
习题
第十三章机械的平衡设计与实验
第一节机械平衡概述
第二节刚性转子的平衡设计
第三节刚性转子的平衡实验
第四节平面机构的平衡简介
本章总结
习题
参考文献

前言/序言

　　《机械原理》教材是在教育部颁布的教学基本要求的指导下，以设计为主线，以加强基本理论、基本方法和基本知识为基础，以培养创新意识和创新设计能力为目标编写的。在编写中，参考了国内和国外同类教材的特点，结合作者多年的教学科研经验，引入了一些新内容。　　本书的编写特点如下：　　1）教材按照机构分析、机构设计、机构系统和运动方案设计及机构动力学设计的内容编写，形成完整的机械原理课程体系。　　2）教材内容中淡化图解法，强化解析法。如机构运动分析、力分析、连杆机构综合、凸轮机构设计、平衡设计等，均淡化了图解法，突出了解析法，符合现代科学技术的发展趋势。　　3）教材对传统机械原理内容进行了修改、整合与拓展。如在绪论中重新定义了机构的基本概念,使其更具有时代特点。机构自由度的计算内容拓展到变胞机构和线性相关的概念；把机构组成原理拓展到机构创新设计；放弃了传统的利用效率判断机构自锁的方法，改为利用运动副的自锁判断机构的自锁；利用运动副中的总反力作用在摩擦锥或摩擦圆之内来判断机构的自锁，不但与运动副的摩擦内容一致，而且概念清晰，方法实用。把摩擦与自锁机构设计相结合，也强化了设计主线。在连杆机构和凸轮机构的解析法设计中，引入了简单的几何代数法，简化了数学运算过程。本教材还增加了空间机构、机器人机构、机构创新设计、机构系统设计与运动方案设计等内容，完善了从简单机构设计到复杂机构系统设计的整体内容；同时简化了齿轮机构中的变位齿轮、斜齿轮、锥齿轮、蜗杆机构以及其他常用机构的内容。把机构动态静力分析、摩擦与自锁、考虑摩擦的力分析等内容整合为机构的力分析。　　4）为了突出教材的新颖性，学习了国外同类教材的插图风格，采用了平面彩色渲染图和一些三维实物图形，代替了传统的黑白线条图形，层次分明，有益于对教材内容的理解。　　5）改革了课后习题的体系与内容。本教材的习题内容分为理解练习、分析与设计练习和自测练习三个组成部分，形成一套完整的课后训练系统。习题的选编在加强基本理论、基本概念和基本方法的基础上，采用与工程实践相结合的题目，突出了理论与实践相结合的训练目的，使学生逐步提高解决工程设计中的实际问题以及进行创新的能力。　　6）引入了一些国外教材中的基本概念和基本方法。如局部自由度改为冗余自由度、虚约束改为冗余约束；机械动平衡设计中，国内教材是把转子内的各不平衡力分解到两个校正平面上，然后在两个校正平面分别进行力系平衡计算。本教材采用了转子中各不平衡力直接对两个校正面求力矩的方法，减少了力系分解，计算更为简单。　　7）引入了作者的一些科研成果。如第二章曲柄齿轮齿条机构自由度的计算中，作者提出了自由度线性相关的概念，解决了一些特殊机构自由度计算中存在的争议；把机构组成原理进行了拓展，突出了机构的创新设计。　　8）本教材是在张春林、张颖主编的《机械原理》（英汉双语）教材的基础上改编的，增加了许多内容。　　9）本教材的习题引入了机构学中的部分新内容，如柔顺机构、微机构、电磁机构以及含有柔性构件的机构，此类习题可开拓学生的视野，培养学生创新设计的思维方式。　　机 械 原 理前言　　10）每章结束后，增加了各章的总结，有利于对各章内容的复习。　　参加本教材编写的教师有：张春林（第一章，第二章，第三章），王立勇（第四章），赵自强（第五章，第六章，第七章），李志香（第八章），马超（第九章，第十章，第十一章），冯欣欣（第十二章，第十三章），张颖（习题整理）。全书由张春林教授及赵自强老师负责统稿。　　本教材于2012年出版后，通过教学实践的检验，在教学内容、课程体系和章节结构等方面，较好地满足了教学改革和人才培养的要求。　　经过三年多的使用，根据作者自查和用户意见反馈，结合目前常用的二维码新技术，为方便学生学习，对本教材进行修改、补充和完善。修订的基本思路为：　　1）保持原教材的基本结构体系和内容特色。　　2）引入二维码技术，方便学生理解各类典型机构的结构组成特点及运动特点。　　3）进一步优化与工程实际相结合的练习题目，以提升学生解决实际问题的能力。　　4）更正了一些文字错误和绘图错误。　　为减少本书的不当之处，欢迎广大读者批评指正。　　感谢我的博士生团队为本书的修订所做的工作。　　由于作者水平有限，难免存在错误、疏漏之处，敬请广大读者批评指正。　　张春林于北京光大花园

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