机械原理 第2版

本书详细阐述了常用机构的工作原理、分析及设计方法，按照机构学理论体系分为机构结构学基础篇、机构运动学基础篇、机械动力学基础篇、机械系统方案设计篇。机构结构学基础篇包括常用机构的结构分析与数型综合与创新设计；机构运动学基础为本书的重点，包括平面机构的运动分析与综合，典型平面机构（凸轮机构、齿轮机构、轮系等）及设计；机械动力学基础篇包括平面机构的力分析、机械系统动力学基础、机械的平衡、柔性机构及其设计；机械系统方案设计篇包括概述，功能设计，执行系统的方案设计，原动机与传动系统的选择，机械系统的运动参数设计，方案评价与决策，后还给出了两个设计实例。此外，本书在第1版的基础上还增加了“柔性机构及其设计”一章，概述性地介绍了该领域的基本概念与经典理论。
作为对主要内容的必要补充与深化，本书还包含5个附录，包括特种机构、平面刚体运动的数理基础、图论的基本知识、综合性虚拟仿真题目及机械系统方案与创新设计题目。
本书可作为高等院校机械工程类专业的本科教材，也可作为相关专业的研究生、科研人员与工程技术人员的参考用书。

前言
第1章绪论
1.1机器、机构与机械
1.2运动与约束
1.3力学与机构学
1.4数学与机构学
1.5机构分析与综合
1.6辅助工具及软件
1.7机构设计与工程实践
1.8机构创新设计过程
1.9机构设计实例——小型扑翼机构的设计
1.10机械原理课程的学习内容与目标
1.11机械原理课程的学习方法
1.12如何使用本书
辅助阅读材料
习题
第一篇机构结构学基础篇
第2章常用机构
2.1机构的组成
2.1.1构件
2.1.2运动副
2.1.3运动链与机构
2.2机构的表达
2.3常用机构的特点及应用
2.3.1连杆机构
2.3.2凸轮机构
2.3.3齿轮机构
2.3.4轮系
2.3.5间歇运动机构
2.3.6螺旋机构
2.3.7联轴器与万向联轴器
2.3.8挠性传动机构
2.3.9柔性机构
2.3.10组合机构
2.4本章小结
辅助阅读材料
习题
第3章机构的结构分析
3.1研究简史
3.2机构自由度的概念
3.3平面机构的自由度计算公式
3.3.1平面机构自由度计算的基本公式
3.3.2局部自由度
3.3.3冗余约束
3.3.4公共约束
3.3.5综合实例
*3.4空间机构的自由度计算
3.4.1CGK公式
3.4.2通用的自由度计算公式
3.5机构的确定性运动
3.5.1机构具有确定运动的条件
*3.5.2输入选取与变自由度机构
3.6机构存在曲柄的条件——格拉霍夫定理
3.7机构的组成原理
3.7.1基于杆组的平面机构组成原理
*3.7.2基于运动功能模块的机构组成原理
3.8本章小结
辅助阅读材料
习题
第4章机构的数型综合与创新设计
4.1机构综合的分类
4.1.1数综合
4.1.2型综合
4.1.3尺度综合
4.2机构创新设计方法
4.2.1概述
4.2.2发展趋势
4.3枚举法
4.3.1对已有机构的分类枚举
4.3.2基于自由度计算公式的枚举法
4.4演化法
4.4.1机构的倒置
4.4.2运动学等效置换
4.4.3其他方法
4.5组合法
4.5.1基于不同方式的简单组合
4.5.2借助数学工具的模块组合
4.6本章小结
辅助阅读材料
习题
第二篇机构运动学基础篇
第5章平面机构的运动分析
5.1平面机构运动分析的图解法
5.1.1位置分析的图解法
5.1.2速度、加速度多边形法
5.2平面机构速度分析的瞬心法
5.2.1速度瞬心的概念
5.2.2机构瞬心的确定
5.2.3机构速度分析的瞬心法
5.2.4机构瞬心的应用实例
5.3平面机构位置分析的解析法
5.3.1基本原理：闭环方程
5.3.2复数法
*5.4平面机构位置分析的数值解法
5.5平面机构速度、加速度分析的解析法
5.5.1直接对位置方程求一、二阶导数
5.5.2复数法
5.5.3运动影响系数法
5.5.4向量法
5.5.5综合实例
5.6平面机构运动分析的虚拟样机仿真法
5.7运动学性能分析与评价
5.7.1急回特性
5.7.2传动性能
5.7.3运动可行域与工作空间
5.8本章小结
辅助阅读材料
习题
第6章平面机构的运动综合
6.1平面机构运动综合的基本问题
6.2运动综合的两种主要方法
6.3平面机构运动综合的图解法
6.3.1特殊函数生成问题的设计——给定行程的机构设计
6.3.2刚体导引机构的设计
6.3.3设计函数生成机构的刚化反转法
6.4平面机构运动综合的解析法
6.4.1位移矩阵法
6.4.2复数法（双杆组法）
6.4.3其他解析方法
6.5基于图谱法或实验法的轨迹综合
*6.6平面机构运动学优化设计概述
6.7本章小结
辅助阅读材料
习题
第7章凸轮机构及其设计
7.1凸轮机构的发展简史
7.2凸轮机构的运动与传力特性
7.2.1凸轮机构的工作循环
7.2.2从动件的运动表达
7.2.3从动件的运动规律
7.2.4凸轮机构的压力角
7.3凸轮机构的廓线设计
7.3.1基本原理
7.3.2图解法
7.3.3解析法
7.3.4虚拟样机法
7.4凸轮机构基本参数的确定
7.4.1滚子半径的确定
7.4.2平底宽度的确定
7.4.3基圆半径的确定
7.5凸轮机构设计的计算机辅助设计方法
7.6本章小结
辅助阅读材料
习题
第8章齿轮机构及其设计
8.1齿轮机构的发展简史
8.2齿廓曲线
8.2.1齿廓啮合基本定律
8.2.2共轭齿廓
8.2.3渐开线齿廓
8.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸
8.3.1齿轮的各部分名称
8.3.2基本参数
8.3.3几何尺寸
8.4渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动
8.4.1正确啮合条件
8.4.2标准安装与非标准安装
8.4.3啮合传动过程
8.4.4连续传动与重合度
8.5渐开线齿轮的加工原理
8.5.1加工原理
8.5.2根切现象
8.6渐开线变位齿轮机构简介
8.6.1变位齿轮
8.6.2变位齿轮传动
8.7斜齿圆柱齿轮机构
8.7.1斜齿圆柱齿轮齿面的形成
8.7.2斜齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸
8.7.3斜齿圆柱齿轮的啮合传动
8.7.4斜齿圆柱齿轮的当量齿数
8.7.5斜齿圆柱齿轮传动的特点
8.8直齿锥齿轮机构
8.8.1锥齿轮机构的传动特点
8.8.2锥齿轮的背锥与当量齿数
8.8.3直齿锥齿轮的基本参数与尺寸计算
8.8.4直齿锥齿轮的啮合传动
8.9蜗杆蜗轮机构
8.9.1蜗杆蜗轮机构传动及特点
8.9.2蜗杆蜗轮机构正确啮合条件
8.9.3蜗杆蜗轮机构的基本参数及几何尺寸
8.10本章小结
辅助阅读材料
习题
第9章轮系及其设计
9.1定轴轮系的传动比计算
9.1.1理论基础
9.1.2平面定轴轮系的传动比计算
9.1.3空间定轴轮系的传动比计算
9.2周转轮系的传动比计算
9.2.1周转轮系的分类
9.2.2周转轮系的传动比计算
9.2.3计算实例
9.3混合轮系