新思维机械原理
| 作者 |
| 强建国 王富强 马晓 郑海霞 贺瑗 |
| 丛书名 |
| 出版社 |
| 机械工业出版社* |
| ISBN |
| 9787111645610 |
| 简要 |
| 简介 |
| 内容简介 机械原理作为机械类专业的核心技术基础课程，其教学内容已经相对稳定。在经历了精品课程建设、教学评估和专业认证后，我们对机械原理的教学内容、要求和目标有了新的认识。基于机械原理创新教育和新工科建设工作的需要，我们继承现有教学体系，借鉴现有教材的特点，编写了本书。 在机械原理教学以及本书编写过程中，我们秉持如下基本思想： （1）功能需要，自然逻辑运动功能是机构的基本功能，具体的某种机构是运动功能的具体实现方案。运动功能的表述、分析、设计以及机械系统建模等，需以数学和力学为基础，符合自然逻辑。全书突出机械的基本运动功能，并将其作为基本内容讲述的主线，把理解、应用和创新实现运动功能作为机械原理教学的基本目标。这更有利于培养学生的创新意识和应用简单机构设计复杂机械系统的能力。 （2）层次认知，机械思维层次化的语言和内容更有利于组织层次化的教学，调动学生的积极性，使其形成层次化认知，培养其机械科学思维。比如，对于各类机构以及这些基本常用机构构成的复杂机械系统，通过教学，使学生既要掌握机构运动中特殊情况的特征，也要掌握其一般过程，力求通透；在分析机构的过程中，使学生以机械科学的语言表达机械问题，建立机械科学思维。层次认知和机械思维是学生内在的学习动力和创新基础，也是规范设计应用机械的基础。 (3）核心课程，综合能力机械原理是机械类专业的核心课程，因此本书突出机械原理课程在学生学习机械、理解机械、设计机械等过程中的构架和引领作用，培养学生应用机械语言表述与思考问题、建模、求解与分析的能力，应用常用机构设计功能、实现功能和进行方案评价的能力，设计并实施简单机械系统实验的能力。 本书在内容与形式安排方面有以下一些特点： 1）全书由基本内容和三个附录构成。基本内容的第1篇机构基础包括机构的结构分析（第1章），机械系统的运转、速度波动调节及机械效率（第2章），机械的平衡（第3章）；第2篇常用机构包括平面连杆机构及其设计（第4章）、凸轮机构及其设计（第5章）、齿轮机构及其设计（第6章）和其他常用机构（第7章）；第3篇机械创新设计包括机械系统运动方案设计（第8章）。 学习机构基础时会涉及常用机构，而学习常用机构时要以运动分析与力分析为基础。因此，本书把平面机构的运动分析和力分析的基本内容分别编为附录A和附录B。这样安排是希望避免学生虽然学习了运动分析和力分析，但是不能综合分析具体机构的问题，也方便学生在学习具体机构时把结构、功能特征、运动与动力特性统一起来。力学基础比较好的学生，可以自学附录A和B。附录C为汽车的功能与原理简介，机械原理教学中的常用机构都可在此找到应用实例，对学生掌握基本理论和系统方案设计方法非常重要。 2）把机械效率和自锁的内容合并到机械系统的运转、速度波动调节的相关内容中，这样学生可对机械系统运转过程中的功能关系有更全面的认识。机械效率和自锁涉及摩擦力的分析，而机械平衡的基本目标在于减小惯性力的影响，因此此部分与力分析相关的内容可直接参考附录B。另一方面，机械速度波动调节与机械系统的运动分析相关，有些问题可直接参考附录A。 前言新思维机械原理3）对凸轮、连杆机构设计中的复杂问题，轮系中的轮系功用和轮系设计相关内容，其他常用机构的参数和设计问题等，做适当精简。对运动分析和力分析中的复杂问题，包括求解超静定问题用到的虚位移原理，也采用同样的方式处理。精简并不等于降低要求。对于理论性强的问题，在作业中要求学生参看相关资料讨论或自学，而对于理论与工程实践结合较紧的内容，要求学生主动寻求解答。 4）对于一些基本内容，将其以不同的角度或不同的层面组织在基本内容、例题和作业题中，力求整体性。同时，例题和作业题也可作为基本内容的增补或延拓。 为提升学生对基本内容的理解和方便学生自主学习，书中典型例题的相关解答力求语言通俗。 各节末的作业题除了常规题目外，根据需要还设有思考与讨论类和实验类的题目。有一些常规题目难度较大，看似超出了机械原理课程的教学范围，但都可应用基本内容部分讲述的知识解答。有些题目需要学生有较强的数学和力学应用能力，有些甚至强调在理论分析的基础上利用计算机辅助完成。思考与讨论类的题目中，有一些是基本内容中未讲述的问题或近些年出现的一些新教学内容，有的综合性很强，目的在于引导学生探究学习，自主获取相关知识，在必要时多人协同完成。实验类题目尽管较少，但需要学生设计、实施并分析实验，除了学生之间的合作外，可能还需要实验室教师的辅导。另外，作业中的有些题目，可作为实施课堂外教学活动的主题。 5）本书提供了曲柄摇杆机构设计结果和齿轮啮合过程中齿面滑动速度与综合曲率半径分析的插图，它们可作为计算机模拟的样例。 6）附录C除提供汽车中常用系统的基本原理外，还对重要系统的机械结构和设计思路做了简要描述。这些内容衔接机械原理和后续课程如机械设计和机械制造等，可作为教学中学生的必读内容。 本书可作为高等院校机械类专业的教材，也可供其他相关专业的师生及工程技术人员参考。 参加本书 |
| 目录 |
| 01机械的含义1 011机械的组成1 012机器2 013机构3 02机构的运动功能3 03机械原理课程的目标与内容5第1篇机 构 基 础 第1章机构的结构分析8 11机构的组成要素及机构运动简图8 111机构的组成要素8 112运动副的特性及分类9 113机构运动简图11 12机构具有确定运动的条件13 13平面机构自由度的计算14 131构件、运动副、约束与自由度 的关系15 132平面机构自由度的计算公式15 133计算机构自由度时应注意的 事项15 14平面机构结构分析和组成原理19 141平面机构的高副低代19 142平面机构结构分析21 143平面机构的组成原理24 第2章机械系统的运转、速度波动调节 及机械效率26 21机械系统运转概述26 211机械运转的三个阶段26 212驱动力和工作阻力27 22机械系统的运动方程28 221机械系统运动方程的一般 形式28 222机械系统的等效动力学模型29 23机械系统速度波动的调节33 231周期性速度波动产生的原因33 232周期性速度波动调节的原理34 24机械的效率与自锁37 241机械效率37 242机械的自锁40 第3章机械的平衡44 31机械平衡概述44 311机械平衡的目的44 312机械平衡的内容和分类44 32刚性转子的平衡45 321刚性转子的静平衡45 322刚性转子的动平衡46 33机构的平衡50 331完全平衡50 332部分平衡52第2篇常 用 机 构 第4章平面连杆机构及其设计56 41平面连杆机构简介56 42平面四杆机构的基本类型及其演化56 421平面四杆机构的基本类型和 应用56 422平面四杆机构的演化机构及 其应用59 43平面四杆机构有曲柄的条件62 44平面连杆机构的工作特性64 441运动特性65 442动力特性70 45平面四杆机构的设计73 451平面四杆机构设计的基本问题73 452作图法设计四杆机构74 46平面连杆机构的特点79 第5章凸轮机构及其设计81 51凸轮机构的类型及应用81 511凸轮机构的组成81 512凸轮机构的分类82 513凸轮机构的特点83 52从动件的常用运动规律84 521凸轮机构的基本术语84 522常用运动规律及其特点84 53凸轮轮廓曲线的设计87 531凸轮轮廓线设计的反转法88 532图解法设计凸轮轮廓曲线88 533解析法设计凸轮轮廓曲线91 54凸轮机构基本尺寸的设计95 541凸轮机构的压力角95 542凸轮基圆半径的确定96 543滚子半径的选择97 55凸轮机构的运动与力分析100 新思维机械原理第6章齿轮机构及其设计104 61齿轮机构的分类及特点104 611齿轮机构的分类104 612齿轮机构的特点105 62齿廓啮合基本定律107 63渐开线齿廓曲线109 64渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数及标准 齿轮几何尺寸计算111 641外齿轮112 642内齿轮114 643齿条114 644渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸 和基本参数的关系115 65渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动116 651正确啮合条件116 652轮齿的啮合过程117 653安装中心距和标准中心距117 654渐开线直齿圆柱齿轮的重合度119 66渐开线齿廓的加工124 661渐开线齿轮的加工原理与方法124 662标准齿轮与变位齿轮的加工126 663渐开线齿廓加工中的根切128 67变位齿轮传动129 671变位齿轮传动的中心距130 672变位齿轮的传动类型131 68斜齿圆柱齿轮机构132 681斜齿圆柱齿轮的齿面及啮合132 682斜齿圆柱齿轮的主要参数134 683当量齿轮及当量齿数135 684斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件与几何 尺寸计算136 685斜齿圆柱齿轮的重合度137 686斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点138 69直齿锥齿轮机构138 691锥齿轮传动的类型138 692直齿锥齿轮的齿廓139 693直齿锥齿轮的主要参数及几何 尺寸计算140 694直齿锥齿轮的背锥及当量 齿轮141 610蜗杆蜗轮机构142 6101蜗杆蜗轮机构的类型142 6102蜗杆传动的正确啮合条件145 6103蜗杆蜗轮机构的变位修正和几何 尺寸计算145 6104蜗杆蜗轮机构的特点146 611齿轮系及其传动比计算147 6111齿轮系及其分类147 6112定轴轮系的传动比149 6113周转轮系的传动比151 6114复合轮系的传动比152 第7章其他常用机构156 71间歇运动机构156 711棘轮机构156 712槽轮机构158 713不完全齿轮机构159 714凸轮式间歇运动机构161 72螺旋机构的类型及应用161 73组合机构及其应用163第3篇机械创新设计 第8章机械系统运动方案设计172 81机械系统运动方案设计概述172 811机械系统设计的基本流程172 812广义机械系统设计的流程172 813机械系统方案设计的内容173 82机械系统功能原理设计175 83执行系统机构选型181 84执行系统的协调设计182 85原动机选择与传动系统设计184 851原动机选择184 852传动系统设计185 86运动方案的评价186 附录192 |
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