機械原理

本書詳細闡述了機構學中常用機構的工作原理、分析及設計方法。本書紙質版本按照內容可分為分析篇、設計篇和附錄。分析篇包括常用機構、機構的結構和運動分析、機械系統靜力學和動力學基礎，以及機械的平衡；設計篇包括機構的數型綜合與創新設計、平面機構的運動綜合、凸輪機構設計、齒輪機構設計、輪系設計，以及機構系統的概念設計；附錄包括特種機構、機構系統創新設計題目和剛體運動的數理基礎。

作為對教材內容的補充與深化，本書還附有網絡電子資源，在紙質版本的基礎上增加了若干知識點、內容、仿真文件及動畫，包含各章帶*小節的詳細描述及標註網絡電子資源的章節；此外，網絡電子資源中還包含3章正文及4個附錄。其中，正文包括空間連桿機構和柔性機構的設計，以及機構設計綜合實例；附錄包括重要名詞術語中英文對照表、圖論和旋量理論基礎，機構史及發展趨勢。

本書可作為高等學校機械工程類本科教材，也可作為相關專業的研究生、科研人員與工程技術人員的參考用書。 ^[1] 

前言

第1章　緒論

1.1機器與機構

1.2運動與約束

1.3機構分析與綜合

1.4力學與機構學

1.5數學與機構學

1.6輔助工具及軟件

1.7機構設計與工程實踐

1.8機構設計實例——小型撲翼機構的設計

1.9本書涉及的研究內容與目標

1.10輔助閲讀材料

討論題與習題

第2章　常用機構

2.1機構的識別——構件、運動副與運動鏈

2.2機構的表達——機構運動簡圖與其他表達形式

2.3常用機構的特點及應用

2.4機構的等效與轉化

2.5輔助閲讀材料

討論題與習題

第3章　機構的結構分析

3.1一般意義上的機構自由度計算公式

3.2機構的結構組成分析

3.3*機構的自由度與約束分析（網絡電子資源）

3.4輔助閲讀材料

討論題與習題

機 械 原 理

第4章　機構的運動分析

4.1平面機構運動分析的圖解法

4.2平面機構速度分析的瞬心法

4.3平面機構位置分析的解析法

4.4平面機構速度、加速度分析的解析法

4.5平面機構運動學分析通用方法總結

4.6平面機構的運動學性能指標

4.7*空間連桿機構的位置分析（網絡電子資源）

4.8*空間連桿機構的速度、加速度分析（網絡電子資源）

4.9輔助閲讀材料

討論題與習題

第5章　機構靜力學基礎

5.1作用在機械上的力

5.2不考慮摩擦情況下平面機構的靜力分析

5.3使用解析法直接計算平衡力和平衡力矩

5.4運動副中摩擦力的確定

5.5考慮運動副摩擦的機構力分析

5.6自鎖

5.7機械效率與自鎖

5.8*機器人機構的力雅可比矩陣（網絡電子資源）

5.9輔助閲讀材料

討論題與習題

第6章　機械系統動力學基礎

6.1機械的運轉

6.2基於拉格朗日方程的機械動力學模型

6.3單自由度機械系統的等效動力學模型

6.4機械運轉週期性速度波動的調節

6.5輔助閲讀材料

討論題與習題

第7章　機械的平衡

7.1機械平衡的分類

7.2剛性轉子的平衡

7.3平面連桿機構的平衡

7.4輔助閲讀材料

討論題與習題

第8章　機構的數型綜合與創新設計

8.1機構綜合的分類

8.2機構創新設計過程與方法

8.3機構數型綜合的枚舉法

8.4演化法

8.5*基於約束的複雜機構構型綜合方法（網絡電子資源）

8.6*其他方法（網絡電子資源）

8.7輔助閲讀材料

討論題與習題

第9章　平面機構的運動綜合

9.1平面機構運動綜合的主要任務

9.2運動綜合的兩種主要方法

9.3平面機構運動綜合的圖解法

9.4平面機構運動綜合的解析法

9.5基於圖譜法及實驗法的軌跡綜合

9.6輔助閲讀材料

討論題與習題

第10章　凸輪機構設計

10.1凸輪機構的運動與傳力特性

10.2凸輪機構的廓線設計

10.3輔助閲讀材料

討論題與習題

第11章　齒輪機構設計

11.1平面齒輪機構的齒廓設計原理及實現

11.2漸開線標準直齒圓柱齒輪的參數設計

11.3標準齒輪的加工

11.4斜齒圓柱齒輪的設計

11.5錐齒輪的設計

11.6輔助閲讀材料

討論題與習題

第12章　輪系設計

12.1定軸輪系的傳動比計算

12.2週轉輪系的傳動比計算

12.3混合輪系的傳動比計算

12.4輪系設計

12.5輔助閲讀材料

討論題與習題

第13章　機構系統的概念設計

13.1機構系統概念設計的一般過程

13.2基本機構的分類枚舉

13.3基本機構的組合方式

13.4簡單機構系統的創新設計方法

13.5複雜機構系統的創新設計方法

13.6機構系統運動方案的優選與設計

13.7機構系統運動循環圖

13.8典型機構系統的運動分析與設計

13.9綜合實例

13.10輔助閲讀材料

討論題與習題

附錄A特種機構

A.1直線機構

A.2平行導向機構

A.3仿圖儀機構

A.4虛擬運動中心機構

A.5運動縮放機構

A.6變點機構

A.7正交機構

A.8變胞機構

A.9往復直線運動機構

A.10聯軸裝置與虎克鉸

A.11反向驅動機構

A.12分度機構

A.13振盪機構

A.14換向機構

A.15間歇機構

A.16肘杆機構

A.17常力機構

A.18雙穩態機構

A.19經典的空間過約束機構

A.20常見的關節型工業機器人

A.21經典並聯機器人

A.22發動機

附錄B機構系統創新設計題目

B.1飛機襟翼展開機構設計

B.2飛機起落架收放機構設計

B.3飛機飛行高度指示機構設計

B.4小型撲翼機構設計

B.5觸覺機構設計

B.6單自由度柔性夾鉗設計

B.7鋼板翻轉機構設計

B.8載重汽車的起重後板設計

B.9自動鑽牀送進機構設計

B.10自動打標機構系統設計

B.11榫槽成型半自動切削機構系統設計

B.12薄壁零件衝壓機構系統設計

B.13半自動平壓模切機構系統設計

B.14平台印刷機主傳動系統設計

B.15改型理髮椅機構設計

B.16雙人沙發牀機構設計

B.17聽課摺椅機構設計

B.18洗瓶機推瓶機構系統的設計

B.19圖形放縮機構的設計

B.20摺疊傘的創新設計

B.21拋光機器人創新設計

B.22自適應越障機器人的改進設計

附錄C剛體運動的數理基礎

C.1座標系

C.2向量

C.3座標變換

C.4剛體運動的基本描述

C.5平面剛體的相對運動

C.6速度瞬心

C.7剛體力學基礎

C.8空間剛體運動（網絡電子資源）

參考文獻 ^[1]