《机械原理》详细阐述了机构学中常用机构的工作原理、分析和设计方法。
《机械原理》以培养学生创新意识和机械系统方案设计能力为目标,以设计为主线,以适应本科教育大众化的时代特点和培养高级应用型人才的需要。
《机械原理》共分12章,主要内容有绪论、平面机构的组成分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系、其他常用机构、机器人机构学、机械系统动力学、机械的平衡、机械执行系统方案设计和机械传动系统方案设计。
作为对教材内容的补充和深化,《机械原理》还配有网络电子资源,即在《机械原理》内容的基础上增加了图形、动画及视频文件,可扫各章节中二维码查看。
《机械原理》主要作为普通高等院校机械工程类专业的教学用书,也可作为近机械类和非机械类专业学生、科研人员及有关工程技术人员的参考书。
机器人学的发展给传统机构学带来了新的活力,任何机械系统的创新都离不开机构的创新。机械原理是以机构学为主要内容的学科,是机械类专业一门主干的技术基础课。课程的主要任务是:在培养机械类高等工程技术人才全局中,使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能,培养学生初步具有确定机械系统运动方案、分析和设计机构的能力以及创新能力。因此,本课程不仅具有培养未来机械工程技术人员的任务,还在知识结构上起到承上启下的作用,为学生学好后续专业课程奠定技术知识基础。
本书是针对机械工程本科专业人才培养目标多层次化的现实和需求,按照高等院校进行课程教学改革和加强教材建设的精神,结合国内外同行的教改实践和科研成果,以工程应用型人才培养为主要目标编写而成的。本书为“十三五”江苏省高等学校重点教材(2019-2-169)。
工程应用型大学的机械类教材建设应满足于应用型大学的实际需求,在内容的选取上要切合工程实际的需要,理论上以必需、够用为度,篇幅上适应课时要求,力求适应高校师生的教与学。本书在内容的取舍和安排上,主要有以下几方面的特点:
(1)在保证教学基本要求和学科知识体系完整的前提下,对教学内容进行了分层次调整,努力做到知识连贯,重点突出。从工程应用和有利于读者理解的角度出发,对语言的描述方式进行了调整,努力做到既严谨准确,又便于理解。
(2)强调对机械原理的基本概念、基本理论及机构分析与设计基本方法的理解和掌握,以常用机构的分析和设计为重点,精心编排教材内容。以图解法建立直观概念,加强解析法的设计与分析的内容,注重将机械原理与现代设计方法相结合,使学生掌握使用计算机处理机构设计与分析问题的算法与思路,适应未来实际工作的需要;删去了机构运动分析的图解法、机构动态静力分析、机构的摩擦等与先修课程重复的内容。
(3)从学科发展和技术创新的角度出发,对机构学发展的趋势和创新技术进行了必要的介绍,增加了机器人机构学的知识,使读者开阔眼界,了解学科的发展和工程应用,试图达到培养学生创新意识和素质的目的。
(4)增加了拓展知识。拓展知识以图片、动画及视频等形式出现,将最新的研究成果融入教学中,读者可以通过扫二维码学习相关内容。
本书适用于普通高等学校机械类各专业,也可供近机械类专业使用。全书各章自成系统,这为教材的灵活使用提供了条件,各校可根据自身的课程安排和学时情况选取章节内容,书中有的章节可不作教学要求。
第1章 绪论
1.1 机械原理课程的研究对象和内容
1.1.1 机器和机构
1.1.2 机构分析与综合
1.1.3 课程研究内容
1.2 学习本课程的目的和方法
1.2.1 学习本课程的目的
1.2.2 学习本课程的方法
1.3 机械原理学科的发展
1.3.1 机构结构理论
1.3.2 平面与空间连杆机构
1.3.3 凸轮机构
1.3.4 其他机构
1.3.5 机械动力学
1.3.6 机构的最优化设计
1.3.7 仿生机构学
1.3.8 微型机械
1.3.9 机构系统设计
习题
第2章 平面机构的组成分析
2.1 机构的组成
2.1.1 构件
2.1.2 运动副
2.1.3 运动链
2.1.4 机构
2.2 平面机构运动简图
2.2.1 运动简图
2.2.2 运动简图的绘制
2.3 平面机构的自由度
2.3.1 机构自由度计算
2.3.2 机构具有确定运动的条件
2.3.3 计算机构自由度时应注意的问题
2.4 平面机构的组成原理和结构分析
2.4.1 平面机构的高副低代
2.4.2 机构的组成原理
2.4.3 机构的结构分析
习题
第3章 平面连杆机构
3.1 平面连杆机构的类型
3.1.1 连杆机构的基本类型
3.1.2 四杆机构的演化
3.2 平面连杆机构的工作特性
3.2.1 四杆机构的运动特性
3.2.2 四杆机构的传力特性
3.3 平面四杆机构的设计
3.3.1 四杆机构设计的基本问题
3.3.2 平面四杆机构的设计
3.4 平面机构的运动分析
3.4.1 平面机构速度分析的瞬心法
3.4.2 平面机构运动分析的解析法
习题
……
第4章 凸轮机构
第5章 齿轮机构
第6章 轮系
第7章 其他常用机构
第8章 机器人机构学
第9章 机械系统动力学
第10章 机械的平衡
第11章 机械执行系统方案设计
第12章 机械传动系统方案设计
参考文献