前言
第1章緒論
1.1機器、機構(gòu)與機械
1.2運動與約束
1.3力學(xué)與機構(gòu)學(xué)
1.4數(shù)學(xué)與機構(gòu)學(xué)
1.5機構(gòu)分析與綜合
1.6輔助工具及軟件
1.7機構(gòu)設(shè)計與工程實踐
1.8機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計過程
1.9機構(gòu)設(shè)計實例——小型撲翼機構(gòu)的設(shè)計
1.10機械原理課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容與目標(biāo)
1.11機械原理課程的學(xué)習(xí)方法
1.12如何使用本書
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習(xí)題
第一篇機構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)篇
第2章常用機構(gòu)
2.1機構(gòu)的組成
2.1.1構(gòu)件
2.1.2運動副
2.1.3運動鏈與機構(gòu)
2.2機構(gòu)的表達
2.3常用機構(gòu)的特點及應(yīng)用
2.3.1連桿機構(gòu)
2.3.2凸輪機構(gòu)
2.3.3齒輪機構(gòu)
2.3.4輪系
2.3.5間歇運動機構(gòu)
2.3.6螺旋機構(gòu)
2.3.7聯(lián)軸器與萬向聯(lián)軸器
2.3.8撓性傳動機構(gòu)
2.3.9柔性機構(gòu)
2.3.10組合機構(gòu)
2.4本章小結(jié)
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習(xí)題
第3章機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析
3.1研究簡史
3.2機構(gòu)自由度的概念
3.3平面機構(gòu)的自由度計算公式
3.3.1平面機構(gòu)自由度計算的基本公式
3.3.2局部自由度
3.3.3冗余約束
3.3.4公共約束
3.3.5綜合實例
*3.4空間機構(gòu)的自由度計算
3.4.1CGK公式
3.4.2通用的自由度計算公式
3.5機構(gòu)的確定性運動
3.5.1機構(gòu)具有確定運動的條件
*3.5.2輸入選取與變自由度機構(gòu)
3.6機構(gòu)存在曲柄的條件——格拉霍夫定理
3.7機構(gòu)的組成原理
3.7.1基于桿組的平面機構(gòu)組成原理
*3.7.2基于運動功能模塊的機構(gòu)組成原理
3.8本章小結(jié)
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習(xí)題
第4章機構(gòu)的數(shù)型綜合與創(chuàng)新設(shè)計
4.1機構(gòu)綜合的分類
4.1.1數(shù)綜合
4.1.2型綜合
4.1.3尺度綜合
4.2機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方法
4.2.1概述
4.2.2發(fā)展趨勢
4.3枚舉法
4.3.1對已有機構(gòu)的分類枚舉
4.3.2基于自由度計算公式的枚舉法
4.4演化法
4.4.1機構(gòu)的倒置
4.4.2運動學(xué)等效置換
4.4.3其他方法
4.5組合法
4.5.1基于不同方式的簡單組合
4.5.2借助數(shù)學(xué)工具的模塊組合
4.6本章小結(jié)
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習(xí)題
第二篇機構(gòu)運動學(xué)基礎(chǔ)篇
第5章平面機構(gòu)的運動分析
5.1平面機構(gòu)運動分析的圖解法
5.1.1位置分析的圖解法
5.1.2速度、加速度多邊形法
5.2平面機構(gòu)速度分析的瞬心法
5.2.1速度瞬心的概念
5.2.2機構(gòu)瞬心的確定
5.2.3機構(gòu)速度分析的瞬心法
5.2.4機構(gòu)瞬心的應(yīng)用實例
5.3平面機構(gòu)位置分析的解析法
5.3.1基本原理：閉環(huán)方程
5.3.2復(fù)數(shù)法
*5.4平面機構(gòu)位置分析的數(shù)值解法
5.5平面機構(gòu)速度、加速度分析的解析法
5.5.1直接對位置方程求一、二階導(dǎo)數(shù)
5.5.2復(fù)數(shù)法
5.5.3運動影響系數(shù)法
5.5.4向量法
5.5.5綜合實例
5.6平面機構(gòu)運動分析的虛擬樣機仿真法
5.7運動學(xué)性能分析與評價
5.7.1急回特性
5.7.2傳動性能
5.7.3運動可行域與工作空間
5.8本章小結(jié)
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習(xí)題
第6章平面機構(gòu)的運動綜合
6.1平面機構(gòu)運動綜合的基本問題
6.2運動綜合的兩種主要方法
6.3平面機構(gòu)運動綜合的圖解法
6.3.1特殊函數(shù)生成問題的設(shè)計——給定行程的機構(gòu)設(shè)計
6.3.2剛體導(dǎo)引機構(gòu)的設(shè)計
6.3.3設(shè)計函數(shù)生成機構(gòu)的剛化反轉(zhuǎn)法
6.4平面機構(gòu)運動綜合的解析法
6.4.1位移矩陣法
6.4.2復(fù)數(shù)法（雙桿組法）
6.4.3其他解析方法
6.5基于圖譜法或?qū)嶒灧ǖ能壽E綜合
*6.6平面機構(gòu)運動學(xué)優(yōu)化設(shè)計概述
6.7本章小結(jié)
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習(xí)題
第7章凸輪機構(gòu)及其設(shè)計
7.1凸輪機構(gòu)的發(fā)展簡史
7.2凸輪機構(gòu)的運動與傳力特性
7.2.1凸輪機構(gòu)的工作循環(huán)
7.2.2從動件的運動表達
7.2.3從動件的運動規(guī)律
7.2.4凸輪機構(gòu)的壓力角
7.3凸輪機構(gòu)的廓線設(shè)計
7.3.1基本原理
7.3.2圖解法
7.3.3解析法
7.3.4虛擬樣機法
7.4凸輪機構(gòu)基本參數(shù)的確定
7.4.1滾子半徑的確定
7.4.2平底寬度的確定
7.4.3基圓半徑的確定
7.5凸輪機構(gòu)設(shè)計的計算機輔助設(shè)計方法
7.6本章小結(jié)
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習(xí)題
第8章齒輪機構(gòu)及其設(shè)計
8.1齒輪機構(gòu)的發(fā)展簡史
8.2齒廓曲線
8.2.1齒廓嚙合基本定律
8.2.2共軛齒廓
8.2.3漸開線齒廓
8.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸
8.3.1齒輪的各部分名稱
8.3.2基本參數(shù)
8.3.3幾何尺寸
8.4漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的嚙合傳動
8.4.1正確嚙合條件
8.4.2標(biāo)準(zhǔn)安裝與非標(biāo)準(zhǔn)安裝
8.4.3嚙合傳動過程
8.4.4連續(xù)傳動與重合度
8.5漸開線齒輪的加工原理
8.5.1加工原理
8.5.2根切現(xiàn)象
8.6漸開線變位齒輪機構(gòu)簡介
8.6.1變位齒輪
8.6.2變位齒輪傳動
8.7斜齒圓柱齒輪機構(gòu)
8.7.1斜齒圓柱齒輪齒面的形成
8.7.2斜齒圓柱齒輪的基本參數(shù)及幾何尺寸
8.7.3斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動
8.7.4斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)
8.7.5斜齒圓柱齒輪傳動的特點
8.8直齒錐齒輪機構(gòu)
8.8.1錐齒輪機構(gòu)的傳動特點
8.8.2錐齒輪的背錐與當(dāng)量齒數(shù)
8.8.3直齒錐齒輪的基本參數(shù)與尺寸計算
8.8.4直齒錐齒輪的嚙合傳動
8.9蝸桿蝸輪機構(gòu)
8.9.1蝸桿蝸輪機構(gòu)傳動及特點
8.9.2蝸桿蝸輪機構(gòu)正確嚙合條件
8.9.3蝸桿蝸輪機構(gòu)的基本參數(shù)及幾何尺寸
8.10本章小結(jié)
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習(xí)題
第9章輪系及其設(shè)計
9.1定軸輪系的傳動比計算
9.1.1理論基礎(chǔ)
9.1.2平面定軸輪系的傳動比計算
9.1.3空間定軸輪系的傳動比計算
9.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算
9.2.1周轉(zhuǎn)輪系的分類
9.2.2周轉(zhuǎn)輪系的傳動比計算
9.2.3計算實例
9.3混合輪系的傳動比計算
9.4輪系設(shè)計
9.4.1定軸輪系設(shè)計
9.4.2周轉(zhuǎn)輪系設(shè)計
9.5本章小結(jié)
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習(xí)題
第三篇機械系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)篇
第10章平面機構(gòu)的力分析
10.1機械動力學(xué)分析的研究歷程
10.2作用在構(gòu)件上的力
10.2.1作用在構(gòu)件上的力
10.2.2構(gòu)件慣性力和慣性力矩的確定
10.3不考慮摩擦情況下平面機構(gòu)的動態(tài)靜力分析
10.3.1構(gòu)件組的靜定條件
10.3.2平面機構(gòu)的動態(tài)靜力分析
10.3.3平衡力和平衡力矩的直接解析確定
10.3.4綜合實例：單自由度撲翼機構(gòu)的受力分析
10.4考慮運動副摩擦的機構(gòu)力分析
10.4.1運動副中摩擦力的確定
10.4.2考慮運動副摩擦?xí)r的平面機構(gòu)受力分析
10.5機械的自鎖
10.5.1自鎖的概念與意義
10.5.2典型機械的自鎖條件
10.6機械效率
10.6.1機械效率的概念與計算
10.6.2機械效率與自鎖
10.6.3提高機械效率的途徑
10.7本章小結(jié)
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習(xí)題
第11章機械系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)
11.1機械的運轉(zhuǎn)
11.1.1機械運轉(zhuǎn)的三個階段
11.1.2作用在機械上的已知外力
11.2機械系統(tǒng)的動力學(xué)建模
11.2.1基于拉格朗日方程的動力學(xué)模型
11.2.2單自由度機械系統(tǒng)的等效動力學(xué)模型
11.3機械動力學(xué)方程的建立與求解
11.3.1轉(zhuǎn)化件動力學(xué)方程的兩種形式
11.3.2等效力矩和等效轉(zhuǎn)動慣量均為位置函數(shù)時機械運動的求解
11.4機械運轉(zhuǎn)周期性速度波動的調(diào)節(jié)
11.4.1周期性速度波動產(chǎn)生的原因
11.4.2周期性速度波動的衡量指標(biāo)
11.4.3周期性速度波動調(diào)節(jié)的基本原理
11.5本章小結(jié)
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習(xí)題
第12章機械的平衡
12.1機械平衡的發(fā)展簡史
12.2機械平衡的分類
12.3剛性轉(zhuǎn)子的平衡
12.3.1剛性轉(zhuǎn)子不平衡的原因及分類
12.3.2靜平衡原理及方法
12.3.3靜平衡試驗原理
12.3.4動平衡的力學(xué)分析與設(shè)計
12.3.5動平衡試驗簡介
12.3.6轉(zhuǎn)子的平衡精度
12.4平面機構(gòu)的平衡
12.4.1平面機構(gòu)平衡的一般原理
12.4.2機構(gòu)擺動力的完全平衡
12.4.3機構(gòu)擺動力的部分平衡
12.4.4平行四桿機構(gòu)的重力平衡
12.5本章小結(jié)
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習(xí)題
*第13章柔性機構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)
13.1柔性機構(gòu)的發(fā)展簡史
13.2柔性機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成
13.2.1柔性單元
13.2.2柔性鉸鏈
13.2.3柔性機構(gòu)的分類與組成
13.3柔性機構(gòu)的主要性能
13.4平面柔性機構(gòu)的運動學(xué)分析
13.4.1基本柔性單元的偽剛體模型
13.4.2基于偽剛體模型法的平面柔性機構(gòu)的運動學(xué)分析
13.5平面柔性機構(gòu)的運動綜合
13.6平面柔性機構(gòu)的力學(xué)分析
13.6.1平面柔性機構(gòu)的靜力學(xué)分析
13.6.2平面柔性機構(gòu)的動力學(xué)分析
13.7柔性機構(gòu)的加工方法概述
13.8本章小結(jié)
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習(xí)題
第四篇機械系統(tǒng)方案設(shè)計篇
第14章機械系統(tǒng)的方案設(shè)計
14.1機械系統(tǒng)方案設(shè)計概述
14.1.1一般過程
14.1.2基本原則
14.2功能設(shè)計
14.2.1功能原理設(shè)計
14.2.2功能分析與工藝動作分解
14.3執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計
14.3.1執(zhí)行機構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計
14.3.2執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計
14.4原動機與傳動系統(tǒng)的選擇
14.4.1原動機的類型與特點
14.4.2原動機的選擇
14.4.3傳動系統(tǒng)形式的選擇
14.5機械系統(tǒng)的運動參數(shù)設(shè)計
14.6方案評價與決策
14.7設(shè)計實例1：印刷機蘸油機構(gòu)的方案設(shè)計
14.8設(shè)計實例2：多自由度微創(chuàng)手術(shù)機械手的方案設(shè)計
14.8.1功能原理設(shè)計
14.8.2構(gòu)型綜合與優(yōu)選
14.8.3運動學(xué)分析與綜合
14.8.4通過靜力學(xué)分析確定驅(qū)動力矩
14.8.5具有重力自平衡功能的RCM機構(gòu)設(shè)計
14.8.6樣機試制
14.9本章小結(jié)
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習(xí)題
附錄
附錄 A特種功能機構(gòu)
A.1直線運動機構(gòu)
A.2平行導(dǎo)向機構(gòu)
A.3仿圖儀機構(gòu)
A.4虛擬運動中心機構(gòu)
A.5運動縮放機構(gòu)
A.6肘桿機構(gòu)
A.7變點機構(gòu)
A.8平板折展機構(gòu)
A.9變胞機構(gòu)
A.10往復(fù)直線運動機構(gòu)
A.11振蕩機構(gòu)
A.12間歇機構(gòu)
A.13分度機構(gòu)
A.14換向機構(gòu)
A.15反向驅(qū)動機構(gòu)
A.16聯(lián)軸裝置與虎克鉸
A.17常力機構(gòu)
A.18雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)
A.19經(jīng)典空間過約束機構(gòu)
A.20常見的關(guān)節(jié)型工業(yè)機器人
A.21經(jīng)典并聯(lián)機器人
A.22發(fā)動機
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附錄B平面剛體運動的數(shù)理基礎(chǔ)
B.1坐標(biāo)系
B.2向量
B.2.1向量的運算
B.2.2平面向量的復(fù)數(shù)表達
B.2.3向量對時間的導(dǎo)數(shù)運算及應(yīng)用
B.3坐標(biāo)變換
B.4平面剛體運動的基本描述
B.4.1剛體運動的一般定義
B.4.2剛體基本運動
B.4.3一般平面運動
B.5平面剛體的相對運動
B.5.1相對位置
B.5.2相對速度
B.5.3相對加速度
B.6速度瞬心
B.7剛體力學(xué)基礎(chǔ)
B.7.1靜力學(xué)分析的基本原理
B.7.2牛頓三定律
B.7.3動力學(xué)方程
B.7.4達朗貝爾原理
B.7.5功能轉(zhuǎn)化定理
B.7.6虛位移原理
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附錄C圖論的基本知識
C.1圖中涉及的基本概念
C.2樹的遍歷
C.3圖的矩陣表達
C.4機構(gòu)的拓撲圖表達
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附錄D綜合性虛擬仿真題目
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附錄E機械系統(tǒng)方案與創(chuàng)新設(shè)計題目
E.1飛機襟翼展開機構(gòu)
E.2飛機起落架收放機構(gòu)
E.3飛機飛行高度指示機構(gòu)
E.4小型撲翼機構(gòu)
E.5觸覺機構(gòu)
E.6單自由度柔性夾鉗
E.7鋼板翻轉(zhuǎn)機構(gòu)
E.8載貨汽車的起重后板
E.9自動鉆床送進機構(gòu)
E.10自動打標(biāo)機構(gòu)
E.11榫槽成型半自動切削機構(gòu)
E.12薄壁零件沖壓機構(gòu)
E.13半自動平壓模切機
E.14平臺印刷機主傳動系統(tǒng)
E.15改型理發(fā)椅機構(gòu)
E.16雙人沙發(fā)床機構(gòu)
E.17聽課折椅機構(gòu)
E.18洗瓶機推瓶機構(gòu)
E.19圖形放縮機構(gòu)
E.20柔性可折疊傘
E.21適于狹小空間操作的拋光機器人
E.22自適應(yīng)越障機器人
E.23仿生機構(gòu)設(shè)計（項目實踐）
E.24水果采摘機構(gòu)設(shè)計（項目實踐）
參考文獻