本書(shū)是根據(jù)普通高等院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，為了滿(mǎn)足“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”教學(xué)要求編寫(xiě)的。本書(shū)分為11章，首先介紹了機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、步驟、要求和時(shí)間安排以及機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，并列出了教學(xué)中常見(jiàn)的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目，然后分別介紹了常見(jiàn)機(jī)構(gòu)（包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)）和傳動(dòng)零件（包括帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)）的應(yīng)用和設(shè)計(jì)方法，最后介紹了功能機(jī)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)方法。
本書(shū)匯集了哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理課程教學(xué)多年的經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)容豐富，可作為普通高等學(xué)校機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)書(shū)，也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教師和工程技術(shù)人員參考。
適讀人群 ：可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教師和工程技術(shù)人員參考
“中心藏之，何日忘之”，在新中國(guó)成立60周年之際，時(shí)隔“21世紀(jì)高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)系列教材”出版9年之后，再次為此系列教材寫(xiě)序時(shí)，《詩(shī)經(jīng)》中的這兩句詩(shī)又一次涌上心頭，衷心感謝作者們的辛勤寫(xiě)作，感謝多年來(lái)讀者對(duì)這套系列教材的支持與信任，感謝為這套系列教材出版與完善作過(guò)努力的所有朋友們。
追思世紀(jì)交替之際，華中科技大學(xué)出版社在眾多院士和專(zhuān)家的支持與指導(dǎo)下，根據(jù)1998年教育部頒布的新的普通高等學(xué)校專(zhuān)業(yè)目錄，緊密結(jié)合“機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案體系改革的研究與實(shí)踐”和“工程制圖與機(jī)械基礎(chǔ)系列課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革研究與實(shí)踐”兩個(gè)重大教學(xué)改革成果，約請(qǐng)全國(guó)20多所院校數(shù)十位長(zhǎng)期從事教學(xué)和教學(xué)改革工作的教師，經(jīng)多年辛勤勞動(dòng)編寫(xiě)了“21世紀(jì)高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)系列教材”。這套系列教材共出版了20多本，涵蓋了“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)的所有主要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和部分專(zhuān)業(yè)方向選修課程，是一套改革力度比較大的教材，集中反映了華中科技大學(xué)和國(guó)內(nèi)眾多兄弟院校在改革機(jī)械工程類(lèi)人才培養(yǎng)模式和課程內(nèi)容體系方面所取得的成果。
這套系列教材出版發(fā)行9年來(lái)，已被全國(guó)數(shù)百所院校采用，受到了教師和學(xué)生的廣泛歡迎。目前，已有13本列入普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，多本獲國(guó)家級(jí)、省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。其中的一些教材（如《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》《機(jī)電傳動(dòng)控制》《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等）已成為同類(lèi)教材的佼佼者。更難得的是，“21世紀(jì)高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)系列教材”也已成為一個(gè)著名的叢書(shū)品牌。9年前為這套教材作序的時(shí)候，我希望這套教材能加強(qiáng)各兄弟院校在教學(xué)改革方面的交流與合作，對(duì)機(jī)械工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高起到積極的促進(jìn)作用，現(xiàn)在看來(lái)，這一目標(biāo)很好地達(dá)到了，讓人倍感欣慰。
李白講得十分正確：“人非堯舜，誰(shuí)能盡善？”我始終認(rèn)為，金無(wú)足赤，人無(wú)完人，文無(wú)完文，書(shū)無(wú)完書(shū)。盡管這套系列教材取得了可喜的成績(jī)，但毫無(wú)疑問(wèn)，這套書(shū)中，某本書(shū)中，這樣或那樣的錯(cuò)誤、不妥、疏漏與不足，必然會(huì)存在。何況形勢(shì)總在不斷地發(fā)展，更需要進(jìn)一步來(lái)完善，與時(shí)俱進(jìn)，奮發(fā)前進(jìn)。較之9年前，機(jī)械工程學(xué)科有了很大的變化和發(fā)展，為了滿(mǎn)足當(dāng)前機(jī)械工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需要，華中科技大學(xué)出版社在教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的指導(dǎo)下，對(duì)這套系列教材進(jìn)行了全面修訂，并在原基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展，在全國(guó)范圍內(nèi)約請(qǐng)了一大批知名專(zhuān)家，力爭(zhēng)組織最好的作者隊(duì)伍，有計(jì)劃地更新和豐富“21世紀(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)系列教材”。此次修訂可謂非常必要，十分及時(shí)，修訂工作也極為認(rèn)真。
“得時(shí)后代超前代，識(shí)路前賢勵(lì)后賢�！边@套系列教材能取得今天的成績(jī)，是幾代機(jī)械工程教育工作者和出版工作者共同努力的結(jié)果。我深信，對(duì)于這次計(jì)劃進(jìn)行修訂的教材，編寫(xiě)者一定能在繼承已出版教材優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合高等教育的深入推進(jìn)與本門(mén)課程的教學(xué)發(fā)展形勢(shì)，廣泛聽(tīng)取使用者的意見(jiàn)與建議，將教材凝練為精品；對(duì)于這次新拓展的教材，編寫(xiě)者也一定能吸收和發(fā)展原教材的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合自身的特色，寫(xiě)成高質(zhì)量的教材，以適應(yīng)“提高教育質(zhì)量”這一要求。是的，我一貫認(rèn)為我們的事業(yè)是集體的，我們深信由前賢、后賢一起一定能將我們的事業(yè)推向新的高度！
盡管這套系列教材正開(kāi)始全面的修訂，但真理不會(huì)窮盡，認(rèn)識(shí)不是終結(jié)，進(jìn)步?jīng)]有止境。“嚶其鳴矣，求其友聲”，我們衷心希望同行專(zhuān)家和讀者繼續(xù)不吝賜教，及時(shí)批評(píng)指正。
是為之序。
第1章機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介（1）
1.1機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的（1）
1.2機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容（1）
1.3機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的邏輯過(guò)程（2）
1.4機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的步驟（3）
1.5機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的要求（3）
1.6機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排（6）
第2章機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（7）
2.1機(jī)械系統(tǒng)的使用功能描述（7）
2.2工藝方法分析（7）
2.3機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)功能分析（9）
2.4機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬訂（21）
2.5機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)尺寸確定（25）
2.6機(jī)械系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的分析（32）
第3章機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（33）
3.1產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案1）（33）
3.2產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案2）（33）
3.3產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案3）（34）
3.4產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案4）（34）
3.5產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案5）（35）
3.6產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案6）（35）
3.7產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案7）（36）
3.8產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案8）（36）
3.9產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案9）（37）
3.10產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線(xiàn)（方案10）（37）
3.11沖壓機(jī)（38）
3.12分度沖壓機(jī)（方案1）（38）
3.13分度沖壓機(jī)（方案2）（38）
3.14輸送線(xiàn)布料裝置（方案1)（39）
3.15輸送線(xiàn)布料裝置（方案2）（39）
3.16輸送線(xiàn)布料裝置（方案3）（40）
3.17輸送線(xiàn)布料裝置（方案4）（40）
3.18輸送線(xiàn)布料裝置（方案5）（41）
3.19輸送線(xiàn)布料裝置（方案6）（41）
3.20輸送線(xiàn)布料裝置（方案7）（42）
3.21輸送線(xiàn)布料裝置（方案8）（42）
3.22輸送線(xiàn)布料裝置（方案9）（43）
3.23輸送線(xiàn)布料裝置（方案10）（43）
3.24輸送線(xiàn)布料裝置（方案11）（44）
3.25輸送線(xiàn)布料裝置（方案12)（44）
3.26輸送線(xiàn)布料裝置（方案13）（45）
3.27輸送線(xiàn)布料裝置（方案14）（45）
3.28輸送線(xiàn)布料裝置（方案15）（46）
3.29輸送線(xiàn)布料裝置（方案16）（46）
3.30輸送線(xiàn)布料裝置（方案17）（47）
3.31輸送線(xiàn)布料裝置（方案18)（47）
3.32輸送線(xiàn)布料裝置（方案19）（48）
3.33輸送線(xiàn)布料裝置（方案20)（48）
3.34輸送線(xiàn)布料裝置（方案21)（49）
3.35輸送線(xiàn)布料裝置（方案22)（49）
3.36牛頭刨床（方案1)（50）
3.37牛頭刨床（方案2)（50）
3.38牛頭刨床（方案3)（50）
第4章四連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（51）
4.1鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（51）
4.2曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)（79）
第5章凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用與設(shè)計(jì)（85）
5.1凸輪機(jī)構(gòu)的術(shù)語(yǔ)及一般設(shè)計(jì)步驟（85）
5.2凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（88）
5.3盤(pán)形凸輪的設(shè)計(jì)（104）
5.4圓柱凸輪的設(shè)計(jì)（113）
第6章齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用與設(shè)計(jì)（118）
6.1圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何尺寸計(jì)算（118）
6.2齒輪在變速系統(tǒng)中的應(yīng)用與設(shè)計(jì)（136）
第7章間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用與設(shè)計(jì)（142）
7.1外接齒嚙式棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)（142）
7.2槽輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)（145）
7.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)（150）
第8章螺旋機(jī)構(gòu)應(yīng)用與設(shè)計(jì)（159）
8.1螺旋機(jī)構(gòu)的分類(lèi)與特點(diǎn)（159）
8.2螺旋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性（160）
8.3螺旋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)形式與特點(diǎn)（165）
8.4螺旋機(jī)構(gòu)的應(yīng)用（168）
8.5螺紋的基本參數(shù)（169）
第9章帶傳動(dòng)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)（181）
9.1帶傳動(dòng)的種類(lèi)及選用（181）
9.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容（187）
9.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（188）
9.4平帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（200）
9.5同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)（208）
9.6傳動(dòng)帶的張緊（228）
第10章鏈傳動(dòng)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)（229）
10.1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)及選用（229）
10.2滾子鏈傳動(dòng)（230）
10.3滾子鏈鏈輪（240）
10.4鏈傳動(dòng)的布置與張緊（242）
第11章功能機(jī)構(gòu)與功能結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)（247）
11.1行程放大機(jī)構(gòu)（247）
11.2步進(jìn)送料機(jī)構(gòu)（249）
11.3運(yùn)動(dòng)解耦結(jié)構(gòu)（250）
參考文獻(xiàn)（252）
第1章機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
1.1機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的
機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用機(jī)械原理課程所掌握的知識(shí)進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、各類(lèi)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析能力的綜合訓(xùn)練過(guò)程。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的是：
（1）通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，掌握機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的一般方法和規(guī)律；
（2）掌握機(jī)械系統(tǒng)的功能分析方法、工藝分析方法及機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的繪制方法，并能根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案；
（3）掌握齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)的選用、設(shè)計(jì)和分析；
（4）能夠?qū)C(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案進(jìn)行分析并繪制其真實(shí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；
（5）掌握機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)方法。
1.2機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容
機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，實(shí)現(xiàn)2個(gè)或3個(gè)執(zhí)行構(gòu)件簡(jiǎn)單工藝動(dòng)作的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。
機(jī)械系統(tǒng)的功能是由工藝方法實(shí)現(xiàn)的，而工藝方法是由工藝動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的，工藝動(dòng)作則是由機(jī)械系統(tǒng)中的執(zhí)行構(gòu)件完成的。大多數(shù)機(jī)械系統(tǒng)要求的執(zhí)行構(gòu)件都在2個(gè)以上，并且這些執(zhí)行構(gòu)件的工藝動(dòng)作不是隨意的，而是要根據(jù)工藝方法的要求協(xié)調(diào)動(dòng)作。一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中的多個(gè)執(zhí)行構(gòu)件所需的動(dòng)作協(xié)調(diào)有以下幾種。
（1）時(shí)序協(xié)調(diào)要求各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件按照工藝方法的需要滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)順序的協(xié)調(diào)動(dòng)作。
（2）空間協(xié)調(diào)要求各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件按照工藝方法的需要滿(mǎn)足位移、行程和空間位置的協(xié)調(diào)動(dòng)作。
（3）速度協(xié)調(diào)要求各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件或者某些執(zhí)行構(gòu)件按照工藝方法的需要滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)速度的協(xié)調(diào)動(dòng)作。
（4）加速度協(xié)調(diào)要求各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件或者某些執(zhí)行構(gòu)件按照工藝方法的需要滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)加速度的協(xié)調(diào)動(dòng)作。
（5）力或力矩協(xié)調(diào)要求各個(gè)執(zhí)行構(gòu)件或者某些執(zhí)行構(gòu)件按照工藝方法的需要滿(mǎn)足力或者力矩的協(xié)調(diào)動(dòng)作。
當(dāng)然，在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)中并不是所有的執(zhí)行構(gòu)件都要滿(mǎn)足所有的上述協(xié)調(diào)關(guān)系。由于機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是機(jī)械原理課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，考慮到學(xué)生在這一學(xué)習(xí)階段掌握知識(shí)的局限性，把能夠設(shè)計(jì)2個(gè)或3個(gè)執(zhí)行構(gòu)件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單工藝動(dòng)作時(shí)序協(xié)調(diào)的機(jī)械系統(tǒng)定為機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的基本培養(yǎng)目標(biāo)。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是：
（1）機(jī)械系統(tǒng)使用功能、工藝方法分析及機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖繪制；
（2）應(yīng)用齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)2個(gè)或3個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的時(shí)序協(xié)調(diào)動(dòng)作，部分實(shí)現(xiàn)其空間協(xié)調(diào)；
（3）齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)分析和力分析；
（4）分析機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，并繪制實(shí)際機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；
（5）撰寫(xiě)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
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