本書是根據教育部高等教育機械基礎課程教學指導委員分會的要求而編寫的，旨在滿足全國眾多應用型本科院校培養機械類人才的需要。全書共12章，內容包括緒論、平面機構的結構分析、平面連桿機構及其設計、凸輪機構及其設計、齒輪機構及其設計、輪系及其設計、間歇運動機構、平面機構的運動分析、平面機構的力分析、機械的平衡、機械的運轉及其速度波動的調節、機械系統的方案設計。在各章后附有一定數量的思考題與習題及考研真題，以利于讀者學習。
張靜，河北建筑工程學院機械工程學院專職教師，副教授，長期從事機械原理及機械設計基礎課程教學，參與編寫教材多本。
第1章 緒論1
1.1 機械原理課程研究的對象與內容1
1.1.1 機器1
1.1.2 機構3
1.2 機械原理課程在專業中的地位和作用3
1.3 如何進行本課程的學習4
1.4 機械原理學科的發展現狀及趨勢4
習題與思考題5
第2章 平面機構的結構分析6
2.1 平面機構的結構分析的內容和目的6
2.2 機構的組成6
2.2.1 構件與零件6
2.2.2 運動副6
2.2.3 運動鏈7
2.3 平面機構運動簡圖8 第1章 緒論1
1.1 機械原理課程研究的對象與內容1
1.1.1 機器1
1.1.2 機構3
1.2 機械原理課程在專業中的地位和作用3
1.3 如何進行本課程的學習4
1.4 機械原理學科的發展現狀及趨勢4
習題與思考題5
第2章 平面機構的結構分析6
2.1 平面機構的結構分析的內容和目的6
2.2 機構的組成6
2.2.1 構件與零件6
2.2.2 運動副6
2.2.3 運動鏈7
2.3 平面機構運動簡圖8
2.3.1 構件的自由度8
2.3.2 運動副的分類及表示8
2.3.3 構件的分類及表示9
2.3.4 平面機構運動簡圖12
2.4 平面機構自由度13
2.4.1 平面機構自由度計算公式13
2.4.2 平面機構具有確定運動的條件14
2.4.3 計算平面機構自由度時應注意的事項15
2.5 平面機構的組成原理與結構分析19
2.5.1 平面機構的組成原理19
2.5.2 平面機構的結構分類20
2.5.3 平面機構的高副低代20
2.5.4 平面機構的結構分析22
習題與思考題24
第3章 平面連桿機構及其設計26
3.1 平面連桿機構及其傳動特點26
3.2 鉸鏈四桿機構的基本類型及其演化26
3.2.1 鉸鏈四桿機構的基本類型及其應用26
3.2.2 鉸鏈四桿機構存在曲柄的條件29
3.2.3 鉸鏈四桿機構的演化30
3.3 平面四桿機構的基本知識33
3.3.1 平面四桿機構的急回運動特性33
3.3.2 平面四桿機構的死點34
3.3.3 平面四桿機構的壓力角和傳動角34
3.4 平面四桿機構的設計35
3.4.1 用圖解法設計平面四桿機構36
3.4.2 用解析法設計平面四桿機構39
3.4.3 用實驗法設計平面四桿機構40
習題與思考題40
第4章 凸輪機構及其設計45
4.1 凸輪機構的概述45
4.1.1 凸輪機構的組成45
4.1.2 凸輪機構的應用和分類45
4.2 從動件的運動規律48
4.2.1 凸輪機構的基本概念和參數48
4.2.2 從動件常用的運動規律49
4.2.3 從動件運動規律的選擇59
4.3 盤形凸輪輪廓曲線的設計60
4.3.1 凸輪輪廓曲線設計的基本原理60
4.3.2 用圖解法設計盤形凸輪輪廓曲線61
4.3.3 用解析法設計盤形凸輪輪廓曲線65
4.4 凸輪機構基本參數的確定68
4.4.1 壓力角的確定68
4.4.2 基圓半徑的確定71
4.4.3 滾子半徑的確定71
4.4.4 平底尺寸的確定72
習題與思考題73
第5章 齒輪機構及其設計76
5.1 概述76
5.1.1 齒輪機構的特點76
5.1.2 齒輪機構的分類76
5.2 齒廓嚙合基本定理78
5.2.1 傳動比78
5.2.2 齒廓嚙合基本定理78
5.3 漸開線的形成及其性質79
5.3.1 漸開線的形成79
5.3.2 漸開線的性質80
5.3.3 漸開線方程與漸開線函數80
5.4 漸開線標準直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸81
5.4.1 齒輪各部分名稱和符號81
5.4.2 標準齒輪的基本參數83
5.4.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算83
5.5 漸開線齒輪傳動及漸開線齒廓的嚙合特性85
5.5.1 節點、節圓、嚙合線和嚙合角85
5.5.2 漸開線齒廓的嚙合特性85
5.6 漸開線齒輪正確嚙合和連續傳動的條件87
5.6.1 正確嚙合的條件87
5.6.2 正確安裝條件88
5.6.3 連續傳動條件90
5.7 漸開線齒廓的切削加工92
5.7.1 漸開線齒廓的切削原理92
5.7.2 漸開線齒廓的根切現象及其產生的原因95
5.7.3 漸開線標準齒輪不根切的條件95
5.8 變位齒輪概述96
5.8.1 變位齒輪的概念96
5.8.2 不根切的最小變位系數xmin96
5.8.3 變位齒輪的幾何尺寸97
5.8.4 變位齒輪傳動98
5.8.5 變位齒輪傳動類型及特點100
5.8.6 變位齒輪傳動的設計步驟100
5.9 斜齒圓柱齒輪機構101
5.9.1 斜齒圓柱齒輪齒面的形成及其傳動特點101
5.9.2 斜齒圓柱齒輪的基本參數及幾何尺寸102
5.9.3 斜齒圓柱齒輪的當量齒輪和當量齒數105
5.9.4 斜齒圓柱齒輪嚙合傳動106
5.9.5 交錯軸斜齒輪傳動107
5.10 圓錐齒輪機構108
5.10.1 圓錐齒輪的傳動特點108
5.10.2 漸開線直齒圓錐齒輪齒廓曲面的形成109
5.10.3 圓錐齒輪的背錐與當量齒數109
5.10.4 圓錐齒輪的嚙合傳動及其幾何尺寸110
5.11 蝸桿傳動機構112
5.11.1 蝸桿傳動的特點112
5.11.2 蝸桿傳動的基本參數112
5.11.3 蝸桿傳動的正確嚙合條件114
5.11.4 蝸桿傳動的幾何尺寸114
習題與思考題115
第6章 輪系及其設計119
6.1 輪系的分類119
6.2 定軸輪系的傳動比計算120
6.3 周轉輪系的傳動比計算121
6.4 復合輪系的傳動比計算123
6.5 輪系的功用124
6.6 周轉輪系的設計及各輪齒數的確定129
6.7 其他類型行星傳動簡介132
6.7.1 漸開線少齒差行星齒輪傳動132
6.7.2 擺線針輪傳動133
6.7.3 諧波齒輪傳動133
習題與思考題134
第7章 間歇運動機構138
7.1 棘輪機構138
7.1.1 棘輪機構的組成和工作原理138
7.1.2 棘輪機構的類型138
7.1.3 棘輪機構的應用139
7.2 槽輪機構140
7.2.1 槽輪機構的組成及工作原理140
7.2.2 槽輪機構的類型141
7.2.3 槽輪機構的應用141
7.3 不完全齒輪機構142
7.3.1 不完全齒輪機構的組成及工作原理142
7.3.2 不完全齒輪機構的類型及應用142
7.4 螺旋機構143
7.4.1 螺旋機構的組成及工作原理143
7.4.2 螺旋機構的應用144
7.5 萬向聯軸節145
7.5.1 單萬向聯軸節145
7.5.2 雙萬向聯軸節146
7.5.3 萬向聯軸節的應用147
習題與思考題147
第8章 平面機構的運動分析148
8.1 用速度瞬心法對機構進行速度分析148
8.1.1 速度瞬心的數目148
8.1.2 瞬心的位置149
8.1.3 瞬心法在機構速度分析中的應用150
8.2 用相對運動圖解法對機構進行速度和加速度分析152
8.2.1 同一構件上兩點間的速度和加速度分析152
8.2.2 組成移動副的兩構件瞬時重合點間的速度和加速度分析155
8.3 用解析法對機構進行速度和加速度分析159
8.3.1 矩陣法160
8.3.2 復數矢量法162
8.4 運動線圖163
習題與思考題164
第9章 平面機構的力分析167
9.1 機構的動態靜力分析167
9.1.1 構件慣性力的確定168
9.1.2 機構的動態靜力分析169
9.2 機械傳動中摩擦力的確定171
9.2.1 移動副中摩擦力的確定171
9.2.2 螺旋副中摩擦力的確定174
9.2.3 轉動副中摩擦力的確定175
9.2.4 考慮運動副摩擦時機構的力分析177
9.3 機械效率與自鎖178
9.3.1 機械的效率178
9.3.2 機械的自鎖181
習題與思考題184
第10章 機械的平衡187
10.1 機械平衡的目的和內容187
10.1.1 機械平衡的目的187
10.1.2 機械平衡的內容187
10.2 剛性轉子的平衡原理及方法188
10.2.1 靜平衡188
10.2.2 動平衡189
10.2.3 平衡試驗簡介191
10.2.4 轉子的許用不平衡量193
10.3 平面連桿機構的平衡簡介194
10.3.1 完全平衡194
10.3.2 部分平衡196
習題與思考題198
第11章 機械的運轉及其速度波動的調節202
11.1 機械系統動力學問題概述202
11.1.1 研究機械系統動力學問題的目的和內容202
11.1.2 機械運轉的過程202
11.1.3 驅動力和工作阻力的類型及機械特性203
11.2 機械系統的等效動力學模型204
11.2.1 等效動力學模型的基本原理204
11.2.2 等效力矩和等效力205
11.2.3 等效轉動慣量和等效質量205
11.3 機械運動速度波動的調節208
11.3.1 周期性速度波動產生的原因208
11.3.2 周期性速度波動的不均勻系數210
11.3.3 周期性速度波動調節的基本原理211
11.3.4 飛輪轉動慣量JF近似計算212
11.3.5 非周期性速度波動的調節214
習題與思考題215
第12章 機械傳動系統的方案設計218
12.1 概述218
12.2 機構選型及機構系統傳動方案設計218
12.2.1 機構系統傳動方案設計的基本原則218
12.2.2 機構
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