機構設計及運動仿真分析實例內容簡介

本書綜合介紹了機械機構設計理論與Pro/ENGINEER 軟件應用的相關知識，是一本兼顧理論與實踐的機構設計參考書。編者結合多年的機械設計教學經驗與Pro/ENGINEER 軟件實際應用體會，從便于機械機構設計者自學的角度出發(fā)，融經驗及技巧于一體的典型實例進行講解，使讀者能夠對機構設計理論及其在Pro/ENGINEER 軟件平臺上進行運動仿真分析的實際應用都有全面的掌握。

全書強調理論知識和應用實例相結合，使讀者輕松地掌握機械機構設計理論，熟練應用Pro/ENGINEER 軟件進行機構運動仿真分析。在內容結構上，本書從常用機構的設計理論入手，以典型機構設計為實例，由淺入深、循序漸進地講解了從基本零件的設計、裝配到機構運動仿真分析的整個流程。讀者只需按照書中的步驟進行設計、操作，就能理解并掌握機構設計及其在Pro/ENGINEER 軟件下運動仿真分析的方法。本書中附贈所有的機構運動仿真分析實例所需的零件（prt）文件及最后生成的裝配（asm）文件（利用二維碼或網址進行下載），可供讀者練習使用。

本書適合機構研究和設計人員以及高等工科院校機械類和近機類專業(yè)的師生參考使用，也可作為學習掌握Pro/ENGINEER 基本操作的機械工程技術人員的參考用書。

第1章緒論1

11機構設計概述1

111機構設計的發(fā)展趨勢1

112典型機構研究意義1

12機構系統(tǒng)仿真分析概述2

121機構運動仿真分析應用及意義2

122機構運動仿真分析過程2

123運動仿真分析方法和軟件介紹2

13Pro/ENGINEER軟件概述3

131Pro/ENGINEER的特點和優(yōu)勢3

132Pro/ENGINEER軟件的機構運動仿真功能4

133Pro/ENGINEER軟件的運動仿真分析方法4

第2章平面連桿機構8

21平面連桿機構概述8

211平面連桿機構的應用和特點8

212平面連桿機構的類型9

22鉸鏈四桿機構9

221鉸鏈四桿機構的特性9

222鉸鏈四桿機構的設計11

223鉸鏈四桿機構的運動仿真分析實例12

23曲柄滑塊機構22

231曲柄滑塊機構的設計22

232曲柄滑塊機構的運動仿真分析實例22

24導桿機構29

241導桿機構的設計29

242導桿機構的運動仿真分析實例29

25平面連桿機構運動仿真分析方法拓展34

第3章凸輪機構37

31凸輪機構概述37

311凸輪機構的結構與特性37

312凸輪機構的類型37

313凸輪機構從動件的運動規(guī)律設計38

314各類凸輪傳動的基本設計過程40

32盤形凸輪機構41

321盤形凸輪機構的設計41

322盤形凸輪機構的運動仿真分析實例43

33移動凸輪機構51

331移動凸輪機構的設計51

332移動凸輪機構的運動仿真分析實例51

34圓柱凸輪機構59

341圓柱凸輪機構的設計59

342圓柱凸輪機構的運動仿真分析實例60

35凸輪機構運動仿真分析方法拓展67

第4章齒輪機構69

41齒輪機構概述69

42漸開線直齒圓柱齒輪機構73

421漸開線直齒圓柱齒輪機構的設計73

422漸開線直齒圓柱齒輪機構的運動仿真分析實例79

43漸開線斜齒圓柱齒輪機構92

431漸開線斜齒圓柱齒輪機構的設計92

432漸開線斜齒圓柱齒輪機構的運動仿真分析實例94

44漸開線直齒圓錐齒輪機構106

441漸開線直齒圓錐齒輪機構的設計106

442漸開線直齒圓錐齒輪機構的運動仿真分析實例109

45漸開線齒輪齒條機構129

451漸開線齒輪齒條機構的設計129

452漸開線齒輪齒條機構的運動仿真分析實例129

46齒輪機構運動仿真分析方法拓展135

第5章輪系機構138

51輪系機構概述138

511輪系分類138

512輪系的應用140

52定軸輪系設計及運動仿真實例143

521傳動比計算143

522定軸輪系的設計143

523定軸輪系運動仿真分析實例144

53周轉輪系設計及運動仿真實例153

531傳動比計算153

532周轉輪系的設計154

533周轉輪系運動仿真分析實例156

54輪系運動仿真分析方法拓展166

第6章間歇運動機構167

61間歇運動機構概述167

62槽輪機構171

621槽輪機構的設計171

622槽輪機構的運動仿真分析實例172

63棘輪機構183

631棘輪機構的設計183

632棘輪機構的運動仿真分析實例184

參考文獻197

本書以機械原理等課程介紹的機構設計知識為基礎，綜合運用三維CAD技術、運動仿真技術，結合典型工程案例循序漸進地介紹各類機構的設計、分析方法。全書共9章，內容包括概述、平面連桿機構數字化設計與仿真、凸輪機構數字化設計與仿真、齒輪機構及輪系數字化設計與仿真、間隙機構數字化設計與仿真、組合機構數字化設計與仿真、萬向聯軸節(jié)與螺旋機構的運動仿真、機構動力學分析、機械運動方案設計綜合案例。附錄中給出了實驗報告與實訓報告和練習。

第1章 機構設計概述 1

1.1 機構概念及要素 1

1.1.1 機構概念 1

1.1.2 機構要素 1

1.2 機構運動簡圖 2

1.3 機械設計過程 7

1.4 常規(guī)設計方法 9

第2章 平面連桿機構設計 11

2.1 平面連桿機構概述 11

2.1.1 平面四桿機構的基本形式及其演化 11

2.1.2 平面四桿機構的工作特性 18

2.2 平面連桿機構設計方案分析 21

2.2.1 平面四桿機構的設計步驟和要求 21

2.2.2 平面四桿機構設計的進展 21

2.3 平面連桿機構設計的實施 22

2.3.1 圖解法設計平面連桿機構 22

2.3.2 解析法設計平面連桿機構 26

2.3.3 平面連桿機構結構設計 29

2.3.4 平面連桿機構結構設計要點 35

2.4 平面連桿機構最優(yōu)化設計 37

第3章 凸輪機構設計 42

3.1 凸輪機構概述 42

3.1.1 凸輪機構的基本結構 42

3.1.2 凸輪機構的分類及特點 42

3.2 凸輪從動件運動規(guī)律 44

3.2.1 運動規(guī)律的參數名稱和定義 44

3.2.2 運動規(guī)律方程及特性 45

3.3 凸輪設計方案分析 47

3.3.1 凸輪的設計步驟和要求 47

3.3.2 凸輪機構設計的進展 48

3.4 平面凸輪機構基本尺寸設計 48

3.4.1 凸輪基本尺寸 49

3.4.2 從動件尺寸設計 51

3.5 凸輪機構設計實施 54

3.5.1 圖解法設計凸輪機構 54

3.5.2 解析法設計凸輪機構 59

3.5.3 凸輪機構強度設計 61

3.5.4 凸輪機構結構設計 62

3.6 凸輪機構最優(yōu)化設計 65

3.6.1 凸輪優(yōu)化設計的基本問題 65

3.6.2 凸輪機構優(yōu)化實例 66

第4章 齒輪機構的設計 68

4.1 概述 68

4.2 齒輪類型選擇要點 69

4.3 齒輪材料及熱處理選擇要點 70

4.4 齒輪主要參數選擇及設計要點 70

4.4.1 圓柱齒輪傳動參數選擇計算及設計要點 70

4.4.2 圓弧齒輪傳動參數選擇計算及設計要點 74

4.4.3 圓錐齒輪傳動參數選擇計算及設計要點 75

4.5 齒輪機構結構設計要點 76

4.5.1 齒輪結構形式 76

4.5.2 滿足加工工藝性的齒輪結構設計要點 78

4.5.3 齒輪結構設計應考慮的其他問題 81

4.6 齒輪的布置與齒輪傳動系統(tǒng)結構設計要點 84

4.6.1 齒輪的布置與安裝 84

4.6.2 齒輪傳動與其他傳動形式的配置選擇要點 87

4.7 蝸桿傳動及其設計要點 88

4.7.1 蝸桿傳動的類型 88

4.7.2 蝸桿傳動的主要參數選擇要點及應用場合 89

4.7.3 蝸桿傳動結構設計要點分析 92

第5章 間歇運動機構的設計 98

5.1 間歇運動機構概述 98

5.2 棘輪機構設計要點 98

5.2.1 棘輪機構的基本形式與工作特點 98

5.2.2 齒式棘輪機構的參數選擇與設計要點 101

5.2.3 摩擦式棘輪機構的參數選擇與設計要點 104

5.2.4 棘輪機構的應用實例 106

5.2.5 擒縱機構 109

5.3 槽輪機構設計要點 110

5.3.1 槽輪機構的基本形成工作特點 110

5.3.2 槽輪機構的運動分析 112

5.3.3 槽輪機構的動力學計算 117

5.3.4 槽輪機構設計要點 118

5.3.5 具有特殊結構和工作要求的槽輪機構的設計要點 119

5.4 不完全齒輪機構設計要點 123

5.4.1 不完全齒輪機構基本形式與工作特點 123

5.4.2 不完全齒輪機構的嚙合過程 123

5.4.3 齒頂干涉問題與主動輪首、末齒齒頂高系數的確定 124

5.4.4 鎖止弧的設計要點 125

5.4.5 從動輪的停歇時間與運動時間 126

5.5 凸輪間歇運動機構設計要點 126

5.5.1 共軛盤形分度凸輪機構設計 126

5.5.2 弧面分度凸輪機構設計要點 127

5.5.3 圓柱分度凸輪機構設計要點 128

第6章 組合機構設計 130

6.1 組合機構總論 130

6.1.1 基本機構的定義 130

6.1.2 組合機構的興起 131

6.1.3 組合機構的類型 134

6.1.4 組合機構的運動特性 141

6.2 凸輪-連桿機構 142

6.2.1 凸輪-連桿機構的應用 142

6.2.2 凸輪-連桿機構的設計要點 144

6.3 齒輪-連桿機構的常用形式 145

6.3.1 齒輪-連桿機構的工程應用 145

6.3.2 齒輪-連桿機構的組成規(guī)則 147

6.3.3 齒輪-連桿機構的設計要點 149

6.4 齒輪-凸輪機構 150

6.4.1 齒輪-凸輪機構的應用 150

6.4.2 齒輪-凸輪機構的設計要點 150

6.5 輪系的設計 152

6.5.1 輪系及其分類 152

6.5.2 輪系及其運動學分析 153

6.5.3 輪系的選型和運動要點分析 156

6.6 其他組合機構的設計 158

6.6.1 連桿-連桿機構設計要點 158

6.6.2 連桿-槽輪機構設計要點 160

6.6.3 槽輪-槽輪機構設計要點 161

參考文獻 162 2100433B