普通高等教育机械类国家级特色专业系列规划教材：机械原理（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭卫东 编

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• 国家级特色专业
• 机械设计
• 动力学
• 机械传动
• 工程力学
• 专业规划教材

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030363077

版次：2

商品编码：11183536

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：285

字数：469000

正文语种：中文

内容简介

　　《机械原理（第2版）》是在第一版的基础上，依据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会编制的《机械基础系列课程教学基本要求》中的“第二部分机械原理的要求，结合有关课程改革的成果修订而成的。《机械原理（第2版）》在更正第一版使用中发现的问题的同时，引入机械系统分析与仿真的先进技术，将先进技术与经典理论有机结合，通过双方面的互补，达到在加深对机构学经典理论认识和理解的同时，初步了解和掌握机构学分析与设计的先进技术和手段的目的，从而进一步加强理论与实践的联系。
　　除绪论外，《机械原理（第2版）》共有11章，分别为机构的组成原理、平面连杆机构分析与设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、轮系、其他常用机构、空间连杆机构及机器人机构、机械中的摩擦与机械效率、机械系统动力学基础、机械的平衡和机构系统的运动方案设计。
　　《机械原理（第2版）》可作为高等学校机械类各专业的教学用书，也可供机械工程领域的工程技术人员参考。

内页插图

目录

第0章 绪论
0．1. 机械原理研究的对象
0．1．1机器及其特征
0．1. 2机构及其特征
0．2 机械原理课程研究的主要内容及方法
0．2．1机械原理课程研究的主要内容
0．2．2机械原理课程研究的方法
0．3 机械原理课程的地位、作用及学习方法
0．3．1机械原理课程的地位和作用
0．3．2机械原理课程的学习方法
思考题与习题
第1章 机构的组成原理
1. 1 机构的组成及机构运动简图
1. 1．1机构的组成要素——构件、运动副
1. 1．2运动链与机构
1．1. 3机构运动简图
1．2 平面机构的自由度
1．2．1机构的自由度定义
1. 2．2机构具有确定运动的条件
1．2．3平面机构自由度计算
1．2．4平面机构自由度计算时的注意事项
1．3 平面机构的组成原理与结构分析
1．3．1平面机构的组成原理
1．3．2平面机构的结构分析
1．3．3平面机构的高副低代
1．4 综合实例
思考题与习题
第2章 平面连杆机构分析与设计
2．1 平面连杆机构的类型、特点与应用
2．1．1平面连杆机构的特点
2．1．2平面四杆机构的基本形式与应用
2．1．3平面四杆机构的演化形式与应用
2．2 平面连杆机构的工作特性
2．2．1运动特性
2．2．2传力特性
2．3 平面机构的运动分析
2．3．1平面机构运动分析的目的与方法
2．3．2用速度瞬心法对平面机构进行速度分析
2．3．3解析法及虚拟样机仿真法作平面机构的运动分析
2．4 平面连杆机构的设计
2．4．1平面连杆机构设计的基本问题
2．4．2图解法设计平面四杆机构
2．4．3解析法设计平面四杆机构
2．4．4实验法设计平面四杆机构
思考题与习题
第3章 凸轮机构及其设计
3．1 凸轮机构的应用及分类
3．1．1凸轮机构的应用
3．1．2凸轮机构的分类
3．2 从动件运动规律及其选择
……
lO．5．1机构惯性力的完全平衡
10．5．2机构惯性力的部分平衡
思考题与习题
第11章 机构系统的运动方案设计11．1机构系统运动方案设计概述
11．1．1机构系统运动方案设计的任务与步骤
11．1.2机构系统设计的创新途径
11．2 基本机构的组合方式
11．2．1机构的串接式组合
11．2．2机构的并接式组合
11．2．3 机构的复合式组合
11．2．4机构的反馈式组合
11．2．5机构的叠连式组合
11．3 典型组合机构的分析与设计
11．3．1连杆凸轮组合机构
11．3．2凸轮一齿轮组合机构
11．3．3连杆一齿轮组合机构
11．4 机构选型及机构系统运动方案设计
11．4．1机构类型的选择
11．4．2机构系统运动方案设计的某些特殊要求
11．4．3机构系统运动方案设计的基本原则
11．5 机构系统运动循环图
11．5．1机构系统运动循环图及其类型
11．5．2机构系统运动循环图的拟订
11．6 机构系统运动方案设计实例
11．6．1总功能分析
11．6．2功能分解
11．6．3运动转换功能图
11．6．4形态学矩阵
11．6．5运动循环图
11．6．6运动示意图
思考题与习题
参考文献

前言/序言

机械原理精要：理论、应用与设计进阶 本书是面向机械工程及相关专业高年级本科生、研究生以及一线工程师深入学习和应用机械原理的权威参考书。它并非机械原理基础教材的简单重复，而是立足于扎实的理论基础之上，聚焦于现代机械设计与分析中的核心难点、前沿技术与工程实践的深度融合。本书旨在搭建理论与实际工程问题之间的桥梁，培养读者解决复杂机械系统问题的能力。 --- 第一部分：理论基础的深化与拓宽（Foundation Deepening and Broadening） 本部分摒弃对基础概念的冗余介绍，直接切入更高层次的理论模型构建与分析方法。 第一章：高级运动分析与约束理论的拓展 (Advanced Kinematics and Constraint Theory) 本章深入探讨了复杂机构的运动学分析，超越传统的平面运动分析范畴。重点内容包括： 1. 空间机构运动学建模与求解： 详细介绍四元数法、旋转向量法在描述空间运动中的应用，以及用于高副（如凸轮、蜗轮蜗杆在三维空间中的接触分析）的运动学逆解与正解的数值方法。 2. 约束的几何性质与可操作性分析： 引入Kutzbach准则在复杂并联机构（如Stewart平台）中的推广形式，重点分析过约束、欠约束系统的识别与处理策略。讨论主动关节与被动自由度的精确划分。 3. 柔性连杆与弹性动力学前置分析： 首次将柔性因素引入纯粹的运动学模型中，探讨在高速或大变形工况下，如何利用曲线拟合与有限元预处理的结果，修正刚体运动学模型中的几何误差项。 第二章：复杂机构的动力学建模与高级分析 (Advanced Dynamics of Complex Mechanisms) 本章着重于处理多自由度、非线性、时变系统中的动力学问题。 1. Lagrange方程的矩阵形式与数值求解： 侧重于如何高效地建立带约束力的广义坐标运动方程，并采用如Newmark-$eta$法、HHT-$alpha$法等高效数值积分方法求解瞬态响应，特别是对冲击、振动耦合问题的处理。 2. 拟静力学与拟动力学分析的界限： 明确区分准静态近似的适用范围，并针对具有显著惯性效应的快速往复机构，介绍如何运用平均力法与脉冲积分法进行简化动力学估算。 3. 准坐标法与系统的能量守恒分析： 探讨在系统能量耗散显著时，如何通过引入虚功原理或耗散函数，对系统的平衡态和稳定性进行精确判断。 --- 第二部分：关键功能部件的性能优化与分析 (Optimization and Analysis of Key Functional Components) 本部分聚焦于机械系统中承载核心功能的关键部件，采用先进的分析工具进行性能预测与优化设计。 第三章：高级摩擦学与接触应力分析 (Advanced Tribology and Contact Stress Analysis) 本章从微观到宏观，系统地阐述了表面接触的理论与工程应用。 1. Hertz接触理论的修正与扩展： 深入分析滚动接触疲劳（RCF）的机理，介绍基于弹性-粘塑性模型的接触应力分布，特别是在混合润滑状态下的压力峰值预测。 2. 润滑理论的非牛顿化处理： 详细阐述雷诺方程在考虑剪切变稀、剪切增稠流体时的修正形式，以及如何将流体膜厚度与表面粗糙度的统计模型相结合（如Patir-Cheng模型）。 3. 磨损机理与寿命预测： 区分粘附磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损的特征，介绍基于能量法和接触面积演化的磨损速率模型，并结合实验数据进行寿命概率分布预测。 第四章：齿轮传动的精确化建模与失效分析 (Precision Modeling and Failure Analysis of Gearing) 超越基础教材中的简单啮合理论，本章关注高精度、高载荷齿轮系统的设计。 1. 齿廓误差与啮合刚度的耦合分析： 建立齿轮啮合过程中的动态啮合刚度模型，分析齿廓偏差（如齿厚误差、径向跳动）如何通过啮合刚度传递至系统振动和噪声。 2. 齿根弯曲疲劳与接触疲劳的寿命协同评估： 介绍ISO 6336等标准的深层内涵，侧重于考虑齿向载荷分配不均、润滑状态对接触疲劳系数的影响，并建立多因素耦合的失效概率模型。 3. 非标准齿轮与特种传动： 探讨准双曲面齿轮、环面蜗杆等复杂啮合副的几何参数设计原则和制造公差要求。 第五章：弹性-塑性变形与结构可靠性 (Elasto-Plastic Deformation and Structural Reliability) 本章引入材料非线性特性，探讨结构在极端载荷下的行为。 1. 接触面的有限元建模策略： 详细讨论在ABAQUS或ANSYS等软件中，如何准确模拟大变形、材料硬化（如随动硬化、随动软化）以及接触面之间的摩擦行为。 2. 疲劳寿命的先进预测方法： 从应力/应变控制方法（如Coffin-Manson、Smith-Watson-Topper）过渡到断裂力学方法（如应力强度因子、裂纹尖端张量），特别是对低周疲劳和高周疲劳的统一判据。 3. 结构可靠性分析（RCA）： 介绍基于First-Order Reliability Method (FORM) 或Monte Carlo模拟，如何将材料参数的不确定性、载荷波动性纳入结构安全评估，计算可靠指标 $eta$。 --- 第三部分：现代机械系统的集成与控制衔接 (Integration and Control Interface for Modern Machinery) 本部分强调机械原理在现代复杂系统（如机器人、精密机床）中的应用，关注机电耦合问题。 第六章：并联机构的动力学与控制（Dynamics and Control of Parallel Manipulators） 本章将机械原理的运动学和动力学知识直接应用于高动态并联系统。 1. 空间并联机构的动力学逆解与正解： 重点讨论如何处理由驱动器力矩到关节力矩的映射过程，以及末端执行器在高速运动中产生的雅可比矩阵奇异性问题。 2. 机构柔顺性与控制器设计： 分析并联机构本体的弹性变形（特别是支杆的轴向柔度）如何影响闭环控制精度，介绍基于模型逆补偿的柔顺控制策略。 3. 运动规划与避障： 探讨在多约束空间内（如关节限位、工作空间边界）实现最优轨迹规划的算法，如梯度下降法在最小化能耗路径规划中的应用。 第七章：振动控制与主动降噪技术 (Vibration Control and Active Noise Reduction) 本章从被动减振扩展到主动干预，是现代精密机械设计的核心。 1. 机械系统的模态分析与识别： 详述实验模态分析（EMA）的步骤，包括频响函数的采集、峰值拾取、模态参数的最小二乘法识别（LSDV、频域分解法）。 2. 被动减振器的设计准则： 深入研究调谐质量阻尼器（TMD）和粘滞阻尼器的最佳参数选择，并讨论其在多点激励下的有效性局限。 3. 主动隔振与磁悬浮技术： 介绍基于LQR/H$infty$控制器的主动隔振系统原理，重点分析传感器/执行器的选型与布局对系统控制带宽的影响，以及磁悬浮轴承在消除机械接触、提高转子动平衡性方面的应用案例。 --- 结语 本书内容强调理论的深度和工程实践的广度，旨在引导读者超越机械原理的“是什么”和“怎么算”，深入理解“为什么”以及“如何做得更好”。读者通过本教材的学习，将能熟练运用现代计算工具（如MATLAB/Simulink、多体动力学软件）对复杂机械系统进行建模、仿真、优化与故障诊断，为未来的科研与工程开发奠定坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和印刷质量来看，这本书也绝对算得上是精品。纸张的质感很好，即使是长期翻阅和在上面做笔记，也不会轻易磨损或者出现墨水洇开的情况，这对于需要频繁使用的专业教材来说，是非常重要的加分项。侧边书脊的装订也十分牢固，可以平摊放在桌面上，方便对照公式和图表进行学习，这一点对于理工科学习者来说体验极佳。此外，书中对一些重要公式和定理都进行了加粗或使用特殊字体框选，使得重点一目了然，方便快速回顾和查阅。这种对细节的关注，体现了出版方和编者对读者学习体验的深度关怀，让人感觉这不是一本冰冷的工具书，而更像是一位耐心的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计挺吸引人的，那种深沉的蓝色调配上清晰的字体，一看就是本正经的教科书。我拿到手的时候，首先注意到它的分量感，沉甸甸的，感觉内容肯定很扎实。初翻几页，发现排版非常规整，图文并茂的展示方式让人对复杂的机械结构有了更直观的理解。特别是那些关键概念的解释，简直是教科书级别的清晰，不像有些书为了凑页数而堆砌那些晦涩难懂的术语。我记得里面关于机构运动分析的部分，作者似乎用了一种非常巧妙的图形化方法来阐述，即便是初学者也能顺着逻辑链条一步步推导，不会感到迷茫。这种对基础知识的精雕细琢，真的体现了“规划教材”的专业水准。我个人非常看重教材的系统性，这本书在这方面做得相当出色，知识点的递进安排得毫无跳跃感，像是精心铺设的一条知识阶梯，每一步都踩得很稳。

评分☆☆☆☆☆

我之前也看过几本市面上其他的机械原理教材，有些篇幅很厚，但感觉水分比较大，知识点讲解显得不够聚焦。相比之下，这本规划教材的叙事方式就显得非常凝练和高效。作者似乎非常清楚地知道一个工科学生最需要掌握的核心知识点在哪里，然后用最精炼、最准确的语言去阐述它们，避免了不必要的旁枝末节。这种“去芜存菁”的编辑思路，极大地提高了我的学习效率。尤其是在学习复杂机构的瞬时速度和加速度计算时，那些冗余的讨论都被剔除了，直接展示了最核心、最实用的解题路径，这对于应付考试和未来的工作都是巨大的帮助。这种紧凑感，使得整本书的结构更加紧密，知识框架也更加牢固。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我本来对这种国家级规划教材有点刻板印象，觉得可能内容会过于陈旧或者过于理论化，不太贴近现代工程实践。然而，阅读过程中我惊喜地发现，这本书在保持经典理论严谨性的同时，也适当地融入了一些近些年机械设计领域的新思想和新趋势。举个例子，它在讲解摩擦与润滑时，不仅仅停留在传统的库仑摩擦定律上，还稍微提到了某些先进材料在特定工况下的表现，虽然不是深入探讨，但足以拓宽读者的视野，不至于让人觉得学的东西已经过时了。这种与时俱进的微妙处理，非常考验编者的功力。而且，这本书的习题设置也很有特色，兼顾了理论验证和实际应用场景的模拟，不是那种简单的公式套用，而是需要读者真正动脑筋去分析和解决问题的，这对于培养我们的工程思维至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，坦白说，不是那种“一口气读完”的轻松读物，它要求你慢下来，细细品味每一个章节的逻辑推导。我特别欣赏作者在处理那些经典但又容易混淆的概念时所采用的类比手法。比如，在阐述瞬心法的几何意义时，书中使用的那个生活化的比喻，一下子就打通了我理解上的任督二脉，那种茅塞顿开的感觉，是单纯看公式推导很难达到的效果。而且，书中的插图质量非常高，线条干净利落，标注清晰到位，很多时候，一个好的示意图胜过千言万语的文字描述。我甚至会花时间去研究那些图中的细节处理，从中体会出设计者在信息传达上的用心良苦。可以说，这是一本需要你投入时间和精力的书，但回报绝对是物超所值的知识积累。

评分☆☆☆☆☆

发货很快，第二天就收到了。书是正版的。

评分☆☆☆☆☆

北航的教材，质量很好，送货很快

评分☆☆☆☆☆

质量很好 快递大叔态度也很好 书还没看 希望有帮助！

评分☆☆☆☆☆

971考研，不到200天了，应该抓紧时间了

评分☆☆☆☆☆

好书就是好书，考研必备！

评分☆☆☆☆☆

与原版稍有不同，加入了虚拟机模拟，感觉没必要

评分☆☆☆☆☆

图书正版，没有破损，但是有轻微折痕 由于拍的时候有一本书要调货，所以四天才发货。 京东是不支持验收的，有问题只能进入售后环节了。。。

评分☆☆☆☆☆

好东西！好东西！好东西！好东西！

评分☆☆☆☆☆

这是本实用教材，送货及时。