機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊(cè)（原書第5版）

譯者序
原版書前言
編者簡介
第1章機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.1簡介2
1.2物理原理3
1.2.1機(jī)器效率3
1.2.2機(jī)械效益3
1.2.3速度比3
1.3斜面4
1.4滑輪系統(tǒng)4
1.5螺旋千斤頂5
1.6杠桿和機(jī)構(gòu)6
1.6.1杠桿6
1.6.2絞盤、絞車和卷揚(yáng)機(jī)7
1.7連桿機(jī)構(gòu)8
1.7.1簡單平面連桿機(jī)構(gòu)8
1.7.2特殊連桿機(jī)構(gòu)9
1.7.3直線生成連桿機(jī)構(gòu)10
1.7.4旋轉(zhuǎn)或直線連桿機(jī)構(gòu)11
1.8專用連桿機(jī)構(gòu)13
1.9齒輪和齒輪傳動(dòng)15
1.9.1簡單的齒輪傳動(dòng)鏈15
1.9.2復(fù)合齒輪傳動(dòng)鏈16
1.9.3齒輪的分類16
1.9.4實(shí)用的齒輪裝置17
1.9.5齒輪齒形18
1.9.6齒輪術(shù)語18
1.9.7齒輪動(dòng)力學(xué)術(shù)語19
1.10滑輪和傳動(dòng)帶20
1.11鏈輪和鏈條20
1.12凸輪機(jī)構(gòu)21
1.12.1凸輪機(jī)構(gòu)的分類22
1.12.2凸輪術(shù)語24
1.13離合機(jī)構(gòu)25
1.13.1外部控制摩擦離合器25
1.13.2外部控制剛性離合器25
1.13.3內(nèi)部控制離合器25
1.14常見的機(jī)械術(shù)語27
第2章運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)2.1運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)概述30
2.2運(yùn)動(dòng)控制術(shù)語39
2.3機(jī)械部件組成的專門運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)40
2.4運(yùn)動(dòng)控制中的伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器41
2.5伺服系統(tǒng)的反饋傳感器50
2.6電磁閥及其應(yīng)用57
第3章固定和移動(dòng)式機(jī)器人3.1機(jī)器人簡介62
3.1.1機(jī)器人的定義62
3.1.2固定自主工業(yè)機(jī)器人63
3.1.3機(jī)器人歷史63
3.1.4全球機(jī)器人市場(chǎng)63
3.2工業(yè)機(jī)器人64
3.2.1工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)65
3.2.2工業(yè)機(jī)器人的特性65
3.2.3工業(yè)機(jī)器人的幾何學(xué)66
3.34種不同的ABB工業(yè)機(jī)器人69
3.3.1IRB 240070
3.3.2IRB 6400RF70
3.3.3IRB 664070
3.3.4IRB 760070
3.4自主和半自主移動(dòng)機(jī)器人72
3.4.1通信和控制的選項(xiàng)72
3.4.2可以偵察和檢索的陸上移動(dòng)機(jī)器人72
3.4.3可以搜索和探索的潛水移動(dòng)機(jī)器人72
3.4.4可以搜索和摧毀的機(jī)器人飛機(jī)（無人機(jī)）73
3.4.5可以觀察和報(bào)告的行星探測(cè)機(jī)器人73
3.4.6能模仿人類行為的實(shí)驗(yàn)室/科學(xué)機(jī)器人73
3.4.7可以遞送和取回貨物的商業(yè)機(jī)器人73
3.4.8清潔地板和修整草坪的消費(fèi)機(jī)器人73
3.4.9一些娛樂或教育機(jī)器人73
3.57種移動(dòng)式自主和半自主機(jī)器人74
3.5.1兩個(gè)探索火星六年的機(jī)器人74
3.5.2將取代勇氣號(hào)和機(jī)遇號(hào)工作的機(jī)器人75
3.5.3應(yīng)對(duì)民間緊急情況的爪式機(jī)器人77
3.5.4運(yùn)送醫(yī)療用品的機(jī)器人78
3.5.5可以偵察和攻擊敵人的遠(yuǎn)程操控軍用飛機(jī)79
3.5.6搜尋水雷和障礙物的水下機(jī)器人81
3.5.7提供抗干擾手術(shù)和快速恢復(fù)的系統(tǒng)82
3.6機(jī)器人術(shù)語83
3.7改進(jìn)的四肢機(jī)器人，一個(gè)更好的攀爬者85
3.8月球重力下六足機(jī)器人在網(wǎng)格上爬行86
3.9兩個(gè)機(jī)器人控制另一個(gè)機(jī)器人穿越陡坡87
3.10跳躍時(shí)可操控的六足機(jī)器人88
第4章再生發(fā)電機(jī)構(gòu)4.1可再生能源概述92
4.1.1核能：不可能成為主要再生能源92
4.1.2替代性可再生能源93
4.1.3基本負(fù)載和基本負(fù)載需求電廠93
4.1.4風(fēng)車：早期可再生能源93
4.1.5風(fēng)力發(fā)電機(jī)組：風(fēng)車的后裔94
4.1.6風(fēng)力渦輪機(jī)設(shè)置地點(diǎn)96
4.1.7聚光太陽能光熱系統(tǒng)97
4.1.8拋物線式水槽鏡太陽能設(shè)備97
4.1.9電塔太陽能光熱設(shè)備98
4.1.10線性菲涅爾（LFR）反射熱設(shè)備99
4.1.11拋物面斯特林太陽能光熱設(shè)備100
4.1.12斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理101
4.1.13CST可再生能源的展望102
4.1.14水流動(dòng)力的應(yīng)用102
4.1.15潮汐發(fā)電102
4.1.16海浪動(dòng)力發(fā)電103
4.1.17另一種機(jī)械的水力發(fā)電方案103
4.1.18可再生能源的相對(duì)成本104
4.2風(fēng)動(dòng)力葉輪發(fā)電機(jī)的術(shù)語105
第5章連桿驅(qū)動(dòng)裝置和機(jī)構(gòu)5.1四連桿機(jī)構(gòu)及其典型的工業(yè)應(yīng)用108
5.27種連桿運(yùn)輸機(jī)構(gòu)110
5.35種直線運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)113
5.412種伸展和收縮裝置115
5.54種不同運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)116
5.69種加速減速直線行程的連桿機(jī)構(gòu)117
5.712種放大短程運(yùn)動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)119
5.84種平行連桿機(jī)構(gòu)121
5.97種行程放大機(jī)構(gòu)121
5.109種力和行程的放大機(jī)構(gòu)123
5.11微分連桿機(jī)構(gòu)的18種結(jié)構(gòu)形式125
5.12四連桿空間機(jī)構(gòu)127
5.137種流行的三維空間驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)129
5.1413種不同機(jī)構(gòu)中肘節(jié)連桿的應(yīng)用134
5.15鉸接的連桿和扭轉(zhuǎn)襯套使傳動(dòng)平穩(wěn)起動(dòng)136
5.168種用于帶離合器和制動(dòng)器的連桿機(jī)構(gòu)137
5.17具有最優(yōu)力傳遞性能的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)139
5.18四連桿角運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)142
5.19曲線運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)143
5.20幫助設(shè)計(jì)替代四連桿機(jī)構(gòu)的羅伯特法則146
5.21曲柄滑塊機(jī)構(gòu)147
第6章齒輪裝置、驅(qū)動(dòng)器和機(jī)構(gòu)6.1齒輪和偏心圓盤在快速轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)中的聯(lián)合應(yīng)用150
6.2能實(shí)現(xiàn)平滑的停止和運(yùn)轉(zhuǎn)、形狀特殊的行星輪151
6.3控制泵行程的擺線齒輪機(jī)構(gòu)153
6.4將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)154
6.5雙電動(dòng)機(jī)行星齒輪機(jī)構(gòu)提供兩種速度并具有良好的安全性154
6.6轉(zhuǎn)位和間歇機(jī)構(gòu)155
6.75種萬向齒輪機(jī)構(gòu)158
6.8受控的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)160
6.9產(chǎn)生高效、高減速比傳動(dòng)的柔性面齒輪161
6.10緊湊的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)序發(fā)生器162
6.11行星齒輪系163
6.12非圓齒輪170
6.13薄金屬板齒輪、鏈輪、蝸桿和棘輪機(jī)構(gòu)174
6.14齒輪變速裝置176
6.15用于齒輪和離合器的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)178
6.16雙蝸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)180
6.17螺旋錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的設(shè)計(jì)181
6.18改進(jìn)蝸輪嚙合的機(jī)械加工方法181
6.19來自減速器的單向輸出183
6.20齒輪傳動(dòng)五連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)184
6.21設(shè)計(jì)擺線機(jī)構(gòu)的方程188
6.22設(shè)計(jì)齒輪滑塊機(jī)構(gòu)的曲線和方程191
第7章凸輪、槽輪、棘輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7.1凸輪控制的行星輪系196
7.25種行程放大機(jī)構(gòu)197
7.3凸輪曲線生成機(jī)構(gòu)198
7.4凸輪機(jī)構(gòu)的15個(gè)應(yīng)用204
7.5特殊功能的凸輪206
7.6槽輪機(jī)構(gòu)208
7.7改進(jìn)的槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)212
7.8間歇機(jī)構(gòu)——外槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)214
7.9間歇機(jī)構(gòu)——內(nèi)槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)217
7.10新型轉(zhuǎn)位星形輪機(jī)構(gòu)挑戰(zhàn)槽輪傳動(dòng)220
7.11棘齒變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)223
7.12改進(jìn)的棘輪機(jī)構(gòu)223
7.13無齒棘輪機(jī)構(gòu)224
7.14棘輪結(jié)構(gòu)的分析225
第8章離合和制動(dòng)裝置8.1基本的機(jī)械離合器228
8.2彈簧纏繞的滑動(dòng)離合器230
8.3控制滑動(dòng)的概念使彈簧離合器獲得新的應(yīng)用233
8.4彈簧帶夾緊來驅(qū)動(dòng)超速離合器234
8.5滑動(dòng)和雙向離合器的組合來控制轉(zhuǎn)矩235
8.6多功能滑動(dòng)離合器236
8.7傳遞恒定轉(zhuǎn)矩的行走壓力盤238
8.87種超速離合器239
8.9在單向離合器中受彈簧力作用的銷輔助楔塊機(jī)構(gòu)240
8.10滾子離合器240
8.11超越離合器圖例241
8.12超速離合器的10種應(yīng)用243
8.13楔塊型離合器的應(yīng)用245
8.14用于精密設(shè)備的小型機(jī)械離合器247
8.15工位離合器的機(jī)構(gòu)249
8.16電磁離合器和制動(dòng)器的12種應(yīng)用251
第9章鎖緊、緊固、夾緊裝置和機(jī)構(gòu)9.116種彈簧鎖、肘節(jié)和觸發(fā)機(jī)構(gòu)254
9.214種急動(dòng)機(jī)構(gòu)256
9.3遠(yuǎn)程控制鎖緊機(jī)構(gòu)260
9.4可伸縮固定器的插入、鎖緊和輕松釋放261
9.5自動(dòng)釋放載荷的抓鉤261
9.6帶有滾珠制動(dòng)的快速釋放鎖緊銷262
9.7轉(zhuǎn)矩撤消時(shí)自動(dòng)閘鎖住起重機(jī)262
9.8牢固夾持物體的提升鉗機(jī)構(gòu)263
9.9垂直受力鎖緊機(jī)構(gòu)263
9.10快速釋放裝置264
9.11釋放閂鎖的形狀記憶合金裝置265
9.12圓環(huán)使進(jìn)入適當(dāng)位置的臺(tái)式升降機(jī)夾緊267
9.13液壓缸內(nèi)的凸輪爪將板件夾緊267
9.14用于機(jī)床和固定設(shè)備上的快速作用夾具268
9.15靠摩擦力夾緊的裝置270
9.16用于阻止機(jī)械運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)器272
9.17精確對(duì)齊可調(diào)整零件的夾緊裝置274
9.18受彈簧力的卡盤和夾具276
第10章鏈條和帶傳動(dòng)裝置及機(jī)構(gòu)10.1變速帶和鏈傳動(dòng)278
10.2與混合帶保持協(xié)調(diào)的配合281
10.3在不影響速比的情況下改變中心距285
10.4通過電動(dòng)機(jī)的安裝支點(diǎn)來控制張緊力285
10.5帶有襯套的滾子鏈及其改進(jìn)286
10.6滾子鏈的12種創(chuàng)新性應(yīng)用288
10.7在鏈傳動(dòng)中減少跳動(dòng)的機(jī)構(gòu)292
第11章彈簧、螺紋裝置和機(jī)構(gòu)11.1平彈簧在機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用296
11.2彈簧的12種應(yīng)用方式298
11.3低轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)中的彈簧限位機(jī)構(gòu)300
11.4彈簧馬達(dá)及典型相關(guān)的機(jī)構(gòu)302
11.5空氣彈簧機(jī)構(gòu)304
11.6靠彈簧獲得變化率的機(jī)構(gòu)306
11.7碟形彈簧307
11.8振動(dòng)控制中的彈簧連桿機(jī)構(gòu)308
11.920種螺紋裝置309
11.10應(yīng)用螺紋機(jī)構(gòu)的10種方式312
11.117種特殊的螺紋裝置313
11.1214種調(diào)整裝置314
11.13長沖程、高分辨率線性驅(qū)動(dòng)器315
第12章聯(lián)軸器及其連接12.1平行軸的連接318
12.2用于偏心軸連接的新型連桿聯(lián)軸器319
12.3圓盤和連桿聯(lián)軸器簡化了傳動(dòng)320
12.4當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，內(nèi)部鎖緊空間框開始彎曲321
12.5偏心銷消除了軸線不重合誤差323
12.6萬向聯(lián)軸器以恒速沿45°角傳遞動(dòng)力324
12.710種萬向聯(lián)軸器325
12.8連接轉(zhuǎn)軸的方法327
12.9連桿聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)331
12.1010種不同的花鍵連接332
12.1114種把軸套固定到軸上的方法334
12.12多邊形提供更好的連接336
第13章具有特定運(yùn)動(dòng)的裝置、機(jī)構(gòu)和機(jī)器13.1同步帶、四連桿組成的平滑轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)340
13.2轉(zhuǎn)位和間歇機(jī)構(gòu)342
13.3旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)運(yùn)動(dòng)和歇停運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)344
13.4實(shí)現(xiàn)間歇旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的摩擦裝置350
13.59種不同的球型直線導(dǎo)軌352
13.6滾珠絲杠將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)354
13.7改變直線運(yùn)動(dòng)方向的19種方法355
13.8可調(diào)節(jié)輸出機(jī)構(gòu)359
13.9換向機(jī)構(gòu)361
13.10計(jì)算裝置362
13.11機(jī)械動(dòng)力放大器的6個(gè)應(yīng)用366
13.12變速機(jī)械傳動(dòng)369
13.13變速摩擦傳動(dòng)裝置381
13.14應(yīng)用在單向傳動(dòng)裝置中的彈簧、往復(fù)運(yùn)動(dòng)小齒輪和滑動(dòng)球383
13.1518種不同的液體和真空泵385
13.1610種不同泵的設(shè)計(jì)講解389
13.17泵類術(shù)語392
13.18無磨損電動(dòng)-發(fā)電機(jī)具有更高的速度和更長的壽命393
13.19海水脫鹽中的能量交換可以提高效率394
13.20二循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)提高了效率和性能396
第14章包裝、運(yùn)輸、處理、安全方面的機(jī)構(gòu)和機(jī)器14.1分類、供料和稱量機(jī)構(gòu)398
14.2切割機(jī)構(gòu)402
14.3翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)404
14.4振動(dòng)機(jī)構(gòu)404
14.57種基本的零件篩選機(jī)構(gòu)405
14.611種零件傳送機(jī)構(gòu)406
14.77種自動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)408
14.8專用機(jī)床的傳送機(jī)構(gòu)411
14.9卷繞機(jī)的橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)415
14.10真空拾取定位小球機(jī)構(gòu)417
14.11黏貼來自料盒或滾筒的標(biāo)簽的標(biāo)簽機(jī)417
14.12高速黏合機(jī)418
14.13機(jī)器產(chǎn)生工作故障時(shí)的自動(dòng)停機(jī)機(jī)構(gòu)424
14.14電子自動(dòng)停止機(jī)構(gòu)430
14.15機(jī)器操作的自動(dòng)安全機(jī)構(gòu)432
第15章轉(zhuǎn)矩、速度、張緊和限定控制系統(tǒng)15.1控制系統(tǒng)中差速卷筒的應(yīng)用436
15.2如何防止反轉(zhuǎn)438
15.3在印刷機(jī)進(jìn)給中，卡鉗制動(dòng)器可以保持適當(dāng)?shù)膹埦o力439
15.4輔助離合器、制動(dòng)器的傳感器439
15.5防止構(gòu)架超載的警報(bào)裝置440
15.6鋼纜張力的持續(xù)觀察440
15.7轉(zhuǎn)矩限制器用來保護(hù)輕載傳動(dòng)441
15.8防止過載的限制器443
15.9限制軸旋轉(zhuǎn)的7種方法446
15.10控制拉力和速度的機(jī)械系統(tǒng)448
15.11控制張力的傳動(dòng)裝置452
15.12機(jī)器中的限位開關(guān)455
15.13自動(dòng)調(diào)速器459
15.14機(jī)構(gòu)的速度控制裝置461
15.15纜線制動(dòng)系統(tǒng)限制下降速率462
第16章氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)和電子驅(qū)動(dòng)儀器及控制16.1氣缸或液壓缸驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)464
16.2腳控制的制動(dòng)系統(tǒng)466
16.3氣動(dòng)的15個(gè)應(yīng)用467
16.4應(yīng)用金屬膈膜和膜盒的10種方式469
16.5差動(dòng)變壓器傳感裝置471
16.6高速計(jì)數(shù)器473
16.7永久磁鐵的應(yīng)用474
16.8電動(dòng)錘機(jī)構(gòu)477
16.9恒溫機(jī)構(gòu)479
16.10溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)483
16.11光電控制485
16.12液面指示器和控制器487
16.13利用火藥的動(dòng)力產(chǎn)生即時(shí)的沖力489
16.14離心、氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)的調(diào)速器491
第17章3D數(shù)字樣機(jī)和仿真17.13D數(shù)字樣機(jī)和仿真簡介496
17.1.1工程制圖簡史496
17.1.2從黑板到屏幕的過渡497
17.1.3CAD產(chǎn)品特點(diǎn)498
17.1.43D數(shù)字模型與快速原型498
17.1.52D圖樣繼續(xù)發(fā)揮作用499
17.1.63D數(shù)字樣機(jī)軟件中工具的功能499
17.1.73D數(shù)字樣機(jī)的文件類型500
17.1.8計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）501
17.1.9仿真軟件501
17.1.10模擬應(yīng)力分析502
17.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)術(shù)語503
第18章快 速 原 型18.1構(gòu)建功能部件的快速原型506
18.2快速原型步驟507
18.3商業(yè)快速原型的選擇508
18.4商業(yè)的增材RP（快速原型）工藝509
18.5去除法和R＆D實(shí)驗(yàn)室工藝517
第19章機(jī)械工程領(lǐng)域新的發(fā)展方向19.1微技術(shù)在機(jī)械工程中的作用522
19.2微機(jī)械為機(jī)械設(shè)計(jì)打開一個(gè)新領(lǐng)域524
19.3多級(jí)制造使復(fù)雜且多功能微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)成為可能528
19.4電子顯微鏡:微米和納米技術(shù)的關(guān)鍵工具529
19.5微機(jī)電系統(tǒng)電子顯微圖像一覽532
19.6微機(jī)電系統(tǒng)執(zhí)行器——熱力和靜電535
19.7微機(jī)電系統(tǒng)芯片成為集成微控制系統(tǒng)536
19.8構(gòu)成微機(jī)電系統(tǒng)的可選擇材料539
19.9制造微小型部件可選擇的一種LIGA方法540
19.10納米技術(shù)在科學(xué)和工程中的應(yīng)用542
19.11碳元素作為工程材料的前景544
19.12基于電介質(zhì)靜電力的納米致動(dòng)器549
19.13月球電動(dòng)車——一種月球旅行新概念551