機械設計實用機構(gòu)與裝置圖冊（原書第5版）

譯者序
原版書前言
編者簡介
第1章機構(gòu)設計基礎1.1簡介2
1.2物理原理3
1.2.1機器效率3
1.2.2機械效益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杠桿和機構(gòu)6
1.6.1杠桿6
1.6.2絞盤、絞車和卷揚機7
1.7連桿機構(gòu)8
1.7.1簡單平面連桿機構(gòu)8
1.7.2特殊連桿機構(gòu)9
1.7.3直線生成連桿機構(gòu)10
1.7.4旋轉(zhuǎn)或直線連桿機構(gòu)11
1.8專用連桿機構(gòu)13
1.9齒輪和齒輪傳動15
1.9.1簡單的齒輪傳動鏈15
1.9.2復合齒輪傳動鏈16
1.9.3齒輪的分類16
1.9.4實用的齒輪裝置17
1.9.5齒輪齒形18
1.9.6齒輪術語18
1.9.7齒輪動力學術語19
1.10滑輪和傳動帶20
1.11鏈輪和鏈條20
1.12凸輪機構(gòu)21
1.12.1凸輪機構(gòu)的分類22
1.12.2凸輪術語24
1.13離合機構(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常見的機械術語27
第2章運動控制系統(tǒng)2.1運動控制系統(tǒng)概述30
2.2運動控制術語39
2.3機械部件組成的專門運動控制系統(tǒng)40
2.4運動控制中的伺服電動機、步進電動機和驅(qū)動器41
2.5伺服系統(tǒng)的反饋傳感器50
2.6電磁閥及其應用57
第3章固定和移動式機器人3.1機器人簡介62
3.1.1機器人的定義62
3.1.2固定自主工業(yè)機器人63
3.1.3機器人歷史63
3.1.4全球機器人市場63
3.2工業(yè)機器人64
3.2.1工業(yè)機器人的優(yōu)點65
3.2.2工業(yè)機器人的特性65
3.2.3工業(yè)機器人的幾何學66
3.34種不同的ABB工業(yè)機器人69
3.3.1IRB 240070
3.3.2IRB 6400RF70
3.3.3IRB 664070
3.3.4IRB 760070
3.4自主和半自主移動機器人72
3.4.1通信和控制的選項72
3.4.2可以偵察和檢索的陸上移動機器人72
3.4.3可以搜索和探索的潛水移動機器人72
3.4.4可以搜索和摧毀的機器人飛機（無人機）73
3.4.5可以觀察和報告的行星探測機器人73
3.4.6能模仿人類行為的實驗室/科學機器人73
3.4.7可以遞送和取回貨物的商業(yè)機器人73
3.4.8清潔地板和修整草坪的消費機器人73
3.4.9一些娛樂或教育機器人73
3.57種移動式自主和半自主機器人74
3.5.1兩個探索火星六年的機器人74
3.5.2將取代勇氣號和機遇號工作的機器人75
3.5.3應對民間緊急情況的爪式機器人77
3.5.4運送醫(yī)療用品的機器人78
3.5.5可以偵察和攻擊敵人的遠程操控軍用飛機79
3.5.6搜尋水雷和障礙物的水下機器人81
3.5.7提供抗干擾手術和快速恢復的系統(tǒng)82
3.6機器人術語83
3.7改進的四肢機器人，一個更好的攀爬者85
3.8月球重力下六足機器人在網(wǎng)格上爬行86
3.9兩個機器人控制另一個機器人穿越陡坡87
3.10跳躍時可操控的六足機器人88
第4章再生發(fā)電機構(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基本負載和基本負載需求電廠93
4.1.4風車：早期可再生能源93
4.1.5風力發(fā)電機組：風車的后裔94
4.1.6風力渦輪機設置地點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備97
4.1.9電塔太陽能光熱設備98
4.1.10線性菲涅爾（LFR）反射熱設備99
4.1.11拋物面斯特林太陽能光熱設備100
4.1.12斯特林發(fā)動機工作原理101
4.1.13CST可再生能源的展望102
4.1.14水流動力的應用102
4.1.15潮汐發(fā)電102
4.1.16海浪動力發(fā)電103
4.1.17另一種機械的水力發(fā)電方案103
4.1.18可再生能源的相對成本104
4.2風動力葉輪發(fā)電機的術語105
第5章連桿驅(qū)動裝置和機構(gòu)5.1四連桿機構(gòu)及其典型的工業(yè)應用108
5.27種連桿運輸機構(gòu)110
5.35種直線運動的連桿機構(gòu)113
5.412種伸展和收縮裝置115
5.54種不同運動的連桿機構(gòu)116
5.69種加速減速直線行程的連桿機構(gòu)117
5.712種放大短程運動的連桿機構(gòu)119
5.84種平行連桿機構(gòu)121
5.97種行程放大機構(gòu)121
5.109種力和行程的放大機構(gòu)123
5.11微分連桿機構(gòu)的18種結(jié)構(gòu)形式125
5.12四連桿空間機構(gòu)127
5.137種流行的三維空間驅(qū)動機構(gòu)129
5.1413種不同機構(gòu)中肘節(jié)連桿的應用134
5.15鉸接的連桿和扭轉(zhuǎn)襯套使傳動平穩(wěn)起動136
5.168種用于帶離合器和制動器的連桿機構(gòu)137
5.17具有最優(yōu)力傳遞性能的曲柄搖桿機構(gòu)的設計139
5.18四連桿角運動設計142
5.19曲線運動的進給機構(gòu)143
5.20幫助設計替代四連桿機構(gòu)的羅伯特法則146
5.21曲柄滑塊機構(gòu)147
第6章齒輪裝置、驅(qū)動器和機構(gòu)6.1齒輪和偏心圓盤在快速轉(zhuǎn)位機構(gòu)中的聯(lián)合應用150
6.2能實現(xiàn)平滑的停止和運轉(zhuǎn)、形狀特殊的行星輪151
6.3控制泵行程的擺線齒輪機構(gòu)153
6.4將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的機構(gòu)154
6.5雙電動機行星齒輪機構(gòu)提供兩種速度并具有良好的安全性154
6.6轉(zhuǎn)位和間歇機構(gòu)155
6.75種萬向齒輪機構(gòu)158
6.8受控的差動驅(qū)動160
6.9產(chǎn)生高效、高減速比傳動的柔性面齒輪161
6.10緊湊的轉(zhuǎn)動時序發(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)換機構(gòu)178
6.16雙蝸輪傳動機構(gòu)180
6.17螺旋錐齒輪和準雙曲面齒輪的設計181
6.18改進蝸輪嚙合的機械加工方法181
6.19來自減速器的單向輸出183
6.20齒輪傳動五連桿機構(gòu)的設計184
6.21設計擺線機構(gòu)的方程188
6.22設計齒輪滑塊機構(gòu)的曲線和方程191
第7章凸輪、槽輪、棘輪驅(qū)動機構(gòu)7.1凸輪控制的行星輪系196
7.25種行程放大機構(gòu)197
7.3凸輪曲線生成機構(gòu)198
7.4凸輪機構(gòu)的15個應用204
7.5特殊功能的凸輪206
7.6槽輪機構(gòu)208
7.7改進的槽輪傳動機構(gòu)212
7.8間歇機構(gòu)——外槽輪機構(gòu)的運動學214
7.9間歇機構(gòu)——內(nèi)槽輪機構(gòu)的運動學217
7.10新型轉(zhuǎn)位星形輪機構(gòu)挑戰(zhàn)槽輪傳動220
7.11棘齒變速傳動機構(gòu)223
7.12改進的棘輪機構(gòu)223
7.13無齒棘輪機構(gòu)224
7.14棘輪結(jié)構(gòu)的分析225
第8章離合和制動裝置8.1基本的機械離合器228
8.2彈簧纏繞的滑動離合器230
8.3控制滑動的概念使彈簧離合器獲得新的應用233
8.4彈簧帶夾緊來驅(qū)動超速離合器234
8.5滑動和雙向離合器的組合來控制轉(zhuǎn)矩235
8.6多功能滑動離合器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種應用243
8.13楔塊型離合器的應用245
8.14用于精密設備的小型機械離合器247
8.15工位離合器的機構(gòu)249
8.16電磁離合器和制動器的12種應用251
第9章鎖緊、緊固、夾緊裝置和機構(gòu)9.116種彈簧鎖、肘節(jié)和觸發(fā)機構(gòu)254
9.214種急動機構(gòu)256
9.3遠程控制鎖緊機構(gòu)260
9.4可伸縮固定器的插入、鎖緊和輕松釋放261
9.5自動釋放載荷的抓鉤261
9.6帶有滾珠制動的快速釋放鎖緊銷262
9.7轉(zhuǎn)矩撤消時自動閘鎖住起重機262
9.8牢固夾持物體的提升鉗機構(gòu)263
9.9垂直受力鎖緊機構(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)使進入適當位置的臺式升降機夾緊267
9.13液壓缸內(nèi)的凸輪爪將板件夾緊267
9.14用于機床和固定設備上的快速作用夾具268
9.15靠摩擦力夾緊的裝置270
9.16用于阻止機械運動的制動器272
9.17精確對齊可調(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章鏈條和帶傳動裝置及機構(gòu)10.1變速帶和鏈傳動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通過電動機的安裝支點來控制張緊力285
10.5帶有襯套的滾子鏈及其改進286
10.6滾子鏈的12種創(chuàng)新性應用288
10.7在鏈傳動中減少跳動的機構(gòu)292
第11章彈簧、螺紋裝置和機構(gòu)11.1平彈簧在機構(gòu)中的應用296
11.2彈簧的12種應用方式298
11.3低轉(zhuǎn)矩傳動中的彈簧限位機構(gòu)300
11.4彈簧馬達及典型相關的機構(gòu)302
11.5空氣彈簧機構(gòu)304
11.6靠彈簧獲得變化率的機構(gòu)306
11.7碟形彈簧307
11.8振動控制中的彈簧連桿機構(gòu)308
11.920種螺紋裝置309
11.10應用螺紋機構(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320
12.4當傳遞轉(zhuǎn)矩時，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章具有特定運動的裝置、機構(gòu)和機器13.1同步帶、四連桿組成的平滑轉(zhuǎn)位機構(gòu)340
13.2轉(zhuǎn)位和間歇機構(gòu)342
13.3旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復運動和歇停運動的機構(gòu)344
13.4實現(xiàn)間歇旋轉(zhuǎn)運動的摩擦裝置350
13.59種不同的球型直線導軌352
13.6滾珠絲杠將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動354
13.7改變直線運動方向的19種方法355
13.8可調(diào)節(jié)輸出機構(gòu)359
13.9換向機構(gòu)361
13.10計算裝置362
13.11機械動力放大器的6個應用366
13.12變速機械傳動369
13.13變速摩擦傳動裝置381
13.14應用在單向傳動裝置中的彈簧、往復運動小齒輪和滑動球383
13.1518種不同的液體和真空泵385
13.1610種不同泵的設計講解389
13.17泵類術語392
13.18無磨損電動-發(fā)電機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)動機提高了效率和性能396
第14章包裝、運輸、處理、安全方面的機構(gòu)和機器14.1分類、供料和稱量機構(gòu)398
14.2切割機構(gòu)402
14.3翻轉(zhuǎn)機構(gòu)404
14.4振動機構(gòu)404
14.57種基本的零件篩選機構(gòu)405
14.611種零件傳送機構(gòu)406
14.77種自動傳送機構(gòu)408
14.8專用機床的傳送機構(gòu)411
14.9卷繞機的橫向移動機構(gòu)415
14.10真空拾取定位小球機構(gòu)417
14.11黏貼來自料盒或滾筒的標簽的標簽機417
14.12高速黏合機418
14.13機器產(chǎn)生工作故障時的自動停機機構(gòu)424
14.14電子自動停止機構(gòu)430
14.15機器操作的自動安全機構(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)中差速卷筒的應用436
15.2如何防止反轉(zhuǎn)438
15.3在印刷機進給中，卡鉗制動器可以保持適當?shù)膹埦o力439
15.4輔助離合器、制動器的傳感器439
15.5防止構(gòu)架超載的警報裝置440
15.6鋼纜張力的持續(xù)觀察440
15.7轉(zhuǎn)矩限制器用來保護輕載傳動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械系統(tǒng)448
15.11控制張力的傳動裝置452
15.12機器中的限位開關455
15.13自動調(diào)速器459
15.14機構(gòu)的速度控制裝置461
15.15纜線制動系統(tǒng)限制下降速率462
第16章氣動、液動、電動和電子驅(qū)動儀器及控制16.1氣缸或液壓缸驅(qū)動的機構(gòu)464
16.2腳控制的制動系統(tǒng)466
16.3氣動的15個應用467
16.4應用金屬膈膜和膜盒的10種方式469
16.5差動變壓器傳感裝置471
16.6高速計數(shù)器473
16.7永久磁鐵的應用474
16.8電動錘機構(gòu)477
16.9恒溫機構(gòu)479
16.10溫度調(diào)節(jié)機構(gòu)483
16.11光電控制485
16.12液面指示器和控制器487
16.13利用火藥的動力產(chǎn)生即時的沖力489
16.14離心、氣動、液壓和電動的調(diào)速器491
第17章3D數(shù)字樣機和仿真17.13D數(shù)字樣機和仿真簡介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)字樣機軟件中工具的功能499
17.1.73D數(shù)字樣機的文件類型500
17.1.8計算機輔助工程（CAE）501
17.1.9仿真軟件501
17.1.10模擬應力分析502
17.2計算機輔助設計術語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實驗室工藝517
第19章機械工程領域新的發(fā)展方向19.1微技術在機械工程中的作用522
19.2微機械為機械設計打開一個新領域524
19.3多級制造使復雜且多功能微機電系統(tǒng)(MEMS)成為可能528
19.4電子顯微鏡:微米和納米技術的關鍵工具529
19.5微機電系統(tǒng)電子顯微圖像一覽532
19.6微機電系統(tǒng)執(zhí)行器——熱力和靜電535
19.7微機電系統(tǒng)芯片成為集成微控制系統(tǒng)536
19.8構(gòu)成微機電系統(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納米技術在科學和工程中的應用542
19.11碳元素作為工程材料的前景544
19.12基于電介質(zhì)靜電力的納米致動器549
19.13月球電動車——一種月球旅行新概念551