本教材按照*颁发的相关课程的教学基本要求编写。全书以培养学生的创新能力和机械系统方案设计能力为目标，在内容编排上贯穿了以设计为主线的思想，将全书内容进行了有机组合。全书共分为5篇。第1篇中紧密结合几种典型机器的实例，引出一些基本概念。第2、3、4篇分别介绍了机构的组成和分析、常用机构及其设计和机械系统动力学的基础知识。机械系统运动的方案设计和创新设计作为第5篇，放在教材的*后，简单介绍了创新方法TRIZ理论，可结合课程设计和课外科技活动来讲授，以适应课程设计的改革和当前课外科技活动新形势的要求。本书主要作为面向应用型普通高等院校机械类专业的教材，也可作为非机械类专业学生及有关工程技术人员的参考书。

本书为经典教材数字化升级改版，配套丰富的数字资源：ppt教学课件、教学大纲、演示动画、教学视频等。本书主要作为面向应用型普通高等院校机械类专业的教材，也可作为非机械类专业学生及有关工程技术人员的参考书。

根据编者多年来的教学工作经验，结合国家对创新人才培养的需求，当前新工科建设要求和国际工程教育以学生为中心，以能力为核心的理念，为适应和实施国家十四五规划，加强应用型本科教育教学质量及教学改革，本书在前三版的基础上修订而成。鉴于广大读者对前几版教材内容体系结构的认可，在此次修订中基本保持了原有体系框架和风格，对以下几个方面进行了调整、更新与改进。1. 坚持以设计为主线，分析为设计服务的思想，仍将全书内容有机地整合为五篇，并对前后章节的内容衔接做了适当调整，便于学生更系统地掌握知识。2. 为了满足课程教学和学生自主学习的需要，加强了课程线上、线下资源建设(见书中二维码)。首创微课堂，以纯动画片的形式展现枯燥的知识点，师生角色对话生动有趣，简短，节奏快，为学生减负，并埋下伏笔，引导学生深入线下学习。3. 为了既不增加教材篇幅，又能为学生提供拓展学习资料，将部分内容利用二维码进行链接延伸。4. 结合编者多年科研及与企业合作的经验，将科技部推广的创新方法TRIZ理论引入教材，以期培育学生的创新基因，培养学生的创新设计意识，使学生掌握创新知识，具有方案和机构创新设计的基本技能与素质。5. 在内容阐述和例题、习题的选择上，以机械工程中典型的实际问题为背景，并恰当引入生活中的机械原理问题，更加注重与工程实际的结合，以期培养学生的工程意识。本书的特点是内容全面而简练，由浅入深，易学易懂，实践性强。参加本书修订的人员有：湖北工业大学魏兵、魏春梅、左惟炜、汤亮，安徽工程大学奚琳，武汉科技大学李佳，武汉纺织大学王震国、郭毕佳。本书由魏兵、奚琳任主编，魏春梅、左惟炜任副主编。本书承蒙华中科技大学杨家军教授精心审阅，他提出了许多宝贵的修改意见，在此表示衷心的感谢！本书在修订过程中，参考了一些同类著作，特向其作者表示诚挚的谢意！由于编者水平有限，书中疏漏及欠妥之处在所难免，敬请同行教师和广大读者批评指正。编者2022年2月

魏兵，湖北工业大学教授，湖北省机械原理教学指导委员会常务理事，湖北省科技创新方法研究会理事，中国创新研究会技术委员会理事，湖北省高新技术促进会理事，获得国家二级创新工程师资质和一级创新培训师资质。湖北省精品资源共享课程负责人。主要研究方向为机械设计、机械创新设计。主持与参加*、省级项目7项，主编*规划教材1本，另主编其他教材3本。

第1篇总论

第1章绪论(1)

1.1机械原理课程的研究对象(1)

1.2机械原理课程的主要内容和学习方法(4)

1.3机械原理课程的地位和作用(5)

第2篇机构的组成和分析

第2章机构的组成及结构分析(7)

2.1研究机构结构的目的(7)

2.2机构的组成及其运动简图的绘制(7)

2.3平面机构自由度的计算及机构运动确定的条件(13)

2.4平面机构的高副低代、结构分析和组成原理(17)

思考题与习题(22)

第3章平面机构的运动分析(25)

3.1机构运动分析的目的和方法(25)

3.2速度瞬心法及其在机构速度分析中的应用(26)

3.3用矢量方程图解法作机构的速度和加速度分析(28)

3.4用解析法作机构的运动分析(32)

思考题与习题(41)

第4章平面机构的力分析(45)

4.1概述(45)

4.2运动副中摩擦力的确定(46)

4.3不考虑摩擦时机构的力分析(50)

4.4考虑摩擦时机构的力分析(55)

4.5机械的效率与自锁(56)

4.6提高机械效率的途径(62)

4.7摩擦在机械中的应用(63)

思考题与习题(64)

第3篇常用机构及其设计

第5章平面连杆机构及其设计(68)

5.1概述(68)

5.2平面连杆机构的基本类型及其演化(69)

5.3平面连杆机构的工作特性(75)

5.4平面四杆机构的设计(81)

思考题与习题(94)

第6章凸轮机构及其设计(98)

6.1凸轮机构的类型及应用(98)

6.2从动件的运动规律设计(101)

6.3凸轮轮廓曲线的设计(106)

6.4凸轮机构基本尺寸的设计(114)

思考题与习题(121)

第7章齿轮机构及其设计(124)

7.1齿轮机构的应用和分类(124)

7.2渐开线齿轮的齿廓与啮合特性(126)

7.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸(131)

7.4渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动(134)

7.5渐开线齿廓的加工(140)

7.6变位齿轮传动(145)

7.7斜齿圆柱齿轮传动(150)

7.8直齿圆锥齿轮机构(155)

7.9蜗 杆 机 构(158)

思考题与习题(162)

第8章轮系及其设计(165)

8.1轮系及其分类(165)

8.2定轴轮系及其传动比(167)

8.3周转轮系及其传动比(170)

8.4复合轮系及其传动比(173)

8.5轮系的功用(175)

8.6行星轮系的类型选择及设计(178)

8.7其他类型的行星传动简介(181)

思考题与习题(184)

第9章其他常用机构(186)

9.1棘 轮 机 构(186)

9.2槽 轮 机 构(191)

9.3不完全齿轮机构(195)

9.4螺 旋 机 构(197)

9.5万向联轴节(200)

思考题与习题(202)

第4篇机械系统的动力学

第10章机械系统的运转及其速度波动的调节(205)

10.1概述(205)

10.2机械的运动方程(208)

10.3机械系统运动方程的建立及其求解(212)

10.4机械系统速度波动的调节(215)

思考题与习题(222)

第11章机械的平衡(225)

11.1机械平衡概述(225)

11.2刚性转子的平衡(226)

11.3刚性转子的平衡实验(229)

11.4机构的平衡(231)

思考题与习题(236)

第5篇机械系统运动的方案设计和创新设计

第12章机械系统运动方案设计(238)

12.1概述(238)

12.2组合机构的创新设计(239)

12.3机 构 选 型(246)

12.4机构系统运动循环图及其类型(250)

12.5机械运动方案设计(251)

12.6机械运动方案的评价体系和评价方法(256)

思考题与习题(259)

第13章创新设计与TRIZ理论(262)

13.1常规设计与创新设计(262)

13.2创造性思维(264)

13.3创新设计的基本原理(267)

13.4TRIZ与创新思维(269)

附录A阿奇舒勒矛盾矩阵表(280)

参 考 文 献(292)