本書在傳統(tǒng)輕工自動機(jī)械內(nèi)容的基礎(chǔ)上，匯集了筆者多年來在現(xiàn)代自動機(jī)械領(lǐng)域的一些創(chuàng)新性成果，系統(tǒng)論述了自動機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)理論，包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)的設(shè)計原理和方法，詳細(xì)介紹了一些典型自動機(jī)構(gòu)，如多分支傳動機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)、上下料機(jī)構(gòu)、分揀機(jī)構(gòu)等的設(shè)計與應(yīng)用，同時也介紹了一些新型的機(jī)構(gòu)，如曲柄群機(jī)構(gòu)、弧面凸輪行星減速機(jī)構(gòu)等，最后還給出了綜合設(shè)計實例，為設(shè)計實踐提供借鑒。本書在內(nèi)容編排上，注重理論與實踐相結(jié)合、機(jī)構(gòu)設(shè)計與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新相結(jié)合，為自動機(jī)械設(shè)計提供參考。
本書可供高等學(xué)校本科及碩士學(xué)習(xí)參考，可為機(jī)械專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計提供參考，也可作為科研院所、工業(yè)企業(yè)等的工程技術(shù)人員進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計的參考書。
曹巨江，陜西科技大學(xué)，教授，陜西科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科帶頭人，聘教授二級崗，博導(dǎo)。國家科學(xué)技術(shù)獎評審專家；社會主要兼職：陜西機(jī)械工程學(xué)會副理事長；《輕工機(jī)械》編委會副主任；《包裝與食品機(jī)械》編委會副主任。曾任中國機(jī)械工程學(xué)會包裝與食品工程分會副理事長；中國食品和包裝機(jī)械工業(yè)協(xié)會副理事長；中國機(jī)械工程學(xué)會機(jī)械傳動分會機(jī)構(gòu)學(xué)委員會委員。曾歷任我�？萍继幐碧庨L、研究生部主任、機(jī)電學(xué)院院長、副校長。
長期從事機(jī)械工程專業(yè)的教學(xué)和科研工作，主要學(xué)術(shù)研究方向和專長：自動機(jī)械理論、設(shè)計方法和創(chuàng)新設(shè)計研究；曲面加工；專業(yè)裝備開發(fā)。主持并完成國家自然科學(xué)基金2項；國家科技重大專項分課題1項；國家科技攻關(guān)項目子課題1項，主持完成國家科技支撐計劃項目1項。還完成了省、部、廳、地市縱向項目和企業(yè)委托項目多項。年陜西省科技進(jìn)步獎（二等）一項；中國輕工總會優(yōu)秀新產(chǎn)品一等獎一項。發(fā)明專利8項、實用新型專利10項。
第1章 緒論001
1.1 自動機(jī)械的概念與特點001
1.1.1 自動機(jī)械的概念001
1.1.2 自動機(jī)械的特點003
1.2 自動機(jī)械的系統(tǒng)組成003
1.3 自動機(jī)械設(shè)計的幾個問題005
1.3.1 自動機(jī)械設(shè)計的技術(shù)性能指標(biāo)005
1.3.2 自動機(jī)械設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性要求006
1.3.3 自動機(jī)械設(shè)計的人機(jī)工程學(xué)要求007
第2章 自動機(jī)械的設(shè)計原理008
2.1 自動機(jī)械設(shè)計目標(biāo)的分析與確定008
2.2 自動機(jī)械的功能分析與工藝原理設(shè)計009
2.2.1 自動機(jī)械的功能分析009
2.2.2 自動機(jī)械的工藝原理設(shè)計009
2.3 自動機(jī)械的生產(chǎn)率分析011
2.3.1 概述011
2.3.2 間歇作用型自動機(jī)械的理論生產(chǎn)率分析013
2.3.3 連續(xù)作用型自動機(jī)械的理論生產(chǎn)率分析014
2.3.4 提高自動機(jī)械生產(chǎn)率的途徑015
2.4 自動機(jī)械工作循環(huán)圖的原理與作用017
2.4.1 自動機(jī)械的工作循環(huán)時間與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)時間017
2.4.2 自動機(jī)械的工作循環(huán)圖018
2.5 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖的設(shè)計021
2.6 自動機(jī)械工作循環(huán)圖的設(shè)計022
2.6.1 自動機(jī)械工作循環(huán)圖的設(shè)計步驟022
2.6.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的時間同步化設(shè)計023
2.6.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)的空間同步化設(shè)計032
第3章 驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計040
3.1 概述040
3.2 電機(jī)040
3.2.1 電機(jī)概述040
3.2.2 電機(jī)選型計算040
3.3 氣壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計050
3.3.1 氣壓系統(tǒng)概述050
3.3.2 氣缸的結(jié)構(gòu)與種類051
3.3.3 氣缸的選型與計算053
3.3.4 設(shè)計選型算例055
3.4 液壓驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計056
3.4.1 液壓系統(tǒng)概述056
3.4.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)與分類057
3.4.3 液壓缸的選型與計算059
第4章 傳動系統(tǒng)的設(shè)計066
4.1 傳動系統(tǒng)概述066
4.1.1 傳動系統(tǒng)的作用與設(shè)計要求066
4.1.2 傳動系統(tǒng)的分類066
4.1.3 傳動系統(tǒng)的組成070
4.2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計步驟及其選擇072
4.2.1 傳動系統(tǒng)的設(shè)計步驟072
4.2.2 傳動系統(tǒng)的選擇072
4.3 自動機(jī)械的原始運(yùn)動參數(shù)和運(yùn)動原理圖074
4.3.1 自動機(jī)械的原始運(yùn)動參數(shù)074
4.3.2 自動機(jī)械的運(yùn)動原理圖075
4.4 自動機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計要點076
4.4.1 外聯(lián)傳動鏈的設(shè)計076
4.4.2 內(nèi)聯(lián)傳動鏈的設(shè)計082
第5章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計085
5.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)概述085
5.1.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能和種類085
5.1.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則085
5.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型和構(gòu)型087
5.2.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型087
5.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)型087
5.3 自動機(jī)械中幾種常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)088
5.3.1 連桿機(jī)構(gòu)089
5.3.2 凸輪機(jī)構(gòu)089
5.3.3 間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)089
5.3.4 組合機(jī)構(gòu)091
第6章 自動機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計093
6.1 自動機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點093
6.2 機(jī)架設(shè)計094
6.2.1 機(jī)架設(shè)計的準(zhǔn)則和要求094
6.2.2 機(jī)架的結(jié)構(gòu)類型095
6.2.3 機(jī)架的設(shè)計步驟097
6.2.4 鑄造機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點098
6.2.5 焊接機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點101
6.3 支承設(shè)計104
6.3.1 回轉(zhuǎn)支承的設(shè)計105
6.3.2 導(dǎo)軌110
第7章 控制系統(tǒng)設(shè)計118
7.1 運(yùn)動控制概述118
7.2 控制系統(tǒng)的設(shè)計119
7.3 控制系統(tǒng)設(shè)計舉例125
7.3.1 項目分析127
7.3.2 項目實施128
第8章 凸輪機(jī)構(gòu)現(xiàn)代設(shè)計理論148
8.1 凸輪機(jī)構(gòu)的分類應(yīng)用148
8.2 平面凸輪機(jī)構(gòu)和空間凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析152
8.2.1 復(fù)極矢量和平面嚙合原理152
8.2.2 基本平面凸輪機(jī)構(gòu)的輪廓曲線及壓力角、曲率半徑的計算156
8.2.3 空間凸輪機(jī)構(gòu)分析158
8.3 機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律160
8.3.1 凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律的規(guī)范化160
8.3.2 常用的凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律161
8.4 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性分析165
8.4.1 運(yùn)動規(guī)律特性值165
8.4.2 運(yùn)動規(guī)律的選擇166
8.5 運(yùn)動規(guī)律優(yōu)化設(shè)計簡介167
8.6 電子凸輪168
8.6.1 電子凸輪概述168
8.6.2 電子凸輪曲線定義及建模168
8.6.3 電子凸輪取置機(jī)械手案例171
8.6.4 電子凸輪在弧面凸輪機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用案例174
第9章 分度凸輪機(jī)構(gòu)178
9.1 平行分度凸輪機(jī)構(gòu)178
9.1.1 平行分度凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理180
9.1.2 平行分度凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析180
9.1.3 平行分度凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計計算186
9.1.4 平行分度凸輪機(jī)構(gòu)CAD/CAM 簡介187
9.1.5 平行分度凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計示例188
9.1.6 內(nèi)置式平行分度凸輪機(jī)構(gòu)簡介192
9.1.7 平行分度凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動規(guī)律的反求方法簡介193
9.2 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)194
9.2.1 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理195
9.2.2 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)196
9.2.3 圓柱分度凸輪的輪廓方程199
9.2.4 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和曲率計算202
9.2.5 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計203
9.2.6 新型冗余圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)204
9.3 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)206
9.3.1 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理207
9.3.2 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)207
9.3.3 弧面分度凸輪的輪廓方程209
9.3.4 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和曲率計算211
第10章 多分支傳動機(jī)構(gòu)213
10.1 鏈條分支傳動機(jī)構(gòu)213
10.2 曲柄群分支傳動機(jī)構(gòu)215
10.2.1 曲柄群分支傳動機(jī)構(gòu)的工作原理215
10.2.2 曲柄群分支傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析215
10.2.3 曲柄群分支傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計計算222
10.2.4 結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計223
第11章 弧面凸輪行星減速機(jī)構(gòu)230
11.1 弧面凸輪行星減速機(jī)構(gòu)的工作原理230
11.2 弧面凸輪行星減速機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析231
11.2.1 傳動原理231
11.2.2 運(yùn)動機(jī)構(gòu)簡圖232
11.3 弧面凸輪行星減速機(jī)構(gòu)運(yùn)動設(shè)計計算233
11.3.1 傳動比的計算233
11.3.2 正確嚙合條件234
11.3.3 整機(jī)裝配條件235
11.3.4 運(yùn)動連續(xù)條件237
11.4 設(shè)計示例238
11.4.1 半定子式小型超環(huán)面行星蝸桿機(jī)構(gòu)示例238
11.4.2 弧面凸輪行星減速機(jī)構(gòu)示例239
第12章 機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)241
12.1 機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則241
12.2 常見機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)242
12.2.1 手指242
12.2.2 傳動機(jī)構(gòu)243
12.2.3 夾持機(jī)構(gòu)驅(qū)動方式245
12.3 仿生多指靈巧手246
12.3.1 柔性手爪246
12.3.2 多指靈巧手247
12.4 機(jī)械手夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計實例247
12.4.1 設(shè)計要求247
12.4.2 設(shè)計參數(shù)247
12.4.3 夾持機(jī)構(gòu)方案選擇248
12.4.4 夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計248
第13章 其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)251
13.1 自動供料機(jī)構(gòu)的基本組成及分類251
13.1.1 自動供料機(jī)構(gòu)及其基本組成251
13.1.2 自動供料機(jī)構(gòu)的分類252
13.2 液體料供料機(jī)構(gòu)253
13.2.1 液體料特性及其供料過程分析253
13.2.2 液體料供料機(jī)構(gòu)的形式及供料原理254
13.2.3 液體料供料機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算258
13.3 粉粒料供料機(jī)構(gòu)260
13.3.1 粉粒料特性及其供料過程分析260
13.3.2 粉粒料供料機(jī)構(gòu)的形式及供料原理261
13.4 卷料供料機(jī)構(gòu)265
13.4.1 卷料供料過程分析265
13.4.2 卷料供料機(jī)構(gòu)的形式及供料原理265
13.4.3 卷料供料機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算266
13.5 單件物品供料機(jī)構(gòu)269
13.5.1 單件物品供料過程分析269
13.5.2 單件物品供料機(jī)構(gòu)的形式及供料原理272
13.5.3 單件物品供料機(jī)構(gòu)的設(shè)計與計算283
13.6 分揀機(jī)構(gòu)286
13.6.1 分揀機(jī)構(gòu)及原理286
13.6.2 分揀機(jī)構(gòu)實例——藥品分揀機(jī)構(gòu)（合格品與不合格品） 290
13.7 計數(shù)機(jī)構(gòu)293
13.7.1 計數(shù)機(jī)構(gòu)原理（有規(guī)則排列和無規(guī)則排列） 293
13.7.2 常見計數(shù)機(jī)構(gòu)293
13.7.3 計數(shù)機(jī)構(gòu)設(shè)計實例——人工寶石顆粒自動計數(shù)機(jī)295
第14章 自動機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練實例298
14.1 藥液自動灌裝機(jī)298
14.1.1 設(shè)計任務(wù)298
14.1.2 設(shè)計內(nèi)容298
14.1.3 運(yùn)動循環(huán)圖繪制300
14.1.4 尺寸計算301
14.1.5 計數(shù)裝置設(shè)計302
14.2 棒棒糖包裝機(jī)304
14.2.1 棒棒糖包裝工藝流程304
14.2.2 總體方案304
14.2.3 運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計305
14.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計307
14.3 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)308
14.3.1 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)工藝流程設(shè)計309
14.3.2 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)總體方案設(shè)計310
14.3.3 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計311
14.3.4 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)設(shè)計312
14.3.5 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)電氣設(shè)計簡述314
14.3.6 平板式鋁塑泡罩包裝機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計簡述314
參考文獻(xiàn)317
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