Page 4 - Making things move_ DIY mechanisms for inventors, hobbyists, and artists

Contents

Acknowledgments, ix
Introduction, xi
1 Introduction to Mechanisms and Machines . . . . 1

Six Simple Machines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1. Levers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Pulleys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3. Wheel and Axle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4. Inclined Planes and Wedges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5. Screws . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6. Gears . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Design Constraints and Degrees of Freedom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Degrees of Freedom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Minimum Constraint Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Project 1-1: Rube Goldberg Breakfast Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2 Materials: How to Choose and Where
to Find Them . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Describing Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Material Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Material Failure: Stress, Buckling, and Fatigue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
How to Tolerate Tolerances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36