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第1章 机构的基本知识和结构分析3

1.1机构的定义和组成3

1.1.1机构相关名词术语和定义3

1.1.2运动副及分类3

1.2机构运动简图5

1.2.1定义5

1.2.2构件运动的规范符号5

1.2.3构件及机构简图6

1.2.4机构运动简图的绘制17

1.3机构自由度的计算18

1.3.1机构自由度的定义18

1.3.2平面机构自由度的计算18

1.3.3公共约束的意义和判定方法22

1.3.4单闭环空间机构自由度的计算22

1.3.5多闭环空间机构自由度的计算25

1.3.5.1虚拟环路和虚拟环路的自由度公式25

1.3.5.2虚拟环路阶的表示方法和运算规则25

1.3.5.3虚拟环路阶与实际环路阶的关系26

1.3.5.4多闭环空间机构的计算实例26

1.4平面机构高副低代28

1.4.1高副低代满足条件28

1.4.2高副低代方法28

1.4.2.1曲线接触的高副机构28

1.4.2.2曲线和直线接触的高副机构29

1.5平面机构的组成原理和结构分析30

1.5.1平面机构的组成原理30

1.5.2平面机构基本杆组分类30

1.5.2.1无油缸和气缸的基本杆组的分类30

1.5.2.2含油缸、气缸基本杆组分类31

1.5.3平面机构级别的判定31

1.5.3.1不含油缸、气缸机构的判别31

1.5.3.2含油缸、气缸机构的判别35

第2章 基于杆组解析法平面机构的运动分析和受力分析37

2.1机构运动分析37

2.1.1平面机构运动分析解析法基本方法简介37

2.1.2杆组法运动分析数学模型和子程序37

2.1.2.1杆组法运动分析数学模型37

2.1.2.2杆组法运动分析子程序42

2.1.2.3应用实例46

2.1.3高级机构的运动分析48

2.1.4基于瞬心法对平面机构的速度分析50

2.1.4.1速度瞬心和机构中瞬心的数目50

2.1.4.2机构中瞬心位置的确定50

2.1.4.3速度瞬心在平面机构速度分析中的应用举例51

2.2平面机构的力分析52

2.2.1基于杆组解析法机构受力分析53

2.2.1.1杆组法受力分析数学模型53

2.2.1.2杆组法受力分析子程序54

2.2.1.3杆组法受力分析例题56

2.2.2计及运动副摩擦时机构的受力分析57

2.2.2.1移动副的摩擦受力分析法57

2.2.2.2转动副的摩擦受力分析法58

2.2.2.3实例应用59

第3章 连杆机构的设计及运动分析61

3.1平面四杆机构的类型及其应用61

3.1.1平面四杆机构的结构形式61

3.1.2平面四杆机构的基本特性62

3.1.3平面四杆机构的应用示例63

3.2平面连杆机构的运动分析64

3.2.1速度瞬心法运动分析64

3.2.2解析法运动分析65

3.3平面连杆机构设计67

3.3.1刚体导引机构设计67

3.3.2函数机构设计（解析法）70

3.3.3轨迹机构的设计74

3.4气液动连杆机构76

3.4.1气液动连杆机构位置参数的计算和选择76

3.4.2气液动连杆机构运动参数和动力参数的计算77

3.4.3气液动连杆机构的设计78

3.5空间连杆机构设计78

第4章 平面高副机构设计83

4.1基本概念83

4.2瞬心线机构设计84

4.2.1瞬心线机构数学模型84

4.2.2瞬心线机构连续运动的封闭条件84

4.2.3解析法设计瞬心线机构85

4.2.3.1已知中心距和一个构件瞬心线函数85

4.2.3.2已知中心距和一个构件运动规律87

4.3共轭曲线机构设计及应用实例89

4.3.1共轭曲线机构的基本知识89

4.3.1.1共轭曲面的定义及成形原理89

4.3.1.2平面啮合共轭曲线机构90

4.3.2共轭曲线机构设计相关数学基础91

4.3.2.1常用矢量代数91

4.3.2.2坐标变换92

4.3.3平面共轭曲线机构设计96

4.3.3.1基于运动学法设计共轭曲线机构96

4.3.3.2基于包络法设计共轭曲线机构100

4.3.3.3基于齿廓法线法设计共轭曲线机构102

4.3.4共轭曲线机构诱导法曲率的计算107

4.3.5平面啮合的根切界限曲线条件方程110

第5章 凸轮机构设计113

5.1凸轮机构的基础知识113

5.1.1凸轮机构的组成及常用名词术语113

5.1.2凸轮机构的类型特点及封闭方式114

5.1.3凸轮机构设计的相关问题117

5.1.3.1凸轮机构的压力角117

5.1.3.2基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr119

5.1.3.3凸轮理论轮廓的最小曲率半径Pcmin与Rb的关系122

5.1.3.4滚子半径Rr的确定122

5.2从动件运动规律及数学模型123

5.2.1常用从动件运动规律分类123

5.2.2基本运动规律的参数曲线125

5.2.3常用组合运动规律应用130

5.3盘形凸轮工作轮廓的设计130

5.3.1作图法130

5.3.2解析法134

5.4空间凸轮的设计137

5.5圆弧凸轮工作轮廓的设计138

5.5.1单圆弧凸轮（偏心轮）138

5.5.2多圆弧凸轮138

5.6凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图140

5.6.1凸轮及滚子结构140

5.6.2常用材料、热处理及极限应力142

5.6.3凸轮机构强度计算143

5.6.4强度校核及许用应力143

5.6.5凸轮精度及表面粗糙度143

5.6.6凸轮工作图143

第6章 其他常用机构145

6.1棘轮机构145

6.1.1棘轮机构的常见形式145

6.1.2外啮合齿啮式棘轮机构运动设计146

6.2槽轮机构的设计148

6.2.1槽轮机构的常见形式148

6.2.2平面槽轮机构运动设计150

6.2.3球面槽轮机构运动设计152

6.2.4椭圆齿轮槽轮组合机构运动设计153

6.2.5行星齿轮槽轮组合机构运动设计154

6.3不完全齿轮机构设计159

第7章 组合机构的设计164

7.1组合机构的组合方式及其特性164

7.2凸轮连杆组合机构170

7.2.1固定凸轮-连杆机构170

7.2.2转动凸轮-连杆机构171

7.2.3联动凸轮-连杆机构174

7.3齿轮-连杆组合机构175

7.3.1行星轮系与Ⅱ级杆组的组合机构175

7.3.2四杆机构与周转轮系的组合机构178

7.3.3五杆机构与齿轮机构的组合机构181

7.4凸轮-齿轮组合机构183

7.4.1周期变速运动的凸轮-齿轮机构183

7.4.2按预定轨迹运动的凸轮-齿轮机构184

7.4.3周期停歇运动的凸轮-齿轮机构185

7.5链-连杆组合机构186

第8章 机构选型范例188

8.1匀速转动机构188

8.1.1定传动比匀速转动机构188

8.1.2有级变速机构192

8.1.3无级变速机构194

8.2非匀速转动机构196

8.3往复运动机构199

8.4急回运动机构206

8.5行程放大机构208

8.6可调行程机构211

8.7间歇运动机构214

8.8超越止动及单向机构222

8.9换向机构224

8.10差动补偿机构228

8.11气、液驱动机构232

8.12增力及夹持机构236

8.13实现预期轨迹的机构243

参考文献251