1篇 机构
章机构的基本知识和结构分析
1.1机构的定义和组成11-3
1.1.1机构相关名词术语和定义11-3
1.1.2运动副及分类11-3
1.2机构运动简图11-5
1.2.1定义11-5
1.2.2构件运动的规范符号11-5
1.2.3构件及机构简图11-6
1.2.4机构运动简图的绘制11-17
1.3机构自由度计算11-18
1.3.1机构自由度的定义11-18
1.3.2平面机构自由度的计算11-18
1.3.3公共约束的意义和判定方法11-22
1.3.4单闭环空间机构自由度的计算11-22
1.3.5多闭环空间机构自由度的计算11-25
1.4平面机构高副低代11-29
1.4.1高副低代满足条件11-29
1.4.2高副低代方法11-29
1.4.2.1曲线接触的高副机构11-29
1.4.2.2曲线和直线接触的高副机构11-30
1.5平面机构的组成原理和结构分析11-31
1.5.1平面机构的组成原理11-31
1.5.2平面机构基本杆组分类11-31
1.5.2.1无油缸和气缸的基本杆组的分类11-31
1.5.2.2含油缸、气缸基本杆组分类11-32
1.5.3平面机构级别的判定11-32
1.5.3.1不含油缸、气缸机构的判别11-32
1.5.3.2含油缸、气缸机构的判别11-36
第2章基于杆组解析法对平面机构的运动分析和受力分析
2.1机构运动分析11-38
2.1.1平面机构运动分析解析法基本方法简介11-38
2.1.2杆组法运动分析数学模型和子程序11-38
2.1.2.1杆组法运动分析数学模型11-38
2.1.2.2杆组法运动分析子程序11-43
2.1.2.3应用实例11-47
2.1.3不错机构的运动分析11-49
2.1.4基于瞬心法对平面机构的速度分析11-51
2.1.4.1速度瞬心和机构中瞬心的数目11-51
2.1.4.2机构中瞬心位置的确定11-51
2.1.4.3速度瞬心在平面机构速度分析中的应用实例11-52
2.2平面机构的力分析11-53
2.2.1基于杆组解析法对机构的受力分析11-54
2.2.1.1杆组法受力分析数学模型11-54
2.2.1.2杆组法受力分析子程序11-55
2.2.1.3杆组法受力分析例题11-57
2.2.2计及运动副摩擦时机构的受力分析11-58
2.2.2.1移动副的摩擦受力分析法11-58
2.2.2.2转动副的摩擦受力分析法11-59
2.2.2.3应用实例11-60
第3章连杆机构的设计及运动分析
3.1平面连杆机构的类型及其应用11-62
3.1.1平面四杆机构的结构形式11-62
3.1.2平面四杆机构的基本特性11-63
3.1.3平面四杆机构的应用示例11-64
3.2平面连杆机构的运动分析11-65
3.2.1速度瞬心法运动分析11-65
3.2.2解析法运动分析11-66
3.3平面连杆机构设计11-68
3.3.1刚体导引机构设计11-68
3.3.2函数机构设计（解析法）11-71
3.3.3轨迹机构的设计11-75
3.4气液动连杆机构11-77
3.4.1气液动连杆机构位置参数的计算和选择11-77
3.4.2气液动连杆机构运动参数和动力参数的计算11-78
3.4.3气液动连杆机构的设计11-79
第4章齿轮机构设计
4.1基本概念11-80
4.1.1瞬心及瞬心线11-81
4.1.2齿轮副的节曲面11-83
4.1.3齿轮副的齿面11-84
4.2瞬心线机构11-86
4.2.1瞬心线机构数学模型11-86
4.2.2瞬心线机构连续运动的封闭条件11-86
4.2.3解析法设计瞬心线机构11-87
4.2.3.1已知中心距和一个构件的瞬心线函数11-87
4.2.3.2已知中心距和一个构件的运动规律11-89
4.3共轭曲线机构设计及应用实例11-91
4.3.1平面啮合共轭曲线机构11-91
4.3.1.1共轭曲面的定义及成形原理11-91
4.3.1.2平面啮合共轭曲线机构11-92
4.3.2共轭曲线机构设计相关数学基础11-93
4.3.2.1常用矢量代数11-93
4.3.2.2坐标变换11-94
4.3.3平面共轭曲线机构设计11-98
4.3.3.1基于运动学法设计共轭曲线机构11-98
4.3.3.2基于包络法设计共轭曲线机构11-102
4.3.3.3基于齿廓法线法设计共轭曲线机构11-104
4.3.4共轭曲线机构诱导法曲率的计算11-109
4.3.5平面啮合的根切界限曲线条件方程11-112
4.4定轴齿轮机构的应用11-114
4.4.1齿轮传动机构的类型及应用11-114
4.4.2定轴齿轮机构传动比计算11-116
4.4.3齿轮结构设计11-117
4.5行星齿轮机构设计11-120
4.5.1行星轮系基础知识11-120
4.5.2行星轮系各构件角速度之间的关系11-121
4.5.3行星轮系各轮齿数和行星轮数的选择11-123
4.5.4行星轮系的均载装置11-125
第5章凸轮机构设计
5.1凸轮机构的基础知识11-128
5.1.1凸轮机构的组成及常用名词术语11-128
5.1.2凸轮机构的类型特点及封闭方式11-129
5.1.3凸轮机构设计的相关问题11-132
5.1.3.1凸轮机构的压力角11-132
5.1.3.2基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr11-134
5.1.3.3凸轮理论轮廓的最小曲率半径ρcmin与Rb的关系11-137
5.1.3.4滚子半径Rr的确定11-137
5.2从动件运动规律及数学模型11-138
5.2.1常用从动件运动规律分类11-138
5.2.2基本运动规律的参数曲线11-140
5.2.3常用组合运动规律应用11-145
5.3盘形凸轮工作轮廓的设计11-145
5.3.1作图法11-145
5.3.2解析法11-149
5.4空间凸轮的设计11-152
5.5圆弧凸轮工作轮廓设计11-153
5.5.1单圆弧凸轮（偏心轮）11-153
5.5.2多圆弧凸轮11-153
5.6凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图11-155
5.6.1凸轮及滚子结构11-155
5.6.2常用材料、热处理及极限应力11-157
5.6.3凸轮机构强度计算11-158
5.6.4强度校核及许用应力11-158
5.6.5凸轮精度及表面粗糙度11-158
5.6.6凸轮工作图11-158
第6章间歇机构设计
6.1棘轮机构11-160
6.1.1棘轮机构的常见形式11-160
6.1.2外啮合齿啮式棘轮机构运动设计11-161
6.2槽轮机构的设计11-163
6.2.1槽轮机构的常见形式11-163
6.2.2平面槽轮机构运动设计11-165
6.2.3球面槽轮机构运动设计11-167
6.2.4椭圆齿轮槽轮组合机构运动设计11-168
6.2.5行星齿轮槽轮组合机构运动设计11-169
6.3不完全齿轮机构设计11-174
第7章空间机构设计
7.1空间机构基础知识11-179
7.1.1空间机构的组成原理11-179
7.1.2空间机构的数学基础11-183
7.1.2.1回转变换矩阵11-183
7.1.2.2多项式方程解法11-187
7.1.2.3非线性方程组解法(牛顿法)11-188
7.2空间机构的运动分析11-188
7.2.1运动分析基础11-188
7.2.2空间机构的位移分析11-191
7.2.3空间机构的速度、加速度分析11-194
7.3空间机构的受力分析11-196
7.3.1空间闭链机构的受力分析11-196
7.3.1.1空间闭链机构的静力分析11-196
7.3.1.2空间闭链机构的动力分析11-199
7.3.2空间开链机构的受力分析11-200
7.3.2.1空间开链机构的静力分析11-200
7.3.2.2空间开链机构的动力分析11-201
7.4空间闭链机构设计11-201
7.4.1空间闭链机构设计基本问题11-201
7.4.1.1设计空间与约束条件11-201
7.4.1.2设计要求与可行方案数目11-202
7.4.1.3型综合与尺寸综合11-202
7.4.2空间闭链机构的设计方法11-202
第8章组合机构设计
8.1组合机构的组合方式及其特性11-207
8.2凸轮连杆组合机构11-213
8.2.1固定凸轮-连杆机构11-213
8.2.2转动凸轮-连杆机构11-214
8.2.3联动凸轮-连杆机构11-217
8.3齿轮-连杆组合机构11-218
8.3.1行星轮系与Ⅱ级杆的组合机构11-218
8.3.2四杆机构与周转轮系的组合机构11-221
8.3.3五杆机构与齿轮机构的组合机构11-224
8.4凸轮-齿轮组合机构11-226
8.4.1周期变速运动的凸轮-齿轮机构11-226
8.4.2按预定轨迹运动的凸轮-齿轮机构11-227
8.4.3周期停歇运动的凸轮-齿轮机构11-228
8.5链-连杆组合机构11-229
第9章机构选型范例
9.1匀速转动机构11-231
9.1.1定传动比匀速转动机构11-231
9.1.2有级变速机构11-236
9.1.3无级变速机构11-238
9.2非匀速转动机构11-240
9.3往复运动机构11-243
9.4急回运动机构11-251
9.5行程放大机构11-252
9.6可调行程机构11-256
9.7间歇运动机构11-259
9.8超越止动及单向机构11-269
9.9换向机构11-271
9.10差动补偿机构11-275
9.11气、液驱动机构11-279
9.12增力及加持机构11-284
9.13实现预期轨迹的机构11-292
参考文献11-300

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本书为《机构设计》，主要介绍了机构的基本知识和结构分析、基于杆组合解析法对平面机构的运动分析和受力分析、连杆机构的设计及运动分析、齿轮机构设计、凸轮机构设计、间歇机构设计、空间机构设计、组合机构设计、机构选型范例等。本书可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校相关专业师生参考。