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第1章 机构结构理论 1

1.1 基本概念 1

1.2 空间机构的自由度 1

1.3 平面机构的分类方法 8

1.4 平面机构的数综合 10

参考文献 15

第2章 平面连杆机构的运动分析 16

2.1 二级机构的运动分析 16

2.1.1 三转动副（RRR）二级组 16

2.1.2 内副为移动副的（RPR）二级组 18

2.1.3 外副之一为移动副的（RRP）二级组 20

2.2 复杂平面连杆机构的位置分析 21

2.2.1 位置方程的建立与求解 21

2.2.2 用型转化法数值迭代求解 24

参考文献 25

第3章 空间连杆机构运动分析的数学基础 26

3.1 共原点的坐标变换和刚体的定点转动 26

3.1.1 坐标变换矩阵的推导 26

3.1.2 方向余弦矩阵的性质 27

3.1.3 方向余弦矩阵的表示 28

3.1.4 刚体的定点转动 32

3.1.5 方向余弦矩阵的应用 34

3.2 方向余弦矩阵的导数和刚体的瞬时转动 37

3.2.1 方向余弦矩阵的一次导数和角速度矩阵 37

3.2.2 方向余弦矩阵的二次导数和角加速度矩阵 39

3.2.3 刚体转动中点的速度和加速度 39

3.2.4 用欧拉角表示刚体定点转动中的角速度 40

3.3 不共原点的坐标变换和刚体的一般运动 41

3.3.1 不共原点的坐标变换 41

3.3.2 刚体的位移矩阵和螺旋位移参数 42

3.3.3 用逆矩阵运算法求刚体的位移矩阵 44

3.3.4 Hartenberg-Denavit坐标变换 47

3.3.5 对偶变换矩阵 48

3.4 刚体一般运动中点的速度和加速度 53

3.5 用矩阵法研究复杂的相对运动 55

3.5.1 复杂相对运动中的位置、速度和加速度表达式 55

3.5.2 封闭性的矩阵方程式 58

参考文献 59

第4章 空间连杆机构运动分析举例 60

4.1 RSS′R机构的运动分析 60

4.1.1 位置分析 60

4.1.2 速度分析 62

4.1.3 加速度分析 64

4.2 RCCC机构的位置分析 66

4.2.1 角位置和线位移分别求解 66

4.2.2 用对偶方向余弦矩阵进行位置分析 69

4.3 串联机器人机构的运动分析 70

4.3.1 运动姿态和方向角 70

4.3.2 连杆变换矩阵 72

4.3.3 PUMA 560机器人运动正解 73

4.3.4 PUMA 560机器人运动反解 76

4.3.5 机器人的雅可比矩阵 78

参考文献 80

第5章 铰链四杆机构 81

5.1 铰链四杆机构的尺寸型 81

5.1.1 铰链四杆机构的空间模型 81

5.1.2 机构的回路和分支 85

5.1.3 各种类型四杆机构的运动生成 86

5.2 铰链四杆机构的连杆曲线 89

5.2.1 概述 89

5.2.2 铰链四杆机构的连杆曲线方程及其性质 90

5.3 同源机构 94

5.3.1 Sylvester仿图仪 94

5.3.2 Roberts-Chebyschev定理 95

5.3.3 同源机构的应用及求法 96

5.4 平行运动 99

5.5 四杆机构的齿轮五杆同源机构 101

参考文献 102

第6章 平面运动几何学及其在机构综合中的应用 103

6.1 基本概念 103

6.2 欧拉-萨伐里（Euler-Savary）方程 106

6.3 曲率驻点曲线 108

6.4 铰链四杆直线机构综合 112

6.4.1 具有三阶密切直线的四杆机构的综合 112

6.4.2 具有四阶密切直线的四杆机构的综合 124

参考文献 132

第7章 平面刚体导引机构综合 134

7.1 刚体有限分离问题及其综合公式的推导 134

7.1.1 问题的提出 134

7.1.2 四位置问题 135

7.1.3 五位置问题 135

7.1.4 四次方程解法 138

7.1.5 综合举例 139

7.2 有限分离与无限接近的复合五位置问题 144

7.2.1 复合五位置问题的综合公式 144

7.2.2 各种情况下的求解公式及算例 145

7.3 复合位置问题在直线轨迹综合中的应用 150

7.3.1 综合公式推导 150

7.3.2 综合举例 153

参考文献 154

第8章 机构的动力分析 155

8.1 刚体动力学基础 155

8.1.1 刚体的线动量、角动量和质量参数 155

8.1.2 惯量矩阵的变换及惯量椭球 157

8.2 平面连杆机构的动力分析 162

8.2.1 分离体分析方法 162

8.2.2 连杆机构力分析的虚功方法 165

8.3 空间连杆机构的动力分析 166

8.3.1 空间四杆RCCC机构的动力分析 166

8.3.2 万向联轴节机构 170

参考文献 174

第9章 机构的平衡 175

9.1 平面连杆机构的震动力完全平衡 175

9.1.1 加配重完全平衡平面连杆机构的震动力 175

9.1.2 用附加杆组法完全平衡平面机构的震动力 178

9.2 平面连杆机构震动力和震动力矩的完全平衡 180

9.2.1 平面连杆机构的震动力矩公式 180

9.2.2 平面四杆机构的震动力矩公式及其平衡条件 181

9.2.3 平面连杆机构震动力矩完全平衡的其他方法 183

9.3 平面连杆机构震动力平衡后震动力矩的平衡——采用变速转子平衡方法 185

9.4 空间机构震动力和震动力矩的平衡 187

9.5 机构能量和输入扭矩的平衡 189

参考文献 192