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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Rr 119

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