《运动学与机构设计》

第一章基本观念1

1-1 机构学1

1-2 运动学上的刚体-连杆2

1-3 刚体位移2

1-4 运动学上的连接·运动对3

1-5 相对运动-运动链3

1-6 运动学上的倒置3

1-7 运动传递6

第二章平面运动学的向量表示法8

2-1 简介8

2-2 极坐标上的复数向量8

2-3 用复数的极式分析运动学9

2-4 向量的直角坐标表示法14

2-5 用向量的直角坐标表示法分析平面机构的运动17

2-6 用电算机分析平面机构的一般解法21

第三章运动学的矩阵法45

3-1 简介45

3-2 刚体旋转矩阵45

3-3 空间旋转矩阵47

3-4 刚体位移矩阵51

3-5 平面旋转矩阵的应用53

3-6 螺旋矩阵55

3-7 由矩阵转换以计算位移56

3-8 反位移矩阵58

3-9 由位移矩阵来导螺旋运动参数59

3-10 坐标变换61

3-11 哈丹表示法62

3-12 旋转矩阵的微分65

3-13 位移矩阵的微分69

4-1 相对空间运动70

第四章空间机构的运动分析70

4-2 相对位移71

4-3 相对速度72

4-4 相对加速度73

4-5 用连接点的相对旋转角分析平面运动74

4-6 封闭形式的空间机构运动分析［Ⅰ］79

4-7 由拘束方程式的数值分析法解空间机构94

第五章机构的可动性分析103

5-1 简介103

5-2 拘束分析103

5-3 平面机构的合成数111

5-4 运动范围分析112

5-5 可动性分析114

第六章刚体导件128

6-1 简介128

6-2 平面刚体导件机构129

6-3 三点曲柄的合成131

6-4 三点滑件的合成134

6-5 输入曲柄运动的参数136

6-6 三点合成机构的例题137

6-7 四个点的合成-曲柄拘束141

6-8 四个位置的合成-滑件拘束146

6-9 四个位置的有限差分合成146

6-10 球面刚体导件机构148

6-11 空间刚体导件的一般情形152

6-12 附录A：6-21式的导出162

第七章功能产生164

7-1 简介164

7-2 问题的公式-精确点的分类164

7-3 精确点的契父雪夫（Chebyshev）间隔166

7-4 输入及输出运动的尺度因数167

7-5 三个位置的功能产生机构167

7-6 规定有限差分运动的功能产生器173

7-7 四个位置的平面功能产生器177

7-8 球形四连杆功能产生器179

7-9 RSSR空间四连杆功能产生器181

7-10 规定速度及加速度的RSSR功能产生器187

第八章路径产生190

8-1 简介190

8-2 平面四连杆路径产生机构190

8-3 球面四连杆路径产生器195

8-4 空间路径产生机构的位移矩阵200

8-5 RRSS路径产生机构201

8-6 RSSR-SS路径产生机构202

8-7 路径产生机构的位移分析204

9-1 简介206

9-2 误差和的最小化206

第九章机构的最适合成206

9-3 机构最适合成问题的非线性程式207

9-4 目的函数207

9-5 拘束不等式208

9-6 拘束等式209

9-7 非线式程式问题的几何表示法209

9-8 无拘束条件的最小化211

9-9 波威尔（Powell）非微分直接寻找法215

9-10 最小平方法216

9-11 波威尔非微分的最小平方法217

9-12 有拘束的最小化-困乏函数219

9-13 机构最适设计的若干个代表性例题221

9-14 附录A：共轭寻找方向为收歛的证明236

9-15 附录B：波威尔共轭方向通法237

10-1 简介238

10-2 瞬时螺旋参数238

第十章运动的微分几何238

10-3 螺旋轴所绕成的曲面240

10-4 用几何参数表示的微分位移矩阵248

10-5 平面路径曲率251

10-6 空间连接杆曲线的高阶路径曲率268

第十一章机构的动力学276

11-1 简介276

11-2 平面四连杆机构的动力学276

11-3 四连杆机构的动力平衡283

11-4 反动力问题289

11-5 空间机构的动力学294

11-6 运动的动力方程式297

第十二章电算机程式305

12-1 简介305

12-2 适用於平面运动的机构的副程式LINKPAC305

12-3 DESIGN程式-用牛顿·雷弗森法来解瞬时非线性设计方程式组312

12-4 PCON程式-用波威尔氏直接共轭搜寻方向法，及SUMT程序使拘束方程式最小化326

12-5 LSTCON程式-用波威尔最小平方法来解拘束方程式的最小化335

12-6 NONLIN程式-任意初设值的瞬时非线性代数方程式组的解338

12-7 用BASIC语言来解线性及非线性方程式的电算机程式340

12-8 PRCR2程式-以预估-修正法来解二次非线性微分方程式341

附录347

1．LINKPAC程式347

2．SPAPAC程式362

3．DESIGN程式371

4．NONLIN程式377

5．PCON程式381

6．LSTCON程帮394

7．SIMEQ程式406

8．PRCR 2程式408

参考书目413

习题417