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目录1

第一章 平面机构的结构分析1

第一节 平面机构运动简图的识别1

一、局部自由度和虚约束2

二、高副与低副间的转换6

三、低副的几何性质9

第二节 平面连杆机构的结构分析13

一、主动件为联架杆的平面连杆机构13

二、主动件为非联架杆的平面连杆机构17

一、矢量的复数表示24

第一节 复数矢量的基本运算24

第二章 平面连杆机构的运动分析24

二、复数矢量的回转25

三、复数矢量的导数26

第二节 平面四杆机构的运动分析27

一、铰接四杆机构的运动分析27

二、曲柄滑块机构的运动分析32

三、导杆机构的运动分析34

第三节 Ⅱ级杆组的运动分析37

一、刚体的运动分析37

二、Ⅱ级杆组的运动分析38

第四节 Ⅱ级平面多杆机构的运动分析52

第五节 高级杆组的运动分析58

一、双副杆的约束方程式58

二、高级杆组的运动分析60

第六节 高级平面连杆机构的运动分析63

第七节 包含液压气动元件的平面连杆机构的运动分析69

一、一缸Ⅱ级“杆组”的运动分析69

二、平面多杆机构的运动分析72

第三章 平面连杆机构设计76

第一节 按从动杆的急回特性设计平面连杆机构76

一、曲柄摇杆机构76

二、导杆机构84

三、曲柄滑块机构85

四、扩大从动杆行程的急回机构86

第二节 按从动摇杆的大摆角设计平面连杆机构88

一、利用导杆机构扩大摆角89

二、利用铰接四杆机构扩大摆角90

三、两级扩大摆角90

第三节 按连杆的位置设计平面连杆机构92

一、刚体位移矩阵92

二、应用双铰杆作为联架杆94

三、应用铰移杆作为联架杆100

一、再现函数的插值结点106

第四节 按主从动杆的相对位置设计平面连杆机构106

二、非线性方程组的解法107

三、铰接四杆机构110

四、曲柄滑块机构111

五、两铰接四杆机构串联117

六、非串联型六杆机构119

第五节 按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用极限位置）124

一、一套四杆机构124

二、两套四杆机构串联124

三、三套四杆机构串联131

一、在一极限位置近似停歇137

第六节 按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用连杆曲线）137

二、在两极限位置近似停歇141

三、在途中某位置近似停歇143

四、单向间歇回转180°143

第七节 按给定轨迹设计平面连杆机构147

第八节 实现直线导向的平面连杆机构的设计150

一、精确直线导向机构150

二、近似直线导向机构153

第九节 按从动杆近似等速要求设计平面连杆机构161

一、从动杆在有限区间内作近似等速运动161

二、从动杆在单行程内作近似等速运动169

一、实现要求较高的刚体导引172

第十节 高级平面连杆机构172

二、实现主从动杆间较复杂的函数关系173

三、大幅度调节从动杆的动程或速度174

四、改善机构中运动副的配置175

第四章 空间连杆机构177

第一节 空间连杆机构的自由度178

第二节 空间连杆机构的运动分析181

一、投影－解析法181

二、方向余弦矩阵法204

第三节 空间四杆机构的设计225

一、按从动杆摆角和行程速比系数设计RSSR机构225

二、按主从动杆三个对应位置设计RSSR机构228

三、按给定函数关系设计RSSR机构231

四、RSSR机构中的压力角234

第五章 凸轮廓线的分析与设计241

第一节 从动件的运动方程式241

一、三角函数类基本运动规律241

二、多项式类基本运动规律245

三、改进型运动规律249

第二节 平面凸轮廓线的设计261

一、统一的推导方法261

二、各类平面凸轮廓线的通用方程式262

三、刀具中心轨迹方程式274

第三节 平面凸轮基圆半径的确定275

一、滚子直动从动件平面凸轮278

二、滚子摆动从动件平面凸轮286

第四节 共轭凸轮机构的设计296

一、共轭凸轮廓线通用方程式297

二、共轭凸轮的基圆半径及摆杆长度的确定301

三、主、回凸轮间的安装角302

第五节 平面凸轮廓线的分析314

一、拉格朗日五点数值微分公式314

二、各类平面凸轮机构的运动分析315

一、直动从动件圆柱凸轮机构326

第六节 圆柱凸轮机构326

二、摆动从动件圆柱凸轮机构328

第六章 高速凸轮机构336

第一节 凸轮系统动力模型及其简化方法337

一、构件的动力模型338

二、机构的动力模型345

第二节 从动件的动力响应359

一、s（t）采用正弦加速度运动规律360

二、s（t）采用余弦加速度运动规律364

第三节 高速凸轮机构的设计373

一、基本设计方法373

二、约束弹簧的计算376

第七章 非圆齿轮机构388

第一节 非圆齿轮的基本概念389

一、非圆齿轮节曲线389

二、非圆齿轮压力角393

三、非圆齿轮齿形394

第二节 非圆齿轮运动分析与设计398

一、椭圆齿轮机构398

二、椭圆齿轮与其共轭齿轮机构404

三、卵圆齿轮机构412

四、偏心齿轮与其共轭齿轮机构416

五、偏心齿轮机构419

第八章 周转轮系425

第一节 周转轮系的传动比425

第二节 双重转臂周转轮系428

第三节 周转轮系的力矩计算435

第四节 封闭式周转轮系中的功率流440

一、中心轮A（或B）为功率输入441

二、转臂H为功率输入442

第五节 周转轮系的效率450

一、行星轮系的效率450

二、差动轮系的效率454

一、行星轮系的应用463

第六节 周转轮系的应用463

二、差动轮系的应用470

三、既作差动运动又作行星运动的周转轮系的应用485

第九章 传动中变换齿轮的选配488

第一节 单只变换齿轮的选配489

一、变换齿轮配备与变速数列489

二、最大变换差异率与最小齿数490

第二节 阶段变换齿轮的选配492

一、阶段变换齿轮的齿轮个数为二492

二、阶段变换齿轮的齿轮个数为三493

一、一对变换齿轮的变速规律496

第三节 一对变换齿轮的选配496

二、一对变换齿轮的选配501

第十章 组合机构508

第一节 串联式组合机构的分析与设计510

一、齿轮－连杆机构511

二、凸轮－连杆机构531

三、链轮－连杆机构533

第二节 并联式组合机构的分析与设计534

一、齿轮－连杆机构534

二、凸轮－连杆机构549

三、齿轮－凸轮机构552

四、联动凸轮组合机构556

五、带挠性件的差动式组合机构558

第三节 复合式组合机构的分析与设计565

一、三齿轮－曲柄摇杆机构567

二、二齿轮－曲柄摇杆机构577

三、二齿轮－曲柄摆块机构578

第十一章 机构的优化设计方法583

第一节 机构优化设计的数学模型583

一、设计变量583

二、约束条件584

三、目标函数588

四、数学模型592

第二节 计算方法597

第三节 一维搜索方法600

一、0.618法601

二、二次插值法606

三、利用进退算法确定搜索区间610

第四节 多维无约束的优化设计612

一、坐标轮换法612

二、Powell法615

第五节 多维有约束的优化设计622

一、惩罚函数法622

二、可行方向法629

参考文献637