现代机械设计手册：机构设计

《现代机械设计手册(单行本):机构设计》主要介绍了机构的基本知识和结构分析、基于杆组解析法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、平面高副机构设计、凸轮机构设计、其他常用机构、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，也可供高等院校有关专业师生参考。本书由秦大同、谢里阳主编。

《现代机械设计手册》是化学工业出版社顺应现代机械设计时代发展要求而精心策划的大型出版项目，旨在将传统设计和现代设计有机结合，即结构设计、传动设计和控制设计有机融合，力求体现“内容权威、凸显现代、实用可靠、简明便查”的特色。

《现代机械设计手册》自2011年3月出版以来，赢得了广大机械设计工作者的青睐和好评，荣获2011年全国优秀畅销书和2012年中国机械工业科学技术奖。广大读者在给予《现代机械设计手册》充分肯定的同时，也指出了《现代机械设计手册》装帧厚重，不便携带和翻阅。为了给读者提供篇幅较小、便携便查、定价低廉、针对性更强的实用性工具书，根据读者的反映和建议，我们在深入调研的基础上，推出《现代机械设计手册》单行本。

单行本保留了《现代机械设计手册》的优势和特色，结合机械设计人员工作细分的实际状况，从设计工作的实际出发，将原来的6卷33篇进行合并、删减，重新整合为16个分册，分别为：《机械制图及精度设计》、《零部件结构设计与禁忌》、《常用机械工程材料》、《连接件与紧固件》、《轴及其连接件设计》、《轴承》、《机架、导轨及机械振动设计》、《弹簧设计》、《机构设计》、《机械传动设计》、《润滑与密封设计》、《液力传动设计》、《液压传动与控制设计》、《气压传动与控制设计》、《机电系统设计》、《疲劳强度与可靠性设计》。

《现代机械设计手册》单行本，是为了适应机械设计行业发展和广大读者的需要而编辑出版的，将与《现代机械设计手册》（6卷本）一起，成为机械设计工作者、工程技术人员和广大读者的良师益友。

化学工业出版社2100433B

《现代机械设计手册(单行本):机构设计》内容简介：《现代机械设计手册》单行本共16个分册，涵盖了机械常规设计的所有内容。各分册分别为：《机械制图及精度设计》、《零部件结构设计与禁忌》、《常用机械工程材料》、《连接件与紧固件》、《轴及其连接件设计》、《轴承》、《机架、导轨及机械振动设计》、《弹簧设计》、《机构设计》、《机械传动设计》、《润滑与密封设计》、《液力传动设计》、《液压传动与控制设计》、《气压传动与控制设计》、《机电系统设计》、《疲劳强度与可靠性设计》。 《现代机械设计手册(单行本):机构设计》主要介绍了机构的基本知识和结构分析、基于杆组解析法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、平面高副机构设计、凸轮机构设计、其他常用机构、组合机构设计、机构选型范例等。可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考。

第1章机构的基本知识和结构分析

1.1机构的定义和组成

1.1.1机构相关名词术语和定义

1.1.2运动副及分类

1.2机构运动简图

1.2.1定义

1.2.2构件运动的规范符号

1.2.3构件及机构简图

1.2.4机构运动简图的绘制

1.3机构自由度的计算

1.3.1机构自由度的定义

1.3.2平面机构自由度的计算

1.3.3公共约束的意义和判定方法

1.3.4单闭环空间机构自由度的计算

1.3.5多闭环空间机构自由度的计算

1.3.5.1虚拟环路和虚拟环路的自由度公式

1.3.5.2虚拟环路阶的表示方法和运算规则

1.3.5.3虚拟环路阶与实际环路阶的关系

1.3.5.4多闭环空间机构的计算实例

1.4平面机构高副低代

1.4.1高副低代满足条件

1.4.2高副低代方法

1.4.2.1曲线接触的高副机构

1.4.2.2曲线和直线接触的高副机构

1.5平面机构的组成原理和结构分析

1.5.1平面机构的组成原理

1.5.2平面机构基本杆组分类

1.5.2.1无油缸和气缸的基本杆组的分类

1.5.2.2含油缸、气缸基本杆组分类

1.5.3平面机构级别的判定

1.5.3.1不含油缸、气缸机构的判别

1.5.3.2含油缸、气缸机构的判别

第2章基于杆组解析法平面机构的运动分析和受力分析

2.1机构运动分析

2.1.1平面机构运动分析解析法基本方法简介

2.1.2杆组法运动分析数学模型和子程序

2.1.2.1杆组法运动分析数学模型

2.1.2.2杆组法运动分析子程序

2.1.2.3应用实例

2.1.3高级机构的运动分析

2.1.4基于瞬心法对平面机构的速度分析

2.1.4.1速度瞬心和机构中瞬心的数目

2.1.4.2机构中瞬心位置的确定

2.1.4.3速度瞬心在平面机构速度分析中的应用举例

2.2平面机构的力分析

2.2.1基于杆组解析法机构受力分析

2.2.1.1杆组法受力分析数学模型

2.2.1.2杆组法受力分析子程序

2.2.1.3杆组法受力分析例题

2.2.2计及运动副摩擦时机构的受力分析

2.2.2.1移动副的摩擦受力分析法

2.2.2.2转动副的摩擦受力分析法

2.2.2.3实例应用

第3章连杆机构的设计及运动分析

3.1平面四杆机构的类型及其应用

3.1.1平面四杆机构的结构形式

3.1.2平面四杆机构的基本特性

3.1.3平面四杆机构的应用示例

3.2平面连杆机构的运动分析

3.2.1速度瞬心法运动分析

3.2.2解析法运动分析

3.3平面连杆机构设计

3.3.1刚体导引机构设计

3.3.2函数机构设计（解析法）

3.3.3轨迹机构的设计

3.4气液动连杆机构

3.4.1气液动连杆机构位置参数的计算和选择

3.4.2气液动连杆机构运动参数和动力参数的计算

3.4.3气液动连杆机构的设计

3.5空间连杆机构设计

第4章平面高副机构设计

4.1基本概念

4.2瞬心线机构设计

4.2.1瞬心线机构数学模型

4.2.2瞬心线机构连续运动的封闭条件

4.2.3解析法设计瞬心线机构

4.2.3.1已知中心距和一个构件瞬心线函数

4.2.3.2已知中心距和一个构件运动规律

4.3共轭曲线机构设计及应用实例

4.3.1共轭曲线机构的基本知识

4.3.1.1共轭曲面的定义及成形原理

4.3.1.2平面啮合共轭曲线机构

4.3.2共轭曲线机构设计相关数学基础

4.3.2.1常用矢量代数

4.3.2.2坐标变换

4.3.3平面共轭曲线机构设计

4.3.3.1基于运动学法设计共轭曲线机构

4.3.3.2基于包络法设计共轭曲线机构

4.3.3.3基于齿廓法线法设计共轭曲线机构

4.3.4共轭曲线机构诱导法曲率的计算

4.3.5平面啮合的根切界限曲线条件方程

第5章凸轮机构设计

5.1凸轮机构的基础知识

5.1.1凸轮机构的组成及常用名词术语

5.1.2凸轮机构的类型特点及封闭方式

5.1.3凸轮机构设计的相关问题

5.1.3.1凸轮机构的压力角

5.1.3.2基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr

5.1.3.3凸轮理论轮廓的最小曲率半径ρcmin与Rb的关系

5.1.3.4滚子半径Rr的确定

5.2从动件运动规律及数学模型

5.2.1常用从动件运动规律分类

5.2.2基本运动规律的参数曲线

5.2.3常用组合运动规律应用

5.3盘形凸轮工作轮廓的设计

5.3.1作图法

5.3.2解析法

5.4空间凸轮的设计

5.5圆弧凸轮工作轮廓的设计

5.5.1单圆弧凸轮（偏心轮）

5.5.2多圆弧凸轮

5.6凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图

5.6.1凸轮及滚子结构

5.6.2常用材料、热处理及极限应力

5.6.3凸轮机构强度计算

5.6.4强度校核及许用应力

5.6.5凸轮精度及表面粗糙度

5.6.6凸轮工作图

第6章其他常用机构

6.1棘轮机构

6.1.1棘轮机构的常见形式

6.1.2外啮合齿啮式棘轮机构运动设计

6.2槽轮机构的设计

6.2.1槽轮机构的常见形式

6.2.2平面槽轮机构运动设计

6.2.3球面槽轮机构运动设计

6.2.4椭圆齿轮槽轮组合机构运动设计

6.2.5行星齿轮槽轮组合机构运动设计

6.3不完全齿轮机构设计

第7章组合机构的设计

7.1组合机构的组合方式及其特性

7.2凸轮连杆组合机构

7.2.1固定凸轮—连杆机构

7.2.2转动凸轮—连杆机构

7.2.3联动凸轮—连杆机构

7.3齿轮—连杆组合机构

7.3.1行星轮系与Ⅱ级杆组的组合机构

7.3.2四杆机构与周转轮系的组合机构

7.3.3五杆机构与齿轮机构的组合机构

7.4凸轮—齿轮组合机构

7.4.1周期变速运动的凸轮—齿轮机构

7.4.2按预定轨迹运动的凸轮—齿轮机构

7.4.3周期停歇运动的凸轮—齿轮机构

7.5链—连杆组合机构

第8章机构选型范例

8.1匀速转动机构

8.1.1定传动比匀速转动机构

8.1.2有级变速机构

8.1.3无级变速机构

8.2非匀速转动机构

8.3往复运动机构

8.4急回运动机构

8.5行程放大机构

8.6可调行程机构

8.7间歇运动机构

8.8超越止动及单向机构

8.9换向机构

8.10差动补偿机构

8.11气、液驱动机构

8.12增力及夹持机构

8.13实现预期轨迹的机构

参考文献

机构设计分析包括机构选型、平面连杆机构设计、平面连杆机构运动分析、凸轮机构设计。

机构选型包括铰链四杆机构、单移动副四杆机构、双移动副四杆机构、空间凸轮机构；

平面连杆机构设计包括铰链四杆机构设计、曲柄滑块机构设计、导杆机构设计、曲柄摇块机构设计、液气缸机构设计；

平面连杆机构运动分析包括铰链四杆机构分析、曲柄滑块机构分析、导杆机构分析；

凸轮机构设计包括盘形凸轮机构设计、直动凸轮机构设计、圆柱凸轮机构设计。2100433B