機構設計

《現代機械設計手冊》單行本共16個分冊，涵蓋了機械常規設計的所有內容。各分冊分別為：《機械製圖及精度設計》、《零部件結構設計與禁忌》、《常用機械工程材料》、《連接件與緊固件》、《軸及其連接件設計》、《軸承》、《機架、導軌及機械振動設計》、《彈簧設計》、《機構設計》、《機械傳動設計》、《潤滑與密封設計》、《液力傳動設計》、《液壓傳動與控制設計》、《氣壓傳動與控制設計》、《機電系統設計》、《疲勞強度與可靠性設計》。

本書為《機構設計》，主要介紹了機構的基本知識和結構分析、基於杆組解析法平面機構的運動分析和受力分析、連桿機構的設計及運動分析、平面高副機構設計、凸輪機構設計、其他常用機構、組合機構設計、機構選型範例等。本書可作為機械設計人員和有關工程技術人員的工具書，也可供高等院校有關專業師生參考。 ^[1] 

第1章機構的基本知識和結構分析

11機構的定義和組成3

111機構相關名詞術語和定義3

112運動副及分類3

12機構運動簡圖5

121定義5

122構件運動的規範符號5

123構件及機構簡圖6

124機構運動簡圖的繪製17

13機構自由度的計算18

131機構自由度的定義18

132平面機構自由度的計算18

133公共約束的意義和判定方法22

134單閉環空間機構自由度的計算22

135多閉環空間機構自由度的計算25

1351虛擬環路和虛擬環路的自由度公式25

1352虛擬環路階的表示方法和運算規則25

1353虛擬環路階與實際環路階的關係26

1354多閉環空間機構的計算實例26

14平面機構高副低代28

141高副低代滿足條件28

142高副低代方法28

1421曲線接觸的高副機構28

1422曲線和直線接觸的高副機構29

15平面機構的組成原理和結構分析30

151平面機構的組成原理30

152平面機構基本杆組分類30

1521無油缸和氣缸的基本杆組的分類30

1522含油缸、氣缸基本杆組分類31

153平面機構級別的判定31

1531不含油缸、氣缸機構的判別31

1532含油缸、氣缸機構的判別35

第2章基於杆組解析法平面機構的運動分析和受力分析

21機構運動分析37

211平面機構運動分析解析法基本方法簡介37

212杆組法運動分析數學模型和子程序37

2121杆組法運動分析數學模型37

2122杆組法運動分析子程序42

2123應用實例46

213高級機構的運動分析48

214基於瞬心法對平面機構的速度

分析50

2141速度瞬心和機構中瞬心的數目50

2142機構中瞬心位置的確定50

2143速度瞬心在平面機構速度分析中的應用舉例51

22平面機構的力分析52

221基於杆組解析法機構受力分析53

2211杆組法受力分析數學模型53

2212杆組法受力分析子程序54

2213杆組法受力分析例題56

222計及運動副摩擦時機構的受力分析57

2221移動副的摩擦受力分析法57

2222轉動副的摩擦受力分析法58

2223實例應用59

第3章連桿機構的設計及運動分析

31平面四杆機構的類型及其應用61

311平面四杆機構的結構形式61

312平面四杆機構的基本特性62

313平面四杆機構的應用示例63

32平面連桿機構的運動分析64

321速度瞬心法運動分析64

322解析法運動分析65

33平面連桿機構設計67

331剛體導引機構設計67

332函數機構設計（解析法）70

333軌跡機構的設計74

34氣液動連桿機構76

341氣液動連桿機構位置參數的計算和選擇76

342氣液動連桿機構運動參數和動力參數的計算77

343氣液動連桿機構的設計78

35空間連桿機構設計78

第4章平面高副機構設計

41基本概念83

42瞬心線機構設計84

421瞬心線機構數學模型84

422瞬心線機構連續運動的封閉條件84

423解析法設計瞬心線機構85

4231已知中心距和一個構件瞬心線函數85

4232已知中心距和一個構件運動規律87

43共軛曲線機構設計及應用實例89

431共軛曲線機構的基本知識89

4311共軛曲面的定義及成形原理89

4312平面齧合共軛曲線機構90

432共軛曲線機構設計相關數學基礎91

4321常用矢量代數91

4322座標變換92

433平面共軛曲線機構設計96

4331基於運動學法設計共軛曲線機構96

4332基於包絡法設計共軛曲線機構100

4333基於齒廓法線法設計共軛曲線機構102

434共軛曲線機構誘導法曲率的計算107

435平面齧合的根切界限曲線條件方程110

第5章凸輪機構設計

51凸輪機構的基礎知識113

511凸輪機構的組成及常用名詞術語113

512凸輪機構的類型特點及封閉方式114

513凸輪機構設計的相關問題117

5131凸輪機構的壓力角117

5132基圓半徑Rb、圓柱凸輪最小半徑Rmin和滾子半徑Rr119

5133凸輪理論輪廓的最小曲率半徑ρcmin與Rb的關係122

5134滾子半徑Rr的確定122

52從動件運動規律及數學模型123

521常用從動件運動規律分類123

522基本運動規律的參數曲線125

523常用組合運動規律應用130

53盤形凸輪工作輪廓的設計130

531作圖法130

532解析法134

54空間凸輪的設計137

55圓弧凸輪工作輪廓的設計138

551單圓弧凸輪(偏心輪)138

552多圓弧凸輪138

56凸輪及滾子結構、材料、強度、精度、表面粗糙度及工作圖140

561凸輪及滾子結構140

562常用材料、熱處理及極限應力142

563凸輪機構強度計算143

564強度校核及許用應力143

565凸輪精度及表面粗糙度143

566凸輪工作圖143

第6章其他常用機構

61棘輪機構145

611棘輪機構的常見形式145

612外齧合齒齧式棘輪機構運動設計146

62槽輪機構的設計148

621槽輪機構的常見形式148

622平面槽輪機構運動設計150

623球面槽輪機構運動設計152

624橢圓齒輪槽輪組合機構運動

設計153

625行星齒輪槽輪組合機構運動設計154

63不完全齒輪機構設計159

第7章組合機構的設計

71組合機構的組合方式及其特性164

72凸輪連桿組合機構170

721固定凸輪連桿機構170

722轉動凸輪連桿機構171

723聯動凸輪連桿機構174

73齒輪連桿組合機構175

731行星輪系與Ⅱ級杆組的組合機構175

732四杆機構與週轉輪系的組合機構178

733五杆機構與齒輪機構的組合機構181

74凸輪齒輪組合機構183

741週期變速運動的凸輪齒輪機構183

742按預定軌跡運動的凸輪齒輪機構184

743週期停歇運動的凸輪齒輪機構185

75鏈連桿組合機構186

第8章機構選型範例

81勻速轉動機構188

811定傳動比勻速轉動機構188

812有級變速機構192

813無級變速機構194

82非勻速轉動機構196

83往復運動機構199

84急回運動機構206

85行程放大機構208

86可調行程機構211

87間歇運動機構214

88超越止動及單向機構222

89換向機構224

810差動補償機構228

811氣、液驅動機構232

812增力及夾持機構236

813實現預期軌跡的機構243

參考文獻251 ^[1]