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目录 1

第一章 平面连杆机构分析 1

§1-1连杆机构运动分析的直角坐标法 1

一、角运动已知的构件 4

二、可变杆长二杆组 5

三、两点运动为已知的构件 8

四、三点共线导杆 9

五、输入导杆 11

六、摆动导杆 15

七、偏置导杆 16

§1-2高级组运动分析的直角坐标法 20

一、位置迭代方程的系数和右端项 21

二、速度方程右端项 24

三、加速度方程右端项 25

§1-3连杆机构力分析的直角坐标法 26

一、转动副反力系数单元矩阵 31

二、移动副反力系数单元矩阵 33

三、平衡力系数单元矩阵 35

四、平衡力矩系数单元矩阵 36

五、已知力单元 37

§1-4连杆机构分析的基本组法 42

一、平面运动构件上某点的运动分析 43

二、第一种工Ⅱ级组的分析 46

三、第二种Ⅱ级组的分析 51

四、第三种Ⅱ级组的分析 56

§1-5用基本组法对有源组的分析 63

一、有源Ⅱ级组的分析 63

二、有源Ⅲ级组的分析 68

第二章 平面连杆机构综合 81

§2-1铰链四杆机构综合 82

一、实现刚体若干给定位置的机构综合 82

二、实现预期轨迹的机构综合 93

§2-2曲柄滑块机构函数发生器综合 102

§2-3平面四杆机构综合结果的检查 105

一、机构是否具有曲柄的检查 105

二、机构传力特性的校验 108

三、机构通过顺序的检查 109

§3-1空间连杆机构运动分析 113

一、RSSR机构运动分析 113

第三章 空间连杆机构运动分析及综合 113

二、RSSP机构运动分析 119

§3-2空间连杆机构运动综合 122

一、RSSR机构的综合 122

二、RSSP机构的综合 132

第四章 平面高副机构的设计基础 150

§4-1瞬心线机构 150

一、已知中心距和一条瞬心线，求另一条瞬心线 150

二、已知中心距及主、从动件的运动规律（或传动比的变化规律），求两构体的瞬心线 156

一、用包络法求凸轮轮廓曲线 160

§4-2共轭曲线机构 160

二、用齿廓法线法求共轭曲线 165

第五章 凸轮机构 172

§5-1从动件运动规律 173

一、等速运动规律 175

二、等加等减速运动规律 176

三、正弦加速度运动规律 178

四、余弦加速度运动规律 179

五、改进正弦加速度运动规律（升程） 180

六、改进梯形加速度运动规律（升程） 182

七、3-4-5次多项式运动规律 184

§5-2盘形凸轮廓线及刀具中心轨迹线设计 185

一、包络线计算 185

二、移动滚子从动件盘形凸轮设计 187

三、摆动滚子从动件盘形凸轮设计 190

四、移动平底从动件盘形凸轮设计 194

§5-3盘形凸轮的曲率半径 196

一、移动滚子从动件盘形凸轮的曲率半径 196

二、摆动滚子从动件盘形凸轮的曲率半径 199

一、移动滚子从动件圆柱凸轮设计 201

§5-4圆柱凸轮机构设计 201

二、摆动滚子从动件圆柱凸轮设计 204

§5-5输出格式及其它 208

§5-6应用实例 211

一、移动滚子从动件盘形凸轮设计 211

二、摆动滚子从动件盘形凸轮设计 214

三、移动平底从动件盘形凸轮设计 218

四、摆动滚子从动件圆柱凸轮设计 219

第六章 齿轮机构 222

§6-1反渐开线函数及渐开线坐标计算 223

一、反渐开线函数 223

二、渐开线极坐标计算 224

三、渐开线直角坐标计算 227

§6-2齿轮的参数选择与设计计算 230

一、按等滑动系数原则选择变位系数 230

二、圆柱齿轮传动的尺寸计算 233

三、齿轮传动质量指标验算 237

四、螺旋齿轮传动参数选择 242

第七章 轮系 248

§7-1行星轮系中各轮齿数的确定 248

一、确定行星轮系中各轮的齿数 250

二、求行星轮系中外齿轮的变位系数 253

三、求行星轮系中内齿轮的变位系数 254

四、求单排2K-H行星轮系中行星轮的变位系数 257

五、求双排2K-H行星轮系中行星轮的变位系数 259

六、校核邻接条件 260

七、验算内齿轮和刀具干涉 260

八、验算内、外齿轮的干涉 261

九、求外啮合传动的重叠系数 262

十、求内啮合传动的重叠系数 263

十一、根据渐开线函数求角度 264

-十二、求内齿轮的主要参数 265

十三、单排2K-H行星轮系设计 266

十四、双排2K-H行星轮系设计 269

十五、单、双排2K-H行星轮系综合设计 271

§7-2效率计算 273

一、行星轮系效率 273

二、轴标号变换 276

三、轴力矩计算 279

四、轴功率及差动效率计算 281

五、差动轮系效率 286

六、3K轮系效率 292

第八章 组合机构 297

§8-1导向Ⅱ级组的设计 297

一、导向Ⅱ级组综合 297

二、导向Ⅱ级组连杆上两点的对应关系 303

§8-2齿轮-连杆组合机构的综合 306

§8-3凸轮-连杆组合机构的综合 308

§8-4具有瞬时停歇运动的四杆-齿轮组合机构的分析与综合 314

第九章 摩擦 323

一、偏置直动滚子从动件盘形凸轮力分析及效率计算 324

§9-1凸轮机构的力分析及效率计算 324

二、摆动滚子从动件盘形凸轮力分析及效率计算 331

三、平底从动件盘形凸轮力分析及效率计算 337

§9-2连杆机构的力分析及效率计算 342

一、摩擦力矩计算 342

二、摩擦力计算 343

第十章 机械动力学 349

§10-1已知等效力矩、等效转动惯量求机构等效构件的运动规律 351

一、等效构件角速度ω为角位移？的已知函数时，求？和时间t的关系 351

二、确定机械系统稳定运动周期内最大、最小和平均角速度以及速度不均匀系数 353

三、等效驱动力矩Ma、等效阻力矩Mr和等效转动惯量J均为等效构件角位置？的已知函数时，求等效构件的运动规律 354

四、等效力矩为等效构件角速度ω的函数、等效转动惯量为常数时，求解等效构件的运动规律 362

五、等效驱动力矩为角速度ω的函数、等效阻力矩为角位置？的函数以及等效转动惯量为角位置？的函数时，求等效构件的运动规律 368

六、求解函数f（？,ω）及f（t,？,ω） 376

七、等效力矩为角速度和时间的函数、等效转动惯量为角位置函数时，求解等效构件的运动规律 381

八、打印函数曲线 389

§10-2飞轮转动惯量的确定 391

一、等效驱动力矩为角位置函数、等效阻力矩为常数情况下飞轮转动惯量的计算 391

二、等效驱动力矩为角速度的一次函数，工作行程和空行程中等效阻力矩为不等的常数情况下飞轮转动惯量的计算 396

三、等效驱动力矩为角速度的二次函数、工作行程和空行程中等效阻力矩为不等的常数情况下飞轮等效转动惯量的计算 402

第十一章 机构优化设计 409

§11-1几种常用优化方法 410

一、黄金分割法 410

二、约束随机法 413

三、内点惩罚函数法 417

§11-2优化方法在机构设计中的应用示例 423

附录 433

附录1反正切函数 433

附录2矩阵相乘 434

附录3矩阵求逆 434

附录4阻尼最小二乘法 437

附录5一元四次方程求根 443

附录6一元三次方程求根 444

附录7一元二次方程求根 446

附录8解线性方程组 447

附录9辛普生积分 449

附录10一元三点拉格朗日插值 455

附录11常微分方程数值解法：四阶龙格-库塔法 457

附录12弦线法求根 463

程序索引 467

参考文献 472