组合机构设计与应用创新PDF电子书下载

第1章 组合机构总论 1

1.1基本机构的定义 1

1.2组合机构的兴起 3

1.2.1输出件为转动 3

1.2.2输出件为往复运动 4

1.2.3输出件为间歇运动 5

1.2.4输出点的运动轨迹 6

1.3组合机构的类型 6

1.3.1按组合机构的基本机构种类分类 7

1.3.2按组合机构组成的结构形式分类 7

1.4组合机构的运动特性 14

1.4.1串联式组合机构的运动特性 14

1.4.2封闭式组合机构的运动特性 14

1.4.3并联式组合机构的运动特性 14

1.4.4装载式组合机构的运动特性 14

1.5压力角、传动角和机构传动质量指标 15

1.5.1压力角和传动角作为衡量机构传动质量指标的不足 15

1.5.2机构传动质量指标 19

1.6机构传动质量指标的应用 31

1.6.1在基本机构中的应用 31

1.6.2在组合机构中的应用 40

第2章 凸轮-连杆机构 46

2.1凸轮-连杆机构的应用 46

2.1.1实现往复移动和摆动 46

2.1.2实现点的轨迹 49

2.2实现往复运动的变连杆长度的凸轮-连杆机构设计 49

2.2.1固定凸轮-连杆机构 50

2.2.2转动凸轮-连杆机构 58

2.3实现往复运动的变曲柄长度的凸轮-连杆机构设计 64

2.3.1设计基本原理 64

2.3.2设计计算 65

2.3.3判断设计优劣的标准 68

2.4实现运动轨迹的凸轮-连杆机构设计 71

2.4.1按直角坐标的运动组合 71

2.4.2按极坐标的运动组合 74

2.4.3按广义坐标的运动组合 77

2.5实现轨迹的凸轮-连杆机构设计 81

2.5.1按广义坐标的运动组合实现轨迹的两种方案和机构形式 81

2.5.2机构的设计计算 83

2.5.3其他形式 85

2.6同时实现运动轨迹和执行构件姿态的凸轮-连杆机构设计 87

第3章 齿轮-连杆机构概述 90

3.1齿轮-连杆机构的应用 90

3.1.1实现变速回转运动 90

3.1.2实现定传动比的等速回转运动 90

3.1.3实现大摆角、大行程和一端停歇的往复运动 90

3.1.4实现两连架杆数对对应位置和再现函数 91

3.1.5近似实现给定的轨迹 92

3.1.6实现刚体导引 92

3.2齿轮-连杆机构的组成规则 92

3.3齿轮-连杆机构的常用形式 95

3.3.1齿轮-四杆机构 95

3.3.2齿轮-五杆机构 96

第4章 齿轮-四杆机构 98

4.1齿轮-四杆机构的运动分析 98

4.1.1齿轮-铰链四杆机构的运动分析 98

4.1.2齿轮-曲柄滑块机构的运动分析 103

4.1.3齿轮-导杆和齿轮-摇块机构的运动分析 105

4.1.4齿轮-曲柄移动导杆机构的运动分析 106

4.2齿轮-四杆机构的步进角和平均角速度比 106

4.2.1齿轮-四杆机构的步进角和平均角速度比 107

4.2.2两种新方案的探索 111

4.3按平均角速度比选型 113

4.3.1实现I=1的变速回转运动 113

4.3.2实现I为正值（I=1除外）的变速回转运动 114

4.3.3实现I为负值的变速回转运动 115

4.3.4实现I=0的往复摆动 116

4.3.5实现各种不同I值的等速回转运动 116

4.4实现I=1变速回转运动的非回归式齿轮-曲柄摇杆机构设计 117

4.4.1具体机构的运动分析 117

4.4.2机构运动性质 120

4.4.3机构设计 122

4.5实现I为一般值的变速回转运动的非回归式齿轮-曲柄摇杆机构设计 129

4.5.1实现I＞0的非回归式齿轮-曲柄摇杆机构的简单形式 129

4.5.2实现I＜0的非回归式齿轮-曲柄摇杆机构的简单形式 137

4.6实现I=1变速回转运动的非回归式齿轮-双曲柄机构设计 143

4.6.1具体机构的运动分析 143

4.6.2机构运动性质 145

4.7实现I为一般值的变速步进运动的回归式齿轮-铰链四杆机构的设计 149

4.7.1机构的运动分析 149

4.7.2I=1的回归式齿轮-双曲柄机构的最简形式 150

4.7.3I≠1的回归式齿轮-曲柄摇杆机构的最简形式 153

4.8实现扩大往复运动摆角的非回归式齿轮-铰链四杆机构 154

4.8.1实现扩大往复运动摆角的实用意义 154

4.8.2非回归式齿轮-曲柄摇杆机构的最简形式 156

4.8.3折返形式的非回归式齿轮-曲柄摇杆机构 159

4.8.4非回归式齿轮-双摇杆机构的最简形式 160

4.9回归式齿轮-曲柄滑块和齿轮-导杆机构设计 161

4.9.1回归式齿轮-对心曲柄滑块机构的最简形式 162

4.9.2回归式齿轮-导杆机构的最简形式 167

第5章 齿轮-五杆和齿轮-多杆机构 178

5.1齿轮-五杆机构 178

5.1.1常用齿轮-五杆机构 178

5.1.2摆线参数方程和同一摆线的两种形成 181

5.2几种齿轮-五杆机构的设计 184

5.2.1实现往复运动 184

5.2.2实现连续回转运动 191

5.3实现长时间近似停歇的齿轮-导杆机构设计 197

5.3.1机构的运动分析 198

5.3.2机构设计 199

5.3.3机构的停歇精度 203

5.4再现函数的齿轮-连杆机构 205

5.4.1齿轮-连杆机构的封闭矢量方程式 205

5.4.2精确实现给定函数的点的数目 208

5.4.3高次综合 212

5.5再现点的轨迹和刚体导引的齿轮-连杆机构 215

第6章 齿轮-凸轮机构 220

6.1齿轮-凸轮机构的应用 220

6.2实现给定运动规律的变速回转运动的平面齿轮-凸轮机构 220

6.2.1固定凸轮的齿轮-凸轮机构设计 221

6.2.2凸轮与行星轮固联的齿轮-凸轮机构设计 227

6.3实现给定运动规律的变速回转运动的空间齿轮-凸轮机构 232

6.3.1由圆锥齿轮组成的齿轮-凸轮机构 232

6.3.2由蜗杆蜗轮组成的齿轮-凸轮机构 233

6.4实现给定轨迹的齿轮-凸轮机构 236

6.4.1曲线导槽（凸轮轮廓）的理论曲线的确定 237

6.4.2回程轨迹的确定 241

6.4.3工作行程的进入角和退出角 243

第7章 齿轮-齿轮机构（轮系） 245

7.1轮系的组成和传动比 245

7.1.1轮系的组成 245

7.1.2轮系的传动比 246

7.2按传动比选择行星轮系的齿轮齿数和行星轮数目 249

7.2.1按传动比选择行星轮系的齿轮齿数 249

7.2.2按行星轮系齿轮齿数选择行星轮的数目 258

7.3轮系的效率 264

7.3.1定轴轮系的效率 265

7.3.2周转轮系的效率 273

7.4轮系的应用 314

7.4.1定轴轮系的应用 314

7.4.2周转轮系的应用 315

第8章 连杆-连杆、连杆-槽轮和槽轮-槽轮机构 322

8.1连杆-连杆机构 322

8.1.1连杆-连杆机构的应用 322

8.1.2实现给定K的双曲柄-曲柄摇杆机构 325

8.1.3实现近似等速运动的连杆-连杆机构 335

8.1.4实现扩大摆角的双摇杆机构 337

8.2连杆-槽轮机构 341

8.2.1槽轮机构的动停时间比和机器生产率 341

8.2.2双曲柄-槽轮机构 342

8.2.3曲柄滑块-槽轮机构 343

8.2.4转动导杆-槽轮机构 354

8.3槽轮-槽轮机构 360

8.3.1槽轮-槽轮机构消除柔性冲击的条件 360

8.3.2运动特性 361

8.3.3动停时间比K 363

第9章 组合机构按运动要求选型 365

9.1输出构件作等速回转运动 365

9.2输出构件作变速回转运动 366

9.2.1运动规律无严格要求的情况 366

9.2.2运动规律有严格要求的情况 367

9.3输出构件作具有停歇的步进运动 368

9.3.1在一定时间内近似停歇的步进运动 368

9.3.2在一定时间内停止不动的步进运动（间歇运动） 369

9.4实现轨迹 369

9.4.1精确实现给定的运动轨迹x=f1（t）、y=f2（t） 370

9.4.2精确实现给定轨迹y=f（x） 370

9.4.3精确实现给定运动轨迹和姿态 371

9.4.4精确实现给定轨迹和姿态 371

9.5扩大输出件往复运动的摆角和动程 371

9.5.1扩大摆角 371

9.5.2扩大往复移动的动程 373

附录 ψ13≈3/2ψ12的证明 374

参考文献 377