第一章 平面连杆机构组成分析与创新设计 1
1-1 平面连杆机构与平面凸轮机构的关联 2
一、平面连杆机构替代平面凸轮机构的条件 2
二、平面连杆机构替代一般平面凸轮机构的瞬时性 3
三、一般平面连杆机构有着与其输入输出运动相同的平面凸轮机构 5
1-2 平面连杆机构运动简图及其同性异形演化 10
一、平面连杆机构运动简图绘制 10
二、平面连杆机构运动简图同性异形演化 15
1-3 平面连杆机构自由度 20
一、自由度计算公式 20
二、局部自由度 21
三、虚约束 22
一、主动件为连架杆的平面连杆机构 25
1-4 平面连杆机构组成分析 25
二、主动件为非连架杆的平面连杆机构 31
1-5 平面连杆机构创新设计——再生运动链法 35
一、创新设计程序 35
二、一般化原则 36
三、连杆类配 36
四、组合运动链 40
五、铰链夹紧机构创新设计 42
第二章 平面连杆机构运动分析 52
2-1 平面连杆机构位置确定 52
一、用覆盖试凑法确定高级机构位置 52
二、用轨迹相交法确定高级机构位置 53
三、用杆长逼近法确定高级机构位置 54
2-2 平面连杆机构中的速度瞬心 55
二、三心定理 56
一、平面连杆机构中瞬心的数目 56
三、应用瞬心多边形求瞬心 57
四、确定瞬心位置的解析式 58
五、应用瞬心作机构的速度分析 59
2-3 平面四杆机构速比极值位置 61
一、铰链四杆机构速比极值位置 62
二、曲柄滑块机构速比极值位置 64
三、导杆机构速比极值位置 64
2-4 复数矢量运算基础 66
一、矢量的复数表示 67
二、复数矢量的回转 67
三、复数矢量的导数 68
四、复数矢量方程的消元 69
一、铰链四杆机构运动分析 70
2-5 平面四杆机构运动分析 70
二、曲柄滑块机构运动分析 73
三、导杆机构运动分析 75
2-6 Ⅱ级平面多杆机构运动分析 78
一、刚体运动分析 79
二、Ⅱ级杆组运动分析 79
三、Ⅱ级平面多杆机构运动分析举例 90
2-7 高级平面连杆机构运动分析 95
一、双副杆约束方程式 95
二、高级杆组运动分析 97
三、高级平面连杆机构运动分析举例 99
2-8 包含液压气动元件的平面连杆机构运动分析 104
一、一缸Ⅱ级杆组运动分析 104
二、平面多杆机构运动分析 106
3-1 瞬心线 108
一、定瞬心线与动瞬心线 108
第三章 连杆曲线及其应用 108
二、瞬心速度 111
3-2 拐点圆与欧拉-萨伐里公式 112
一、拐点圆 112
二、欧拉-萨伐里公式 114
三、连杆上任一点曲率半径的确定 115
3-3 近似直线导向机构设计 117
一、单近似直线导向机构设计 117
二、双近似直线导向机构设计 118
一、曲率驻点条件 124
二、曲率驻点曲线方程式 124
3-4 曲率驻点曲线 124
三、瞬心线为圆时的特例 128
四、鲍尔点（平点） 129
3-5 近似等角速比机构设计 131
3-6 同源（同迹）机构与对称连杆曲线 135
一、西尔威斯特仿图仪 135
二、罗培兹-契贝谢夫定理 136
三、对称连杆曲线 138
3-7 连杆曲线的尖点与重点 141
一、尖点 141
二、重点 143
第四章 平面连杆机构设计 147
4-1 按从动杆急回特性设计平面连杆机构 147
一、曲柄摇杆机构 147
三、曲柄滑块机构 158
二、导杆机构 158
四、扩大从动杆行程的急回机构 160
4-2 按从动杆大摆角设计平面连杆机构 162
一、利用导杆机构扩大摆角 163
二、利用铰链四杆机构扩大摆角 163
三、两级扩大摆角 164
4-3 按连杆位置设计平面连杆机构 165
一、刚体位移矩阵 165
二、应用双铰杆作连架杆 167
三、应用铰移杆作连架杆 172
4-4 按主、从动杆相对位置设计平面连杆机构 175
一、插值结点 176
二、铰链四杆机构 177
三、曲柄滑块机构 178
4-5 按给定轨迹设计平面连杆机构 181
4-6 按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用极限位置） 183
一、一套四杆机构 183
二、两套四杆机构串联 184
三、三套四杆机构串联 190
4-7 按从动杆近似停歇要求设计平面连杆机构（利用 195
连杆曲线） 195
一、在一极限位置近似停歇 195
二、在两极限位置近似停歇 198
4-8 按从动杆近似等速移动要求设计平面连杆机构 200
一、从动杆在单行程内作近似等速运动 200
二、从动杆在往复两行程内作近似等速运动 202
4-9 利用瞬停节设计锁紧机构 208
一、四杆运动链中瞬停节 208
三、瞬停节在锁紧机构中应用 209
二、六杆运动链中瞬停节 209
4-10 应用几何学定理设计平面连杆机构 214
一、直线导向机构 214
二、圆锥曲线机构 215
4-11 高级平面连杆机构 217
一、实现较高要求的刚体导引 218
二、实现主、从动杆间较复杂的函数关系 218
三、大幅度调节从动杆的动程或速度 218
四、改进机构中运动副的配置 220
五、改善机构中执行件的工作条件 221
六、获得较大的增力作用 222
第五章 简单空间连杆机构分析与设计 224
5-1 空间连杆机构自由度 224
5-2 简单空间连杆机构运动分析 227
二、空间连杆机构的当量平面机构中不含尺寸变化的构件 228
一、当量平面机构法的一般步骤 228
三、空间连杆机构的当量平面机构中仅含一个尺寸变化的构件 229
5-3 简单空间连杆机构设计 245
一、按从动杆摆角与行程速度变化系数等设计RSSR机构 245
二、按主、从动杆三个对应位置设计RSSR机构 249
三、按给定函数关系设计RSSR机构 252
5-4 RSSR机构中曲柄存在条件 254
一、平面铰链四杆机构中连杆的临界长度 254
二、RSSR机构中连杆的临界长度 255
5-5 RSSR机构中压力角 258
一、压力角α的计算公式 258
二、曲柄摇杆机构的K-Ψ0-α线图 259
三、两投影面上的压力角α′和α″ 260
6-1 机构精度分析基本原理 265
第六章 平面连杆机构精度分析 265
6-2 机构精度分析解析法 266
6-3 机构精度分析数值微分法 270
6-4 机构精度概率统计特性 272
6-5 机构精度分配方法 275
一、精度分配常用算法 275
二、精度合理调整 277
第七章 平面连杆机构力分析与平衡 279
7-1 平面连杆机构静力分析 279
一、极力法 279
二、含弹簧的连杆机构静力分析 280
三、气液动连杆机构静力分析 281
7-2 平面连杆机构动态静力分析 286
一、运动副反力和构件惯性力的表示 286
二、动态静力分析解析法 289
7-3 震动力和震动力矩及其平衡概念 294
7-4 平面连杆机构惯性力的完全平衡 296
一、平面铰链四杆机构惯性力的平衡 297
二、平面连杆机构惯性力完全平衡的一般方法 301
7-5 平面连杆机构惯性力和惯性力矩的平衡 305
一、惯性力已平衡的铰链四杆机构惯性力矩 305
二、铰链四杆机构惯性力和惯性力矩的完全平衡 306
7-6 震动力和震动力矩的部分平衡 308
一、附加匀速回转平衡质量部分平衡震动力 309
二、附加齿轮机构部分平衡震动力和震动力矩 312
第八章 平面连杆机构计算机辅助设计 318
8-1 机构计算机辅助设计的数学模型 318
一、对于CAD的适应性 318
二、减少运算的复杂性 319
三、力求公式的通用性 321
8-2 计算机辅助平面连杆机构运动分析 322
一、运动分析子程序集 323
二、数学子程序集 329
三、计算机辅助平面连杆机构运动分析举例 329
8-3 计算机辅助平面连杆机构力分析 339
一、解线性代数方程组子程序 339
二、计算机辅助平面连杆机构力分析举例 339
8-4 平面四杆机构计算机辅助设计 355
一、双铰杆作连架杆的刚体导引问题 355
二、铰移杆作连架杆的刚体导引问题 357
三、铰链四杆机构再现函数问题 358
四、曲柄滑块机构再现函数问题 359
五、平面四杆机构计算机辅助设计举例 361
附录 平面连杆机构计算机辅助设计程序 366
一、平面连杆机构运动分析子程序集 366
二、解线性代数方程组子程序 377
三、平面四杆机构设计程序集 379
第九章 平面连杆机构最优化设计 399
9-1 最优化技术基础 399
一、最优化问题的数学模型 399
二、无约束最优化方法 401
三、约束最优化方法 405
四、局部最优点与全局最优点 407
五、最优化程序 408
六、机构最优化设计的一般步骤 410
9-2 平面连杆机构运动综合最优化设计 411
一、平面铰链四杆机构再现轨迹的最优化设计 411
二、两套四杆机构串联实现从动杆较长时间停歇的最优化设计 417
9-3 平面连杆机构震动力和震动力矩最优化平衡 424
一、连架杆上附加平衡质量最优平衡震动力和震动力矩 425
二、附加平衡质量的最小转动惯量 430
三、附加平衡Ⅱ级杆组（变速转子）最优平衡震动力矩 432
9-4 输入扭矩和运动副反力的最优化平衡 435
9-5 平面连杆机构动力综合最优化设计 439
附录 最优化程序 443
第十章 平面连杆机构结构设计基础 449
10-1 连杆机构构件 449
一、具有转动副的构件 449
二、具有移动副和转动副的构件 453
三、具有两个移动副的构件 453
一、滑动轴承式转动副 457
10-2 转动副结构 457
二、滚动轴承式转动副 459
10-3 移动副结构 460
一、滑动导轨式移动副 460
二、滚动导轨式移动副 463
10-4 构件运动干涉 466
10-5 构件长度及支座位置调节 468
一、调节构件长度 471
二、调节支座位置 471
10-6 虚约束应用 472
一、改善受力状态 473
二、增强机构刚度 473
三、帮助机构渡过运动不确定位置 473
四、简化结构 473
参考文献 475