目录 1
第一章 导言 1
1.1连杆机构是机械和仪器的组成部分 1
1.2设计连杆机构的步骤 6
1.3历史的回顾和发展趋势 9
第二章 连杆机构的分类 12
2.1结构 12
2.2连杆机构的基本特性 18
2.2.1传动机构的概念 18
2.2.2导引机构的概念 20
2.3传动机构的分类 20
2.3.1四杆机构 20
2.3.1.1平面四杆机构 20
2.3.1.2空间四杆机构 21
2.3.2六杆机构 28
2.3.2.1平面六杆机构 28
2.3.2.2空间六杆机构 34
2.3.3具有两个主动件的连杆机构 35
2.3.4多于六杆的连杆机构 37
2.4导引机构的分类 38
2.4.1点的导引 39
2.4.1.1直线、圆和椭圆 39
2.4.1.2四杆机构的连杆曲线 39
2.4.1.3对称连杆曲线 43
2.4.1.4连杆曲线的多重产生 44
2.4.1.5与主动参数相对应的连杆曲线 48
2.4.1.6连杆曲线族 48
2.4.1.7五杆和多杆机构的连杆曲线 49
2.4.2平面导引 50
2.4.2.1一般的平面导引 50
2.4.2.2移动（平行导引） 51
2.4.2.3转动 53
2.4.2.4与主动参数相对应的平面导引 53
2.4.3空间导引机构 54
2.5组合机构中的连杆机构 55
2.5.1组合方式 55
2.5.2齿轮连杆机构 55
2.5.3凸轮连杆机构 63
第三章 连杆机构的分析 65
3.1概述 65
3.1.1分析的目的、准备及实施 65
3.1.2结果的描述、求值和结论 66
3.2运动参数的分析 67
3.2.1图解法 67
3.2.1.1传动函数（？F）和轨迹曲线的确定 67
3.2.1.2运动状态的确定 69
3.2.1.3传动比和转移距的确定 71
3.2.2计算分析 72
3.2.2.1数学基础 72
3.2.2.2数值求解 75
3.3力的分析 78
3.3.1基本原理 78
3.3.2图解分析 79
3.3.2.1根据功率原理进行力分析 79
3.3.2.2用杆组进行力分析 80
3.3.3.2虚功原理的应用 81
3.3.3计算分析 81
3.3.3.1机构构件平衡条件下方程的求解 81
3.3.3.3数值计算 82
3.4振动分析 83
3.4.1引言 83
3.4.2非线性运动方程 84
3.4.3微小振动运动方程的简化 88
3.4.4运动的稳定性 90
3.4.5非稳态过程 94
3.5误差影响及运动副间隙影响的分析 97
3.5.1构件长度误差的影响 97
3.5.1.1图解法 97
3.5.1.2计算法 100
3.5.2.1静态影响 103
3.5.2运动副间隙的影响 103
3.5.2.2动态影响 104
3.6测量技术的分析 106
3.6.1测量技术的任务 106
3.6.2运动量的测量 107
3.6.2.1运动参数的测量 107
3.6.2.2运动副元素（运动副间隙）相对运动的测量 108
3.6.3力的量的测量 108
3.6.3.1用电阻应变片进行力的测量 108
3.6.3.2用压电式力传感器测量运动副反力 109
3.6.3.3同时测量运动副反力和运动副元素的相对运动 109
3.6.4测量数据的传输 110
3.6.5振动分析和噪声分析 112
3.6.6机器诊断 115
4.1确定运动尺寸的预备知识 116
4.1.1运动要求的精确表述 116
第四章 传动机构的综合 116
4.1.2连杆机构型式的选定（结构综合） 117
4.2实现任意传动函数的连杆机构 121
4.2.1设计任务的预加工 121
4.2.2图解法（精确综合） 122
4.2.2.1四杆机构 122
4.2.2.2六杆和多杆机构 126
4.2.3精确综合的分析方法 129
4.2.4近似综合的分析方法 131
4.3.1四杆机构 137
4.3.1.1无折返位置的同向摆动 137
4.3实现给定摆角和位移的连杆机构 137
4.3.1.2具有内折返位置的同向摆动 139
4.3.1.3无折返位置的反向摆动 140
4.31.4具有外折返位置的反向摆动 141
4.3.1.5无折返位置的摆动（滑块为主动） 141
4.3.1.6具有折返位置的摆动（滑块为主动） 142
4.3.1.7无折返位置的移动 142
4.3.1.8具有两个折返位置的摆动（曲柄为主动） 144
4.3.1.9具有两个折返位置的移动（曲柄为主动） 147
4.3.1.10空间曲柄摇杆机构和空间曲柄滑块机构 148
4.3.2六杆机构 150
43.2.1四杆机构的串接 150
4.3.2.2双座机构死点位置的设计 153
4.3.2.3三座机构死点位置的设计 154
4.4实现转动和移动时给定运动速度的连杆机构 155
4.4.1实现1阶传动函数给定值的连杆机构 156
4.4.1.1具有一个给定传动比的摆动 156
4.4.1.2具有一个给定转移距的移动（四个位置对应） 157
4.4.1.3具有两个给定传动比的摆动（四个位置对应） 159
4.4.2实现1阶传动函数一个给定极值的连杆机构 159
4.4.2.11阶传动函数为极值时的机构位置 159
4.4.2.2实现传动比一个极值的四杆机构 160
4.4.2.3四个位置对应和传动比的一个极值 162
4.4.3实现1阶传动函数两个给定极值的连杆机构 164
4.4.3.1实现传动比两个极值的四杆机构 164
4.4.3.2实现传动比两个极值的曲柄导杆机构 166
4.4.3.3实现转移距两个极值的曲柄滑块机构 167
4.4.3.4实现给定不均匀系数的前置机构 168
4.4.4在一定范围内实现近似定传动比的连杆机构 170
4.44.1实现近似定传动比的四杆机构（四个位置对应） 171
4.4.4.2连杆机构的串接 172
4.5实现多折返位置摆动的连杆机构 172
4.5.1停歇机构 172
4.5.1.1从动件在折返位置具有一次停歇的停歇机构 173
4.5.1.2可调停歇机构 193
4.5.1.3具有中间停歇的摆动 194
4.5.1.4具有两次停歇的摆动 196
4.5.2具有多个折返位置的摆动 199
4.6从动件作整周转动的连杆机构 202
4.6.1往复运动转换为转动 202
4.6.2前置机构 203
4.6.2.1实现给定超前量的双曲柄机构 204
4.6.2.2双曲柄机构的任意角度对应 206
4.6.2.3实现角度对应的转动曲柄导杆机构 211
4.6.2.4在一定范围内实现从动件匀速运动的前置机构 213
4.6.3特殊的传动比 214
4.6.3.1不均匀度 214
4.6.3.2双曲柄机构的连接 214
4.6.3.3具有双曲柄机构的机构组合 215
4.6.4步进机构（整转停歇机构）和逆转式步进机构 217
4.6.5多次整转 217
4.7实现杆件间给定相对运动的连杆机构 217
4.7.1设计任务 217
4.7.2简单传动函数 218
4.7.3对角传动函数 220
5.2平面导引 225
5.1确定机构运动尺寸的预备知识 225
第五章 导引机构的综合 225
5.2.1一般情况（图解法） 226
5.2.1.1平面E在参考平面E0上的两个位置 226
5.2.1.2平面E在参考平面Eo上的三个位置 227
5.2.1.3平面E在参考平面E0上的四个位置 230
5.2.1.4与主动参数相对应的平面位置 231
5.2.2一般情况（计算法） 232
5.2.3特殊情况 236
5.2.3.1平面的转动 236
5.2.3.2平面的移动 237
5.3点的导引 238
5.3.1一般情况 238
5.3.1.1不计主动参数时导引轨迹的近似实现 239
5.3.1.2利用机构的调节改变导引轨迹 241
5.3.1.3计及主动参数时导引轨迹的近似实现 242
5.3.2直线导引 244
5.3.2.1精确直线导引 244
5.3.2.2近似直线导引 244
5.32.3与主动参数相对应的直线导引 256
5.3.3圆的导引 256
5.3.3.1圆的精确导引 257
5.3.3.2圆的近似导引 257
5.3.4若干数学曲线的复演 258
5.3.5对称连杆曲线 259
5.3.6具有尖点的连杆曲线 261
5.3.7缩放机构 262
6.2具有回转从动运动的齿轮连杆机构 263
6.2.1具有大传动比的齿轮连杆机构 263
6.1设计任务 263
第六章 齿轮连杆机构的计算 263
6.2.2无停歇的非匀速转动 266
6.2.3具有部分逆转的转动（带逆转的步进运动）或具有停歇的转动（步进运动） 267
6.2.3.1双轮机构和三轮机构 268
6.2.3.2摆线控制的双杆组 275
6.3实现摆动的齿轮连杆机构 279
6.3.1具有大摆角的摆动 279
6.3.2具有停歇的摆动 279
6.3.3具有停歇和部分逆转的摆动 281
6.3.4在一定范围内具有定传动比的摆动 282
6.4可调式齿轮连杆机构 283
6.5齿轮连杆机构的串接 284
7.1主动件作整周转动时机构的动态力平衡 285
第七章 力的平衡 285
7.2利用弹簧平衡驱动力和驱动力矩 290
7.3惯性力的完全平衡 293
第八章 结构设计 294
8.1概述 294
8.2机构的构件 294
8.2.1连杆机构构件的设计 295
8.2.1.1只带转动副的连杆机构构件 295
8.2.1.2具有转动副和移动副的连杆机构构件 298
8.2.2过约束机构 300
8.2.3制造、可加工性、装配和空间条件对机构构件结构的影响 301
8.2.4构件的载荷、质量、质量分布、刚度和材料经济性对机构构件结构的影响 303
8.2.5可调式机构构件 304
8.2.7过载和冲击的保护装置 305
8.2.6超宽的机构构件 305
8.3运动副 306
8.3.1转动副 307
8.3.2移动副 309
8.3.3凸轮副 309
8.3.4复合运动副 309
8.3.5运动副中的间隙 309
8.3.6空间运动副 310
8.4机构构件几何尺寸的合理确定 310
8.4.1横截面尺寸的确定 310
8.4.2运动副的计算 315
8.4.3弹性的影响 317
参考文献 320