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第一章 运动1

1.1．位置，位移，速度，加速度1

目录1

1.2．运动曲线3

1.3．凸轮曲线概论4

1.3.1．凸轮曲线4

1.3.2．凸轮曲线的无因次化表示5

1.3.3．凸轮曲线的特性值8

1.3.4．凸轮轴的扭矩10

1.3.5．停留和连续条件15

1.3.6．凸轮曲线的定义范围17

1.3.7．对称曲线和非对称曲线20

1.4.2．不连续曲线21

1.4．凸轮曲线各论21

1.4.1．凸轮曲线的特性比较表21

1.4.3．双停留对称曲线27

1.4.4．双停留非对称曲线39

1.4.5．单停留曲线43

1.4.6．无停留曲线46

1.4.7．凸轮曲线数值表47

习题50

第二章 平面矢量53

2.1．平面矢量53

2.1.1．平面矢量的表示53

2.1.2．复数矢量55

2.1.3．矢量方程式57

2.1.4．平面矢量的分类59

2.2．平面三角的解法59

2.2.1．三角解的分类59

2.2.2．分类1的解61

2.2.3．分类2的解64

2.2.4．分类3的解65

2.2.5．分类4的解66

2.2.6．连杆机构的位移解69

2.2.7．三角解的程序71

2.3．矢量的微分74

2.4．速度多边形、加速度多边形80

2.5.1．相对速度、相对加速度82

2.5．相对运动82

2.5.2．坐标系的旋转83

2.5.3．瞬时中心85

2.6．运动轨迹86

2.6.1．切线和法线86

2.6.2．曲率半径87

习题89

第三章 平面机构91

3.1．偏心圆板凸轮机构91

3.1.1．平端直线运动随动件偏心圆板凸轮91

3.1.2．止转棒轭机构92

3.1.3．圆端直线运动随动件偏心圆板凸轮93

3.1.4．圆端摆动随动件偏心圆板凸轮98

3.2.1．没有偏心的曲柄活塞机构103

3.2．曲柄活塞机构103

3.2.2．偏心曲柄活塞机构108

3.2.3．活塞曲柄机构110

3.3．四连杆机构115

3.3.1．四连杆机构及其用途115

3.3.2．曲柄和摇臂116

3.3.3．连杆长度的设计119

3.3.4．四连杆机构的解析120

3.4．连杆机构的合成125

3.4.1．合成的目的125

3.4.2．合成的方法126

3.4.3．按CAD合成的实例129

3.5.1．卸载机的用途135

3.5．摇臂式卸载机135

3.5.2．卸载机的构造和轨迹136

3.6．长节距环形链139

3.6.1．环形托板链139

3.6.2．机构的假定和速度变动140

3.6.3．中心距变动143

3.7．十字轮机构146

3.7.1．名称的由来146

3.7.2．十字轮机构的种类147

3.7.3．十字轮机构的运动特性149

3.7.4．十字轮机构的扭矩154

3.8.1．齿轮的齿形158

3.8．齿轮机构158

3.8.2．轮系162

3.8.3．连杆齿轮机构165

习题174

第四章 平面凸轮机构176

4.1．凸轮总论176

4.1.1．凸轮在自动机械上的任务176

4.1.2．按照合成过程的凸轮设计178

4.1.3．凸轮的作图法180

4.1.4．压力角181

4.1.5．曲率半径182

4.1.6．凸轮机构的分类184

4.2.1．尖端直线运动随动件直进凸轮185

4.2．直进凸轮185

4.2.2．圆端直线运动随动件直进凸轮187

4.2.3．圆端摆动随动件直进凸轮190

4.3．直线运动随动件板凸轮195

4.3.1．圆端直线运动随动件板凸轮195

4.3.2．偏心配置的圆端直线运动随动件板凸轮200

4.3.3．平端直线运动随动件板凸轮201

4.4．摆动随动件板凸轮204

4.4.1．随动件的构成204

4.4.2．圆端摆动随动件板凸轮209

4.4.3．平端摆动随动件板凸轮214

4.5．板凸轮的设计216

4.5.1．凸轮半径的确定216

4.5.2．杠杆长度的确定218

4.5.3．约束弹簧的设计221

4.6．约束凸轮231

4.6.1．平面沟槽凸轮231

4.6.2．共轭凸轮233

4.6.3．平行分度凸轮234

习题245

第五章 空间矢量247

5.1．旋转变换张量（旋转矩阵）247

5.1.1．旋转变换张量的定义247

5.1.2．张量的性质248

5.1.3．围绕主轴的旋转249

5.1.4．围绕任意轴的旋转250

5.1.5．关于旋转变换张量的记载252

5.1.6．分量运算张量255

5.1.7．投影257

5.1.8．三轴分解259

5.2．旋转变换张量的基础数学261

5.2.1．交换法则261

5.2.2．逆矩阵262

5.2.3．分量的分量263

5.2.4．旋转矢量的数量积和矢量积263

5.3．旋转变换张量的应用问题264

5.3.1．相贯体的展开形状264

5.3.2．蜗杆的断面齿形265

5.3.3．轴测投影图法268

5.4.1．旋转坐标系的一般形式271

5.4．旋转坐标系271

5.4.2．球面坐标（极坐标）273

5.4.3．子午线坐标275

5.4.4．获得同样结果的另一种旋转277

5.4.5．旋转变换张量的自由度278

5.4.6．旋转角的逆解278

5.5．矢量的微分282

5.5.1．一次微分或者速度282

5.5.2．二次微分或者加速度284

5.6．空间矢量的分类287

5.7．空间四面体的解法289

5.7.1．契斯的解法289

5.7.2．契斯-牧野的解法291

5.7.3．分类1的解292

5.7.4．分类2P的解292

5.7.5．分类2Q的解293

5.7.6．分类3P的解294

5.7.7．分类3Q的解295

5.7.8．分类4的解298

5.7.9．分类5的解298

5.7.10．分类6的解299

5.7.11．分类7的解301

5.7.12．分类8的解302

5.7.13．分类9的解304

5.8.1．空间曲线的曲率半径306

5.8．空间曲线、空间曲面306

5.7.14．空间四面体解的标准程序306

5.8.2．空间曲面的法线方向308

第六章 空间机构311

6.1．空间连杆机构311

6.1.1．空间四连杆机构的位移解311

6.1.2．空间四连杆机构速度、加速度的解313

6.2．立体凸轮机构317

6.2.1．立体凸轮的种类317

6.2.2．直线运动随动件圆筒沟槽凸轮318

6.2.3．分度桶形凸轮的平面近似解320

6.2.4．分度桶形凸轮的加工坐标324

6.2.5．分度桶形凸轮的精确解326

6.2.6．滚子齿形凸轮333

6.2.7．滚子齿形凸轮压力角的近似解335

6.2.8．滚子齿形凸轮的精确解337

6.2.9．三维凸轮的自动作图342

第七章 自动机械的机构学345

7.1．物体的位置和姿势的表现345

7.1.1．位置矢量345

7.1.2．三轴坐标系345

7.1.3．由主轴和副轴来表现的姿势346

7.1.4．姿势矢量347

7.1.5．欧拉角348

7.2．零件形状的自由度349

7.2.1．整列349

7.1.6．位置和姿势的综合表示349

7.2.2．零件形状的分类350

7.3．运搬自动机械的自由度355

7.3.1．运搬自动机械自由度的构成355

7.3.2．直动杆件和旋转杆件的比较358

7.4．自动机械的矢量表示362

7.4.1．夹持点和夹持矢量362

7.4.2．按矢量封闭图表示的自动机械363

7.4.3．自动机械的特性方程式364

7.5．位置姿势的变换366

7.5.1．变换矩阵366

7.5.2．自动机械特性方程式的一般形式368

7.5.3．位置姿势的分析解371

7.5.4．位置姿势的合成解373

7.5.5．速度控制377

7.6．自动机械按列数的分类379

7.6.1．自动机械按列数和自由度的分类379

7.6.2．列数为零的自动机械384

7.6.3．列数1的自动机械385

7.6.4．列数2的自动机械386

7.6.5．列数3的自动机械388

7.6.6．列数4的自动机械388

7.6.7．列数5的自动机械389

7.6.8．列数6的自动机械390

7.6.9．自动机械分类的归纳390

习题解答391