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目录译者序言第2版新媒体版本序言第2版序言第1版序言单位换算表第1篇　机构运动学第1章　绪论3

1.0 目的3

1.1　运动学和动力学3

1.2　机构和机器4

1.3　运动学简史4

1.4　运动学的应用6

1.5　设计过程7

1.5.1　设计、发明与创造7

1.5.5　性能技术条件8

1.5.4　目标陈述8

1.5.3　背景调查8

1.5.2　需求识别8

1.5.6　构思与发明9

1.5.7　分析10

1.5.8　选择10

1.5.9　详细设计11

1.5.10　样机和试验11

1.5.11　生产12

1.6　用于设计的其他方法12

1.7　多解13

1.8　人体工程学13

1.10　单位14

1.9　工程报告14

1.11　本书的内容16

1.12　参考文献17

第2章　运动学基础18

2.0　引言18

2.1 自由度（DOF）18

2.2　运动的类型19

2.3　构件、运动副和运动链19

2.4 自由度的确定23

2.4.1　平面机构的自由度23

2.4.2　空间机构的自由度25

2.5　机构和结构26

2.6　数综合27

2.7　反例30

2.8　异构体31

2.9　连杆机构的变换32

2.10　间歇运动34

2.11　机架变换36

2.12　Grashof条件和四杆机构的分类38

2.12.1　Grashof条件38

2.12.2　四杆机构的分类40

2.13　多于四杆的连杆机构42

2.13.1　齿轮五杆机构42

2.13.3　高阶连杆机构Grashof型可转动性判据43

2.13.2　六杆机构43

2.14　弹簧作为构件44

2.15　实际设计需要考虑的问题45

2.15.1　销轴副与滑动副及半副45

2.15.2　悬臂安装或简支安装47

2.15.3　短构件47

2.15.4　支承比47

2.15.5　连杆机构与凸轮机构48

2.16　原动机和驱动装置49

2.16.1 电动机49

2.16.4　电磁铁53

2.17　参考文献53

2.16.3　气缸和液压缸53

2.16.2　气动马达和液压马达53

2.18　习题54

第3章　连杆机构综合图解法63

3.0　引言63

3.1 综合63

3.2　函数、轨迹和运动生成65

3.3　极限位置状态66

3.4　尺寸综合68

3.4.1　两位置综合69

3.4.2　规定运动铰链点的三位置综合73

3.4.3　改变运动铰链点的三位置综合75

3.4.4　规定固定铰链点的三位置综合76

3.4.5　多于三个位置的位置综合80

3.5　急回机构80

3.5.1 四杆急回运动机构80

3.5.2　六杆急回运动机构82

3.6　连杆曲线84

3.7　同源机构93

3.7.1　平行运动97

3.7.2　四杆机构的齿轮五杆同源机构98

3.8　直线机构100

3.9　停歇机构104

3.9.1　单停歇机构105

3.9.2　双停歇机构106

3.10　参考文献108

3.11　习题109

3.12　设计作业题115

第4章　位置分析119

4.0　引言119

4.1 坐标系120

4.2　位置和位移121

4.2.1　位置121

4.2.2　位移122

4.3.3　复合运动123

4.3.2　转动123

4.3　移动、转动和复合运动123

4.3.1　移动123

4.3.4　定理124

4.4　连杆机构位置分析的图解法125

4.5　连杆机构位置分析的代数法126

4.5.1　连杆机构的矢量环表示127

4.5.2　矢量的复数表示127

4.5.3　四杆机构的矢量环方程129

4.6　滑块曲柄四杆机构的位置解132

4.7　一种机架变换滑块曲柄机构的位置解133

4.8.1　齿轮五杆机构135

4.8　多于四杆的连杆机构135

4.8.2　六杆机构137

4.9　连杆机构上任意点的位置138

4.10　传动角139

4.11　极限位置141

4.12　连杆机构的回路和分支142

4.13　Newton-Raphson解法143

4.13.1　一维求根方法（Newton法）143

4.13.2　多维求根方法（Newton-Raphson法）145

4.13.3　四杆机构的Newton-Raphson 解法146

4.13.4　方程求解器146

4.15　习题147

4.14　参考文献147

第5章　连杆机构综合的解析法155

5.0　引言155

5.1　运动综合的类型155

5.2　精确点156

5.3　两位置运动生成——解析法综合156

5.4　两位置综合的解析法与图解法比较161

5.5　联立方程求解163

5.6　三位置运动生成——解析法综合165

5.7　三位置综合的解析法与图解法比较168

5.8　给定固定销轴位置的综合172

5.9　圆心点圆和圆点圆177

5.10　四个和五个位置的解析综合179

5.11　带有预定时标的轨迹生成器的解析综合180

5.12　四杆函数发生器的解析 综合180

5.13　连杆机构综合的其他方法182

5.13.1　精确点方法184

5.13.2　连杆曲线方程方法185

5.13.3　优化方法185

5.14　参考文献188

5.15　习题190

6.0　引言196

6.1　速度的定义196

第6章　速度分析196

6.2　速度分析图解法198

6.3　速度的瞬心201

6.4　用瞬心进行速度分析207

6.4.1　角速度比208

6.4.2　机械效益210

6.4.3　应用瞬心进行机构设计211

6.5　瞬心线213

6.5.1　一种“无铰链”的四杆机构215

6.5.2　尖点216

6.6　滑动速度217

6.7　速度分析的解析法220

6.7.1　铰链四杆机构220

6.7.2　滑块曲柄四杆机构222

6.7.3　机架变换的滑块曲柄四杆机构223

6.8　齿轮五杆机构的速度分析225

6.9　连杆机构上任意点的速度226

6.10　参考文献227

6.11　习题227

第7章　加速度分析243

7.0　引言243

7.1　加速度的定义243

7.2　加速度分析的图解法245

7.3　加速度分析的解析法249

7.3.1　铰链四杆机构249

7.3.2　滑块曲柄四杆机构251

7.3.3 Coriolis加速度252

7.3.4　机架变换滑块曲柄四杆机构254

7.4　齿轮五杆机构的加速度分析257

7.5　连杆机构上任意点的加速度258

7.6　人对加速度的耐力260

7.7　jerk（加速度变化率）261

7.8　N杆的连杆机构263

7.9　参考文献263

7.10　习题264

第8章　凸轮机构设计279

8.0　引言279

8.1　凸轮机构术语281

8.1.1　从动件运动的形式281

8.1.2　运动副的封闭形式281

8.1.3　从动件的形式282

8.1.4　凸轮的形式283

8.1.5　运动约束的形式284

8.1.6　运动进程的形式284

8.2　SVAJ运动线图285

8.3　双停凸轮设计——SWAJ函数的选择286

8.3.1　凸轮设计的基本定律288

8.3.2　简谐运动（SHM）289

8.3.3　摆线位移290

8.3.4　组合函数293

8.4　单停凸轮设计——SVAJ函数的选择303

8.5　多项式函数306

8.5.1 多项式函数在双停凸轮设计中的应用306

8.5.2　多项式函数在单停凸轮设计中的应用309

8.6　精确路径运动（CPM）311

8.6.1　应用于精确路径运动的多项式312

8.6.2　半周期谐波族函数317

8.7　凸轮尺寸的确定——压力角和曲率半径320

8.7.1　压力角——滚子从动件321

8.7.2　初始圆半径的选择323

8.7.3　倾翻力矩——平底从动件324

8.7.4　曲率半径——滚子从动件325

8.7.5　曲率半径——平底从动件329

8.8　凸轮制造需要考虑的问题332

8.8.1　靠模加工332

8.8.2　手工或数控按凸轮坐标加工（横向进给铣削）333

8.8.3　用线性插值的连续数控加工333

8.8.4　用圆弧插值的连续数控加工335

8.8.5　靠模仿形336

8.8.6　凸轮实际特性与理论特性的比较337

8.9　凸轮实际设计需要考虑的问题339

8.9.1　是用直动从动件还是摆动从动件339

8.9.2　是用力封闭还是形封闭340

8.9.3　是用径向凸轮还是轴向凸轮340

8.9.4　是用滚子从动件还是平底从动件340

8.9.5　是否有停歇341

8.9.6　是否需要磨削加工341

8.9.7　是否需要润滑341

8.10　参考文献342

8.11　习题342

8.12　设计作业题346

第9章　齿轮系348

9.0　引言348

9.1　滚动圆柱体348

9.2　齿轮啮合的基本定律350

9.2.1　渐开线齿形351

9.2.2　压力角352

9.2.3　改变中心距353

9.2.4　齿隙354

9.3　齿轮轮齿的基本术语354

9.4　干涉与根切358

9.5　重合度359

9.6.1　直齿轮、斜齿轮和人字齿轮361

9.6　齿轮类型361

9.6.2　蜗杆与蜗轮362

9.6.3　齿条和齿轮363

9.6.4　锥齿轮和准双曲面齿轮364

9.6.5　非圆齿轮365

9.6.6　带和链传动365

9.7　简单轮系367

9.8　复合轮系368

9.8.1　复合轮系的设计368

9.8.2　回归复合轮系的设计369

9.8.3　复合轮系设计的一种算法372

9.9　周转轮系或行星轮系375

9.9.1　列表法378

9.9.2　公式计算法381

9.10　轮系的效率382

9.11　变速箱385

9.12　差速器388

9.13　参考文献389

9.14　习题390

第2篇　机械动力学第10章　动力学基础401

10.0　引言401

10.1　牛顿运动定律401

10.3　质量402

10.2　动力学模型402

10.4　质量矩和重心403

10.5　转动惯量（质量二次矩）404

10.6　平行移轴定理（转移定理）405

10.7　回转半径406

10.8　撞击中心406

10.9　集中参数动力学模型408

10.9.1　弹簧刚度409

10.9.2　阻尼409

10.10　等效系统410

10.10.2　组合弹簧412

10.10.1　组合阻尼412

10.10.3　组合质量413

10.10.4　杠杆比与传动比413

10.11　求解方法417

10.12 D’ALEMBERT原理418

10.13　能量法——虚功原理419

10.14　参考文献421

10.15　习题421

第11章　动力分析425

11.0　引言425

11.1　牛顿求解方法425

11.2　纯转动的单个构件426

11.3　三杆曲柄滑块机构的力分析428

11.4　四杆机构的力分析432

11.5　四杆滑块曲柄机构的力分析438

11.6　倒置滑块曲柄机构的力分析440

11.7　多于四杆的连杆机构力分析442

11.8　摆动力和摆动转矩443

11.9　FOURBAR程序443

11.10　连杆机构力分析的能量方法444

11.11输　入转矩的控制——飞轮446

11.12　连杆机构力传动指标451

11.13　实际设计需要考虑的问题452

11.15　习题453

11.14　参考文献453

11.16　设计作业题461

第12章　平衡464

12.0　引言464

12.1　静平衡464

12.2　动平衡467

12.3　连杆机构的平衡470

12.4　平衡对摆动力和铰链力的影响473

12.5　平衡对输入转矩的影响475

12.6　连杆机构摆动力矩的平衡476

12.7　不平衡量的测量与校正479

12.8　参考文献480

12.9　习题481

第13章　发动机动力学486

13.0　引言486

13.1　发动机设计486

13.2　曲柄滑块运动学492

13.3　气动力和气动转矩497

13.4　等效质量499

13.5　惯性力和摆动力502

13.6　惯性转矩和摆动转矩504

13.7　发动机总转矩505

13.8　飞轮507

13.9　单缸发动机的销轴力508

13.10　单缸发动机的平衡513

13.11　设计协调和比率515

13.11.1　连杆与曲柄比515

13.11.2 内径与冲程比516

13.11.3　材料516

13.12　参考文献516

13.13　习题516

13.14　设计作业题518

第14章　多缸发动机520

14.0　引言520

14.1　多缸发动机设计520

14.2　曲柄相位图524

14.3　直列式发动机的摆动力526

14.4　直列式发动机的惯性转矩528

14.5　直列式发动机的摆动力矩529

14.6　均匀点火530

14.6.1 二冲程循环发动机531

14.6.2　四冲程循环发动机533

14.7　V形发动机结构540

14.8　对置式发动机结构548

14.9　多缸发动机的平衡548

14.10　参考文献553

14.11　习题553

14.12　设计作业题554

第15章　凸轮机构动力学556

15.0　引言556

15.1　力封闭凸轮机构的动力学分析557

15.1.1　无阻尼响应557

15.1.2　阻尼响应559

15.2　共振564

15.3　力封闭凸轮机构的动态静力分析566

15.4　形封闭凸轮机构的动态静力分析569

15.5　凸轮轴转矩572

15.6　动态力和加速度的测定576

15.9　习题577

15.8　参考文献577

15.7　对实际设计的建议577

第16章　工程设计案例研究581

16.0　引言581

16.1　设计案例研究581

16.2　结束语585

16.3　参考文献585

附录附录A　计算机程序588

A.0　引言588

A.1　概述589

A.2　程序操作简介590

A.3 FOURBAR程序596

A.4　FIVEBAR程序603

A.5 SIXBAR程序605

A.6 SLIDER程序607

A.7 DYNACAM程序609

A.8 ENGINE程序614

A.9 MATRIX程序620

附录B　材料性能621

附录C　几何特性625

附录D　弹簧数据627

附录E　齿轮五杆机构连杆曲线图634

附录F　一些选做题的答案640

CD—ROM（光盘）索引653