了得網工業技術_高等機構學第2版

內容簡介

本書修訂後共分十四章。對機構學的經典理論及*研究成果作了較全面的闡述。主要內容包括機構的結構理論；鉸鏈四杆機構的基礎知識；有限分離三、四、五位置運動與函數生成平面四杆機構綜合；四、五位置運動生成球面4R機構綜合；平面與空間連杆機構的運動與動力分析；平面無限接近運動幾何學基礎；直線軌跡生成平面四杆機構綜合；機構的平衡。與第1版相比增加了旋量的基礎知識和基於旋量理論的機構自由度分析方法。還增加了並聯機構、柔性機構的一些內容。連杆機構綜合的內容也有了一些增加。本書可以作為機械設計及理論專業的研究生教材，也可供從事機械學理論研究與機械設計的科技人員參考。

第2版前言
第1版前言
第1章數學基礎
1 1共原點的坐標變換和剛體的定點轉動
1 1 1坐標變換矩陣的推導
1 1 2方向餘弦矩陣的性質
1 1 3方向餘弦矩陣的表示
1 1 4剛體的定點轉動
1 1 5方向餘弦矩陣的應用
1 2方向餘弦矩陣的導數和剛體的瞬時轉動
1 2 1方向餘弦矩陣的一次導數和角速度矩陣
1 2 2方向餘弦矩陣的二次導數和角加速度矩陣
1 2 3剛體轉動中點的速度和加速度
1 3不共原點的坐標變換和剛體的一般運動第2版前言

第1版前言

第1章數學基礎

1 1共原點的坐標變換和剛體的定點轉動

1 1 1坐標變換矩陣的推導

1 1 2方向餘弦矩陣的性質

1 1 3方向餘弦矩陣的表示

1 1 4剛體的定點轉動

1 1 5方向餘弦矩陣的應用

1 2方向餘弦矩陣的導數和剛體的瞬時轉動

1 2 1方向餘弦矩陣的一次導數和角速度矩陣

1 2 2方向餘弦矩陣的二次導數和角加速度矩陣

1 2 3剛體轉動中點的速度和加速度

1 3不共原點的坐標變換和剛體的一般運動

1 3 1不共原點的坐標變換

1 3 2剛體的位移矩陣和螺旋位移參數

1 3 3Denavit Hartenberg坐標變換

1 4剛體一般運動中點的速度和加速度

1 5旋量與剛體運動

1 5 1旋量、線矢量與偶量

1 5 2運動旋量與力旋量

1 5 3旋量的互易積與約束旋量

1 5 4旋量繫及其分類

1 5 5運動旋量繫與約束旋量繫

參考文獻

習題

第2章機構結構理論

2 1基本概念

2 2空間機構的自由度計算

2 3基於旋量理論的機構自由度分析

2 4平面機構的分類方法

2 5平面機構的數綜合

參考文獻

習題

第3章鉸鏈四杆機構

3 1鉸鏈四杆機構的尺寸型

3 1 1鉸鏈四杆機構的空間模型

3 1 2機構的回路和分支

3 1 3各種類型四杆機構的運動生成

3 2鉸鏈四杆機構的連杆曲線

3 2 1概述

3 2 2鉸鏈四杆機構的連杆曲線方程及其性質

3 3同源機構

3 3 1Sylvester仿圖儀

3 3 2Roberts Chebyschev定理

3 3 3同源機構的應用及求法

3 4平行運動

3 5四杆機構的齒輪五杆同源機構

參考文獻

習題

第4章三位置運動生成平面

四杆機構綜合

4 1剛體平面運動矩陣及鉸鏈點公式的推導

前言

2版前言2版前言

“高等機構學”亦稱“高等機械原理”(Advanced Mechanism Design：Analysis and Synthesis或Advanced Kinematics and Dynamics of Mechanisms)，是機械設計及理論專業碩士研究生的一門必修課，研究範圍十分廣泛，幾乎涉及所有有關一般機器及機構的設計理論、運動學與動力學分析與綜合、機器人機構學、微型機械和仿生機械等。所研究的內容，在深度上應該是在本科機械原理的基礎上對各種研究方法和專題進行更深入廣泛的了解與掌握，為進行深入的專題研究打下牢固的基礎，能夠容易地讀懂用各種研究方法撰寫的學術論文和專著。由於所研究內容的廣泛性，作為研究生和工程技術人員的參考書，內容的選取是要考慮的主要問題。目前國內正式出版的同類書籍不多，內容多有不同。在研讀了國內外多種同類書籍後發現，對一些經典內容幾乎每本書都作了介紹與闡述，隻是繁簡程度與方法不同而已，如機構的結構理論、剛體導引問題、運動幾何學理論基礎、布爾梅斯特理論、軌跡曲率理論、機構運動學與動力學分析的常用方法等。這些都是機構學研究者需要掌握的基礎知識和進行深入研究的基礎。另外，有的書中對編著者所感興趣的研究課題也作了深入的闡述。本書除了對上述內容作了詳細介紹外，也介紹了自己感興趣的專題和研究成果。本書在介紹一些基礎理論方面的知識時，對比較成熟的理論盡可能多地采用中文參考書的內容，為表示對譯者勞動的尊重，其外文參考文獻一般不再列出。在介紹空間機構的運動分析基礎一章中，主要介紹了已故張啟先院士的《空間機構的分析與綜合》中的相關內容。這是一本在國內非常有影響的經典著作，空間機構研究者無所不知，研究內容的深入與廣泛在國內外也是少見的。因此，在介紹其內容時一般不冒昧改動。但在有些部分偶爾也介紹一下其他方法。另外幾部有影響的重要著作也是本書編寫時的主要資料來源，這些在本書各章後的參考文獻中都一一列出，如白師賢等編著的《高等機構學》和樓鴻棣、鄒慧君主編的《高等機械原理》等。作者在多年教授這門課程時根據本校的教學要求和科學研究的需要，主要選用這些教材的部分內容和其他一些參考文獻的內容組織教材。多年的教學實踐使我們體會到，有些基礎性的內容對讀者進行高深內容的研究並能夠順利閱讀相關領域的參考文獻是必需的，因此本書在選材方面主要注重三方面的內容：一是基礎性的內容，盡可能介紹全面、透徹、清楚；二是經典內容，盡量深入淺出，配以示例；三是研究成果。考慮到齒輪機構和凸輪機構都有相應的專著，因此本書主要介紹連杆機構的分析與綜合的相關內容。在連杆機構的研究中，鉸鏈四杆機構作為多杆機構研究的基礎，有些方法可以直接應用於多杆機構，並考慮其應用的廣泛性與實用性，本書各部分的內容大都以四杆機構為主，偶爾也涉及多杆機構的內容。

本書共分9章。第1章簡單介紹了機構的結構理論。第2章介紹了平面連杆機構常用的分析方法。第3章詳細地介紹了空間連杆機構運動分析的矩陣方法。第4章給出了幾個分析示例。第5章介紹了鉸鏈四杆機構的主要特性，主要有鉸鏈四杆機構的尺寸型、分類、分支與回路問題和連杆曲線的特性及其應用。第6章介紹了平面運動幾何學的基礎知識，這些知識對機構綜合是非常有用的，接著給出了機構綜合示例，即鉸鏈四杆直線機構綜合。這些內容是作者多年研究成果的部分內容，是經典理論的應用。以往書中在介紹了運動幾何學理論後，一般都很少介紹它的應用內容，從多年的研究經驗中認識到，在機構綜合中，運動幾何學能夠解決很多其他方法解決不了的機構綜合問題，而且解決方法也不像人們想像的僅僅是“幾何方法”，也是一種非常適用於計算機的解析方法。第7章介紹了“平面剛體導引”機構的綜合方法，包括有限分離和無限接近的四、五位置問題的布爾梅斯特問題，還介紹了兩種情況混合情況下的機構綜合問題，本章的大部分內容仍為作者提出的非常適用於計算機編程計算的綜合方法。第8章首先介紹了動力學的基礎知識，內容為研究空間機構動力學的基礎知識，接著給出了平面和空間機構分析的幾個例子。第9章介紹了機構平衡的一些方法。

高等機構學第2版

由於作者水平所限，書中難免錯漏和不妥之處，懇請讀者批評指正。

作者於北京科技大學和北京航空航天大學

第1版前言

本書的全部AutoCAD插圖均由制圖教研組張蘇華老師畫出。

北京工業大學教授餘躍慶博士對本書進行了審閱，提出了很多有益的修改意見，在此表示誠摯的謝意。

北京科技大學教務處、教材科的相關領導對本書的出版給予了大力的支持，並與研究生院對本書的出版共同提供了資金資助，在此表示衷心的感謝。

由於作者水平有限，書中難免有錯漏和不妥之處，懇請讀者批評指正。

作者於北京科技大學

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