讀者可通過本書快速了解或回憶常見機構原理，建立形像的機構運動特性印像。

本書將機械設計中常用的機構及應用實例用三維軟件建模，並生成機構運動仿真視頻來展示機構的運動原理及可實現的運動。全書分為三個部分，第一部分介紹了常用基本機構及其運動特性，並對機器視覺繫統應用中的機構做了簡單介紹；第二部分對244種機構應用實例進行描述，並按輸出構件的運動特點進行分類，以方便學習和查找；第三部分展開介紹了一個多功能給袋包裝機的執行機構繫統設計，描述了從工藝過程所需的動作開始，到各子執行機構的確定，最後用“機構運動循環圖”來確定執行機構各子繫統組合的設計方法。本書案例豐富、主打三維運動仿真，形像直觀，適合機械設計人員開拓設計思路、激發設計靈感，幫助相關專業學生快速吸收並消化教科書上的理論知識，也供有關技術人員在產品研發、創新時參考。

全國包裝機械標準化委員會委員，參與863計劃的新洲三維軟件研發工作；參與首屆中國三維建模大賽並獲獎，著有《機械設計實用機構運動仿真圖解》（第1版）、（第2版）。1963-1982 原航空工業部秦嶺機電制造公司 工藝裝備設計員；1983-2002 北京長空機械有限公司 工藝裝備設計、新產品研發、非標準設計、包裝機械設計、技術處長；2003-2008 新洲軟件公司 技術顧問；2009至今 北京凌雲光子技術集團 技術顧問

目 錄
第一部分 常用基本機構介紹
1．平面連杆機構 // 1
1．1 鉸鏈四杆機構 // 1
1．2 單移動副四杆機構 // 6
1．3 雙移動副四杆機構 // 9
2．凸輪機構 // 16
2．1 凸輪機構的組成及特點 // 16
2．2 凸輪機構的分類 // 16
3．齒輪機構 // 17
3．1 齒輪機構的組成 // 17
3．2 齒輪機構的類型 // 17
4．輪繫 // 19
4．1 定軸輪繫 // 19
4．2 周轉輪繫 // 20
4．3 混合輪繫 // 25
5．槽輪機構 // 25
5．1 外囓合平面槽輪機構 // 26
5．2 內囓合平面槽輪機構 // 27
5．3 空間槽輪機構 // 28
6．機器視覺繫統應用中的機構 // 30
6．1 視覺繫統的調整機構 // 31
6．2 相對運動機構 // 32
第二部分 運動仿真應用實例
1．連續旋轉機構的仿真實例 // 35
例1 多軸鑽 // 36
例2 平行四杆機構做停歇送料機構 // 37
例3 六組平行四杆機構 // 38
例4 孔銷聯軸器 // 39
例5 十字滑塊聯軸器 // 39
例6 手動雙聯行星齒輪機構 // 40
例7 槳輪機構 // 40
例8 行星拋光機構 // 41
例9 螺杆充填機 // 41
例10 一組錐齒輪傳動機構 // 42
例11 雙發動機速度指示機構 // 43
例12 針孔傳動機構 // 44
例13 機械計數器 // 45
例14 封膜機構 // 46
例15 單萬向聯軸器 // 47
例16 雙萬向聯軸器 // 47
例17 有缺口的齒輪傳動機構 // 48
例18 連軋機差動減速器 // 49
例19 雙擺杆撓性件差動機構（拋磨機） // 50
例20 雙曲柄與轉動導杆串接機構 // 51
例21 轉動導杆機構應用實例 // 52
例22 帶輪驅動的導杆機構 // 52
例23 帶固定凸輪的凸輪連杆機構 // 53
例24 氣鑽行星齒輪機構 // 54
例25 凸輪調節錐齒輪周轉輪繫輸出軸轉速機構 // 55
例26 凸輪調節輸出軸轉速機構 // 56
例27 保持工件姿勢不變的運轉機構 // 56
例28 液體計量機構 // 57
例29 轉動導杆切紙機構 // 58
例30 轉動導杆調速機構 // 59
例31 輸入/輸出均為轉動的 導杆機構 // 60
例32 輸入/輸出均為轉動的導杆機構應用實例 // 61
例33 凸輪齒輪機構 // 62
例34 用行星齒輪實現微量進給機構 // 62
例35 寬三角帶式機械無級調速器 // 64
例36 鋼球無極變速器 // 65
例37 稜錐無極變速器 // 67
例38 行星錐無極變速器 // 69
例39 普通回輪式六角車床裝刀盤運動機構 // 70
例40 旋轉取紙機構 // 71
2．往復擺動運動機構的仿真實例 // 72
例41 雙滑塊與齒輪齒條組合 機構 // 72
例42 四杆導杆機構 // 73
例43 搖臺機構 // 73
例44 雨刷器 // 74
例45 車外球回轉刀架 // 75例46 車內球回轉刀架 // 77
例47 扇形齒輪作搖杆的間歇送料機構 // 77
例48 可逆轉坐席機構 // 78例49 砂箱翻轉機構 // 79
例50 單側停歇機構 // 79
例51 開關爐門機構 // 80
例52 氣彈簧翻轉機構 // 81
例53 齒輪副連接曲柄搖杆與擺動導杆機構 // 81
例54 前輪轉向機構 // 82
例55 換向機構 // 83
例56 雙連杆送料機構 // 84
例57 輸送機構 // 84
例58 正反轉銷驅動擺杆機構 // 85
例59 翻轉機構 // 86
例60 安裝吸盤的翻轉機構 // 86
例61 量筒開蓋落料機構 // 87
例62 開門機構 // 88
例63 擺動式油泵 // 88
例64 簡易氣動轉閥 // 89
例65 電磁夾緊機構 // 90
例66 往復擺動兩側停歇的撓性件機構 // 91
例67 往復擺動一側有停歇的撓性件機構 // 92
例68 圓錐齒輪行星機構機械手 // 92
例69 卸料小車擋料板自動開啟機構 // 93
例70 轉動導杆與有停歇的擺動導杆機構 // 94
例71 曲柄滑塊與轉動導杆串接機構 // 95
例72 增大凸輪轉角的轉動導杆機構 // 96
例73 增大擺角的擺動導杆機構 // 96
3．往復移動機構的仿真實例 // 97
例74 三聯動絲杆定位機構 // 97
例75 增大滑塊行程機構 // 98
例76 兩組平行四杆機構串接的升降機構 // 99
例77 電動機皮帶張緊機構 // 99
例78 從水平到水平的輸送機構 // 100
例79 曲柄搖杆串接正弦機構 // 101
例80 曲柄擺動導杆串接正弦 機構 // 101
例81 曲柄搖塊滑塊三級機構 // 102
例82 曲柄搖杆滑塊三級機構 // 102
例83 雙曲柄與曲柄滑塊串接 機構 // 103
例84 擺動導杆與雙滑塊機構 // 103
例85 曲柄雙滑塊機構用於金屬絲（片）成型機構 // 104
例86 偏置曲柄滑塊機構（弓鋸床主運動機構） // 104
例87 深拉壓力機 // 105
例88 斜直槽雙移動副機構 // 106
例89 用開口同步帶實現往復運動 // 106
例90 夯土機 // 107
例91 平衡弔直線引導機構 // 108
例92 熱合夾緊機構 // 109
例93 交換平臺 // 110
例94 移動導杆近似等速移動機構 // 111
例95 曲柄搖杆與曲柄滑塊串接機構 // 111
例96 割草機刀片驅動機構 // 112
例97 雙面刀刃割草機驅動機構 // 113
例98 六杆壓力機機構 // 113
例99 對開螺母機構 // 114
例100 齒輪升降機構 // 114
例101 夾爪機構 // 115
例102 簡易夾緊機構 // 115
例103 可調行程的凸輪繞線機構 // 116
例104 行程可調的凸輪導杆機構 // 117
例105 開鎖機構 // 117
例106 切膜機構 // 118
例107 機床尾座運動機構 // 119
例108 主從動軸線重合的齒輪 連杆機構 // 119
例109 開袋機構 // 120
例110 雙滑塊原理用於食品 機械1 // 122
例111 雙滑塊原理用於食品 機械2 // 123
例112 三齒輪行程放大機構 // 124
例113 無導軌虎鉗 // 125
例114 糾偏機構 // 126
例115 單張紙輸送機構 // 126
例116 單張紙輸送糾偏機構 // 128
例117 轉動導杆與擺動導杆串接機構 // 129
4．點的運動軌跡機構運動仿真實例 // 130
例118 精確直線行星輪繫連杆 機構 // 130
例119 活塞行程可調節的行星 齒輪機構 // 131
例120 導杆行星齒輪組合機構1 // 132
例121 導杆行星齒輪組合機構2 // 134
例122 外囓合行星齒輪往復 導杆機構 // 135
例123 四次瞬時停歇的內囓合行星齒輪導杆機構 // 135
例124 兩次瞬時停歇的外囓合行星齒輪導杆機構 // 136
例125 行星齒輪連杆滑塊機構 // 137
例126 行星齒輪搖杆機構 // 138
例127 用兩個行星齒輪機構 實現方形軌跡 // 139
例128 攪拌撒草機構 // 139
例129 插秧機 // 140
例130 劃槳機構 // 140
例131 利用連杆上一點近似直線 軌跡的皮革拋光機構 // 141
例132 曲柄搖塊機構實現近似 直線軌跡 // 142
例133 利用直線軌跡實現導杆 停歇的機構 // 142
例134 實現精確直線移動的 雙滑塊機構 // 143
例135 簡易直線機構 // 144
例136 擺杆滑塊機構中連杆上一點的直線軌跡機構 // 145
例137 直線運動機構 // 146
例138 連杆上一點的直線軌跡平行於機架的四杆機構 // 146
例139 直線引導機構 // 147
例140 輸出擺杆有停歇的鉸鏈 連杆機構 // 148
例141 利用軌跡為近似圓弧段的 機構 // 149
例142 從動件在極限位置有較長時間停歇的機構 // 149例143 固定槽凸輪與擺動從動杆 機構 // 150
5．間歇運動機構的仿真實例 // 151
例144 六槽輪機構應用 // 151
例145 槽輪機構與齒輪組合 機構 // 152
例146 可實現長時間停歇的差動 齒輪雙導杆機構 // 152
例147 輸出構件做間歇擺動的 機構 // 153
例148 等寬凸輪移動間歇機構 // 154
例149 輸出軸有停歇的凸輪 連杆機構 // 154
例150 移動導杆有單側停歇的 機構 // 155
例151 輸出擺杆有雙側停歇的 機構 // 156
例152 可實現單側停歇的擺動 導杆機構 // 156
例153 利用圓弧軌跡實現導杆 停歇的機構 // 157
例154 槽輪與鏈輪組合機構 // 158
例155 槽輪與行星齒輪機構的組合機構 // 158
例156 外囓合行星齒輪與槽輪組合機構1 // 159例157 外囓合行星齒輪與槽輪組合機構2 // 160
例158 從動件在極限位置有較長停歇的機構 // 160
6．復合運動和合成運動機構的仿真實例 // 161
例159 齒輪-螺旋差動機構 // 161
例160 風扇搖頭機構 // 162
例161 橢圓車削機構1 // 163
例162 橢圓車削機構2 // 164
例163 橢圓車削機構3 // 166
例164 封罐機 // 167例165 可變節距扭絞金屬線機構 // 167
例166 垂直輸送機構 // 169
例167 應用平行四杆機構的皮帶張緊機構 // 169
例168 從傾斜到水平的輸送機構 // 170
例169 雙搖杆鉸鏈機構 // 171
例170 凸輪連杆組合輸送薄板 機構 // 172
例171 熱合聯動機構 // 172
例172 凸輪與鉸鏈四杆組合的步進輸送機構 // 173
例173 步進輸送機構 // 174
例174 裝載機 // 175
例175 行星錐齒輪機構機械手 // 176
例176 雙搖杆搬運機構 // 177
例177 雙偏心輪驅動導杆機構 // 177
例178 凸輪與轉動導杆組合機構 // 178
例179 切膜機構 // 178
例180 雙凸輪控制二維移動 機構 // 179
例181 轉動導杆與正弦機構組合的機構 // 180
例182 兩偏心齒輪往復運動 機構 // 181
例183 直線導軌組合機構 // 182
例184 深拉壓力機機構 // 182
例185 齒輪-連杆組合機構 // 183
例186 擺動式飛剪機構 // 183
例187 手臂伸屈機構 // 184
例188 犁爪伸縮機構 // 185
例189 齒輪正弦機構 // 185
例190 擺動齒輪行星減速機構 // 187
例191 鎖扣眼機構 // 187
例192 車制卵形輪廓機構 // 188
例193 車制近似八邊形輪廓機構 // 189
例194 手動攪拌器 // 190
例195 加工卵形零件的車床 夾具 // 191
例196 輥子輸送機構與靠邊機構組合 // 191
例197 視覺繫統三維檢測機構 // 192
7．其他機構運動仿真實例 // 193
例198 肘杆夾緊機構1 // 193
例199 肘杆夾緊機構2 // 194
例200 鉸鏈杠杆夾緊機構1 // 194
例201 鉸鏈杠杆夾緊機構2 // 195
例202 鉸鏈杠杆夾緊機構3 // 196
例203 雙肘杆聯動夾緊機構 // 197
例204 不自鎖推拉式夾緊機構 // 197
例205 大型構件的聯動夾緊 機構 // 198
例206 不自鎖的浮動夾緊機構 // 198
例207 螺紋夾緊機構1 // 199
例208 螺紋夾緊機構2 // 200
例209 螺紋夾緊機構3 // 200
例210 螺紋夾緊機構4 // 201
例211 靠圓柱螺母驅動的卡爪 夾緊機構 // 202
例212 後面夾緊機構 // 203
例213 螺母驅動轉動壓板夾緊 機構 // 203
例214 翻轉壓板與楔夾緊機構 // 204
例215 移動夾緊機構 // 205
例216 凸輪夾緊機構 // 205
例217 使用調整螺釘的偏心 夾緊機構 // 206
例218 偏心輪（凸輪）夾緊 機構 // 207
例219 偏心夾緊機構 // 207
例220 方軸、圓軸簡易夾緊裝置 // 208
例221 簡易軸夾緊裝置 // 209
例222 平行鉗口的夾鉗 // 209
例223 簡易平口鉗 // 210
例224 滑槽杠杆式抓取機構1 // 210
例225 滑槽杠杆式抓取機構2 // 211
例226 連杆杠杆式抓取機構1 // 212
例227 連杆杠杆式抓取機構2 // 212
例228 連杆杠杆式抓取機構3 // 213
例229 平板式抓取機構 // 213
例230 平面平行移動連杆式 抓取機構 // 213
例231 機架長度可調的擺動導杆機構 // 214
例232 微量調節活塞行程機構 // 215
例233 用偏心軸調節滑塊行程的 曲柄搖杆機構 // 216
例234 擺杆極限位置可調節的 鉸鏈六杆機構 // 217
例235 蝸輪蝸杆用於挑膜機構 // 218
例236 齒輪齒條用於拉膜機構 // 218
例237 垂直度調整機構 // 218
例238 成像繫統微調機構 // 219
例239 側光源調整機構 // 221
例240 受衝擊力軸的保護機構 // 221
例241 消除齒輪配合間隙的 裝置 // 222
例242 調寬-對中機構 // 223
例243 拉膜輥調節機構 // 224
例244 送膜機構 // 224
第三部分 執行機構繫統協調設計的應用實例
例245 多功能給袋包裝機 // 226

前 言

時隔五年，《機械設計實用機構運動仿真圖解》一書第3版同讀者見面了。本書將繼續堅持以機構運動仿真視頻為主、文字說明為輔的特點，目的隻有兩個：一是讓讀者快速了解實用機構，從而拓寬設計思路；二是讓本書成為機械設計者、非機械專業的設計者和技術工人都能看得懂的科普讀物。

本書分為三個部分，收集了393個運動仿真視頻、244個應用實例，並介紹了一個“多功能給袋包裝機”的產品設計實例，通過模擬包裝工藝過程確定各執行機構子繫統所需的運動，再通過“機構運動循環圖”完成執行機構繫統協調設計，並用機構子繫統的運動仿真來說明機構特點。

由於應用實例的增加，為閱讀和查找方便，本書對應用實例按輸出構件（從動件）的運動特點進行了簡單分類。

近十年來，作者有幸參與了用於檢測目的的機器視覺產品的研發工作。機器視覺屬於信息技術，其產品具有智能化的機電一體化特征，集光學、軟件、電子、機械多個學科為一體。機械繫統成為機電一體化產品的組成部分，機械設計從機電產品設計中的主導地位下降到了輔助地位；各執行機構繫統從以往滿足產品的總功能要求，變成了需要滿足光學、軟件所提出的各項要求。機器視覺產品中的機構設計大致有兩種類型：一是光學繫統（相機、光源）調整機構的設計；二是各類輸送機構的設計。本書將機器視覺產品中的機構討論放在第一部分的基本機構中，其應用實例還按照輸出構件的運動特點放在本書的第二部分。

本書不是教科書，用很短的時間就可以觀看完全部的視頻。正如在本書第二版，凌雲博士為本書撰寫的前言中所說的，它更像正餐之後的甜點，能夠在大餐之後給讀者一種輕松、愉悅且充滿啟迪的閱讀體驗。經常看看，一定會有收獲。