机械工程手册 试用本 第18篇 机构选型与运动设计【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

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目录1

编辑说明1

常用符号表1

第1章 机构的基本概念及分析方法1

1　构件、运动副、机构1

2　机构运动简图及机动示意图2

3　平面运动的瞬心、静瞬心线及动瞬心线2

3.1　相对瞬心和绝对瞬心2

3.2　三心定理、应用三心定理求瞬心3

3.3　瞬心线3

4.2　决定机构自由度的方法4

4.1　构件、运动副与机构的自由度4

4 机构自由度4

5　转动副自锁的条件6

6　机构的运动分析7

6.1　确定机构的位置和点的轨迹7

6.2　瞬心法求速度7

6.3　用矢量图求速度和加速度8

7　机构的力分析10

7.1　图解计算法10

7.2　杠杆法11

7.3　极力法11

8　转化力、转化力矩和转化质量、转化转动惯量12

1 定传动比平行轴匀速转动机构14

第2章　匀速转动机构选例14

2 定传动比不平行轴匀速转动机构18

3 可调传动比匀速转动机构19

第3章　非匀速转动机构选例21

1　非圆齿轮机构21

2　双曲柄机构21

3 曲柄导杆机构22

4 组合机构24

5 空间机构24

第4章　往复运动机构选例25

1　有任意往复运动特性的凸轮机构25

2　有急回特性的机构27

3 有行程增大、可调及减冲特性的机构29

4 有增力特性的机构33

第5章　换向、单向、超越（止动）机构选例34

1 换向机构34

2　单向机构37

3　超越机构39

第6章　间歇运动机构选例40

1 间歇转动机构40

2 间歇摆动机构45

3　间歇移动机构46

4　有瞬时停顿的间歇转动机构48

1　利用连杆轨迹的直线段作直线运动的机构49

第7章　实现预期轨迹的机构选例49

5 有瞬时停顿的间歇摆动机构49

2　利用机构上某点轨迹作成绘图仪器和多边形轴（孔）加工的机构51

3　利用轨迹段上具有的预期运动规律以完成工艺动作的机构53

第8章　自动停车、过载保险、联锁、定位及夹紧机构选例57

1 自动停车机构57

2　过载保险装置59

3　联锁装置61

4　定位及夹紧机构63

第9章　微动增力、误差补偿、相角调整及数学运算等差动机构选例1　微动增力机构66

2　误差补偿机构67

3　相角调整机构68

4　数学运算机构69

5 力的均衡、差速、变速及实现任意轨迹机构71

第10章　平面连杆机构运动设计72

1 四杆机构的基本型式72

2　连杆机构的设计方法76

3　按照给定的运动规律设计连杆机构76

3.1　几何法76

3.2　分析（代数）法83

3.3　实验法87

4　按照给定轨迹设计四杆机构88

4.1　实验法89

4.2　几何法89

4.3　连杆曲线方程式91

4.4　实现同一轨迹的相当机构92

第11章　摆动油缸机构运动设计93

1　摆动油缸机构的型式和特点93

2　摆动油缸机构位置参数的计算94

3　摆动油缸机构运动参数和动力参数的计算95

4　摆动油缸机构基本参数的选择95

5　对中式摆动油缸机构的运动设计96

5.1　已知摇杆的摆角φ12及初始角φ1，确定摇杆和油缸相对长度σ和ρ96

5.2 已知摇杆摆角φ12，油缸初始长度L1，活塞行程H12＝L2-L1，确定摇杆长度r及初始位置角φ196

5.3　已知摇杆的摆角φ12、许用传动角〔γ〕和λ值，用图解法设计摆动油缸机构97

5.4　已知摇杆三个转角为φ12、φ13、φ14和相应的活塞行程H12、H13、H14，用图解法设计摆动油缸机构97

2　斜面机构的iv、ε和η98

1　基本型式和特性指标98

第12章　斜面机构的运动设计98

3　斜面机构的参数选择99

第13章　瞬心线机构和包络线机构运动设计100

1 瞬心线机构的三个运动条件100

2　瞬心线机构设计100

2.1　分析法设计瞬心线机构100

2.2　图解法设计瞬心线机构106

3 互包络线机构的三个运动条件107

3.1　互包络线机构的发生线和包络线、滑动速度和压力角107

3.2 互包络线机构的三个运动条件108

4 互包络线机构设计109

4.1 分析法设计互包络线机构109

4.2 图解法设计互包络线机构111

1 凸轮机构的类型和主要特点112

1.1　平面凸轮机构112

第14章　凸轮机构运动设计112

1.2　空间凸轮机构113

2　只满足从动件升程始、末位置的盘形凸轮设计116

3　从动件的压力角a117

3.1　从动件升程时的自锁条件及其临界压力角ac117

3.4　许用压力角〔a〕118

4.1　轴向滚子移动从动件圆柱凸轮的最小尺寸118

4 凸轮的最小尺寸118

3.3　从动件回程时的自锁问题118

3.2　提高临界压力角ac的措施118

4.2　对心尖端（或滚子）移动盘形凸轮的最小尺寸119

4.3　图解法求尖端（或滚子）移动和摆动盘形凸轮的最小尺寸120

5　从动件的位移曲线125

5.1　常用的位移曲线125

5.2　有特殊要求的位移曲线125

6　位移曲线的并接127

6.1　并接目的127

6.2　并接原则127

6.3　并接举例127

7.3　曲率半径的求法129

7.2　Rr和根圆半径R0的推荐尺寸129

7.1 ρ、ρc及Rr与切割过深、运动失真的关系129

7　盘形凸轮节线及廓线的曲率半径ρ及ρc和滚子半径Rr129

8　从动件按一定位移曲线运动的凸轮设计130

8.1　轴向滚子移动圆柱凸轮130

8.2　滚子摆动圆柱凸轮130

8.3　对心尖端（或滚子）移动盘形凸轮131

8.4　偏置尖端移动盘形凸轮131

8.5　尖端摆动盘形凸轮131

8.6 （直角）平底移动盘形凸轮132

8.7　平底摆动盘形凸轮133

9.2　计算对心尖端移动盘形凸轮节线用的升距表135

9.1 凸轮节线方程式及刀具中心位置G的计算公式135

9 凸轮节线方程式及加工凸轮廓线时刀具中心位置的计算公式135

8.8　大半径球面移动从动件的凸轮廓线135

10 高速凸轮的特点139

第15章　棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构运动设计140

1　棘轮机构运动设计140

1.1　基本结构型式140

1.2　齿式棘轮机构参数的选择141

1.3　摩擦式棘轮机构参数的选择143

2　槽轮机构的运动设计144

2.1　槽轮机构的基本型式、几何尺寸和运动关系144

2.2　槽轮机构的动力性能144

2.3　槽轮机构主要参数选择145

3.1　不完全齿轮机构的基本型式和运动特点147

3.2　外接不完全齿轮机构的设计147

3　外接不完全齿轮机构的运动设计147

第16章　组合机构运动设计150

1　联动凸轮组合机构150

1.1　应用实例150

1.2　设计举例151

2　齿轮-凸轮组合机构152

2.1　应用实例152

2.2　设计举例152

3　凸轮-连杆组合机构153

3.1　应用实例153

3.2　设计举例153

4.1　应用齿轮-连杆组合机构来实现预期运动规律问题154

4　齿轮-连杆组合机构154

4.2　应用齿轮-连杆组合机构的连杆曲线来实现预期运动轨迹问题155

第17章　空间连杆机构运动设计157

1 用图解法分析空间四杆机构的位置157

1.1　第一种情况：主动件与从动件的运动平面垂直157

1.2　第二种情况：主动件与从动件的运动平面不垂直157

1.3　机构的极限位置、死点及机构的曲柄存在条件158

2 几种常用空间连杆机构的位置公式158

2.1　空间四杆机构主、从动件位置的关系式158

2.2　空间四杆机构位置的一般关系式159

2.3　空间五杆机构的位置分析式及161

举例161

3.1　基本原理162

3　用四阶矩阵法分析一般空间连杆机构的位置162

3.2　空间座标系的变换及其矩阵乘子163

3.3　座标系的选择164

3.4　机构位置分析的一般步骤165

4 空间连杆机构的设计要点165

第18章　机构传动精度166

1 概述166

1.1　机构传动误差166

1.2　机器零件、构件的原始误差166

1.3　机构位置误差的一般关系式166

2 基本机构原始位置误差的分析168

2.1　连杆机构原始位置误差的分析——机构原始位置误差分析的基本原理和方法168

2.3　齿轮机构的原始位置误差169

2.2　凸轮机构的原始位置误差169

3　机械传动系统位置误差的分析170

3.1　一个自由度机构传动系统的位置误差分析170

3.2　多自由度机构位置误差的分析170

3.3　封闭式传动机构位置误差的分析170

4　设计时提高机构传动精度的一般原则和方法172

5　按给定的精度要求制定公差的几种方法172

5.1　原始误差等效作用法173

5.2　简易法173

5.3　误差补偿法173

6 例174

参考文献176