Design of Machinery:An Introduction to the Synthesis and Analysis of Mechanisms and Machines

目录
第1篇 机构运动学
第1章 绪论
1.0 目的
1.1 运动学和动力学
1.2 机构和机器
1.3 运动学简史
1.4 运动学的应用
1.5 设计过程
1.5.1 设计、发明与创造
1.5.2 需求识别
1.5.3 背景调查
1.5.4 目标陈述
1.5.5 性能技术条件
1.5.6 构思与发明
1.5.7 分析
1.5.8 选择
1.5.9 详细设计
1.5.10 样机和试验
1.5.11 生产
1.6 用于设计的其他方法
1.7 多解
1.8 人体工程学
1.9 工程报告
1.10 单位
1.11 本书的内容
1.12 参考文献
第2章 运动学基础
2.0 引言
2.1 自由度（DOF）
2.2 运动的类型
2.3 构件、运动副和运动链
2.4 自由度的确定
2.4.1 平面机构的自由度
2.4.2 空间机构的自由度
2.5 机构和结构
2.6 数综合
2.7 反例
2.8 异构体
2.9 连杆机构的变换
2.10 间歇运动
2.11 机架变换
2.12 Grashof条件和四杆机构的分类
2.12.1 Grashof条件
2.12.2 四杆机构的分类
2.13 多于四杆的连杆机构
2.13.1 齿轮五杆机构
2.13.2 六杆机构
2.13.3 高阶连杆机构Grashof型可转动性判据
2.14 弹簧作为构件
2.15 实际设计需要考虑的问题
2.15.1 销轴副与滑动副及半副
2.15.2 悬臂安装或简支安装
2.15.3 短构件
2.15.4 支承比
2.15.5 连杆机构与凸轮机构
2.16 原动机和驱动装置
2.16.1 电动机
2.16.2 气动马达和液压马达
2.16.3 气缸和液压缸
2.16.4 电磁铁
2.17 参考文献
2.18 习题
第3章 连杆机构综合图解法
3.0 引言
3.1 综合
3.2 函数、轨迹和运动生成
3.3 极限位置状态
3.4 尺寸综合
3.4.1 两位置综合
3.4.2 规定运动铰链点的三位置综合
3.4.3 改变运动铰链点的三位置综合
3.4.4 规定固定铰链点的三位置综合
3.4.5 多于三个位置的位置综合
3.5 急回机构
3.5.1 四杆急回运动机构
3.5.2 六杆急回运动机构
3.6 连杆曲线
3.7 同源机构
3.7.1 平行运动
3.7.2 四杆机构的齿轮五杆同源机构
3.8 直线机构
3.9 停歇机构
3.9.1 单停歇机构
3.9.2 双停歇机构
3.10 参考文献
3.11 习题
3.12 设计作业题
第4章 位置分析
4.0 引言
4.1 坐标系
4.2 位置和位移
4.2.1 位置
4.2.2 位移
4.3 移动、转动和复合运动
4.3.1 移动
4.3.2 转动
4.3.3 复合运动
4.3.4 定理
4.4 连杆机构位置分析的图解法
4.5 连杆机构位置分析的代数法
4.5.1 连杆机构的矢量环表示
4.5.2 矢量的复数表示
4.5.3 四杆机构的矢量环方程
4.6 滑块曲柄四杆机构的位置解
4.7 一种机架变换滑块曲柄机构的位置解
4.8 多于四杆的连杆机构
4.8.1 齿轮五杆机构
4.8.2 六杆机构
4.9 连杆机构上任意点的位置
4.10 传动角
4.11 极限位置
4.12 连杆机构的回路和分支
4.13 Newton-Raphson解法
4.13.1 一维求根方法（Newton法）
4.13.2 多维求根方法（Newton-Raphson法）
4.13.3 四杆机构的Newton-Raphson解法
4.13.4 方程求解器
4.14 参考文献
4.15 习题
第5章 连杆机构综合的解析法
5.0 引言
5.1 运动综合的类型
5.2 精确点
5.3 两位置运动生成——解析法综合
5.4 两位置综合的解析法与图解法比较
5.5 联立方程求解
5.6 三位置运动生成——解析法综合
5.7 三位置综合的解析法与图解法比较
5.8 给定固定销轴位置的综合
5.9 圆心点圆和圆点圆
5.10 四个和五个位置的解析综合
5.11 带有预定时标的轨迹生成器的解析综合
5.12 四杆函数发生器的解析综合
5.13 连杆机构综合的其他方法
5.13.1 精确点方法
5.13.2 连杆曲线方程方法
5.13.3 优化方法
5.14 参考文献
5.15 习题
第6章 速度分析
6.0 引言
6.1 速度的定义
6.2 速度分析图解法
6.3 速度的瞬心
6.4 用瞬心进行速度分析
6.4.1 角速度比
6.4.2 机械效益
6.4.3 应用瞬心进行机构设计
6.5 瞬心线
6.5.1 一种“无铰链”的四杆机构
6.5.2 尖点
6.6 滑动速度
6.7 速度分析的解析法
6.7.1 铰链四杆机构
6.7.2 滑块曲柄四杆机构
6.7.3 机架变换的滑块曲柄四杆机构
6.8 齿轮五杆机构的速度分析
6.9 连杆机构上任意点的速度
6.10 参考文献
6.11 习题
第7章 加速度分析
7.0 引言
7.1 加速度的定义
7.2 加速度分析的图解法
7.3 加速度分析的解析法
7.3.1 铰链四杆机构
7.3.2 滑块曲柄四杆机构
7.3.3 Coriolis加速度
7.3.4 机架变换滑块曲柄四杆机构
7.4 齿轮五杆机构的加速度分析
7.5 连杆机构上任意点的加速度
7.6 人对加速度的耐力
7.7 jerk（加速度变化率）
7.8 N杆的连杆机构
7.9 参考文献
7.10 习题
第8章 凸轮机构设计
8.0 引言
8.1 凸轮机构术语
8.1.1 从动件运动的形式
8.1.2 运动副的封闭形式
8.1.3 从动件的形式
8.1.4 凸轮的形式
8.1.5 运动约束的形式
8.1.6 运动进程的形式
8.2 SVAJ运动线图
8.3 双停凸轮设计——SVAJ函数的选择
8.3.1 凸轮设计的基本定律
8.3.2 简谐运动（SHM）
8.3.3 摆线位移
8.3.4 组合函数
8.4 单停凸轮设计——SVAJ函数的选择
8.5 多项式函数
8.5.1 多项式函数在双停凸轮设计中的应用
8.5.2 多项式函数在单停凸轮设计中的应用
8.6 精确路径运动（CPM）
8.6.1 应用于精确路径运动的多项式
8.6.2 半周期谐波族函数
8.7 凸轮尺寸的确定——压力角和曲率半径
8.7.1 压力角——滚子从动件
8.7.2 初始圆半径的选择
8.7.3 倾翻力矩——平底从动件
8.7.4 曲率半径——滚子从动件
8.7.5 曲率半径——平底从动件
8.8 凸轮制造需要考虑的问题
8.8.1 靠模加工
8.8.2 手工或数控按凸轮坐标加工（横向进给铣削）
8.8.3 用线性插值的连续数控加工
8.8.4 用圆弧插值的连续数控加工
8.8.5 靠模仿形
8.8.6 凸轮实际特性与理论特性的比较
8.9 凸轮实际设计需要考虑的问题
8.9.1 是用直动从动件还是摆动从动件
8.9.2 是用力封闭还是形封闭
8.9.3 是用径向凸轮还是轴向凸轮
8.9.4 是用滚子从动件还是平底从动件
8.9.5 是否有停歇
8.9.6 是否需要磨削加工
8.9.7 是否需要润滑
8.10 参考文献
8.11 习题
8.12 设计作业题
第9章 齿轮系
9.0 引言
9.1 滚动圆柱体
9.2 齿轮啮合的基本定律
9.2.1 渐开线齿形
9.2.2 压力角
9.2.3 改变中心距
9.2.4 齿隙
9.3 齿轮轮齿的基本术语
9.4 干涉与根切
9.5 重合度
9.6 齿轮类型
9.6.1 直齿轮、斜齿轮和人字齿轮
9.6.2 蜗杆与蜗轮
9.6.3 齿条和齿轮
9.6.4 锥齿轮和准双曲面齿轮
9.6.5 非圆齿轮
9.6.6 带和链传动
9.7 简单轮系
9.8 复合轮系
9.8.1 复合轮系的设计
9.8.2 回归复合轮系的设计
9.8.3 复合轮系设计的一种算法
9.9 周转轮系或行星轮系
9.9.1 列表法
9.9.2 公式计算法
9.10 轮系的效率
9.11 变速箱
9.12 差速器
9.13 参考文献
9.14 习题
第2篇 机械动力学
第10章 动力学基础
10.0 引言
10.1 牛顿运动定律
10.2 动力学模型
10.3 质量
10.4 质量矩和重心
10.5 转动惯量（质量二次矩）
10.6 平行移轴定理（转移定理）
10.7 回转半径
10.8 撞击中心
10.9 集中参数动力学模型
10.9.1 弹簧刚度
10.9.2 阻尼
10.10 等效系统
10.10.1 组合阻尼
10.10.2 组合弹簧
10.10.3 组合质量
10.10.4 杠杆比与传动比
10.11 求解方法
10.12 D’ALEMBERT原理
10.13 能量法——虚功原理
10.14 参考文献
10.15 习题
第11章 动力分析
11.0 引言
11.1 牛顿求解方法
11.2 纯转动的单个构件
11.3 三杆曲柄滑块机构的力分析
11.4 四杆机构的力分析
11.5 四杆滑块曲柄机构的力分析
11.6 倒置滑块曲柄机构的力分析
11.7 多于四杆的连杆机构力分析
11.8 摆动力和摆动转矩
11.9 FOURBAR程序
11.10 连杆机构力分析的能量方法
11.11 输入转矩的控制——飞轮
11.12 连杆机构力传动指标
11.13 实际设计需要考虑的问题
11.14 参考文献
11.15 习题
11.16 设计作业题
第12章 平衡
12.0 引言
12.1 静平衡
12.2 动平衡
12.3 连杆机构的平衡
12.4 平衡对摆动力和铰链力的影响
12.5 平衡对输入转矩的影响
12.6 连杆机构摆动力矩的平衡
12.7 不平衡量的测量与校正
12.8 参考文献
12.9 习题
第13章 发动机动力学
13.0 引言
13.1 发动机设计
13.2 曲柄滑块运动学
13.3 气动力和气动转矩
13.4 等效质量
13.5 惯性力和摆动力
13.6 惯性转矩和摆动转矩
13.7 发动机总转矩
13.8 飞轮
13.9 单缸发动机的销轴力
13.10 单缸发动机的平衡
13.11 设计协调和比率
13.11.1 连杆与曲柄比
13.11.2 内径与冲程比
13.11.3 材料
13.12 参考文献
13.13 习题
13.14 设计作业题
第14章 多缸发动机
14.0 引言
14.1 多缸发动机设计
14.2 曲柄相位图
14.3 直列式发动机的摆动力
14.4 直列式发动机的惯性转矩
14.5 直列式发动机的摆动力矩
14.6 均匀点火
14.6.1 二冲程循环发动机
14.6.2 四冲程循环发动机
14.7 V形发动机结构
14.8 对置式发动机结构
14.9 多缸发动机的平衡
14.10 参考文献
14.11 习题
14.12 设计作业题
第15章 凸轮机构动力学
15.0 引言
15.1 力封闭凸轮机构的动力学分析
15.1.1 无阻尼响应
15.1.2 阻尼响应
15.2 共振
15.3 力封闭凸轮机构的动态静力分析
15.4 形封闭凸轮机构的动态静力分析
15.5 凸轮轴转矩
15.6 动态力和加速度的测定
15.7 对实际设计的建议
15.8 参考文献
15.9 习题
第16章 工程设计案例研究
16.0 引言
16.1 设计案例研究
16.2 结束语
16.3 参考文献
附录
附录A 计算机程序
A.0 引言
A.1 概述
A.2 程序操作简介
A.3 FOURBAR程序
A.4 FIVEBAR程序
A.5 SIXBAR程序
A.6 SLIDER程序
A.7 DYNACAM程序
A.8 ENGINE程序
A.9 MATRIX程序
附录B 材料性能
附录C 几何特性
附录D 弹簧数据
附录E 齿轮五杆机构连杆曲线图
附录F 一些选做题的答案
CD—ROM（光盘）索引