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第1章　绪论 1

1.1　机构综合简介 1

1.2　连杆机构尺度综合的现状 2

1.3　本书的研究方法 5

参考文献 7

第2章　连杆机构输出的傅里叶级数描述及特征参数提取 9

2.1　概述 9

2.2 傅里叶级数和FFT简介 10

2.2.1　周期性复函数复指数形式的傅里叶级数展开式 10

2.2.2　离散傅里叶变换 10

2.2.3　FFT 11

2.3　连杆机构三维运动输出的傅里叶级数表达式 11

2.4　傅里叶级数描述连杆机构输出的几何意义 15

2.4.1　一维傅里叶级数描述连杆机构输出的几何意义 15

2.4.2　二维傅里叶级数描述连杆机构输出的几何意义 17

2.4.3　三维傅里叶级数描述连杆机构输出的几何意义 19

2.5　连杆机构输出特征参数提取 22

参考文献 22

第3章　连杆机构的函数综合 24

3.1　概述 24

3.2　基本理论 24

3.3　平面四杆机构函数综合 26

3.3.1　平面四杆机构的数学模型及谐波分析 26

3.3.2　平面四杆机构输出函数数值图谱的建立 28

3.3.3　平面四杆机构函数综合的优化 28

3.3.4　平面四杆曲柄摇杆机构函数综合的步骤 29

3.3.5　综合算例 29

3.3.6　平面四杆曲柄滑块机构的数学模型及谐波分析 32

3.3.7　平面四杆曲柄滑块机构输出函数数值图谱的建立 34

3.3.8　平面四杆曲柄滑块机构函数综合的步骤 34

3.3.9　综合算例 35

3.4　平面五杆机构函数综合 37

3.4.1　平面五杆机构的数学模型及谐波分析 37

3.4.2　平面五杆机构输出函数数值图谱的建立 38

3.4.3　平面五杆机构函数综合的优化 39

3.4.4　平面五杆机构函数综合的步骤 39

3.4.5　综合算例 40

3.5　球面四杆机构函数综合 43

3.5.1　球面四杆机构的数学模型 43

3.5.2　球面四杆机构输出杆转角的谐波分析 44

3.5.3　球面四杆机构函数综合的优化 45

3.5.4　球面四杆机构函数综合的步骤 46

3.5.5　综合算例 46

3.6 空间RCCC机构函数综合 51

3.6.1 空间RCCC机构输出函数的数学模型 51

3.6.2　空间RCCC机构输出转角的傅里叶级数展开式 53

3.6.3　空间RCCC机构输出位移的傅里叶级数展开式 53

3.6.4 空间RCCC机构基本尺寸型的确定 54

3.6.5　数值图谱的建立和模糊识别 56

3.6.6　空间RCCC机构函数综合的步骤 57

3.6.7　综合算例 58

3.7　空间RSSR机构函数综合 63

3.7.1 空间RSSR机构输出函数的数学模型 63

3.7.2 空间RSSR机构输出函数的谐波分析 64

3.7.3　数值图谱的建立和模糊识别 66

3.7.4 空间RSSR机构尺寸优化 68

3.7.5　空间RSSR机构函数综合的步骤 68

3.7.6　综合算例 69

参考文献 71

第4章　平面连杆机构轨迹综合 73

4.1　概述 73

4.2　基本理论 74

4.2.1　连杆机构的连杆摆动函数 74

4.2.2　连杆机构数值图谱的建立及尺度综合 75

4.2.3　本章主要工作 76

4.3　平面四杆机构轨迹综合 77

4.3.1　平面四杆机构连杆轨迹的数学描述 77

4.3.2　在标准和一般配置下傅里叶级数展开式 77

4.3.3　平面四杆机构尺寸型谐波特征参数的定义与提取 80

4.3.4　曲柄-摇杆机构的空间模型和尺寸型 82

4.3.5　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 85

4.3.6　平面四杆机构轨迹综合的步骤 86

4.3.7　平面四杆机构轨迹综合的算例 87

4.4　平面五杆机构轨迹综合 95

4.4.1 利用五杆Grashof准则进行机构分类 96

4.4.2　两类典型五杆双输入机构的尺寸约束和尺寸型 101

4.4.3　A类平面五杆机构连杆轨迹的数学描述 102

4.4.4　B类平面五杆机构连杆轨迹的数学描述 104

4.4.5　两类平面五杆机构的机构特征参数的提取与定义 105

4.4.6　两类平面五杆机构的机构特征参数数值图谱的建立 110

4.4.7　利用平面五杆机构数值图谱进行机构轨迹综合 111

4.4.8　平面五杆机构轨迹综合的步骤 113

4.4.9　综合算例 114

4.5　单回路平面六杆机构轨迹综合 121

4.5.1 常用单回路平面六杆机构的类型和尺寸型 121

4.5.2　平面六杆机构连杆轨迹的数学描述与谐波分析 123

4.5.3　连杆轨迹生成的一般公式和数值图谱 125

4.5.4　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 127

4.5.5　平面六杆机构连杆轨迹尺度综合的步骤 129

4.5.6　综合算例 129

参考文献 132

第5章　平面刚体导引机构和齿轮连杆机构尺度综合 134

5.1　概述 134

5.2　平面四杆机构刚体导引综合 134

5.2.1　平面四杆机构刚体导引的数学描述 135

5.2.2　连杆转角函数曲线 135

5.2.3　数值图谱的建立 136

5.2.4　机构基本尺寸型的模糊识别与选取 137

5.2.5　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 137

5.2.6　平面四杆机构刚体导引综合的步骤及综合算例 138

5.2.7　平面四杆机构刚体导引综合的尺度优化 142

5.2.8　优化算例 143

5.3　平面五杆机构刚体导引综合 144

5.3.1　平面五杆机构刚体导引的数学描述 144

5.3.2　平面五杆机构基本尺寸型的确定 146

5.3.3　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 147

5.3.4　平面五杆机构刚体导引综合的步骤和综合算例 149

5.4　齿轮四杆机构尺度综合 153

5.4.1　齿轮四杆机构连杆轨迹的数学描述 153

5.4.2　齿轮四杆机构连杆轨迹的谐波分析 153

5.4.3　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 154

5.4.4　齿轮四杆机构轨迹综合的步骤 155

5.4.5　齿轮四杆机构轨迹综合算例 155

5.4.6　齿轮四杆机构刚体导引的数学描述 157

5.4.7　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 158

5.4.8　齿轮四杆机构刚体导引综合的步骤 158

5.4.9　齿轮四杆机构刚体导引综合算例 158

5.5　齿轮五杆机构尺度综合 161

5.5.1　齿轮五杆机构连杆轨迹的数学描述 161

5.5.2　齿轮五杆机构连杆轨迹的谐波分析 162

5.5.3　齿轮五杆机构连杆轨迹数值图谱库的建立 163

5.5.4　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 164

5.5.5　齿轮五杆机构轨迹综合的步骤 166

5.5.6　综合算例 166

5.5.7　齿轮五杆机构刚体导引的数学描述 168

5.5.8　齿轮五杆机构输出刚体标线转角数值图谱库的建立 170

5.5.9　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 170

5.5.10　齿轮五杆机构刚体导引综合的步骤 170

5.5.11　齿轮五杆机构刚体导引综合算例 171

参考文献 173

第6章　空间连杆机构轨迹综合 174

6.1　概述 174

6.2　基本理论 174

6.2.1　连杆机构的连杆转角函数 174

6.2.2　连杆机构的基本尺寸型及数值图谱的建立 177

6.2.3　连杆机构实际安装参数理论计算公式的推导 177

6.2.4　本章内容 177

6.3　球面四杆机构轨迹综合 178

6.3.1　球面四杆机构数学模型的建立 178

6.3.2　球面四杆机构连杆轨迹的谐波分析 180

6.3.3　球面四杆机构连杆轨迹数值图谱的建立及模糊识别 185

6.3.4　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 186

6.3.5　球面四杆机构轨迹综合的步骤 187

6.3.6　综合算例 188

6.4 空间RCCC机构轨迹综合 195

6.4.1 空间RCCC机构连杆轨迹的数学表达式 195

6.4.2 空间RCCC机构连杆轨迹的谐波分析 198

6.4.3　空间RCCC机构连杆轨迹数值图谱的建立 201

6.4.4　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 203

6.4.5　空间RCCC机构轨迹综合的具体步骤 204

6.4.6　综合算例 204

6.5　空间RRSS机构轨迹综合 209

6.5.1　空间RRSS机构连杆轨迹的数学表达式 209

6.5.2　空间RRSS机构连杆轨迹的谐波分析 212

6.5.3　空间RRSS机构连杆轨迹数值图谱的建立 216

6.5.4　机构实际尺寸及安装位置参数的理论求解公式 218

6.5.5　空间RRSS机构轨迹综合的步骤 219

6.5.6　综合算例 219

参考文献 226

第7章　谐波特征参数法在连杆曲线分析中的应用 227

7.1　概述 227

7.2　平面四杆机构轨迹特性 228

7.2.1　平面四杆机构连杆轨迹的谐波分析 228

7.2.2　关于机构尺寸型谐波特征参数的三个发现 229

7.2.3 同源机构与机构的尺寸型 232

7.2.4　综合算例 233

7.2.5　曲线同源机构的构成特性 234

7.2.6　实例验证 236

7.2.7　曲线同源机构传动角 238

7.3　平面五杆双输入机构输出性能分析 238

7.3.1　常用平面五杆机构的类型及尺度约束 238

7.3.2　输出函数图谱的谐波特征分析 241

7.3.3　影响连杆曲线特性的尺度参数的选择及分析 242

7.4　球面四杆机构轨迹特性 243

7.4.1　球面四杆机构连杆轨迹的谐波分析 243

7.4.2　球面四杆机构连杆轨迹谐波参数的三个发现 245

7.4.3　结论 249

参考文献 249