机械设计运动学原理

本书共8章，主要内容包括绪论、平面约束与自由度、线矢量与旋量、约束与自由度代数分析方法、约束与自由度几何分析方法、挠性机构运动学设计、机械连接运动学设计、调平机构运动学设计。附录部分提供了一些实物图和线性代数的基本概念以帮助读者学习该课程。 本书可作为机械、仪器类高年级本科生、研究生教材，也可作为相关领域科技人员的参考用书。

高等院校教师

前言 第1章绪论1 11机械与仪器1 12机构组成的基本概念2 121构件2 122运动副2 123运动链4 124机架4 13机械设计基本原理6 131确定性6 132简洁性6 133独立性6 134对称性6 135结构环最短6 136共线原理7 1373σ原理8 14运动学原理的内容9 15运动学原理的应用10 151机械连接的自由度分析10 152机械连接的约束设计11 153多自由度并联机构综合12 16运动学原理的发展12 思考与练习14 参考文献14 第2章平面约束与自由度17 213维矢量17 211定义与运算17 212分量与坐标19 22力、力矩与力偶21 221力21 222力矩22 223力偶23 23直线的矢量方程23 24平面力系26 241特征量26 242表示方法27 25平面运动30 251特征量31 252表示方法32 26平面约束与自由度分析方程34 27平面机构中的约束和自由度38 271串联平面机构38 272并联平面机构39 28平面约束与自由度几何关系43 29平面机构自由度公式45 思考与练习49 参考文献50 第3章线矢量与旋量51 31线矢量51 32旋量54 33力旋量57 331力系的特征量57 332力螺旋、力与力偶矩59 34运动旋量62 341一般运动的特征量62 342运动螺旋、转动与平动63 35力系的功率67 36互易积68 37力系平衡与静定、超静定69 371力系平衡69 372静定与超静定74 思考与练习78 参考文献79 第4章约束与自由度代数分析方法80 41约束80 42自由度83 43约束的虚功率85 44运动副的约束与自由度87 45串联连接的约束分析92 451串联连接约束分析方程92 452分析案例95 46并联连接的自由度分析100 461并联连接自由度分析方程100 462分析案例103 47物体的位姿108 471物体的位姿描述108 472物体的确定位姿110 48空间机构自由度公式114 思考与练习114 参考文献115 第5章约束与自由度几何分析方法116 51约束线116 52自由度线117 53约束线与自由度线位置关系118 531力约束线与自由度线的位置 关系119 532力偶约束线与自由度线的位置 关系120 54约束与自由度互补原理121 55约束与自由度几何模型123 56非冗余约束模式127 5611条力约束线127 5622条力约束线128 5633条力约束线129 57运动学综合131 58应用案例133 581球面并联机构133 582螺旋运动机构135 思考与练习135 参考文献136 第6章挠性机构运动学设计137 61细杆138 62薄板140 63并联薄板142 64串联薄板143 65快速反射镜机构综合146 思考与练习149 参考文献149 第7章机械连接运动学设计150 71滚动轴承150 711基本概念151 712组合结构153 72轴系154 721圆柱轴系154 722圆锥轴系155 723圆柱圆锥轴系155 724平面止推轴系156 73导轨157 731基本概念157 732约束分析158 74传动连接160 741转动传动连接160 742直线传动连接163 743螺旋传动连接165 75运动学支撑169 思考与练习171 参考文献172 第8章调平机构运动学设计173 81三螺旋调平机构175 8113HSE调平机构175 8123HSC调平机构178 8133HSV调平机构179 814HSC&HSV&HSE调平机构180 82两螺旋调平机构181 821直角SC&HSV&HSE调平机构181 822两螺旋调平原理183 823标准SCHSVHSE调平机构185 83从调平到跟踪186 831目标矢量186 832光轴矢量188 833目标跟踪运动学方程190 834跟踪盲区运动学分析193 835并联跟踪架综合194 思考与练习199 参考文献199 附录200 附录A实物图200 附录B线性代数基本概念202