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第1章 漫谈机构和机械1

1.1 有趣的机构1

1.2 机构——产品的骨架与灵魂4

1.3 漫谈机构学6

1.4 趣味机构学——机械创新的源泉10

1.4.1 兴趣是创新的催化剂10

1.4.2 像工程师一样思考10

第2章 机构是如何运动的13

2.1 空间中的物体13

2.1.1 运动13

2.1.2 路径14

2.1.3 平面运动与平面机构14

2.1.4 运动的基本分类14

2.2 有趣的约束15

2.2.1 空间运动副15

2.2.2 平面运动副及分类18

2.3 用简图表达想法19

2.3.1 运动副的简化表达20

2.3.2 常见传动的简化表示21

2.3.3 如何表达构件22

2.3.4 牛刀小试22

2.4 自由度与机构具有确定运动的条件24

2.4.1 单运动副系统的确定运动条件24

2.4.2 平面机构的确定运动条件25

2.4.3 简单公式中的陷阱26

2.4.4 一个综合例子29

2.5 准备好了吗？——走进生活中的机械30

2.6 乐高中的机构学30

2.6.1 乐高简介30

2.6.2 用乐高搭建运动副32

2.6.3 搭建实例34

2.7 结束语34

第3章 有趣的连杆机构35

3.1 最基本的四杆机构35

3.2 几种基本的连杆机构37

3.2.1 三种铰链四杆机构37

3.2.2 杆长的奥秘39

3.2.3 机架的选择40

3.3 连杆机构的演变41

3.3.1 具有一个移动副的四杆机构41

3.3.2 具有两个移动副的双滑块四杆机构42

3.4 随处可见的连杆机构44

3.5 怎样实现预期的运动45

3.5.1 精确挥舞的手臂45

3.5.2 刚体导引机构——物体搬运的好帮手47

3.5.3 让连杆机构画出美丽的图形49

3.6 让自己成为专业设计师52

3.6.1 注意两个角度52

3.6.2 机构的死点54

3.6.3 连杆机构的机械增益55

第4章 凸轮——机构系统的指挥家57

4.1 认识凸轮机构57

4.1.1 凸轮机构的组成57

4.1.2 从简单实验看凸轮机构的工作原理57

4.1.3 几个初步的概念59

4.2 各种各样的凸轮机构60

4.2.1 凸轮的分类60

4.2.2 有关轮廓线61

4.2.3 与轮廓保持接触62

4.3 走近运动规律63

4.3.1 什么是运动规律63

4.3.2 等速运动规律64

4.3.3 等加速、等减速运动规律64

4.4 巧绘凸轮65

4.5 高尔夫机器人67

第5章 齿轮——让运动更精确69

5.1 认识齿轮69

5.2 一对齿轮的传动70

5.2.1 正确传动的条件70

5.2.2 一个简单的实验71

5.2.3 齿轮的传动比72

5.2.4 齿轮的增力73

5.3 多样的齿轮传动形式74

5.3.1 平行轴线之间的运动传递75

5.3.2 不平行轴线之间的运动传递76

5.4 定轴轮系与传动比77

5.4.1 定轴轮系的特点与传动比的计算77

5.4.2 复杂的定轴轮系78

5.4.3 惰轮79

5.5 让机架动起来80

5.5.1 周转轮系与传动比80

5.5.2 汽车转弯的秘密81

第6章 实现基本运动功能的机构83

6.1 深入了解运动特征83

6.2 机构的基本功能分类85

6.3 常见的基本机构87

6.3.1 连续转动变为单向直线运动87

6.3.2 连续转动变为往复直线运动88

6.3.3 连续转动变为单侧带停歇往复直线移动90

6.3.4 连续转动变为双侧带停歇往复直线移动92

6.3.5 连续转动变为单向间歇直线移动93

6.3.6 连续转动到连续转动的运动传递93

6.3.7 连续转动变为反向连续转动96

6.3.8 连续转动变为单向间歇转动97

6.3.9 连续转动变为双向摆动98

6.3.10 连续转动变为单侧停歇双向摆动99

6.3.11 连续转动变为双侧停歇双向摆动100

6.3.12 往复摆动变为单向间歇转动101

6.3.13 连续转动变为预定轨迹101

6.3.14 运动合成103

6.3.15 运动轴线变向104

第7章 动作构思与协调设计——机构系统之美106

7.1 学会进行功能分析——黑箱与功能树107

7.2 一种方案求解矩阵108

7.3 动作构思——机械产品创新的关键109

7.3.1 模拟人工动作的构思方法110

7.3.2 基于功能分解的构思方法110

7.4 不是简单的拼装——机构系统的协调设计112

7.4.1 运动循环图——机构系统的节拍器113

7.4.2 另一种循环图114

7.4.3 如何控制机构的节拍115

第8章 日常生活中的机构117

8.1 从门窗机构说起117

8.2 创意家居119

8.2.1 舒适的机构119

8.2.2 小空间与折叠机构120

8.2.3 复杂的牙刷124

8.2.4 抽水马桶的秘密125

8.3 运动与健康127

8.3.1 制动更安全的轮滑鞋127

8.3.2 各式各样的室内健身器材128

8.4 生活中的变速装置130

8.4.1 一个简单的应用——割草机130

8.4.2 绿色电力生产者——发电风车130

8.4.3 度量时间的机构——做时间的主人132

第9章 林林总总的中华古机械136

9.1 机械的古代涵义及古机械的发展概况136

9.1.1 机械的早期定义136

9.1.2 中华古机械成熟并持续发展的时期136

9.2 古代的农业机械137

9.2.1 龙骨水车137

9.2.2 水击面罗139

9.2.3 人力砻140

9.3 古代手工业机械141

9.3.1 卧轮式水排141

9.3.2 汉代斜织机141

9.3.3 轧花机142

9.4 古代战争机械143

9.4.1 弩143

9.4.2 绞车弩144

9.5 古代的起重运输机械145

9.5.1 木牛流马145

9.5.2 差动绞车146

9.6 古代其他机械147

9.6.1 指南车147

9.6.2 记里鼓车149

9.6.3 被中香炉151

附录 曲柄摇杆机构常见轨迹图谱153

参考文献159