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實用機構設計與分析

出版社：北京航空航天大學出版社出版時間：2010-08-01
開本： 16開 頁數(shù)： 214頁
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實用機構設計與分析 版權信息

實用機構設計與分析 本書特色

《實用機構設計與分析》：常用機構優(yōu)化及設計分析方法，眾多典型機構設計實例，常用機構MATLAB工程應用。

實用機構設計與分析 內(nèi)容簡介

本書是為了更好地適應高等教育大眾化對人才培養(yǎng)的新要求，構建適應應用型人才培養(yǎng)目標的人才培養(yǎng)模式而編寫。旨在加強學生綜合能力及工程意識的培養(yǎng)。全書內(nèi)容共8章，主要介紹了實用機構的工程應用，實用機構現(xiàn)代設計方法，印刷設備中常用的平面連桿機構、凸輪連桿機構、齒輪連桿機構、分度凸輪機構、共軛凸輪機構和高速凸輪機構等實用機構的分析及設計方法。本書可作為高等學校本科機械類各專業(yè)機構設計與分析類課程的參考教材，也可供從事機械產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新的工程技術人員參考。

實用機構設計與分析 目錄

第1章 概述1.1 實用機構設計綜述1.1.1 機械產(chǎn)品設計過程1.1.2 機器與機構設計1.1.3 機構型式設計1.1.4 機構的尺度設計1.2 實用機構的工程應用1.2.1 實現(xiàn)給定軌跡1.2.2 實現(xiàn)給定軌跡及運動規(guī)律1.2.3 實現(xiàn)間歇送進功能1.2.4 實現(xiàn)大行程的行程放大機構1.2.5 實現(xiàn)大擺角的行程放大機構1.2.6 實現(xiàn)變速回轉運動1.2.7 實現(xiàn)兩連架桿的對應位置1.3 實用機構現(xiàn)代設計方法1.3.1 設計的概念1.3.2 現(xiàn)代設計的概念1.3.3 現(xiàn)代設計的特點1.3.4 本書的主要內(nèi)容第2章 平面連桿機構2.1 連桿機構的工程應用2.1.1 實現(xiàn)往復運動2.1.2 實現(xiàn)增力效果的雙肘桿施壓機構2.2 平面連桿機構再生運動鏈演化2.2.1 再生運動鏈基本知識2.2.2 機構的拓撲構造矩陣和一般化原則2.2.3 連桿類配2.2.4 組合運動鏈及運動鏈圖譜2.2.5 再生運動鏈與新機構的構建2.3 平面連桿機構運動分析的桿組法2.3.1 桿組法及其應用2.3.2 桿組法運動分析的數(shù)學模型2.3.3 桿組法運動分析舉例2.4 平面連桿機構設計2.4.1 按從動件急回特性設計平面連桿機構2.4.2 按從動件的大擺角設計平面連桿機構2.4.3 按主、從動件相對位置設計平面連桿機構2.4.4 按給定軌跡設計平面連桿機構2.5 設計實例2.5.1 雙面膠印機離合壓連桿機構設計2.5.2 轉動導桿變速輸紙機構設計2.5.3 多功能自動翻身床曲腿運動機構的運動設計與運動分析第3章 凸輪一連桿機構3.1 凸輪一連桿機構的工程應用3.1.1 實現(xiàn)復雜運動軌跡3.1.2 實現(xiàn)復雜運動規(guī)律3.2 凸輪一連桿機構的組合方式3.2.1 串聯(lián)式凸輪一連桿機構3.2.2 并聯(lián)式凸輪一連桿機構3.2.3 復合式凸輪一連桿機構3.3 凸輪一連桿機構設計3.3.1 實現(xiàn)運動軌跡的凸輪一連桿機構設計3.3.2 實現(xiàn)往復擺動的凸輪一連桿機構設計3.3.3 復合式凸輪一連桿機構第4章 齒輪一連桿機構4.1 齒輪一連桿機構的常用形式4.2 齒輪一連桿機構的工程應用4.2.1 實現(xiàn)變速回轉運動4.2.2 實現(xiàn)大行程4.2.3 實現(xiàn)復雜運動軌跡4.3 齒輪一連桿機構運動分析4.3.1 曲柄齒輪齒條放大行程機構運動分析4.3.2 齒輪雙曲柄五桿機構運動分析4.3.3 齒輪連桿變速機構運動分析4.4 齒輪一連桿機構設計4.4.1 齒輪一連桿機構的步進角和平均角速度比4.4.2 平均角速度比I＝1時的運動分析4.4.3 優(yōu)化數(shù)學模型4.4.4 設計實例第5章 分度凸輪機構5.1 概述5.1.1 工作原理5.1.2 分類5.1.3 特點5.2 平行分度凸輪機構5.2.1 平行分度凸輪機構基本參數(shù)5.2.2 平行分度凸輪機構輪廓線的解析法計算5.2.3 平行凸輪分度機構設計實例5.3 圓柱分度凸輪機構5.3.1 圓柱分度凸輪機構基本參數(shù)5.3.2 圓柱分度凸輪機構輪廓線的解析法計算5.3.3 圓柱分度凸輪機構的壓力角5.3.4 分度凸輪機構計算機輔助設計5.4 弧面分度凸輪機構5.4.1 弧面分度凸輪機構基本參數(shù)5.4.2 弧面分度凸輪機構輪廓線的解析法計算5.4.3 弧面分度凸輪機構的壓力角5.3.4 弧面分度凸輪機構計算機輔助設計第6章 共軛凸輪機構6.1 共軛凸輪機構的工程應用6.2 滾子從動件直動共軛凸輪廓線設計6.2.1 主凸輪輪廓線的計算6.2.2 副凸輪輪廓線的計算6.2.3 凸輪輪廓曲率半徑計算6.2.4 主副凸輪安裝角6.3 平底從動件直動共軛凸輪廓線設計6.3.1 主凸輪輪廓線的計算6.3.2 副凸輪輪廓線的計算6.3.3 凸輪輪廓曲率半徑計算6.3.4 主副凸輪安裝角6.4 滾子從動件擺動共軛凸輪廓線設計6.4.1 主凸輪輪廓線的計算6.4.2 副凸輪輪廓線的計算6.4.3 凸輪輪廓曲率半徑計算6.4.4 主副凸輪安裝角6.5 設計實例6.5.1 設計方法6.5.2 凸輪機構計算機輔助設計6.5.3 設計基本參數(shù)確定第7章 高速凸輪機構7.1 概述7.1.1 凸輪機構靜態(tài)設計和動態(tài)設計7.1.2 凸輪一從動件系統(tǒng)振動7.2 凸輪一從動件系統(tǒng)動力學模型7.2.1 構件等效動力學模型7.2.2 凸輪一從動件系統(tǒng)阻尼的確定7.3 設計實例7.3.1 建立遞紙機構動力學模型7.3.2 定心下擺式遞紙機構動力分析7.3.3 定心下擺式遞紙機構動態(tài)響應諧波分析第8章 實用機構優(yōu)化設計基礎8.1 機械優(yōu)化設計的基本問題8.1.1 設計變量及目標函數(shù)8.1.2 設計約束和可行域8.1.3 優(yōu)化設計的數(shù)學模型及其分類8.2 優(yōu)化設計的理論與數(shù)學基礎8.2.1 函數(shù)的梯度與Hessian矩陣8.2.2 凸集與凸函數(shù)8.3 優(yōu)化計算的數(shù)值解法及收斂條件8.3.1 數(shù)值計算法的迭代過程8.3.2 迭代計算的終止準則8.4 常用的無約束優(yōu)化方法8.4.1 一維黃金分割法8.4.2 多變量優(yōu)化計算的梯度方法8.5 常用的約束優(yōu)化方法8.5.1 約束隨機方向法8.5.2 復合形法8.5.3 懲罰函數(shù)法8.6 優(yōu)化設計實例8.6.1 實例1 平面四桿機構優(yōu)化設計8.6.2 實例2 離合壓驅動機構優(yōu)化設計附錄參考文獻
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實用機構設計與分析 節(jié)選

《實用機構設計與分析》是為了更好地適應高等教育大眾化對人才培養(yǎng)的新要求，構建適應應用型人才培養(yǎng)目標的人才培養(yǎng)模式而編寫。旨在加強學生綜合能力及工程意識的培養(yǎng)。全書內(nèi)容共8章，主要介紹了實用機構的工程應用，實用機構現(xiàn)代設計方法，印刷設備中常用的平面連桿機構、凸輪一連桿機構、齒輪一連桿機構、分度凸輪機構、共軛凸輪機構和高速凸輪機構等實用機構的分析及設計方法。《實用機構設計與分析》可作為高等學校本科機械類各專業(yè)機構設計與分析類課程的參考教材，也可供從事機械產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新的工程技術人員參考。

實用機構設計與分析 相關資料

插圖：2）機構盡可能簡單，運動鏈盡可能短基本機構結構簡單，技術成熟，應優(yōu)先選用能滿足特定的動作和功能要求的基本機構。若基本機構不能滿足或不能較好地滿足要求時，再對基本機構進行變異或組合設計。實現(xiàn)同樣的運動要求，執(zhí)行機構的運動鏈應盡可能短，即盡量采用構件數(shù)和運動副數(shù)目較少的機構，這樣既易于制造和裝配，又減少了傳動中的累積誤差和摩擦損耗，提高了傳動精度和機械效率。例如，為了使運動鏈簡短，在機械的幾個運動鏈之間沒有嚴格速比要求的情況下，可考慮每個運動鏈各用一個原動機來獨立驅動。3）具有良好的傳力條件和動力特性不同型式的機構，其傳力條件和動力特性是不同的。在進行機構型式設計時，要結合具體問題，盡量使機構具有良好的傳力條件和動力特性。例如，對于主要傳動力的機構，機構的傳動角要盡量大，以防止發(fā)生自鎖，減小原動機的功率及損耗；對于機械中高速運轉的機構，如果作往復運動或平面復雜運動的構件慣性質量很大，或轉動構件上有較大的偏心質量，則在機構型式設計時，應使其質量分布合理，以減小機械運轉中的動載荷，降低機械系統(tǒng)的振動。此外，應盡量避免采用虛約束，因為虛約束要求較高的加工和裝配精度，否則將會產(chǎn)生較大的附加內(nèi)應力，甚至產(chǎn)生楔緊現(xiàn)象而使運動發(fā)生困難。若為了改善受力狀況或增加機構剛度而引入虛約束時，則必須注意結構、尺寸等方面設計的合理性。4）具有較高的機械效率機械效率反映機械對機械能的有效利用程度。機械效率取決于組成機械的各個機構的效率，而機械中各運動鏈所傳遞的功率往往相差較大。在設計中應通過合適的機構型式，使傳遞功率最大的主運動鏈具有較高的機械效率，而對于傳遞功率較小的輔助運動鏈（如進給運動鏈、分度運動鏈等），其機械效率的考慮可放在次要地位，而主要考慮簡化機構、減小外廓尺寸等方面。5）適當選擇原動機的類型，以簡化結構和改善運動質量執(zhí)行機構的型式設計不僅與執(zhí)行構件（即輸出構件）的運動形式有關，而且與原動件（即輸入構件）的運動形式有關，而原動件的運動形式則與所選的原動機類型有關。常用的原動機有電動機、液壓缸、氣缸等。目前，各種機械大多采用電動機作為原動機，如固定設備經(jīng)常選用電動機作為動力源，電動機一般輸出連續(xù)轉動，與執(zhí)行機構的連接較簡單，效率較高。而在有液壓、氣壓動力源時，可以選用液壓缸或氣缸作為動力源，為執(zhí)行機構提供往復移動或擺動的輸入運動，簡化減速系統(tǒng)和執(zhí)行機構。例如，在有多個執(zhí)行機構的礦山冶金機械及自動生產(chǎn)線上，經(jīng)常采用氣動和液壓裝置。圖1-2所示為鑄錠送料機構，采用液壓缸作主動力，結構簡單，操作方便。圖1-3所示為擺桿機構的兩種方案，顯然，圖1-3（a）的擺動氣缸方案，結構比較簡單。而圖1-3（b）的方案則比較復雜，由于電動機一般轉速較高，必須通過減速系統(tǒng)才能達到擺桿的擺動頻率的要求。

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