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内容简介

　　本书共分11章，主要介绍机构学的发展现状、动向及高等机构学研究的内容，机构学中的常用数学基础知识、机构的结构原理、空间机构及其开链机构自由度的计算和机构的型综合等内容。本书是针对研究生层次的高等机构学教材，旨在培养学生的机构学科研能力。

目录

前言
第一章绪论1
第一节机构学的发展现状与动向1
第二节高等机构学的研究内容8
习题9
第二章高等机构学的数学基础10
第一节概述10
第二节矢量与其运算11
第三节常用坐标变换13
第四节常用矩阵运算19
第五节非线性方程组的数值解法26
第六节常微分方程组的数值解法33
习题35
第三章机构的结构理论36
第一节机构的组成理论36
第二节机构的自由度41
第三节平面机构的结构分析48
第四节平面运动链的结构综合51
第五节空间运动链的型综合57
习题60
第四章机构的运动分析62
第一节概述62
第二节平面机构的运动分析62
第三节空间机构的运动分析65
习题90
第五章低副机构的运动综合92
第一节概述92
第二节平面刚体导引机构的运动综合94
第三节空间刚体导引机构的运动综合102
第四节轨迹发生机构的运动综合109
第五节函数发生机构的运动综合114
习题121
第六章高副机构基础122
第一节概述122
第二节瞬心线及其性质123
第三节瞬心线机构及其应用128
第四节共轭曲线及其方程130
第五节共轭曲线机构及其应用134
习题135
第七章机器人机构简介137
第一节概述137
第二节机器人机构运动学139
第三节机器人机构静力学146
第四节机器人机构动力学简介148
习题149
第八章仿生机构概述150
第一节概述150
第二节仿生机构的生物运动学基础152
第三节仿生机构158
习题166
第九章平面机构的平衡167
第一节概述167
第二节平面机构的平衡原理167
第三节平面机构惯性力的平衡172
第四节平面机构惯性力矩的平衡179
习题183
第十章机构弹性动力学184
第一节概述184
第二节含有弹性构件的机构动力学分析方法184
第三节凸轮机构弹性动力学187
第四节连杆机构弹性动力学191
第五节简单机械系统的弹性动力学204
习题206
第十一章机械系统动力学208
第一节单自由度机械系统动力学208
第二节多自由度机械系统动力学213
习题217
参考文献219

前言/序言

　　前言　　高等机构学（Advanced Kinematics and Dynamics of Mechanisms）是在机械原理（Theory of Machine and Mechanisms）课程的基础上继续深入研究机构结构、机构运动分析和机构综合的课程。在研究内容方面，从平面机构的分析与综合扩展到空间机构的分析与综合，从转子惯性力的平衡扩展到机构惯性力的平衡，从刚性构件扩展到弹性构件，从单自由度机构扩展到多自由度机构，从简单的高副机构扩展到瞬心线高副机构和共轭曲线高副机构等，研究方法也转变为以计算机为工具，以高等数学中的坐标变换与矩阵运算为主的解析法。　　高等机构学是机械设计及理论学科研究生的主要学位课程之一。目前，全国各高校在开设这一课程时，由于缺少教材，基本上是导师自选参考书，自拟讲稿，再辅以机构学领域的一些参考书。因此，迫切需要编写研究生用高等机构学教材。但是，机械设计及理论学科以及相关学科的研究生数量较少，教材需求量不大，研究生教材的出版十分困难。机械工业出版社对该教材的出版给予了大力支持和帮助，作者深表感谢。　　本书是根据机构学的发展现状、最新科学技术在机构学中的应用以及与机构学交叉学科的发展情况，在原《高等机构学》讲义的基础上修订而成。　　在内容的编排上，保留了原教材的主要内容，删减了与机械原理课程重复的内容和强调图解法的机构学几何基础，采用了充分利用计算机的解析法代替传统的几何作图设计法，增加了高副机构的基本理论和反映最新科技发展的机器人机构、仿生机构等内容，突出了更高层次的机构设计及其创新设计，并在每章后设置了习题，供课后练习之用。由于机械设计及理论学科是研究机械共性的基础学科，所涉及的内容十分广泛，各高等工科学校结合自己的专业特色，在该学科的研究方向设置上的差别非常大，为适合不同的研究方向，本书在内容选择上采取了宽口径的模式，各校在使用本书时可结合各自的特色增减教学内容。　　机构学的研究方法有两大类型，即图解法和解析法。随着数学方法的普及和计算机技术的发展，数学不断融入机构学，促进了现代机构学的快速发展。本书在编写中，基本以解析方法为主，特别强调矢量法和矩阵法为主的解析方法，没有涉及复数法、对偶数等其他方法。　　参加本书编写的有：张春林，赵自强，李志香，马超。全书由张春林教授、赵自强老师统稿，并担任主编。　　本书承蒙北京工业大学余跃庆教授审阅，并提出许多宝贵的修改意见，作者深表感谢。　　在本书的编写过程中，一些研究生也在公式推导与录入方面做了大量工作，这里一并表示感谢。　　本书可作为高等学校机械设计及理论学科的研究生教材，或机械类本科生高年级学生选修课教材，还可作为机械原理教师的参考用书。　　由于作者水平有限，难免会存在误漏欠妥之处，竭诚欢迎读者批评指正。　　张春林

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