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。
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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