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第1章 绪论1

1.1 机器及机构的基本概念1

1.1.1 机器的基本概念1

1.1.2 机器的能量流、物质流和信息流1

1.1.3 机器的类型及其基本特征3

1.1.4 动力机器类别与功能5

1.1.5 工作机器的类别和功能5

1.1.6 信息机器的类别与功能6

1.1.7 机构的基本类型和主要特征6

1.2 机电一体化技术和现代机器8

1.2.1 机电一体化系统的涵义8

1.2.2 机电一体化系统的基本组成9

1.2.3 机电一体化系统各子系统的基本构成10

1.2.4 机电一体化系统的评价10

1.2.5 机电一体化系统的设计思想10

1.2.6 现代机器12

1.3 广义机构的基本概念12

1.3.1 广义机构雏议12

1.3.2 信息时代广义机构概念的形成13

1.3.3 广义机构的广义性的具体体现及其作用14

1.4 广义机构的基本特性和种类14

1.4.1 广义机构的基本特性14

1.4.2 广义机构的种类15

第2章 现代机器与广义机构17

2.1 现代机器的基本特征17

2.2 广义执行机构的特征、分类和基本特性20

2.2.1 广义可控执行机构的特征22

2.2.2 广义可控机构的分类22

2.2.3 广义执行机构的基本特性26

2.3 现代机器的应用26

2.3.1 缝制设备中的广义机构27

2.3.2 数码照相机28

2.3.3 数控机床28

第3章 液动和气动机构30

3.1 液动机构的原理和特点30

3.2 液压传动系统的组成31

3.2.1 液压泵和液压马达31

3.2.2 液压控制阀36

3.2.3 液压基本回路38

3.3 液动机构的应用实例39

3.4 气动机构的原理和特点43

3.5 气压传动系统的组成44

3.5.1 气动执行元件44

3.5.2 气动基本回路50

3.6 气动机构的应用实例50

第4章 电磁机构55

4.1 概述55

4.1.1 电磁机构的概要55

4.1.2 电磁机构的分类56

4.1.3 电磁机构的应用场合56

4.2 电磁铁的设计原理56

4.2.1 电磁铁的分类56

4.2.2 电磁铁的吸力特性和负载特性57

4.2.3 电磁铁吸力计算58

4.2.4 两种磁路结构电磁铁吸力估算及其吸力特性58

4.2.5 电磁铁设计实例61

4.3 控制电动机的工作原理和基本特点69

4.3.1 控制电动机的类型和用途69

4.3.2 直流伺服电动机的工作原理和特性70

4.3.3 交流伺服电动机的工作原理和特性76

4.3.4 反应式步进电动机的工作原理和基本特点83

4.3.5 其他类型的步进电动机90

4.4 电磁机构的应用92

4.4.1 电磁铁式机构92

4.4.2 控制电动机式机构93

第5章 特殊驱动的机构96

5.1 压电驱动机构的工作原理及应用实例96

5.2 形状记忆合金驱动机构的工作原理及应用实例99

5.3 磁致伸缩材料驱动机构的工作原理及应用实例111

5.4 光电机构工作原理及应用实例120

第6章 柔顺机构122

6.1 概述122

6.1.1 柔顺机构的基本概念122

6.1.2 柔顺机构的分类和特点123

6.1.3 柔顺机构中的杆件（片段）和柔性铰链125

6.2 柔顺机构分析的基本原理和方法127

6.2.1 柔顺片段的伪刚体模型127

6.2.2 机构的建模132

6.2.3 伪刚体机构中力与变形的关系137

6.3 柔顺机构的应用141

6.3.1 典型的柔性铰链141

6.3.2 日常用的柔顺机构142

6.3.3 柔顺平行导向机构143

6.3.4 双稳态柔顺机构145

6.3.5 其他场合的柔顺机构146

第7章 振动与惯性作用的机构149

7.1 振动机构的概述149

7.1.1 振动利用的途径149

7.1.2 振动机构的用途、分类与特点149

7.2 振动机构中物料的运动151

7.2.1 物料的运动状态151

7.2.2 物料的滑行运动152

7.2.3 物料的抛掷运动156

7.2.4 运动学参数的选择158

7.2.5 计算实例161

7.3 振动机构的动力学特性参数163

7.3.1 物料滑行运动时的结合质量与当量阻尼164

7.3.2 物料抛掷运动时的结合质量与当量阻尼165

7.3.3 弹性元件的结合质量与阻尼165

7.3.4 振动机构的频率比与弹簧刚度166

7.3.5 振动机构的计算质量、总阻尼系数与功率消耗167

7.3.6 计算实例168

7.4 曲柄连杆式振动机构170

7.4.1 弹性连杆激振器171

7.4.2 弹性连杆式振动水平输送机171

7.4.3 弹性连杆式垂直螺旋振动输送机172

7.4.4 双质体隔振式弹性连杆振动机173

7.4.5 双槽体平衡式弹性连杆振动机174

7.4.6 隔振平衡式三质体振动机175

7.4.7 非线性弹性连杆式振动机构176

7.4.8 计算实例178

7.5 电磁式振动机构179

7.5.1 电磁激振器180

7.5.2 电磁激振力181

7.5.3 动力学分析182

7.5.4 动力学参数183

7.5.5 非线性电磁振动机185

7.5.6 计算实例186

7.6 惯性作用的机构187

7.6.1 惯性激振器187

7.6.2 单轴式单质体惯性振动机189

7.6.3 双轴式单质体惯性振动机191

7.6.4 多轴式惯性振动机193

7.6.5 自同步惯性振动机193

7.6.6 双质体惯性振动机200

7.6.7 非线性惯性振动机201

7.6.8 冲击式惯性振动机201

7.6.9 计算实例203

第8章 微动机构和微机构205

8.1 概述205

8.1.1 微动机构的类型和特点205

8.1.2 微机构的概况和基本特点206

8.1.3 微机构的研究与应用207

8.2 热变形式微动机构208

8.2.1 热变形式微动机构的工作原理208

8.2.2 热变形式微动机构的应用实例209

8.3 磁致伸缩式微动机构211

8.3.1 磁致伸缩式微动机构的工作原理211

8.3.2 磁致伸缩式微动机构应用实例212

8.4 压电式微动机构213

8.5 微型电动机215

8.5.1 旋转微型电动机215

8.5.2 直线微型电动机218

8.6 微致动器222

8.6.1 微电动机223

8.6.2 磁致伸缩致动器225

8.6.3 悬浮式致动器225

8.6.4 热致动器225

8.6.5 流体与流变体致动器226

8.6.6 其他智能结构的微致动器228

8.7 微机器人232

8.7.1 微机器人系统234

8.7.2 电致伸缩蠕动微机器人234

8.7.3 蠕动微机器人的结构智能化234

8.7.4 典型微机器人236

8.7.5 微机器人附件238

参考文献241