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机构设计丛书凸轮机构设计机构设计丛书编审委员会编石永刚徐振华编著上海科学技术出版社丛书序照传统说法，一切机器都可分为三部分，动力源、传动和执行机构。一切机器的作用不外两点，一是利用能量来代替微弱的人力、畜力，另一则用机器的运动来代替人手的动作。虽然两者都是为了减轻劳动，可是它们发展的历史却很不一样。能源开发是近代的成就，应该说由水车开始，而且从历史眼光看其发展并不能说很快，一般是量变。用机器运动来代替手工动作则历史长得多，而且进步也比较大。只要比较一下上古制陶器的陶车和近代在人的大脑中进行外科手术的机器人便清楚了。这可能是因为能源开发虽然艰巨，其目标却是单一的。用机器运动代替人工劳动，目的是多种多样的，随着人类生活的发展而不断变化。因此形成很多复杂的行业。到底机器的哪部分是用来产生代替人手的动作呢？事实上这和传统的原则性的说法略有不同。倘机器要执行的动作非常简单，则动力源一传动一执行这划分还是对的。但近代机器常极复杂，对它要求的动作也非常精细而且复杂（且不说人工智能问题)。这种精细复杂的运动常常要从传动中获得。这就使机器的传动部分执行部分的界限模糊了，同时也使传动成为更复杂的技术。表面上好像很简单的问题，做起来可能会很困难。我常常喜欢提一个历史上的例，这里再说一次：当瓦特设计他的蒸汽机时，他需要一个直线运动来带动阀门。从表面看这是一个很简单的问题，在今天用一个导轨便成了。但在那时的加工设备和润滑技术，还不能制出导轨，而须用连杆。但瓦特想不出这样一种连杆，便要求格拉斯哥大学的数学家们帮忙，但数学家们也想不出。后来事情传开了，竟发现全世界的数学家都解决不了这问题。瓦特只得用了一个近似的直线机构。这问题直到瓦特死后几十年，。1.才由一位法国数学家解决了。这一事说明了在机器上对传动机构要求之高和问题解决之难。只要机器还在使用，传动机构也必然要继续发展。传动机构的类型很多，而且还在不断增加。特别是近年来在高精技术领域中，各种类型传动（齿轮、凸轮、连杆、液压、气动、电动)常联合使用。最近趋势是在使用液压气动时，传动介质和轴承润滑和压力常联为一体，这就使技术更加复杂。在这种情况下，我们迫切需要一部包括各种传动（最好还包括摩擦学）的专著。目前对每种类型传动的论著并不少，有的也很深入。但却没见过将各种传动（机构）汇为一书的。上海科学技术出版社出版的“机构设计丛书”是这种类型专著的第一次出现，很希望它能满足读者的上述需求。当然，将各种传动融会贯通、形成一体是需要时间的，但这套书总是一个很好开端。丛书计七题，依次是机构系统设计、齿轮机构设计、凸轮机构设计、连杆机构设计、空间机构设计、间歇运动机构设计及组合机构设计。由于它包括了各种传动，而且篇幅很大、内容比较详尽、阅读方便；又由于它是由一个统一的编审委员会领导下完成的，易于作到理论协调、体例一致。估计本书将成为前沿设计和生产工作者很欢迎的书。笔者希冀本书在我国机械工业中起良好作用！九四年时月片九日2目录前言1第一章绪论11-1凸轮机构构成、功能和分类.1一、凸轮机构构成和功能%1二、凸轮机构分类21-2凸轮机构在工程中应用81-3凸轮机构的设计步骤和要求19一、机构传动方案设计19二、机构运动分配设计19三、凸轮机构选型和尺度设计201-4凸轮机构设计进展23一、凸轮机构计算机辅助设计23二、凸轮机构反求设计23三、高速凸轮机构动态设计和动态测试23第二章从动件运动规律242-1运动规律参数名称和定义242-2多项式类型运动规律27一、等速运动规律一一次项运动规律27二、等加速等减速运动规律一二次项运动规律28三、等跃动度运动规律一三次项运动规律32四、五次项运动规律34五、七次项运动规律35六、多项式运动规律方程系数的简捷第法362-3三角函数类型运动规律38一、简谐运动规律38二、双谐运动规律f38。1g