| 第1章 序論 1 |
| 1.1 機械設計と機構学 1 |
| 1.1.1 新しい機構学 1 |
| 1.1.2 機械設計の流れ 2 |
| 1.2 本書の使用法 3 |
| 1.3 機械と機構 4 |
| 1.3.1 機械の定義 4 |
| 1.3.2 機械の運動 5 |
| 1.3.3 機構の定義 5 |
| 1.3.4 節(リンク)および対偶(ペア)の定義 5 |
| 1.3.5 機構の分類 6 |
| 1.4 対偶(ペア) 7 |
| 1.4.1 剛体の自由度 7 |
| 1.4.2 対偶の構成 8 |
| 1.4.3 低次対偶の種類と自由度 9 |
| 1.4.4 高次対偶の種類と自由度 10 |
| 1.4.5 節の種類 11 |
| 1.4.6 機構定数 12 |
| 1.5 運動学連鎖と機構 12 |
| 1.6 対偶の拡張 13 |
| 1.7 機構図において使用する記号 14 |
| 1.8 機械設計と機構学の役割 14 |
| 練習問題 15 |
| 第2章 機構の構造の解析と総合 19 |
| 2.1 機構の自由度 19 |
| 2.2 対偶の数の識別 20 |
| 2.2.1 対偶の自由度 20 |
| 2.2.2 対偶素の形状 20 |
| 2.2.3 多重対偶 20 |
| 2.3 機構の自由度の式 21 |
| 2.3.1 空間機構の自由度の式 21 |
| 2.3.2 平面および球面機構の自由度の式 21 |
| 2.3.3 閉ループの数 22 |
| 2.3.4 自由度の式の拡張 23 |
| 2.4 機構の自由度の解析例 23 |
| 2.4.1 平面機構 23 |
| 2.4.2 空間機構 24 |
| 2.4.3 ねじ機構 25 |
| 2.4.4 組合せ機構 26 |
| 2.4.5 過拘束機構 27 |
| 2.5 数の総合の基礎式 27 |
| 2.6 平面機構の構造の総合 28 |
| 2.6.1 低次対偶連鎖 28 |
| 2.6.2 平面4節リンク機構の構造 30 |
| 2.6.3 3回転対偶・1直進対偶機構 31 |
| 2.6.4 2回転対偶・2直進対偶機構 32 |
| 2.6.5 板カム機構 32 |
| 2.7 空間機構の構造の総合 33 |
| 練習問題 34 |
| 第3章 平面機構の運動学 37 |
| 3.1 はじめに 37 |
| 3.2 複素数による動節位置の記述 37 |
| 3.3 回転中心 38 |
| 3.4 動節譲の速度 39 |
| 3.4.1 相対速度 39 |
| 3.4.2 速度写像法 39 |
| 3.4.3 瞬間中心 41 |
| 3.5 動節の加速度 44 |
| 3.5.1 相対加速度 44 |
| 3.5.2 加速度極 45 |
| 3.6 動節上をさらに運動する点の速度・加速度 46 |
| 3.6.1 動節止をさらに運動する点の速度 46 |
| 3.6.2 動節上をさらに運動する点の加速度 46 |
| 3.7 高次対偶により直接接触する2つの節の運動 47 |
| 3.7.1 直接接触による運動伝達条件 48 |
| 3.7.2 滑り速度 48 |
| 3.7.3 転がり接触条件 49 |
| 3.7.4 三中心の定理 50 |
| 練習問題 50 |
| 第4章 平面リンク機構の運動解析と総合 53 |
| 4.1 はじめに 53 |
| 4.2 リンク機構の種類と特徴 53 |
| 4.3 平面リンク機構の運動解析の手順 55 |
| 4.4 平面リンク機構の変位解析 55 |
| 4.4.1 4節リンク機構の変位解析 55 |
| 4.4.2 平面三角形 57 |
| 4.4.3 シリアル機構の変位解析 60 |
| 4.4.4 パラレル機構の変位解析 62 |
| 4.5 平面リンク機構の速度解析 62 |
| 4.5.1 閉ループ機構の速度解析 62 |
| 4.5.2 シリアル機構の速度解析 65 |
| 4.6 平面リンク機構の加速度解析 66 |
| 4.6.1 閉ループ機構の加速度解析 66 |
| 4.6.2 シリアル機構の加速度解析 67 |
| 4.7 運動解析例 68 |
| 4.7.1 4節リンク機構の原・従動節の回転条件 68 |
| 4.7.2 関数創成リンク機構の入出力関係 69 |
| 4.7.3 4節リンク機構の中間節曲線 70 |
| 4.7.4 ロボット機構の作業領域 70 |
| 4.7.5 ロボット機構の軌道制御 72 |
| 4.8 平面リンク機構の量の総合 73 |
| 4.8.1 リンク機構の総合問題 73 |
| 4.8.2 総合時に用いられる評価指標 73 |
| 4.8.3 リンク機構の量の総合法 77 |
| 練習問題 79 |
| 第5章 平面カム機構 83 |
| 5.1 はじめに 83 |
| 5.2 カム機構の種類と特徴 84 |
| 5.2.1 カム機構の種類 84 |
| 5.2.2 カム機構の特徴 85 |
| 5.3 カム機構の運動特性解析 85 |
| 5.3.1 入出力関係 86 |
| 5.3.2 滑り速度 87 |
| 5.3.3 圧力角 87 |
| 5.3.4 切下げ 88 |
| 5.3.5 カムの曲率半径の求め方 88 |
| 5.4 運動曲線 91 |
| 5.4.1 定義と正規化 91 |
| 5.4.2 カム曲線の種類 92 |
| 5.4.3 代表的カム曲線 93 |
| 5.5 カム機構の総合 95 |
| 5.5.1 接触点の計算の基本的考え方 95 |
| 5.5.2 図式解法 96 |
| 5.5.3 数式解法 96 |
| 練習問題 98 |
| 第6章 摩擦伝動機構 101 |
| 6.1 摩擦伝動機構の種類 101 |
| 6.2 転がり伝動における角速度比 101 |
| 6.3 転がり輪郭曲線 102 |
| 6.4 転がり輪郭曲線の例 104 |
| 6.4.1 だ円車 104 |
| 6.4.2 対数ら線車 104 |
| 6.4.2 放物線車 105 |
| 6.5 角速度比が一定な転がり接触伝動 105 |
| 6.5.1 2軸が平行な場合 105 |
| 6.5.2 2軸が交わる場合 106 |
| 6.5.3 2軸が平行でなく,交わらない場合 107 |
| 6.6 溝付き摩擦車 107 |
| 6.7 無段変速機構 108 |
| 6.7.1 円板を用いた機構 108 |
| 6.7.2 円すいを用いた機構 109 |
| 6.7.3 球を用いた機構 110 |
| 6.7.4 実用例 110 |
| 6.8 巻き掛け伝動機構 111 |
| 練習問題 113 |
| 第7章 歯車機構 115 |
| 7.1 歯車の目的 115 |
| 7.2 歯車の種類 115 |
| 7.2.1 平行軸の歯車 115 |
| 7.2.2 交差軸の歯車 116 |
| 7.2.3 食い違い軸の歯車 116 |
| 7.3 歯形の条件 117 |
| 7.4 サイクロイド歯形 118 |
| 7.5 インボリユート歯形 120 |
| 7.5.1 インボリュート 120 |
| 7.5.2 インボリュート歯形のかみ合い 121 |
| 7.5.3 インボリュート歯形の創成 122 |
| 7.6 基準ラック 123 |
| 7.7 モジュール 125 |
| 7.8 かみ合い率 126 |
| 7.9 干渉と最小歯数 126 |
| 7.10 転位歯車 127 |
| 7.11 バックラッシと歯形修正 129 |
| 7.12 はすば歯車 130 |
| 7.13 歯車列 131 |
| 7.13.1 中心固定の歯車列の角速度比 131 |
| 7.13.2 遊星歯車列 132 |
| 7.13.3 大減速比歯車列 136 |
| 7.13.4 変速歯車装置 137 |
| 7.14 非円形歯車 138 |
| 付録 歯車の用語 139 |
| 練習問題 141 |
| 第8章 平面機構の力学解析 143 |
| 8.1 はじめに 143 |
| 8.2 静力学解析の基礎 144 |
| 8.2.1 力,偶力およびモーメント 144 |
| 8.2.2 1つの節に関する静的な釣り合い 145 |
| 8.2.3 対偶作用力 146 |
| 8.3 静力学解析の解析的手法 147 |
| 8.4 静力学解析の図式解法 148 |
| 8.5 仮想仕事の原理 153 |
| 8.6 平面機構の特異点 155 |
| 8.7 動力学解析への展開 157 |
| 練習問題 158 |
| 第9章 空間機構の解析 161 |
| 9.1 はじめに 161 |
| 9.2 空間運動の表現 161 |
| 9.2.1 剛体の座標系 161 |
| 9.2.2 速度と加速度 162 |
| 9.2.3 相対速度,相対加速度 163 |
| 9.3 剛体の運動 165 |
| 9.3.1 回転運動 165 |
| 9.3.2 空間運動 166 |
| 9.3.3 速度行列,加速度行列のベクトル表現 167 |
| 9.4 瞬間運動の対偶によるモデル化 168 |
| 9.5 解析例 169 |
| 9.6 剛体に作用する力の表現と釣り合い 174 |
| 9.6.1 力とモーメントの釣り合い 174 |
| 9.6.2 仕事率 176 |
| 9.7 シリアルロボット機構 176 |
| 9.7.1 リンク間の座標変換行列 176 |
| 9.7.2 変位解析 178 |
| 9.7.3 逆変位解析 179 |
| 9.7.4 速度・加速度解析 182 |
| 9.8 力の解析 185 |
| 9.8.1 リンクに作用するレンチ 185 |
| 9.8.2 シリアル機構の解析 186 |
| 練習問題 188 |
