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Transactions of the ASME.Journal of Engineering for Industry. August 1977:610-614 [6] R.Strawertron .Flying Shears for Bars and Beams.Journal of the Iron and steel Institute .1958,(3),181 [7] 李克涵.應(yīng)用鮑爾點（Ball Point）理論設(shè)計連桿直移機構(gòu).機械設(shè)計.1982 [8] 李克涵.新型150kN曲柄連桿式鋼坯飛剪機的研制.冶金設(shè)備.1991，（1） [9] 李克涵.工業(yè)機械手運動參數(shù)的分析與綜合.機械設(shè)計.1993，（4） [10] 沈允文，葉慶泰.諧波齒輪傳動的理論和設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，1985 [11] 許洪基主編.現(xiàn)代機械傳動手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1995 [12] 沃爾闊夫等主編.諧波齒輪傳動.項其權(quán)等譯.北京：電子工業(yè)出版社，1985 [13] 雷廷權(quán)等主編.30CrMnSiA鋼調(diào)質(zhì)-旋壓-時效工藝研究.黑龍江機械.1981，No.3 [14] M.Frocht.光測彈性力學(xué).陳森譯.北京：科學(xué)出版社，1994 [15] 羅祖道.吳連元.彈性圓柱薄殼的一般穩(wěn)定性.力學(xué)學(xué)報.1962，Vol.5,No.1 [16] 徐灝.機械設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社.1995年12月 共 5 頁 第 5 頁