機械設計手冊第6版第1捲 pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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聞邦椿著

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第六版
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齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111583417

版次：6

商品編碼：12319110

品牌：機工齣版

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

具體描述

産品特色

內容簡介

本版手冊是在前5版手冊的基礎上吸收並總結瞭國內外機械工程設計領域中的新標準、新材料、新工藝、新結構、新技術、新産品、新設計理論與方法，並配閤我國創新驅動戰略的需求撰寫而成的。本版手冊全麵係統地介紹瞭常規設計、機電一體化設計、機電係統控製、現代設計與創新設計方法及其應用等內容，具有體係新穎、內容現代、凸顯創新、係統全麵、信息量大、實用可靠及簡明便查等特點。

本版手冊分為7捲55篇，內容有：機械設計基礎資料、機械零部件設計（連接、緊固與傳動）、機械零部件設計（軸係、支承與其他）、流體傳動與控製、機電一體化與控製技術、現代設計與創新設計等。

本捲為第1捲，主要內容有：常用設計資料和數據，機械製圖與機械零部件精度設計、機械工程材料、機械零部件結構設計等。

本版手冊可供從事機械設計、製造、維修及相關工程技術人員作為工具書使用，也可供大專院校的相關專業師生使用和參考。

前言/序言

前言

本版手冊為新齣版的第6版七捲本《機械設計手冊》。由於科學技術的快速發展，需要我們對手冊內容進行更新，增加新的科技內容，以滿足廣大讀者的迫切需要。

《機械設計手冊》自1991年麵世發行以來，曆經5次修訂，截至2016年已纍計發行38萬套。作為國傢級重點科技圖書的《機械設計手冊》，深受社會各界的重視和好評，在全國具有很大的影響力，該手冊曾獲得全國優秀科技圖書奬二等奬（1995年）、機械工業部科技進步奬二等奬（1997年）、機械工業科學技術奬一等奬（2011年）、中國齣版政府奬提名奬（2013年），並多次獲得全國科技暢銷書奬等奬項。1994年，《機械設計手冊》曾在我國颱灣建宏齣版社齣版發行，並在海內外産生瞭廣泛的影響。《機械設計手冊》榮獲的一係列國傢和部級奬項錶明，其具有很高的科學價值、實用價值和文化價值。《機械設計手冊》已成為機械設計領域的一部大型品牌工具書，已成為機械工程領域權威的和影響力較大的大型工具書，長期以來，它為我國裝備製造業的發展做齣瞭巨大貢獻。

第5版《機械設計手冊》齣版發行至今已有7年時間，這期間我國國民經濟有瞭很大發展，國傢製定瞭《國傢創新驅動發展戰略綱要》，其中把創新驅動發展作為瞭國傢的優先戰略。因此，《機械設計手冊》第6版修訂工作的指導思想除努力貫徹“科學性、先進性、創新性、實用性、可靠性”外，更加突齣瞭“創新性”，以全力配閤我國“創新驅動發展戰略”的重大需求，為實現我國建設創新型國傢和科技強國夢做齣貢獻。

在本版手冊的修訂過程中，廣泛調研瞭廠礦企業、設計院、科研院所和高等院校等多方麵的使用情況和意見。對機械設計的基礎內容、經典內容和傳統內容，從取材、産品及其零部件的設計方法與計算流程、設計實例等多方麵進行瞭深入係統的整閤，同時，還全麵總結瞭當前國內外機械設計的新理論、新方法、新材料、新工藝、新結構、新産品和新技術，特彆是在現代設計與創新設計理論與方法、機電一體化及機械係統控製技術等方麵做瞭係統和全麵的論述和凝煉。相信本版手冊會以嶄新的麵貌展現在廣大讀者麵前，它將對提高我國機械産品的設計水平、推進新産品的研究與開發、老産品的改造，以及産品的引進、消化、吸收和再創新，進而促進我國由製造大國嚮製造強國躍升，發揮齣巨大的作用。

本版手冊分為7捲55篇：第1捲機械設計基礎資料；第2捲機械零部件設計（連接、緊固與傳動）；第3捲機械零部件設計（軸係、支承與其他）；第4捲流體傳動與控製；第5捲機電一體化與控製技術；第6捲現代設計與創新設計（一）；第7捲現代設計與創新設計（二）。

本版手冊有以下七大特點：

一、構建新體係

構建瞭科學、先進、實用、適應現代機械設計創新潮流的《機械設計手冊》新結構體係。該體係層次為：機械基礎、常規設計、機電一體化設計與控製技術、現代設計與創新設計方法。該體係的特點是：常規設計方法與現代設計方法互相融閤，光、機、電設計融為一體，局部的零部件設計與係統化設計互相銜接，並努力將創新設計的理念貫穿於常規設計與現代設計之中。

二、凸顯創新性

習近平總書記在2014年6月和2016年5月召開的中國科學院、中國工程院兩院院士大會上分彆提齣瞭我國科技發展的方嚮就是“創新、創新、再創新”，以及實現創新型國傢和科技強國的三個階段的目標和五項具體工作。為瞭配閤我國創新驅動發展戰略的重大需求，本版手冊突齣瞭機械創新設計內容的編寫，主要有以下幾個方麵：

（1）新增第7捲，重點介紹瞭創新設計及與創新設計有關的內容。

該捲主要內容有：機械創新設計概論，創新設計方法論，頂層設計原理、方法與應用，創新原理、思維、方法與應用，綠色設計與和諧設計，智能設計，仿生機械設計，互聯網上的閤作設計，工業通信網絡，麵嚮機械工程領域的大數據、雲計算與物聯網技術，3D打印設計與製造技術，係統化設計理論與方法。

（2）在一些篇章編入瞭創新設計和多種典型機械創新設計的內容。

“第11篇機構設計”篇新增加瞭“機構創新設計”一章，該章編入瞭機構創新設計的原理、方法及飛剪機剪切機構創新設計，大型空間摺展機構創新設計等多個創新設計的案例。典型機械的創新設計有大型全斷麵掘進機（盾構機）仿真分析與數字化設計、機器人挖掘機的機電一體化創新設計、節能抽油機的創新設計、産品包裝生産綫的機構方案創新設計等。

（3）編入瞭一大批典型的創新機械産品。

“機械無級變速器”一章中編入瞭新型金屬帶式無級變速器，“並聯機構的設計與應用”一章中編入瞭數十個新型的並聯機床産品，“振動的利用”一章中新編入瞭激振器偏移式自同步振動篩、慣性共振式振動篩、振動壓路機等十多個典型的創新機械産品。這些産品有的獲得瞭國傢或省部級奬勵，有的是專利産品。

（4）編入瞭機械設計理論和設計方法論等方麵的創新研究成果。

1）聞邦椿院士團隊經過長期研究，在國際上首先創建瞭振動利用工程學科，提齣瞭該類機械設計理論和方法。本版手冊中編入瞭相關內容和實例。

2）根據多年的研究，提齣瞭以非綫性動力學理論為基礎的深層次的動態設計理論與方法。本版手冊首次編入瞭該方法並列舉瞭若乾應用範例。

3）首先提齣瞭和諧設計的新概念和新內容，闡明瞭自然環境、社會環境（政治環境、經濟環境、人文環境、國際環境、國內環境）、技術環境、資金環境、法律環境下的産品和諧設計的概念和內容的新體係，把既有的綠色設計篇拓展為綠色設計與和諧設計篇。

4）全麵係統地闡述瞭産品係統化設計的理論和方法，提齣瞭産品設計的總體目標、廣義目標和技術目標的內涵，提齣瞭應該用IQCTES六項設計要求來代替QCTES五項要求，詳細闡明瞭設計的四個理想步驟，即“3I調研”“7D規劃”“1+3+X實施”“5（A+C）檢驗”，明確提齣瞭産品係統化設計的基本內容是主輔功能、三大性能和特殊性能要求的具體實現。

5）本版手冊引入瞭聞邦椿院士經過長期實踐總結齣的獨特的、科學的創新設計方法論體係和規則，用來指導産品設計，並提齣瞭創新設計方法論的運用可嚮智能化方嚮發展，即采用專傢係統來完成。

三、堅持科學性

手冊的科學水平是評價手冊編寫質量的重要方麵，因此，本版手冊特彆強調突齣內容的科學性。

（1）本版手冊努力貫徹科學發展觀及科學方法論的指導思想和方法，並將其落實到手冊內容的編寫中，特彆是在産品設計理論方法的和諧設計、深層次設計及係統化設計的編寫中。

（2）本版手冊中的許多內容是編著者多年研究成果的科學總結。這些內容中有不少是國傢863、973計劃項目，國傢科研重大專項，國傢自然科學基金重大、重點和麵上項目資助項目的研究成果，有不少成果曾獲得國際、國傢、部委、省市科技奬勵及技術專利，充分體現瞭本版手冊內容的重大科學價值與創新性。

下麵簡要介紹本版手冊編入的幾方麵的重要研究成果：

1）振動利用工程新學科是聞邦椿院士團隊經過長期研究在國際上首先創建的。本版手冊中編入瞭振動利用機械的設計理論、方法和範例。

2）産品係統化設計理論與方法的體係和內容是聞邦椿院士團隊提齣並加以完善的，編寫者依據多年的研究成果和係列專著，經綜閤整理後首次編入本版手冊。

3）仿生機械設計是一門新興的綜閤性交叉學科，近年來得到瞭快速發展，它為機械設計的創新提供瞭新思路、新理論和新方法。吉林大學任露泉院士領導的工程仿生教育部重點實驗室開展瞭大量的深入研究工作，取得瞭一係列創新成果且齣版瞭專著，據此並結閤國內外大量較新的文獻資料，為本版手冊構建瞭仿生機械設計的新體係，編寫瞭“仿生機械設計”篇（第50篇）。

4）激光及其在機械工程中的應用篇是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所王立軍院士依據多年的研究成果，並參考國內外大量較新的文獻資料編寫而成的。

5）綠色製造工程是國傢確立的五項重大工程之一，綠色設計是綠色製造工程的最重要環節，是一個新的學科。閤肥工業大學劉誌峰教授依據在綠色設計方麵獲多項國傢和省部級奬勵的研究成果，參考國內外大量較新的文獻資料為本版手冊首次構建瞭綠色設計新體係，編寫瞭“綠色設計與和諧設計”篇（第48篇）。

6）微機電係統及設計是前沿的新技術。東南大學黃慶安教授領導的微電子機械係統教育部重點實驗室多年來開展瞭大量研究工作，取得瞭一係列創新研究成果，本版手冊的“微機電係統及設計”篇（第28篇）就是依據這些成果和國內外大量較新的文獻資料編寫而成的。

四、重視先進性

（1）本版手冊對機械基礎設計和常規設計的內容做瞭大規模全麵修訂，編入瞭大量新標準、新材料、新結構、新工藝、新産品、新技術、新設計理論和計算方法等。

1）編入和更新瞭産品設計中需要的大量國傢標準，僅機械工程材料篇就更新瞭標準126個，如GB/T 699—2015《優質碳素結構鋼》和GB/T 3077—2015《閤金結構鋼》等。

2）在新材料方麵，充實並完善瞭鋁及鋁閤金、鈦及鈦閤金、鎂及鎂閤金等內容。這些材料由於具有優良的力學性能、物理性能以及迴收率高等優點，目前廣泛應用於航空、航天、高鐵、計算機、通信元件、電子産品、紡織和印刷等行業。增加瞭國內外粉末冶金材料的新品種，如美國、德國和日本等國傢的各種粉末冶金材料。充實瞭國內外工程塑料及復閤材料的新品種。

3）新編的“機械零部件結構設計”篇（第4篇），依據11個結構設計方麵的基本要求，編寫瞭相應的內容，並編入瞭結構設計的評估體係和減速器結構設計、滾動軸承部件結構設計的示例。

4）按照GB/T 3480.1～3—2013（報批稿）、GB/T 10062.1～3—2003及ISO 6336—2006等新標準，重新構建瞭更加完善的漸開綫圓柱齒輪傳動和錐齒輪傳動的設計計算新體係；按照初步確定尺寸的簡化計算、簡化疲勞強度校核計算、一般疲勞強度校核計算，編排瞭三種設計計算方法，以滿足不同場閤、不同要求的齒輪設計。

5）在“第4捲流體傳動與控製”捲中，編入瞭一大批國內外知名品牌的新標準、新結構、新産品、新技術和新設計計算方法。在“液力傳動”篇（第23篇）中新增加瞭液黏傳動，它是一種新型的液力傳動。

（2）“第5捲機電一體化與控製技術”捲充實瞭智能控製及專傢係統的內容，大篇幅增加瞭機器人與機器人裝備的內容。

機器人是機電一體化特徵最為顯著的現代機械係統，機器人技術是智能製造的關鍵技術。由於智能製造的迅速發展，近年來機器人産業呈現齣高速發展的態勢。為此，本版手冊大篇幅增加瞭“機器人與機器人裝備”篇（第26篇）的內容。該篇從實用性的角度，編寫瞭串聯機器人、並聯機器人、輪式機器人、機器人工裝夾具及變位機；編入瞭機器人的驅動、控製、傳感、視角和人工智能等共性技術；結閤噴塗、搬運、電焊、衝壓及壓鑄等工藝，介紹瞭機器人的典型應用實例；介紹瞭服務機器人技術的新進展。

（3）為瞭配閤我國創新驅動戰略的重大需求，本版手冊擴大瞭創新設計的篇數，將原第6捲擴編為兩捲，即新的“現代設計與創新設計（一）”（第6捲）和“現代設計與創新設計（二）”（第7捲）。前者保留瞭原第6捲的主要內容，後者編入瞭創新設計和與創新設計有關的內容及一些前沿的技術內容。

本版手冊“現代設計與創新設計（一）”捲（第6捲）的重點內容和新增內容主要有：

1）在“現代設計理論與方法綜述”篇（第32篇）中，簡要介紹瞭機械製造技術發展總趨勢、在國際上有影響的主要設計理論與方法、産品研究與開發的一般過程和關鍵技術、現代設計理論的發展和根據不同的設計目標對設計理論與方法的選用。聞邦椿院士在國內外首次按照係統工程原理，對産品的現代設計方法做瞭科學分類，剋服瞭目前産品設計方法的論述缺乏係統性的不足。

2）新編瞭“數字化設計”篇（第40篇）。數字化設計是智能製造的重要手段，並呈現應用日益廣泛、發展更加深刻的趨勢。本篇編入瞭數字化技術及其相關技術、計算機圖形學基礎、産品的數字化建模、數字化仿真與分析、逆嚮工程與快速原型製造、協同設計、虛擬設計等內容，並編入瞭大型全斷麵掘進機（盾構機）的數字化仿真分析和數字化設計、摩托車逆嚮工程設計等多個實例。

3）新編瞭“試驗優化設計”篇（第41篇）。試驗是保證産品性能與質量的重要手段。本篇以新的視覺優化設計構建瞭試驗設計的新體係、全新內容，主要包括正交試驗、試驗乾擾控製、正交試驗的結果分析、穩健試驗設計、廣義試驗設計、迴歸設計、混料迴歸設計、試驗優化分析及試驗優化設計常用軟件等。

4）將手冊第5版的“造型設計與人機工程”篇改編為“工業設計與人機工程”篇（第42篇），引入瞭工業設計的相關理論及新的理念，主要有品牌設計與産品識彆係統（PIS）設計、通用設計、交互設計、係統設計、服務設計等，並編入瞭機器人的産品係統設計分析及自行車的人機係統設計等典型案例。

（4）“現代設計與創新設計（二）”捲（第7捲）主要編入瞭創新設計和與創新設計有關的內容及一些前沿技術內容，其重點內容和新編內容有：

1）新編瞭“機械創新設計概論”篇（第44篇）。該篇主要編入瞭創新是我國科技和經濟發展的重要戰略、創新設計的發展與現狀、創新設計的指導思想與目標、創新設計的內容與方法、創新設計的未來發展戰略、創新設計方法論的體係和規則等。

2）新編瞭“創新設計方法論”篇（第45篇）。該篇為創新設計提供瞭正確的指導思想和方法，主要編入瞭創新設計方法論的體係、規則，創新設計的目的、要求、內容、步驟、程序及科學方法，創新設計工作者或團隊的四項潛能，創新設計客觀因素的影響及動態因素的作用，用科學哲學思想來統領創新設計工作，創新設計方法論的應用，創新設計方法論應用的智能化及專傢係統，創新設計的關鍵因素及製約的因素分析等內容。

3）創新設計是提高機械産品競爭力的重要手段和方法，大力發展創新設計對我國國民經濟發展具有重要的戰略意義。為此，編寫瞭“創新原理、思維、方法與應用”篇（第47篇）。除編入瞭創新思維、原理和方法，創新設計的基本理論和創新的係統化設計方法外，還編入瞭29種創新思維方法、30種創新技術、40種發明創造原理，列舉瞭大量的應用範例，為引領機械創新設計做齣瞭示範。

4）綠色設計是實現低資源消耗、低環境汙染、低碳經濟的保護環境和資源閤理利用的重要技術政策。本版手冊中編入瞭“綠色設計與和諧設計”篇（第48篇）。該篇係統地論述瞭綠色設計的概念、理論、方法及其關鍵技術。編者結閤多年的研究實踐，並參考瞭大量的國內外文獻及較新的研究成果，首次構建瞭係統實用的綠色設計的完整體係，包括綠色材料選擇、拆卸迴收産品設計、包裝設計、節能設計、綠色設計體係與評估方法，並給齣瞭係列典型範例，這些對推動工程綠色設計的普遍實施具有重要的指引和示範作用。

5）仿生機械設計是一門新興的綜閤性交叉學科，本版手冊新編入瞭“仿生機械設計”篇（第50篇），包括仿生機械設計的原理、方法、步驟，仿生機械設計的生物模本，仿生機械形態與結構設計，仿生機械運動學設計，仿生機構設計，並結閤仿生行走、飛行、遊走、運動及生機電仿生手臂，編入瞭多個仿生機械設計範例。

6）第55篇為“係統化設計理論與方法”篇。裝備製造機械産品的大型化、復雜化、信息化程度越來越高，對設計方法的科學性、全麵性、深刻性、係統性提齣的要求也越來越高，為瞭滿足我國製造強國的重大需要，亟待創建一種能統領産品設計全局的先進設計方法。該方法已經在我國許多重要機械産品（如動車、大型離心壓縮機等）中成功應用，並獲得重大的社會效益和經濟效益。本版手冊對該係統化設計方法做瞭係統論述並給齣瞭大型綜閤應用實例，相信該係統化設計方法對我國大型、復雜、現代化機械産品的設計具有重要的指導和示範作用。

7）本版手冊第7捲還編入瞭與創新設計有關的其他多篇現代化設計方法及前沿新技術，包括頂層設計原理、方法與應用，智能設計，互聯網上的閤作設計，工業通信網絡，麵嚮機械工程領域的大數據、雲計算與物聯網技術，3D打印設計與製造技術等。

五、突齣實用性

為瞭方便産品設計者使用和參考，本版手冊對每種機械零部件和産品均給齣瞭具體應用，並給齣瞭選用方法或設計方法、設計步驟及應用範例，有的給齣瞭零部件的生産企業，以加強實際設計的指導和應用。本版手冊的編排盡量采用錶格化、框圖化等形式來錶達産品設計所需要的內容和資料，使其更加簡明、便查；對各種標準采用摘編、數據閤並、改排和格式統一等方法進行改編，使其更為規範和便於讀者使用。

六、保證可靠性

編入本版手冊的資料盡可能取自原始資料，重要的資料均注明來源，以保證其可靠性。所有數據、公式、圖錶力求準確可靠，方法、工藝、技術力求成熟。所有材料、零部件、産品和工藝標準均采用新公布的標準資料，並且在編入時做到認真核對以避免差錯。所有計算公式、計算參數和計算方法都經過長期檢驗，各種算例、設計實例均來自工程實際，並經過認真的計算，以確保可靠。本版手冊編入的各種通用的及標準化的産品均說明其特點及適用情況，並注明生産廠傢，供設計人員全麵瞭解情況後選用。

七、保證高質量和權威性

本版手冊主編單位東北大學是國傢211、985重點大學、“重大機械關鍵設計製造共性技術”985創新平颱建設單位、2011國傢鋼鐵共性技術協同創新中心建設單位，建有“機械設計及理論國傢重點學科”和“機械工程一級學科”。由東北大學機械及相關學科的老教授、老專傢和中青年學術精英組成瞭實力強大的大型工具書編寫團隊骨乾，以及一批來自國傢重點高校、研究院所、大型企業等30多個單位、近200位專傢、學者組成瞭高水平編審團隊。編審團隊成員的大多數都是所在領域的著名資深專傢，他們具有深廣的理論基礎、豐富的機械設計工作經曆、豐富的工具書編篡經驗和執著的敬業精神，從而確保瞭本版手冊的高質量和權威性。

在本版手冊編寫中，為便於協調，提高質量，加快編寫進度，編審人員以東北大學的教師為主，並組織邀請瞭清華大學、上海交通大學、西安交通大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、吉林大學、天津大學、華中科技大學、北京科技大學、大連理工大學、東南大學、同濟大學、重慶大學、北京化工大學、南京航空航天大學、上海師範大學、閤肥工業大學、大連交通大學、長安大學、西安建築科技大學、瀋陽工業大學、瀋陽航空航天大學、瀋陽建築大學、瀋陽理工大學、瀋陽化工大學、重慶理工大學、中國科學院長春精密機械及物理研究所、中國科學院瀋陽自動化研究所等單位的專傢、學者參加。

在本版手冊齣版之際，特嚮著名機械專傢、本手冊創始人、第1版及第2版的主編徐灝教授緻以崇高的敬意，嚮曆次版本副主編邱宣懷教授、蔡春源教授、嚴雋琪教授、林忠欽教授、餘俊教授、汪愷總工程師、周士昌教授緻以崇高的敬意，嚮參加本手冊曆次版本的編寫單位和人員錶示衷心感謝，嚮在本手冊曆次版本的編寫、齣版過程中給予大力支持的單位和社會各界朋友們錶示衷心感謝，特彆感謝機械科學研究總院、鄭州機械研究所、徐州工程機械集團公司、北方重工集團瀋陽重型機械集團有限責任公司和瀋陽礦山機械集團有限責任公司、瀋陽機床集團有限責任公司、瀋陽鼓風機集團有限責任公司及遼寜省標準研究院等單位的大力支持。

由於編者水平有限，手冊中難免有一些不盡如人意之處，殷切希望廣大讀者批評指正。

主編聞邦椿