本书系统全面地阐述了机械系统设计的基本概念、相关的科学理论和实用方法。本书体现了方法论的思想，突出创新设计理念，以丰富的实际案例为素材，合理安排教材内容。全书包括：绪论、机械系统的总体设计、动力系统设计、执行系统设计、传动系统设计、操控系统设计、机械结构设计、加工中心的机械系统设计。
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目录
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第1章 绪论 1
1.1 机械系统设计的基本概念 1
1.1.1 机械与机械系统 1
1.1.2 设计与机械系统设计 5
1.2 机械系统设计的任务与过程 5
1.2.1 机械系统设计的主要任务 5
1.2.2 机械系统设计的类型、原则及过程 10
1.3 机械系统设计的发展 13
1.3.1 发展概述 13
1.3.2 发展趋势 15
思考与实践题 17
第2章 机械系统的总体设计 18
2.1 总体设计概述 18
2.1.1 总体设计的基本原则 18
2.1.2 总体设计的主要内容和步骤 19
2.1.3 总体设计的常用方法 20
2.2 基于功能分析的机械系统原理方案设计 24
2.2.1 机械系统原理方案设计的主要内容 24
2.2.2 机械系统的需求分析 25
2.2.3 机械系统的功能 27
2.2.4 机械系统的功能分析 28
2.2.5 机械系统的原理方案设计方法 32
2.3 机械系统的总体布局设计 36
2.3.1 总体布局的基本要求 36
2.3.2 执行系统的布置要求 37
2.3.3 传动系统的布置要求 38
2.4 机械设计评价 39
2.4.1 设计评价的意义 39
2.4.2 设计评价的基本原则 39
2.4.3 设计评价的准则 40
2.4.4 设计评价的内容 42
2.4.5 评价方法的分类及应用 42
2.4.6 常用的设计评价方法 43
2.5 案例分析 48
2.5.1 典型机械系统的功能分析 48
2.5.2 基于功能分析的原理方案设计实例 53
2.5.3 总体布置设计案例 53
2.5.4 设计评价实例 56
思考与实践题 57
第3章 动力系统设计 58
3.1 工作机械的载荷分析 58
3.1.1 载荷的类型 58
3.1.2 载荷的处理方法 60
3.1.3 载荷的确定方法 60
3.1.4 工作机械的工作制 62
3.1.5 负载特性和负载图 63
3.2 动力机的种类、特性及其选择 65
3.2.1 电动机 65
3.2.2 内燃机 71
3.2.3 液压马达 76
3.2.4 气动马达 79
3.3 动力机的选择原则 81
3.4 案例分析 82
思考与实践题 83
第4章 执行系统设计 84
4.1 执行系统的组成与分类 84
4.1.1 执行系统的组成 84
4.1.2 执行系统的分类 84
4.2 执行系统的功能 84
4.3 执行系统的运动分析 92
4.3.1 执行系统的运动形式 92
4.3.2 运动分析实例 93
4.4 执行机构的运动循环图和机器的工作循环图 95
4.4.1 机械的运动循环周期 95
4.4.2 执行机构的运动循环图 95
4.4.3 机器的工作循环图 96
4.4.4 拟定机器工作循环图的步骤和要点 97
4.4.5 工作循环图设计实例 98
4.5 执行系统设计的要求和步骤 100
4.5.1 执行系统的设计要求 100
4.5.2 执行系统的设计步骤 101
思考与实践题 103
第5章 传动系统设计 104
5.1 传动系统的作用与类型 104
5.1.1 传动系统的作用 104
5.1.2 传动系统的类型 104
5.2 传动系统的组成 110
5.2.1 变速装置 111
5.2.2 启停和换向装置 116
5.2.3 制动装置 119
5.2.4 安全保护装置 123
5.3 机械传动系统的设计 124
5.3.1 传动系统的设计程序 124
5.3.2 分级变速传动系统的运动设计 127
5.3.3 无级变速传动系统的运动设计 135
思考与实践题 140
第6章 操控系统设计 141
6.1 操控系统概述 141
6.1.1 操控系统的功能和要求 141
6.1.2 操控系统的分类和组成 142
6.2 操纵系统设计 146
6.2.1 操纵系统方案设计及参数确定 146
6.2.2 操纵系统和人机工程学 149
6.3 控制系统设计 151
6.3.1 常用控制方式的原理和特性 151
6.3.2 检测装置 155
6.3.3 伺服控制系统设计 160
6.3.4 智能控制技术 166
6.4 操控系统的安全保护 168
6.4.1 安全保护要求和措施 168
6.4.2 自锁和互锁 169
思考与实践题 171
第7章 机械结构设计 172
7.1 零件 172
7.1.1 零件的功能 172
7.1.2 零件的分类 173
7.1.3 零件的相关 173
7.1.4 零件的结构要素 174
7.2 结构设计的基本原则与原理 175
7.2.1 结构设计的基本原则 175
7.2.2 结构设计原理 177
7.3 机械结构设计的工作步骤 181
7.4 机械结构设计规范 182
7.5 机械结构设计的有限元分析及结构优化 185
7.5.1 有限单元法的基本理论 185
7.5.2 机械优化设计 189
思考与实践题 194
第8章 加工中心的机械系统设计 195
8.1 概述 195
8.1.1 数控机床机械结构组成 195
8.1.2 对数控机床机械结构的要求 196
8.1.3 设计过程中可以采取的措施 197
8.2 总体方案设计 199
8.2.1 数控机床的总体布局 199
8.2.2 常见的车削中心设计方案 200
8.2.3 需求分析 203
8.2.4 加工中心机械系统的主要参数 204
8.3 加工中心执行系统说明 205
8.4 加工中心的结构功能说明 206
8.4.1 床身结构设计和功能说明 206
8.4.2 主轴系统结构设计和功能说明 207
8.4.3 尾台结构说明 212
8.4.4 进给系统结构说明 212
8.4.5 其他结构说明 214
8.5 载荷及其动力设计 215
8.5.1 主传动系统设计 215
8.5.2 进给传动系统设计 217
参考文献 228
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