本單行本為《機(jī)構(gòu)、機(jī)架與箱體》，主要介紹機(jī)構(gòu)的基本概念和分析方法、機(jī)構(gòu)選型范例、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、共軛曲線機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、其它機(jī)構(gòu)（棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)）設(shè)計(jì)、組合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、并聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)等；機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、框架式及梁柱式機(jī)架的設(shè)計(jì)計(jì)算、齒輪傳動(dòng)箱體及壓鑄式箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)計(jì)算等。
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5版單行本》系列圖書是以曾榮獲中國(guó)出版政府獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)，中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等國(guó)家及行業(yè)重量級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5版》為基礎(chǔ)，本著方便讀者查閱、降低讀者購(gòu)買成本為宗旨而出版的經(jīng)典再版圖書。本套叢書共29分冊(cè)，內(nèi)容涵蓋機(jī)械常規(guī)設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)與機(jī)電控制、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用等內(nèi)容，具有系統(tǒng)全面、信息量大、內(nèi)容現(xiàn)代、凸顯創(chuàng)新、實(shí)用可靠、簡(jiǎn)明便查、便于攜帶和翻閱等特色。
書供從事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、維修及有關(guān)工程技術(shù)人員作為工具書使用，也可供大專院校的有關(guān)專業(yè)師生使用和參考。
人類社會(huì)正邁入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，以知識(shí)為依托的科學(xué)技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展過程中正在發(fā)揮著越來越重要的作用。科學(xué)技術(shù)成果的研究與開發(fā)及其廣泛應(yīng)用是當(dāng)今，也是未來推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的至關(guān)重要的因素。依靠科技進(jìn)步振興裝備制造業(yè)是使我國(guó)由制造大國(guó)過渡到制造強(qiáng)國(guó)的核心因素和關(guān)鍵。
發(fā)展裝備制造業(yè)離不開產(chǎn)品的研究與開發(fā)及設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)正由傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式向現(xiàn)代設(shè)計(jì)模式轉(zhuǎn)變，現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是廣泛采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，著力應(yīng)用智能化設(shè)計(jì)、數(shù)字化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)、綠色化設(shè)計(jì)及系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的綜合技術(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的編輯與出版，充分地展現(xiàn)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，是現(xiàn)代設(shè)計(jì)不可缺少的工具和手段。
本版手冊(cè)在科學(xué)發(fā)展觀和自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理念引領(lǐng)下，進(jìn)行了較大篇幅的修改和補(bǔ)充，為我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了保障。例如，在手冊(cè)中重點(diǎn)介紹了產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)、和諧設(shè)計(jì)與系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，也介紹了產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)等內(nèi)容，這有利于產(chǎn)品設(shè)計(jì)師們采用手冊(cè)中介紹的內(nèi)容和方法開展產(chǎn)品開發(fā)。
本版手冊(cè)匯總了大量的原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)資料，以及在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)必須采用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還介紹了設(shè)計(jì)中許多不可缺少的相關(guān)設(shè)計(jì)知識(shí)。因此，可以說手冊(cè)是設(shè)計(jì)師們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中所必需的數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)，目前它已成為產(chǎn)品研究與開發(fā)的“利器”及其他設(shè)計(jì)器具無法取代的重要的設(shè)計(jì)工具，這不僅在現(xiàn)在，而且在將來也會(huì)發(fā)揮其積極的作用。
本版手冊(cè)系統(tǒng)地?cái)⑹隽藱C(jī)械設(shè)計(jì)各專業(yè)的主要技術(shù)內(nèi)容，歸納和總結(jié)了新中國(guó)成立以來我國(guó)機(jī)械領(lǐng)域取得的成就和經(jīng)驗(yàn)，不少新內(nèi)容是本手冊(cè)編者們研究得到的，此外，還吸取了國(guó)外的若干先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，其內(nèi)容豐富，實(shí)用性強(qiáng)，前4版出版后，受到了社會(huì)各界的重視和好評(píng)，作為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)科技圖書和機(jī)械工程方面的最具權(quán)威的大型工具書，曾獲得全國(guó)優(yōu)秀圖書二等獎(jiǎng)、機(jī)電部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀科技暢銷書獎(jiǎng)，1994年曾在臺(tái)灣建宏出版社出版發(fā)行，它在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中起著十分重要的作用，目前已成為各行業(yè)，尤其是機(jī)械行業(yè)各技術(shù)部門必備的工具書。
在本版手冊(cè)的修訂過程中，我們努力貫徹了“科學(xué)性、先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性”的指導(dǎo)思想。廣泛調(diào)研了廠礦企業(yè)、設(shè)計(jì)院、科研院所、高等院校等多方面的使用情況和意見。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容、經(jīng)典內(nèi)容和傳統(tǒng)內(nèi)容，從取材、產(chǎn)品及其零部件的設(shè)計(jì)方法與計(jì)算流程、設(shè)計(jì)實(shí)例等多方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)的整合，同時(shí)，還全面總結(jié)了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外機(jī)械設(shè)計(jì)的新理論、新方法、新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新產(chǎn)品、新技術(shù)，特別是在產(chǎn)品的綜合設(shè)計(jì)理論與方法、機(jī)電一體化及機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)等方面作了系統(tǒng)和全面的論述和凝煉。相信本手冊(cè)會(huì)以嶄新的面貌展現(xiàn)在廣大讀者面前，她對(duì)提高我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，推進(jìn)新產(chǎn)品的研究與開發(fā)、老產(chǎn)品的改造，以及產(chǎn)品的引進(jìn)、消化、吸收和再創(chuàng)新，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，發(fā)揮其積極的作用。
本版手冊(cè)分6卷52篇。第1卷：常用設(shè)計(jì)資料；第2卷：機(jī)械零部件設(shè)計(jì)（連接、緊固與傳動(dòng)）；第3卷：機(jī)械零部件設(shè)計(jì)（軸系、支承與其他）；第4卷：流體傳動(dòng)與控制；第5卷：機(jī)電一體化及控制技術(shù)；第6卷：現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法。在撰寫過程中，貫徹和采用最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地充實(shí)和更新技術(shù)內(nèi)容，凝煉和總結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)的最新成就和經(jīng)驗(yàn)，盡力地吸取國(guó)外的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，努力反映當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)的最新水平，更好地為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)服務(wù)；在取材和選材過程中，盡量壓縮對(duì)基本原理的介紹，避免在手冊(cè)中出現(xiàn)教科書的敘述方式，特別強(qiáng)調(diào)要采用手冊(cè)化、表格化的設(shè)計(jì)流程。刪除一些可要可不要的內(nèi)容，以及應(yīng)用面相對(duì)較窄和尚未用于實(shí)際的研究性內(nèi)容。力求使各篇章內(nèi)容構(gòu)成有機(jī)的整體，既要考慮到各篇的系統(tǒng)性，又要照顧全書的統(tǒng)一性，盡量避免不必要的重復(fù)；在各類零部件設(shè)計(jì)計(jì)算中，要增加結(jié)構(gòu)圖和應(yīng)用實(shí)例口在部件設(shè)計(jì)選用中，應(yīng)適當(dāng)提供可選用的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及其安裝尺寸、主要技術(shù)參數(shù)等，給設(shè)計(jì)和選用創(chuàng)造方便的條件；所有計(jì)算方法和數(shù)據(jù)都要準(zhǔn)確、可靠、無誤，重要的要注明來源；對(duì)相近標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)和表格盡量予以合并、采用雙欄排版、摘其所要等形式予以編寫，以使該手冊(cè)采用較少的篇幅而編入較多的內(nèi)容。
手冊(cè)的第5版是在前4版的基礎(chǔ)上，著力在以下幾個(gè)方面作了修訂：
一、在貫徹落實(shí)推廣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)方面
手冊(cè)全部?jī)?nèi)容貫徹和采用了2010年1月以前頒發(fā)的最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地充實(shí)和更新標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的內(nèi)容。本次修訂為歷次修訂中標(biāo)準(zhǔn)更新規(guī)模最大的一次，例如：機(jī)械工程材料部分更新的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)162個(gè)，流體傳動(dòng)與控制部分更新的標(biāo)準(zhǔn)有150多個(gè)。更換的標(biāo)準(zhǔn)中有許多是機(jī)械行業(yè)的重要標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T786.1—2009流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件圖形符號(hào)和回路，GB/T10095.1～2—2008圓柱齒輪精度制，GB/Z18620.1～4—2008圓柱齒輪檢驗(yàn)實(shí)施規(guī)范等。
二、在新的設(shè)計(jì)計(jì)算方法方面
按照GB/T3480.1～5—1997漸開線圓柱齒輪承載能力計(jì)算方法、GB/T10300.1～3—2003錐齒輪承載能力計(jì)算方法重新構(gòu)建了實(shí)用、合理的齒輪設(shè)計(jì)體系。對(duì)圓柱齒輪和錐齒輪均按照初步確定尺寸的簡(jiǎn)化計(jì)算、簡(jiǎn)化疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算和一般疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算編排設(shè)計(jì)計(jì)算方法，以滿足不同場(chǎng)合不同要求的齒輪設(shè)計(jì)需求。增加了齒輪齒廓修形和齒頂修緣的內(nèi)容，給出了修形計(jì)算公式和確定修形量的方法。
在滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)中按最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17587.4～5—2008滾珠絲杠副軸向靜剛度、軸向靜載荷與動(dòng)載荷，整理更新了滾珠絲杠傳動(dòng)選用和評(píng)估計(jì)算方法。
根據(jù)機(jī)構(gòu)學(xué)的最新發(fā)展，考慮到近年來并聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)床的快速發(fā)展和應(yīng)用，特地另辟一章，編入并聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析、典型并聯(lián)機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)床的類型和應(yīng)用選型，這是在大型工具書中首次載入。增加了機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案的構(gòu)思與擬定并例舉了典型實(shí)例，對(duì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用起到綜合和運(yùn)用的作用。
三、在新材料、新元器件、新產(chǎn)品等方面
在新材料方面，編入了新型工程材料——鈦及鈦合金，該種材料具有低密度、高熔點(diǎn)、高比強(qiáng)度、耐腐蝕性好、高低溫特性好、生物相容性好、具有形狀記憶特性等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、海洋開發(fā)、化工、冶金、生物技術(shù)、汽車工程、食品、輕工等工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的裝備制造中有重要用途。編入了有“21世紀(jì)綠色材料”之稱的鎂及鎂合金，該種材料在輕量性、比強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、減振性、儲(chǔ)能性、切削性、尺寸穩(wěn)定性以及可回收性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。編入了GB/T20878—2007不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分，該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)全新標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了143個(gè)牌號(hào)的化學(xué)成分及部分牌號(hào)的物理性能參數(shù)與國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)的對(duì)照，在各種手冊(cè)中未見編入。
在新元件、新產(chǎn)品方面，在減速器和變速器篇中，增加了平面二次包絡(luò)蝸桿減速器（GB/T16444—2008）、新型的錐盤環(huán)盤式無級(jí)變速器、XZW型行星錐輪無級(jí)變速器，在大型工具書中首次編入了用于高檔轎車的新型金屬帶式無級(jí)變速器，以及其他相關(guān)的設(shè)計(jì)資料。
流體傳動(dòng)與控制卷在內(nèi)容和產(chǎn)品方面作了大幅度的更新，編入了液壓氣動(dòng)領(lǐng)域中的最新開發(fā)的各類元器件，為流體傳動(dòng)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)提供全面的技術(shù)支撐。為滿足不同層次用戶的需要，分別引入了國(guó)內(nèi)主流品牌（含臺(tái)灣知名品牌HP）以及國(guó)際知名品牌的產(chǎn)品，如液壓傳動(dòng)中的德國(guó)（Rexroth）、美國(guó)（Vickers）、日本（Yuken）、意大利（Atos）等品牌產(chǎn)品；液壓控制系統(tǒng)中的德國(guó)（Fosto）、美國(guó)（Moog、Vickers、Dowry）等品牌產(chǎn)品；氣壓傳動(dòng)中的德國(guó)（Fosto）、日本（SMC）等品牌產(chǎn)品。
編入了最新出現(xiàn)的具有廣泛應(yīng)用前景的液壓元件——螺紋插裝閥系列產(chǎn)品，增加了液壓伺服油缸等相關(guān)新產(chǎn)品，大幅度增加了最新出現(xiàn)的適應(yīng)性強(qiáng)的各類液壓輔件。增加了以氣流引射原理制造的真空發(fā)生器等氣動(dòng)系統(tǒng)常用的真空元器件。
四、在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)與控制技術(shù)方面
機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合已經(jīng)成為當(dāng)前裝備制造業(yè)的主流和發(fā)展趨向，機(jī)電一體化是現(xiàn)代機(jī)械和技術(shù)的重要典型特征之一，為適應(yīng)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，本版手冊(cè)對(duì)該方面的內(nèi)容作了重新編排和大量充實(shí)，專辟一卷為機(jī)電一體化及控制技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行較系統(tǒng)和全面的敘述。
在機(jī)電一體化技術(shù)及設(shè)計(jì)篇中，以典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的五大組成部分的技術(shù)要點(diǎn)作主線進(jìn)行編寫，并以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為背景組織內(nèi)容，并編入了多個(gè)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)例。
機(jī)器人是機(jī)電一體化特征最為顯著的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)，從實(shí)用性的角度介紹了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)中的本體、驅(qū)動(dòng)、控制、傳感等共性技術(shù)，結(jié)合噴涂、搬運(yùn)、電焊、沖壓、壓鑄等工藝，介紹了機(jī)器人的典型應(yīng)用。另外對(duì)視覺機(jī)器人、智能機(jī)器人等作了實(shí)用性的介紹。
微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）是20世紀(jì)80年代中后期出現(xiàn)的微電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)及生物、物理、化學(xué)等學(xué)科相交叉的一種新技術(shù)，它不僅是機(jī)械學(xué)科發(fā)展的前沿方向之一，也逐漸形成了產(chǎn)業(yè)。順應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展潮流，設(shè)專篇撰寫微機(jī)電系統(tǒng)，這在大型工具書中尚屬首次。本篇重點(diǎn)編入了MEMS制造技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)。
激光加工目前已經(jīng)成為一種有效的重要先進(jìn)制造技術(shù)。手冊(cè)以激光加工技術(shù)的最新成果為素材，編寫了各種激光加工的原理、工藝及其應(yīng)用，其中包括在打孔、切割、焊接、淬火、熔覆與合金化中的應(yīng)用和激光加工中的安全防護(hù)等。
同時(shí)，對(duì)機(jī)電系統(tǒng)控制、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)和電動(dòng)機(jī)、電器與常用傳感器等內(nèi)容，簡(jiǎn)化原理、突出應(yīng)用、擴(kuò)充實(shí)例、引用最新成果作了編寫。
五、在凝煉和推廣現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法方面
針對(duì)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新方法和新技術(shù)存在的多樣性和復(fù)雜性問題，本版手冊(cè)以現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總目標(biāo)和建立其設(shè)計(jì)方法新體系為主旨，從先進(jìn)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性的角度，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理論與方法作了系統(tǒng)總結(jié)和介紹。本版手冊(cè)按新的分類共編入了21種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，可以說是集現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之大全。
在現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法綜述篇中，介紹了機(jī)械及機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)，國(guó)際上有影響的主要設(shè)計(jì)理論與方法，產(chǎn)品研究和開發(fā)的一般過程和關(guān)鍵問題，現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論的發(fā)展和根據(jù)不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)理論與方法的選用。首次采用系統(tǒng)工程的方法對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法做了分類，克服了目前對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論與方法的敘述缺乏系統(tǒng)性的不足。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)是現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)和方法。該篇在概要介紹創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基本理論、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技法的基礎(chǔ)上，基于國(guó)際上著名的發(fā)明問題解決理論（TRIZ）就情景分析、理想設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的技術(shù)進(jìn)化和技術(shù)預(yù)測(cè)、沖突以及沖突解決原理、物質(zhì)一場(chǎng)模型方法等介紹了創(chuàng)新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化方法。介紹了29種創(chuàng)新思維方法，30種創(chuàng)新技術(shù)，40條發(fā)明創(chuàng)造原理，并通過大量應(yīng)用實(shí)例開拓創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路。
綠色設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)低資源消耗、低環(huán)境影響、低碳經(jīng)濟(jì)的重要技術(shù)手段。該篇系統(tǒng)地論述綠色設(shè)計(jì)的概念、理論、方法及其關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合編者多年的研究實(shí)踐，并參考了大量的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)及其最新研究成果，通過介紹綠色設(shè)計(jì)的概念、材料選擇、拆卸回收產(chǎn)品設(shè)計(jì)、包裝設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)和綠色設(shè)計(jì)體系及評(píng)價(jià)方法，對(duì)綠色設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)、簡(jiǎn)明的論述，并給出了綠色設(shè)計(jì)在上述幾個(gè)方面的典型案例。這是在工具書中首次全面和系統(tǒng)地論述綠色設(shè)計(jì)，為推動(dòng)工程綠色設(shè)計(jì)的普遍實(shí)施具有指引作用。
本版手冊(cè)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)設(shè)計(jì)及噪聲控制、機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元設(shè)計(jì)、疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等比較成熟的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，本著簡(jiǎn)明化、實(shí)用化的原則，做了全面修訂和充實(shí)，吸收了最新研究成果，增加了系列應(yīng)用實(shí)例。例如，機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)設(shè)計(jì)及噪聲控制中，增加了非線性系統(tǒng)中的等效線性化和多尺度法；機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)篇編入了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性設(shè)計(jì)理論和方法、可靠性靈敏度分析方法等最新成果；在機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)篇中，增加了模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)等新內(nèi)容。
另外，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、智能設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)與協(xié)同設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)、快速反應(yīng)設(shè)計(jì)、公理設(shè)計(jì)和質(zhì)量功能展開（QFD）設(shè)計(jì)、和諧設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)領(lǐng)域的前沿方法分別作了實(shí)用化介紹，以進(jìn)一步拓展設(shè)計(jì)思路。
在本版手冊(cè)最后一篇，系統(tǒng)介紹了現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的綜合設(shè)計(jì)方法。該方法是一種基于系統(tǒng)工程的產(chǎn)品深層次的綜合設(shè)計(jì)理論和方法。它以產(chǎn)品功能設(shè)計(jì)、性能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和評(píng)估為基本目標(biāo)，將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程分為準(zhǔn)備階段、規(guī)劃階段、實(shí)施階段和設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)階段等四個(gè)階段，以準(zhǔn)備階段的3I調(diào)研、規(guī)劃階段的7D規(guī)劃、實(shí)施階段的深層次1+3+X綜合設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)質(zhì)量檢驗(yàn)階段的3A檢驗(yàn)為基本要點(diǎn)構(gòu)成綜合設(shè)計(jì)法的完整技術(shù)體系。本版手冊(cè)首次對(duì)該設(shè)計(jì)法作了系統(tǒng)論述，并給出了大型綜合應(yīng)用實(shí)例。
在本版手冊(cè)編寫中，為便于協(xié)調(diào)，提高質(zhì)量，加快編寫進(jìn)度，編審人員以東北大學(xué)的教師為主，并組織邀請(qǐng)清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、大連理工大學(xué)、東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、重慶大學(xué)、上海大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、大連交通大學(xué)、蘇州大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)、沈陽理工大學(xué)、重慶理工大學(xué)、機(jī)械科學(xué)研究總院、中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春精密機(jī)械及物理研究所、合肥通用機(jī)械研究院、沈陽液壓件制造有限公司、大連液力傳動(dòng)機(jī)械廠、天津工程機(jī)械研究所等單位的專家、學(xué)者參加。
在本手冊(cè)第5版出版之際，向著名機(jī)械學(xué)家、本手冊(cè)創(chuàng)始人、歷次版本的主編徐灝教授致以崇高的敬意，向歷次版本副主編邱宣懷教授、蔡春源教授、嚴(yán)雋琪教授、林忠欽教授、余俊教授、汪愷總工程師、周士昌教授表示崇高的敬意，向參加本手冊(cè)歷次版本的編寫單位和人員表示衷心感謝，向在手冊(cè)編寫、出版過程中給予大力支持的單位和社會(huì)各界朋友們表示衷心感謝，特別感謝機(jī)械科學(xué)研究總院、鄭州機(jī)械研究所、沈陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院、北方重工集團(tuán)沈陽重型機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司和沈陽礦山機(jī)械集團(tuán)有限責(zé)任公司、沈陽機(jī)床集團(tuán)有限責(zé)任公司、沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)館沈陽分館等單位的大力支持。
由于水平有限，手冊(cè)難免有一些不盡人意之處，殷切希望廣大讀者批評(píng)指正。
聞邦椿，現(xiàn)為東北大學(xué)教授、博士研究生導(dǎo)師、東北大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論研究所名譽(yù)所長(zhǎng)，東北大學(xué)“重大機(jī)械裝備設(shè)計(jì)與制造關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)”985工程建設(shè)的首席教授。1997年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士。現(xiàn)任國(guó)際轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)技術(shù)委員會(huì)委員、國(guó)際機(jī)器理論與機(jī)構(gòu)學(xué)聯(lián)合會(huì)中國(guó)委員會(huì)委員。
第11篇機(jī)構(gòu)
第1章機(jī)構(gòu)的基本概念和分析方法
1常用名詞術(shù)語11-3
2運(yùn)動(dòng)副的表示方法11-3
3機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖11-5
4機(jī)構(gòu)自由度11-11
4.1平面機(jī)構(gòu)自由度11-11
4.2空間機(jī)構(gòu)自由度11-14
4.2.1單閉環(huán)空間機(jī)構(gòu)11-14
4.2.2多閉環(huán)空間機(jī)構(gòu)11-14
5平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析11-17
5.1高副替換成低副11-17
5.2桿組及其分類11-17
5.3平面機(jī)構(gòu)級(jí)別的判定11-19
6平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析11-20
6.1E級(jí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析11-20
6.2高級(jí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析11-24
7平面機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析11-25
7.1機(jī)械工作過程中所受的力11-26
7.2E級(jí)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析11-26
第2章機(jī)構(gòu)選型
1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-29
1.1定傳動(dòng)比轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-29
1.1.1摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11-29
112齒輪輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11-30
1.1.3平行四桿機(jī)構(gòu)11-32
1.1.4聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)11-33
1.2可變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-34
1.2.1有級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11-34
1.2.2元級(jí)變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11-35
2非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-37
2.1非圓齒輪機(jī)構(gòu)11-37
2.2雙曲柄四桿機(jī)構(gòu)11-38
2.3轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)11-38
2.4組合機(jī)構(gòu)11-39
3往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-40
3.1曲柄搖桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-40
3.2雙搖桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-41
3.3滑塊往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)11-42
3.4凸輪式往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-43
3.5齒輪式往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-45
4行程放大和可調(diào)行程機(jī)構(gòu)11-45
4.1行程放大機(jī)構(gòu)11-45
4.2可調(diào)行程機(jī)構(gòu)11-48
4.2.1棘輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11-48
4.2.2偏心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11-49
4.2.3螺旋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11-50
4.2.4搖桿調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)11-50
5間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-51
5.1間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-51
5.1.1棘輪間歇機(jī)構(gòu)11-51
5.1.2槽輪間歇機(jī)構(gòu)11-52
5.1.3凸輪間歇機(jī)構(gòu)11-54
5.1.4不完全齒輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)11-55
5.1.5偏心輪分度定位機(jī)構(gòu)11-55
5.2間歇擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11-55
5.2.1單側(cè)停歇擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11-55
5.2.2雙側(cè)停歇擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11-56
5.2.3中途停歇擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11-57
5.3間歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)11-57
5.3.1單側(cè)停歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)11-57
5.3.2雙側(cè)停歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)11-58
5.3.3中途停歇移動(dòng)機(jī)構(gòu)11-58
6換向、單向機(jī)構(gòu)11-59
6.1換向機(jī)構(gòu)11-59
出版說明◆
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（6卷本），自1991年面世發(fā)行，已四次更新，2010年第5版已經(jīng)出版發(fā)行。截止2014年，手冊(cè)累計(jì)發(fā)行35萬套。作為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)科技圖書的《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，深受廣大讀者的歡迎和好評(píng)，在全國(guó)具有很大的影響力。該書曾獲得中國(guó)出版政府獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)（2013年）、中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2011年）、全國(guó)優(yōu)秀圖書獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（1995年）、機(jī)械工業(yè)部科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（1997年），并多次獲得全國(guó)優(yōu)秀暢銷書獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。1994年《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》曾在臺(tái)灣建宏出版社出版發(fā)行，在海外產(chǎn)生廣泛影響。《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》已成為機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種品牌大型工具書，已成為機(jī)械工程領(lǐng)域最具權(quán)威和最具影響力的大型工具書。
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版是一部6卷本、共52篇的大型工具書。它與前4版相比，無論在體系上還是內(nèi)容方面都有很大的變化。《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版在前4版的基礎(chǔ)上，編入了國(guó)內(nèi)外機(jī)械工程領(lǐng)域中的新標(biāo)準(zhǔn)、新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設(shè)計(jì)理論與方法，并重點(diǎn)充實(shí)了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)電控制與信息技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理論與方法等現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容。該版手冊(cè)體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的最新水平，它精心詮釋了常規(guī)與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)涵、全面薈萃了常規(guī)與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的精華，它將引領(lǐng)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新潮流、成就新一代機(jī)械設(shè)計(jì)大師，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)裝備制造強(qiáng)國(guó)夢(mèng)做出重大貢獻(xiàn)。
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版的主要特色是：體系新穎、系統(tǒng)全面、信息量大、內(nèi)容現(xiàn)代、突顯創(chuàng)新、實(shí)用可靠，簡(jiǎn)明便查。應(yīng)該特別指出的是第5版手冊(cè)具有高的科技含量和大量技術(shù)創(chuàng)新性的內(nèi)容。手冊(cè)中的許多內(nèi)容都是編著者多年研究成果的科學(xué)總結(jié)。這些內(nèi)容中有不少是國(guó)家863、973、985、科研重大專項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金重大、重點(diǎn)和面上資助項(xiàng)目，有不少成果曾獲得國(guó)際、國(guó)家、部委、省市科技獎(jiǎng)勵(lì)、技術(shù)專利，充分體現(xiàn)了手冊(cè)內(nèi)容的重大科學(xué)價(jià)值與創(chuàng)新性。如聞邦椿院士經(jīng)過數(shù)十年研究創(chuàng)建的振動(dòng)利用工程新學(xué)科，手冊(cè)中編入了該類機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法。又如產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)理論與方法是聞邦椿院士在國(guó)際上首先提出并依據(jù)八本專著綜合后首次編入手冊(cè)。該方法已經(jīng)在高鐵、動(dòng)車及離心壓縮機(jī)等機(jī)械工程中成功應(yīng)用，獲得了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。以綜合設(shè)計(jì)方法作為手冊(cè)的收尾篇是對(duì)所有設(shè)計(jì)容的系統(tǒng)化綜合和運(yùn)用，并對(duì)現(xiàn)代化大型機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)起到引領(lǐng)作用。聞邦椿院士在國(guó)際上首次按系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分類，并由此選編了21種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，構(gòu)成了科學(xué)地論述和編纂現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的專卷（手冊(cè)第6卷），可謂之現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之大全。創(chuàng)新設(shè)計(jì)是提高機(jī)械產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段和方法，本版手冊(cè)編入了29種創(chuàng)新思維方法、30種創(chuàng)新技術(shù)、40條發(fā)明創(chuàng)造原理。列舉了大量的應(yīng)用實(shí)例，為引領(lǐng)機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)作出了示范。
在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》歷次修訂的過程中，出版社和作者都廣泛征求和聽取各方面的意見，廣大讀者在對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》給予充分肯定的同時(shí)，也指出《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》版本厚重，不便翻閱和攜帶，希望能出版篇幅較小、針對(duì)性強(qiáng)、便查便攜的更加實(shí)用的單行本。為滿足讀者的需要，出版社于2007年首次推出了《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第4版單行本。該單行本出版后很快受到讀者的歡迎和好評(píng)。《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版已經(jīng)面市，為了使讀者能按需要、有針對(duì)性地選用《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版中的相關(guān)內(nèi)容并降低購(gòu)書費(fèi)用，機(jī)械工業(yè)出版在總結(jié)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第4版單行本經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推出了《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版單行本。
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版單行本保持了《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版（6卷本）的優(yōu)勢(shì)和特色，依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的實(shí)際情況和機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的具體情況以及手冊(cè)各篇內(nèi)容的相關(guān)性，將原手冊(cè)的6卷52篇進(jìn)行精選、合并、重新整合為22個(gè)分冊(cè)，分別為：《常用設(shè)計(jì)資料與零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性》、《機(jī)械工程材料》、《零部件設(shè)計(jì)常用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》《連接、緊固與彈簧》、《帶、鏈、摩擦輪與螺旋傳動(dòng)》、《齒輪傳動(dòng)》、《減速器和變速器》、《機(jī)構(gòu)、機(jī)架與箱體》、《軸及其連接件》、《軸承》、《起重運(yùn)輸零部件和操作件》、《潤(rùn)滑與密封》、《液壓傳動(dòng)與控制》、《氣壓傳動(dòng)與控制》、《機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)》、《工業(yè)機(jī)器人與數(shù)控技術(shù)》、《微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與激光》、《創(chuàng)新設(shè)計(jì)與綠色設(shè)計(jì)》、《機(jī)械系統(tǒng)的振動(dòng)設(shè)計(jì)》、《數(shù)字化設(shè)計(jì)》、《疲勞強(qiáng)度與可靠性設(shè)計(jì)》、《機(jī)械系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)》。各分冊(cè)內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)、篇幅適中、查閱和攜帶方便，讀者可根據(jù)需要靈活選用。
《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版單行本是為了適應(yīng)實(shí)現(xiàn)裝備制造強(qiáng)國(guó)夢(mèng)和廣大讀者的需要而編輯出版的，它將與《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版（6卷本）一起，成為機(jī)械設(shè)計(jì)人員、工程技術(shù)人員得心應(yīng)手的工具書，成為廣大讀者的良師益友。
由于工作量大、水平有限，難免有一些錯(cuò)誤和不妥之處，殷切希望廣大讀者給予指正。
機(jī)械工業(yè)出版社
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