| 开本：16开 |
| 纸张：胶版纸 |
| 包装：精 |
| 是否套装：否 |
| 国际标准书号ISBN：9787122470485 |
| 所属分类：图书>工业技术>机械/仪表工业>机械设计/计算与制图 |
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产品特色
内容简介
《机械设计手册》第七版共卷，涵盖了机械常规设计的所有内容。其中第卷包括气动，机器人构型与结构设计，智能制造系统与装备。本手册具有权威实用、内容齐全、简明便查的特点。突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他权威资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新材料、新方法、新技术、新工艺和新产品。本手册可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考使用。
作者简介
无
目 录
第篇 气动第章基础理论气动术语（摘自 —）图形符号气动应用示例（摘自 —）气动技术的特点与发展概述气动技术的特点各种传动与控制方式的比较气动技术的优点气动技术的缺点气动技术的应用及发展气动技术的应用气动技术的发展气动工作介质空气的组成与度量空气的物理性质理想气体的状态方程及状态变化过程干空气与湿空气压缩空气管路水分计算举例空气污染及其控制空气热力学和流体动力学规律闭口系统热力学第一定律闭口系统热力学第二定律空气的热力过程开口系统能量平衡方程式可压缩气体的定常管内流动气体通过收缩喷嘴或小孔的流动充、放气系统的热力学过程气阻和气容的特性及计算气动管路的压力损失气动元件的通流能力第章气动系统气源及周边元件气源设备空气压缩机空气压缩机产品标准目录空气压缩机的分类、工作原理和选用计算真空系统概述与真空泵真空系统的概述真空泵产品标准目录真空泵类型、原理及选用后冷却器主管路油水分离器储气罐管道系统压缩空气网络的主要组成部分压缩空气管路的网络布局泄漏的计算及检测压缩空气应用原则气动管路网络的压力损失的计算举例管路直径的计算及图表法主管路与支管路的尺寸配置气源处理元件概述自动排水器（主管路）过滤器过滤器的分类与功能主管路过滤器压缩空气过滤器油雾分离器（除油型过滤器）微雾分离器超微雾分离器除臭过滤器水滴分离器洁净气体过滤器压缩空气干燥器压缩空气干燥器相关标准目录干燥器的分类、工作原理和选用冷冻式压缩空气干燥器吸附式压缩空气干燥器油雾器空气组合元件（气源处理装置）系列三联件的结构、材质和特性（亚德客）系列过滤减压阀结构、尺寸及特性（亚德客）系列空气过滤组合三联件规格、尺寸及特性（上海新益）系列空气过滤组合（二联件）结构尺寸及产品型号（上海新益）费托斯精密型减压阀麦特沃克三联件（管道补偿）不锈钢过滤器、调压阀、油雾器（公司）局部增压元件型增压器（）型增压器（）局部真空元件真空发生器的主要技术参数单级真空发生器及多级真空发生器的技术特性普通真空发生器及带喷射开关真空发生器的技术特性省气式组合真空发生器的原理及技术参数真空发生器的选择步骤第章气动系统控制元件压力控制阀分类溢流阀溢流阀的分类、结构及工作原理溢流阀（安全阀）产品概览减压阀减压阀的分类减压阀基本工作原理减压阀的性能参数减压阀的选择与使用过滤减压阀增压阀顺序阀流量控制阀流量控制阀分类节流阀原理带消声器的排气节流阀和快排型排气节流阀防止活塞杆急速伸出阀节气阀方向控制阀方向控制阀的分类电磁方向阀电磁方向阀工作原理电磁换向阀主要技术参数方向控制阀的选用方法几种电磁阀产品介绍气控方向阀机械控制换向阀人力控制方向阀压电阀单方向控制型阀使用注意事项其他方向阀其他方向阀概览二通流体阀（介质阀）大功率三位三通中封式换向阀残压释放阀防爆电磁阀阀二位二通高温、高压电磁阀阀岛（集成阀组）阀岛的定义及概述网络及控制技术现场总线的类型阀岛的分类阀岛的结构及特性（以坚固的模块型结构的阀岛为例）阀岛及阀岛阀岛概述阀岛简介直接安装型阀岛使用设定 阀岛阀岛阀岛阀岛选择的注意事项比例控制阀、伺服阀及电气数字控制阀气动比例控制阀伺服阀概论气动断续控制与气动连续控制区别开环控制与闭环控制电气比例伺服系统的组成及原理电气比例伺服控制阀的组成电气比例伺服阀结构、工作原理及特点气动比例伺服阀气动比例阀的分类气动比例伺服阀的介绍电气数字控制阀步进电机式电气数字阀高速电磁开关式电气数字阀压电驱动器式电气数字阀真空控制阀分类真空减压阀（真空调速阀）真空辅助阀（安全阀逻辑阀高效阀）真空安全阀真空逻辑阀真空切换阀（真空供给破坏阀） 真空用电气比例阀（型）真空、吹气两用阀第章气动系统执行元件气缸气动执行元件的分类气动执行元件分类表气动执行元件的分类说明普通气缸普通气缸的工作原理普通气缸性能分析气缸设计、计算普通气缸的安装形式气动执行元件的结构、原理高速气缸与低速气缸低摩擦气缸耐超低温气缸与耐高温气缸符合标准的导向装置普通气缸应用注意事项无杆缸定位器（伺服缸）气缸产品介绍小型圆形气缸（摘自 —和非标）紧凑型气缸（摘自 —和非标）普通型气缸（摘自 —和非标）气爪（气动手指）气爪的分类影响气爪选择的一些因素及与工件的选配气爪夹紧力计算气爪夹紧力计算举例比例气爪气爪选择时应注意事项气动马达气动马达的结构、原理和特性气动马达的特点气动马达的选择与使用摆动气动马达（摆动气缸）叶片式摆动气缸齿轮齿条式摆动气缸气动肌肉真空吸盘真空吸盘的分类及应用真空吸盘的材质特性及工件材质对真空度的影响真空吸盘运动时力的分析及计算、举例气枪第章气动系统其他元件润滑元件压缩空气油雾器集中润滑元件气动消声器和排气洁净器气动消声器概述消声器的消声原理消声器分类消声器选用注意事项排气洁净器液压缓冲器气液转换单元压力开关（气压和真空压力开关）气压压力开关真空压力开关流量开关磁性开关（接近开关）气动显示器第章气动系统配管气动配管相关标准目录与摘录气动配管现行相关标准目录气动管接头及其相关件公称压力系列气动系统及元件硬管外径和软管内径管子管子的分类软管硬管影响气管损坏的环境因素气管使用注意事项管接头螺纹的种类公制螺纹、螺纹与螺纹的连接匹配接头的分类及介绍快插接头简介倒钩接头快拧接头卡套接头快速接头多管对接式接头使用注意事项第章气动元件和配管试验气动试验概述气动元件和配管试验方法容积式压缩机验收试验（摘自 —）中、高压往复活塞空气压缩机的试验方法（摘自 —）气动真空发生器的试验方法（摘自 —）气动减压阀的试验方法气动减压阀和过滤减压阀的主要特性的试验方法（摘自 —）气动减压阀的试验方法（摘自 —）气动换向阀的试验方法（摘自 —）气动电气压力控制阀的主要特性的试验方法（摘自 —）气缸的试验方法（摘自 —）齿轮式气动马达的检验方法（摘自 —）气动消声器的试验方法（摘自 —）一般用压缩空气过滤器的试验方法（摘自 —）压缩空气干燥器规范与试验压缩空气干燥器的试验方法（摘自 —）一般用冷冻式压缩空气干燥器的试验方法（摘自 —）一般用吸附式压缩空气干燥器的试验方法（摘自 —）气动油雾器的试验方法气动油雾器的主要特性的试验方法（摘自 —）气动油雾器的试验方法（摘自 —）气动管接头的试验方法（摘自 —）用于塑料管的插入式气动管接头试验方法（摘自 —）气动圆柱形快换接头试验方法（摘自 —）气动元件可靠性评估方法气动元件可靠性评估方法的一般程序（摘自 —）气动调压阀可靠性评估方法（摘自 —）气动换向阀可靠性评估方法（摘自 —）气动止回阀、梭阀、双压阀（与阀）、单向节流阀及快排阀可靠性评估方法（摘自 —）带活塞杆的气缸可靠性评估方法（摘自 —）基于加速寿命试验的气动元件可靠性评估通用指南和程序（摘自 —）第章气动系统气动基本回路换向回路速度控制回路压力、力矩与力控制回路位置控制回路典型应用回路同步回路延时回路自动往复回路防止启动飞出回路防止落下回路缓冲回路真空回路其他回路应用举例气动系统的常用控制方法及设计气动顺序控制系统顺序控制的定义顺序控制系统的组成顺序控制器的种类继电器控制系统概述常用继电器控制电路典型的继电器控制气动回路气动程序控制系统的设计方法可编程控制器的应用可编程控制器的组成可编程控制器工作原理可编程控制器常用编程指令控制系统设计步骤控制系统设计举例气动系统设计计算设计计算流程与技术要求执行元件的选择配置及动力和运动的分析气动执行元件的选择配置循环时间及动作顺序的确定动力分析和运动分析确定主要参数回路压力的选定确定执行元件主要结构参数执行元件耗气量的计算控制方式的选择气动系统图的设计与拟定气动控制回路的设计拟定与绘制气动系统原理图选择气动元件气动控制元件的选择其他气动元件及气源的选择气动系统的施工设计气动系统的设计举例鼓风炉钟罩式加料装置气动系统设计半自动落料机床气动系统设计第章典型气动系统及应用煤矿机械气动系统防爆型矿用双锚索自动下料机气动系统型防爆胶轮车气动系统煤矿气动单轨吊驱动部系统电缆剥皮机气动系统机阀岛集成气动系统冶金、铸造机械气动系统导向翻板装置气动系统铸造车间水平分型覆膜砂制芯机气动系统化工与橡塑机械气动系统化工药浆浇注设备气动系统防爆药柱包覆机气动系统卧式注塑机全自动送料机械手气动系统机床设备气动系统加工中心气动系统床气动系统矿用全气动锯床系统切割平板设备气动系统气动打标机系统铅酸蓄电池回收处理刀切分离器气动系统轻工机械气动系统胶印机全自动换版装置气动控制系统盘类瓷器磨底机气动系统点火器自动传送气动系统包装与物流机械气动系统纸箱包装机气动系统微型瓶标志自动印刷气动系统方块地毯包装机自动包箱气动系统自动物料（药品）装瓶系统气动系统铁路、舰船、航空航天设备气动系统电控气动塞拉门气动系统气控式水下滑翔机气动系统垂直起降火箭运载器着陆支架收放气动系统机械手、机器人气动系统冲床上下料气动机械手系统生产线工件搬运机械手气动系统砖坯码垛机机械手爪气动系统升降电梯轿厢双开移门气动系统连续行进式缆索维护机器人气动系统真空设备气动系统数控车床用真空夹具系统码垛机器人多功能抓取装置气动系统微型电子器件贴片机气动系统禽蛋自动卸托机气动系统第章气动产品的应用简介防扭转气缸在叠板对齐工艺上的应用气动产品在装配工艺上的应用带导轨气缸中型导向单元在轴承衬套装配工艺上的应用三点式气爪防扭转紧凑型气缸在轴类装配卡簧工艺上的应用特殊轴向对中气缸紧凑型气缸等在轴类套圈装配工艺上的应用小型滑块驱动器防扭转紧凑型气缸在内孔装配卡簧工艺上的应用防扭转气缸倍力气缸对需内芯插入部件进行预加工工艺装配上的应用标准气缸倍力气缸在木梯横挡的装配工艺的应用夹紧工艺应用倍力气缸放大曲柄机构对工件的夹紧工艺的应用膜片气缸对平面形工件的夹紧工艺的应用防扭转紧凑气缸配合液压系统的多头夹紧系统的应用摆动夹紧气缸对工件的夹紧工艺的应用气动产品在送料（包括储存、蓄料）等工艺上的应用多位气缸对多通道工件输入槽的分配送料应用止动气缸对前一站储存站的缓冲蓄料应用双活塞气缸对工件的抓取和输送中间耳轴型标准气缸在自动化车床的供料应用标准气缸在螺纹滚压机供料上的应用带后耳轴的标准气缸在涂胶机供料上的应用标准气缸在圆杆供料装置上的应用无杆缸双活塞缸平行气爪阻挡气缸在底部凹陷工件上抓取供料的应用叶片式摆动气缸在供料分配送料上的应用抗扭转紧凑型气缸实现步进送料叶片式摆动气缸（°）对片状工件的正反面翻转工艺的应用平行气爪的应用气动产品在冲压工艺上的应用气动产品在孔切刻工艺上的应用无杆缸直线坐标气缸在孔机上的应用液压缓冲器等气动组件在孔机上的应用带液压缓冲器的直线单元在管子端面倒角机上的应用倍力气缸在薄壁管切割机上的应用无杆缸在薄膜流水线上高速切割工艺的应用气动产品在专用设备工艺上的应用紧凑型气缸倍力气缸在金属板材弯曲成形上的应用抽吸率升降可调整的合金焊接机上的应用双齿轮齿条扁平气缸在涂胶设备上的应用普通气缸配置滑轮的平衡吊应用气动肌肉的应用气动肌肉作为专用夹具的应用气动肌肉在机械提升设备上的应用气动肌肉在轴承装卸工艺上的应用真空比例伺服测量工艺的应用止动气缸在输送线上的应用多位气缸电动伺服轴完成二维工件的抓取应用直线坐标气缸（多位功能）带棘轮分度摆动气缸在二维工件的抓取应用直线组合摆动气缸伺服定位轴在光盘机供料系统上的应用气动软停止在生产线上快速喂料的应用真空吸盘在板料分列输送装置上的应用真空吸盘摆动气缸无杆缸对板料旋转输送上的应用特殊吸盘直线组合摆动气缸缓冲压机供料上的应用气障（气动传感器）摆动气缸在气动头断裂监测系统上的应用利用喷嘴挡板感测工件位置的应用带导轨无杆气缸在滚珠直径测量设备上的应用倍力气缸在传送带上的张紧跑偏工艺上的应用带导轨无杆气缸叶片摆动气缸在包装上的应用导向驱动装置上的应用模块化驱动上的应用抓取和放置驱动上的应用二维小型抓取放置驱动上的应用二维中型大型抓取放置驱动上的应用二维线性门架驱动上的应用三维悬臂轴驱动上的应用三维门架驱动上的应用第章气动系统节能气动系统节能理论空气消耗量压缩空气的有效能气动功率能量损失分析气动系统节能技术节能技术路线压缩空气泄漏吹气合理化真空吸附高效化局部增压驱动元件节能低功率元件过滤元件规范化管理能源可视化工厂的节能计算第章气动系统安装、调试、维护及故障处理气动系统的安装气动系统的安装内容与准备工作气动元件和配管安装总则气动控制元件的安装要求气动系统配管的安装要求气动系统的调试气动系统的维护维护与检修维护工作内容气动系统故障诊断与排除气动系统故障类型及特点气动系统故障诊断策略与方法气动系统常见故障与排除方法参考文献第篇 机器人构型与结构设计第章机器人构型综合与设计的集设计理论概述集的定义完整运动定理集的数量集的分类集中的包含关系集的合成定律移动特征合成定律转动特征合成定律并联机构数综合第章集运算法则集求交运算集求交运算的性质集的求交运算法则以求交对象分类的集求交运算法则按求交结果分类的集求交运算法则集求并运算求并运算性质以求并结果为第一类完整运动集的分类求并法则集转置运算转置运算性质转置运算法则第章机器人运动副与基础部件概述运动副的基本作用基础部件的作用与意义简单与复合运动副机器人驱动系统机器人一般驱动方式新型现代机器人驱动与传动单元机器人驱动系统常用电机机器人驱动系统常用减速器 机器人系统传感器视觉传感器力觉传感器位移传感器机器人通信与控制系统机器人控制系统机器人通信与控制系统硬件第章工业机器人构型与结构概述工业串联机器人构型串联机器人构型设计基本原理运动学逆解解析法数值法三动杆理论工业串联机器人的基本结构典型串联工业机械臂少自由度串联机械臂六自由度串联机械臂冗余串联机械臂协作机械臂第章并联机器人构型与结构概述并联机构支链转动轴线迁移定理并联机构支链构型设计具有纯移动末端特征的机器人支链Ⅰ（，）类支链设计 Ⅰ（，，）类支链设计具有一维转动末端特征的机器人支链设计Ⅰ（，，，α）类支链设计Ⅰ（，，α）类支链设计Ⅱ（，，α）类支链设计Ⅱ（α，，）类支链设计Ⅱ（，α，）类支链设计Ⅱ（α，）类支链设计Ⅱ（，α）类支链设计具有二维转动末端特征的机器人支链设计Ⅰ（，，，α，β）类支链设计Ⅱ（α，β，，）类支链设计Ⅱ（，，α，β）类支链设计Ⅱ（，α，β）类支链设计Ⅱ（α，β，）类支链设计Ⅱ（α，β）类支链设计Ⅲ（，，α，β）类支链设计Ⅲ（α，，，β）类支链设计具有三维转动末端特征的机器人支链设计Ⅰ（，，，α，β，γ）类支链设计 Ⅱ（α，β，γ，）类支链设计Ⅱ（，α，β，γ）类支链设计Ⅱ（α，β，γ）类支链设计Ⅲ（，，α，β，γ）类支链设计Ⅲ（α，，，β，γ）类支链设计Ⅲ（α，β，，，γ）类支链设计并联机构整体构型设计纯移动并联机构二维移动并联机构三维移动并联机构纯转动并联机构二维转动并联机构三维转动并联机构少自由度并联机构一移一转并联机构二移一转并联机构三移一转并联机构一移二转并联机构二移二转并联机构三移二转并联机构一移三转并联机构二移三转并联机构六自由度并联机构典型并联机构案例分析纯移动并联机构案例少自由度并联机构案例六自由度并联机构第章实用新型并联机器人构型与结构概述协作机器人构型与结构设计并联机构单元化构型设计单元化并联机构的单输出组合设计单元化并联机构的双输出组合设计具有双输出末端的并联协作机器人案例微纳操作机器人构型设计机构输入输出关联关系并联微纳机器人构型典型并联微纳机器人案例第章足式机器人构型与结构概述人形（双足）机器人构型与结构人形（双足）机器人肢体构型人形（双足）机器人的系统构型人形（双足）机器人设计思路人形（双足）机器人典型案例多足机器人构型与结构多足机器人腿部构型典型六足机器人案例第章机器人机构性能评价与尺度优化设计概述并联机器人机构性能评机器人工作空间并联机器人奇异性并联机器人的运动力交互特性非冗余并联机构的性能指标冗余并联机构的性能指标并联机器人机构的误差特性纯平动并联机器人机构误差评空间混合自由度并联机器人机构误差评机器人机构尺度优化设计机器人机构参数设计空间机器人机构参数设计空间的定义不同特征参数数量的参数空间并联机器人运动力传递特性、优质工作空间与机构尺度关系并联机器人机构误差特性与尺度参数关系基于性能图谱法的平面并联机器人尺度综合基于目标函数法的五自由度并联加工机器人尺度优化并联机器人性能设计典型案例第章机器人型装备设计案例概述重载锻造操作机设计伺服压力机设计六自由度微调与定位平台设计电机型重载灵巧摇摆台设计参考文献第篇 智能制造系统与装备第章智能制造基础体系智能制造系统与装备概述智能制造系统架构智能制造基本概念及各系统模型智能制造常用基础术语智能制造参考模型智能工厂参考模型虚拟工厂信息模型数字化车间参考模型云制造参考模型元数据与数据字典元数据数据字典对象标识智能制造系统安全功能安全网络安全智能制造系统可靠性工程管理技术方法可靠性设计评审可靠性评估智能制造检测系统检测要求检测方法检测技术智能制造系统评制造业信息化评估体系智能制造能力成熟度智能制造能力成熟度评价方法制造业信息化评估实施指南第章智能装备传感器与仪器仪表通用技术特性与分类可靠性设计智能传感器寿命预测智能传感器的性能评估接口与通信有线通信接口无线通信接口应用案例自动识别设备通用技术自动识别技术分类设计规范设备选型测试规范接口与通信设计规范测试规范应用案例人机协作系统人机协作系统模块组成和设计人机协作系统采集处理模块设计人机协作系统交互决策模块设计人机协作系统应用处理模块设计接口与通信人机协作接口人机协作通信技术测试与评估虚拟现实应用软件性能测试指标虚拟现实应用软件性能测试流程应用案例控制系统通用技术控制方法数据采集和存储人机界面及可视化测试标准接口与通信控制设备的信息模型控制系统的时钟同步控制系统设备接口控制设备系统互联规则通信协议一致性编程工程数据交换控制逻辑程序控制程序架构控制标签与数据流功能块应用案例增材制造装备通用技术增材制造技术工艺分类增材制造材料与工艺选择增材制造典型工艺流程增材制造装备应用数据与接口接口数据格式数据预处理测试与评估成形零件性能测试成形零件尺寸测试应用案例工业机器人通用技术工业机器人电气设备及系统通用技术条件工业机器人控制单元的信息安全通用要求工业机器人电气安全工业机器人交流伺服电机技术条件工业机器人控制装置技术条件机器人模块化的分类原则工业机器人安全要求接口与通信工业机器人对象字典机床工业机器人数控系统编程语言测试与评估工业机器人能效评估导则工业机器人运行效率评价方法双臂工业机器人性能及其试验方法工业机器人特殊气候环境可靠性要求基于可编程控制器的工业机器人运动控制规范工业机器人安全实施规范工业机器人性能规范及其试验方法工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南应用案例数控机床通用技术数控机床组成数控机床分类可靠性设计与评定性能评估设计数控机床选型使用与维护规范接口与通信数控机床接口设计数控机床信息模型数控机床的时钟同步设计数控机床的通信协议设计检测监控数控机床的检测方法选择数控机床的监控方式选择应用案例工艺装备通用技术通用制造工艺分类工艺装备设计选择规则工艺装备设计选择程序工艺装备设计程序工艺装备验证规则接口与监控应用案例检验检测装备通用技术工业数据源和采集方式工业数据采集方式机器视觉在线检测系统 生产过程在线测量接口与通信交换信息的数据通信格式和方法工业数据采集要求设备管理效能状态检测与校准故障诊断应用案例第章智能工厂智能工厂概念与内涵智能工厂概念智能工厂内涵与特征智能工厂设计与交付智能工厂设计与交付概念智能工厂设计智能工厂生产过程控制数据传输协议（摘自 —）基于云制造的智能工厂架构要求（摘自 —）工业自动化系统时钟同步、管理与测量通用规范（摘自 —）智能工厂交付智能工厂安全监测有效性评估方法（摘自 —）智能工厂通用技术要求（摘自 —）智能工厂安全控制要求（摘自 —）工业控制异常监测工具技术要求（摘自 —）过程工业能源管控系统技术要求（摘自 —）智能设计智能设计概念产品设计与仿真产品设计与仿真系统构建原则（摘自 —）数字资源库构建（摘自 —）产品设计（摘自 —）工艺设计与仿真智能工艺设计的基本概念智能工艺设计的内涵智能工艺设计需求分析智能工艺设计模型分析试验设计与仿真数字仿真建模（摘自 —）试验设计需求的智能转化（摘自 —）智能生产智能生产概念智能化生产总体要求（摘自 —）工业互联网架构（摘自 —）智能化生产结构组成（摘自 —）工业互联网智能化生产平台业务架构（摘自 —）工业互联网智能化生产运行机制（摘自 —）智能化生产系统构成与关键技术要求（摘自 —）智能化生产分阶段规划要求（摘自 —）智能化生产信息化规划要求（摘自 —）智能化生产数字化要求（摘自 —）智能化生产制造运行管理要求（摘自 —）智能化生产智能检测及质量控制要求（摘自 —）智能化生产能效检测要求（摘自 —）智能化生产信息安全要求（摘自 —）智能计划调度智能制造生产计划与排程（摘自 —）智能排程模块技术要求（摘自 —）智能生产执行智能制造生产执行（摘自 —）智能生产案例智能质量管理智能制造质量管控（摘自 —）生产装备全生命周期管理模型（摘自 —）生产装备全生命周期管理信息化（摘自 —）智能管理智能管理概念（摘自 —）采购管理采购组织架构（摘自 —）采购战略管理（摘自 —）销售管理（摘自 —）资产管理资产管理综述（摘自 —）设备可靠性评估（摘自 —）能源管理能源管理体系模式（摘自 —）数据中心能源管理体系（摘自 —）安全环境健康管理与结构（摘自 —）安全管理基本框架（摘自 —）安全控制分类表（摘自 —）与职业健康安全管理体系（摘自 —）工厂智能物流工厂智能物流概念智能仓储智能仓储体系仓储服务基本质量要求（摘自 —）智慧仓储服务提供（摘自 —）智慧物流仓内技术自动化仓储物流设备控制层的功能安全设计要求（摘自 —）智能仓储案例智能配送智能运输体系智慧配送服务提供（摘自 —）运输与仓储概述（摘自 —）运输与仓储数据交换信息流程与信息内容（摘自 —）业务集成优化基于模型的系统工程术语和定义应用于嵌入式系统的系统工程过程模型（摘自 —）系统工程过程的具体活动（摘自 —）贯穿嵌入式系统生存周期的系统工程应用（摘自 —）嵌入式系统应用系统工程的管理要求（摘自 —）数字主线技术术语和定义流程工厂体系结构（摘自 —）概念数据模型（摘自 —）参考数据（摘自 —）参考数据的注册和维护（摘自 —）第章智能服务智能服务概念与内涵大规模个性化定制大规模个性化定制技术框架（摘自 —）大规模个性化定制设计（摘自 —）大规模个性化定制制造（摘自 —）网络化协同制造网络化协同制造技术框架（摘自 —）业务架构与信息模型网络协同设计框架（摘自 —）软件接口和数据交互（摘自 —）面向全生命周期设计要求（摘自 —）多学科协同仿真系统架构（摘自 —）虚拟企业联盟云制造（摘自 —， —）远程运维保障运维保障技术框架远程运维技术要求远程运维系统框架远程加工运维保障数控机床远程运维保障数控加工故障模式识别与预测性维护远程服役运维保障预测性维护要求离散制造预测性维护实施案例典型设备预测性维护实施案例共享制造共享制造技术框架制造能力共享匹配智能制造能力成熟度等级（摘自 —）离散型智能制造能力智能制造能力成熟度模型（摘自 —）共享制造过程管理制造运行管理结构模型制造生产运行管理智慧供应链智慧供应链技术框架（摘自 —）智慧供应链构建评估智慧供应链运行监控供应链监控用集装箱电子箱封应用技术（摘自 —）供应链资产管理体系实施（摘自 —）第章工业网络工业无线网络无线局域网（）无线传感器网络（）工厂自动化过程自动化的工业无线网络（）物联网（）应用案例工业有线网络现场总线工业无源光纤网络（）工业综合布线应用案例工业网络融合中间件集成物理系统（）应用案例工业网络资源管理无线网络系统管理网络地址管理应用案例第章智能赋能人工智能知识服务机器学习（摘自 —）知识图谱技术框架（摘自 —）语音识别与合成（摘自 —）基本概念与专家系统（摘自 —）情感计算用户界面和模型（摘自 —）平台与支撑深度学习框架平台计算资源规范（摘自 —）性能评估面向机器学习的数据标注规程（摘自 —）深度学习算法评估规范（摘自——）应用管理工业大数据数据平台数据处理流式计算要求（摘自 —）分布式离线分析要求（摘自 —）分布式在线分析要求（摘自 —）表达式计算要求（摘自 —）数据管理与治理数据流程相关规定性文件数据采集相关要求（摘自 —）数据存储相关要求（摘自 —）工业软件软件产品与系统工业参考架构（摘自）工程中间件平台通用要求（摘自）工业组件化封装服务与管理软件生存周期过程指南（摘自 —）工业软件质量要求（摘自）工业软件分类分级和测评（摘自）工业技术软件化工业控制计算机系统软件第部分：文档管理指南（摘自 —）工业控制计算机系统软件第部分：用户软件文档（摘自 —）工业控制计算机系统软件第部分：工程化文档规范（摘自 —）工业云资源工业云参考模型（摘自 —）基于工业云平台的个性化定制技术要求（摘自 —）服务工业云服务计量指标（摘自 —）工业云服务协议指南（摘自 —）工业云服务能力通用要求（摘自 — ）工业云服务数据管理通用要求（摘自 —）工业云服务知识库接入与管理要求（摘自 —）工业云服务资源配置要求（摘自 —）工业云服务能力评估（摘自 —）工业云典型应用方案边缘计算架构与技术要求物联网边缘计算系统架构（摘自 —）物联网边缘计算功能架构（摘自 —）边缘计算参考架构（摘自 —）边缘计算安全防护范围（摘自 —）边缘计算安全框架（摘自 —）边缘计算基础设施安全要求（摘自 —）边缘计算网络安全要求（摘自 —）边缘资源应用安全要求（摘自 —）边缘资源支撑功能要求（摘自 —）工业互联网边缘控制器的位置和功能参考模型（摘自 —）多接入边缘计算平台安全防护范围（摘自 —）核心网边缘计算系统架构（摘自 —）基于网络的边缘计算技术要求（摘自 —）接口（摘自 —）边缘网络要求边缘网络过渡技术概述（摘自 —）无状态的边缘网络（摘自 —）有状态的边缘网络（摘自 —）边缘网络轻量级过渡技术（摘自 —）数据管理要求边缘计算数据安全要求（摘自 —）应用案例数字孪生通用要求复杂产品数字孪生体系架构（摘自 —）虚实数据管理逻辑架构和功能（摘自 —）数字孪生模型逻辑架构和功能（摘自 —）复杂产品数字孪生模型（摘自 —）物理虚拟空间同步映射逻辑架构和功能（摘自 —）设计制造服务协同逻辑架构和功能（摘自 —）数字孪生的概念与架构（摘自 —）数字孪生的基本要求（摘自 —）数字孪生的安全要求（摘自 —）功能要求数字孪生的功能要求（摘自 —）智能建造数字孪生车间技术要求（摘自 —）数据交互与接口（摘自 —）测试与评估（摘自 —）服务应用数字孪生助力新能源装备制造智能化升级案例数字孪生的可视化元素（摘自）数据中心数字孪生技术规范的应用（摘自 —）区块链过程管理区块链技术标准体系结构区块链技术架构（摘自 —）区块链主要威胁分析（摘自 —）区块链技术架构安全要求（摘自 —）区块链密码应用技术架构（摘自 —）区块链密码应用总体要求（摘自 —）风险分析（摘自 —）业务流程关键技术标准互操作标准产业服务标准通用服务标准区块链密码应用需求（摘自 —）区块链的各业务环节的密码应用技术要求（摘自 —）参考文献
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前 言
第七版前言《机械设计手册》第一版于年出版发行，结束了我国机械设计领域此前没有大型工具书的历史，起到了推动新中国工业技术发展和为祖国经济建设服务的重要作用。经过多年的发展，《机械设计手册》已修订六版，累计销售万套。作为国家级重点科技图书，《机械设计手册》多次获得国家和省部级奖励。其中，年获全国科技大会科技成果奖，年获化工部优秀科技图书奖，年获全国优秀科技图书二等奖，年获全国化工科技进步二等奖， 年获中国石油和化学工业科技进步二等奖，年获中国机械工业科技进步二等奖；多次荣获全国优秀畅销书奖。《机械设计手册》（以下简称《手册》）始终秉持权威实用、内容齐全、简明便查的编写特色。突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他权威资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新技术、新材料和新工艺，采用了最新的标准、规范，广泛收集了具有先进水平并实现标准化的新产品。《手册》第六版出版发行至今已有年的时间，在这期间，机械设计与制造技术不断发展，新技术、新材料、新工艺和新产品不断涌现，标准、规范和资料不断更新，以信息技术为代表的现代科学技术与制造技术相融合也赋予机械工程全新内涵，给机械设计带来深远影响。在此背景之下，经过广泛调研、精心策划、精细编校，《手册》第七版将以崭新的面貌与全国广大读者见面。《手册》第七版主要修订如下。一、在适应行业新技术发展、提高产品创新设计能力方面新增第篇“机器人构型与结构设计”，帮助设计人员了解机器人领域的关键技术和设计方法，进一步扩展机械设计理论的应用范围。新增第篇“智能制造系统与装备”，推动机械设计人员适应我国智能制造标准体系下新的设计理念、设计场景和设计需求。第篇新增了“机械设计中的材料选用”一章，为机械设计人员提供先进的选材理念、思路及材料代用等方面的指导性方法和资料。第篇新增了摆线行星齿轮传动，谐波传动，面齿轮传动，对构齿轮传动，锥齿轮轮体、支承与装配质量检验，锥齿轮数字化设计与仿真等内容，以适应齿轮传动新技术发展。第篇新增了减速器传动比优化分配数学建模，减速器的系列化、模块化，双圆弧人字齿减速器，机器人用谐波传动减速器，新能源汽车变速器，风电、核电、轨道交通、工程机械的齿轮箱传动系统设计等内容。第篇新增了“工程振动控制技术应用实例”，通过个实例介绍不同场景下振动控制的方法和效果。第篇新增了“机架现代设计方法”一章，以突出现代设计方法在机架有限元分析和机架结构优化设计中的应用。将“液压传动”篇与“液压控制”篇合并成为新的第篇“液压传动与控制”，完善了液压技术知识体系，新增了液压回路图的绘制规则，液压元件再制造，液压元件、系统及管路污染控制，液压元件和配管、软管总成、液压缸、液压管接头的试验方法等内容。第篇完善了气动技术知识体系，新增了配管、气动元件和配管试验、典型气动系统及应用等内容。二、在新产品开发、新型零部件和新材料推广方面各篇介绍了诸多适应技术发展和产业亟需的新型零部件，如永磁联轴器、风电联轴器、钢球限矩联轴器、液压安全联轴器等；活塞缸固定液压离合器、液压离合器制动器、活塞缸气压离合器等；石墨滑动轴承、液体动压轴承、型带座外球面球轴承、长弧面滚子轴承、滚柱交叉导轨副等；不锈弹簧钢丝、高应力液压件圆柱螺旋压缩弹簧等。在采用新材料方面，充实了钛合金相关内容，新增了打印生物降解材料、机动车玻璃安全技术规范、碳纳米管材料及特性等内容。 三、在贯彻新标准方面各篇均全面更新了相关国家标准、行业标准等技术标准和资料。为适应数字化阅读需求，方便读者学习和查阅《手册》内容，本版修订同步推出了《机械设计手册》网络版，欢迎购买使用。值此《机械设计手册》第七版出版之际，向参加各版编撰和审稿的单位和个人致以崇高的敬意！向一直以来陪伴《手册》成长的读者朋友表示衷心的感谢！由于编者水平和时间有限，加之《手册》内容体系庞大，修订中难免存在疏漏和不足，恳请广大读者继续给以批评指正。编者
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产品特色
内容简介
《机械设计手册》第七版共卷，涵盖了机械常规设计的所有内容。其中第卷包括气动，机器人构型与结构设计，智能制造系统与装备。本手册具有权威实用、内容齐全、简明便查的特点。突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他权威资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新材料、新方法、新技术、新工艺和新产品。本手册可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考使用。
作者简介
无
目 录
第篇 气动第章基础理论气动术语（摘自 —）图形符号气动应用示例（摘自 —）气动技术的特点与发展概述气动技术的特点各种传动与控制方式的比较气动技术的优点气动技术的缺点气动技术的应用及发展气动技术的应用气动技术的发展气动工作介质空气的组成与度量空气的物理性质理想气体的状态方程及状态变化过程干空气与湿空气压缩空气管路水分计算举例空气污染及其控制空气热力学和流体动力学规律闭口系统热力学第一定律闭口系统热力学第二定律空气的热力过程开口系统能量平衡方程式可压缩气体的定常管内流动气体通过收缩喷嘴或小孔的流动充、放气系统的热力学过程气阻和气容的特性及计算气动管路的压力损失气动元件的通流能力第章气动系统气源及周边元件气源设备空气压缩机空气压缩机产品标准目录空气压缩机的分类、工作原理和选用计算真空系统概述与真空泵真空系统的概述真空泵产品标准目录真空泵类型、原理及选用后冷却器主管路油水分离器储气罐管道系统压缩空气网络的主要组成部分压缩空气管路的网络布局泄漏的计算及检测压缩空气应用原则气动管路网络的压力损失的计算举例管路直径的计算及图表法主管路与支管路的尺寸配置气源处理元件概述自动排水器（主管路）过滤器过滤器的分类与功能主管路过滤器压缩空气过滤器油雾分离器（除油型过滤器）微雾分离器超微雾分离器除臭过滤器水滴分离器洁净气体过滤器压缩空气干燥器压缩空气干燥器相关标准目录干燥器的分类、工作原理和选用冷冻式压缩空气干燥器吸附式压缩空气干燥器油雾器空气组合元件（气源处理装置）系列三联件的结构、材质和特性（亚德客）系列过滤减压阀结构、尺寸及特性（亚德客）系列空气过滤组合三联件规格、尺寸及特性（上海新益）系列空气过滤组合（二联件）结构尺寸及产品型号（上海新益）费托斯精密型减压阀麦特沃克三联件（管道补偿）不锈钢过滤器、调压阀、油雾器（公司）局部增压元件型增压器（）型增压器（）局部真空元件真空发生器的主要技术参数单级真空发生器及多级真空发生器的技术特性普通真空发生器及带喷射开关真空发生器的技术特性省气式组合真空发生器的原理及技术参数真空发生器的选择步骤第章气动系统控制元件压力控制阀分类溢流阀溢流阀的分类、结构及工作原理溢流阀（安全阀）产品概览减压阀减压阀的分类减压阀基本工作原理减压阀的性能参数减压阀的选择与使用过滤减压阀增压阀顺序阀流量控制阀流量控制阀分类节流阀原理带消声器的排气节流阀和快排型排气节流阀防止活塞杆急速伸出阀节气阀方向控制阀方向控制阀的分类电磁方向阀电磁方向阀工作原理电磁换向阀主要技术参数方向控制阀的选用方法几种电磁阀产品介绍气控方向阀机械控制换向阀人力控制方向阀压电阀单方向控制型阀使用注意事项其他方向阀其他方向阀概览二通流体阀（介质阀）大功率三位三通中封式换向阀残压释放阀防爆电磁阀阀二位二通高温、高压电磁阀阀岛（集成阀组）阀岛的定义及概述网络及控制技术现场总线的类型阀岛的分类阀岛的结构及特性（以坚固的模块型结构的阀岛为例）阀岛及阀岛阀岛概述阀岛简介直接安装型阀岛使用设定 阀岛阀岛阀岛阀岛选择的注意事项比例控制阀、伺服阀及电气数字控制阀气动比例控制阀伺服阀概论气动断续控制与气动连续控制区别开环控制与闭环控制电气比例伺服系统的组成及原理电气比例伺服控制阀的组成电气比例伺服阀结构、工作原理及特点气动比例伺服阀气动比例阀的分类气动比例伺服阀的介绍电气数字控制阀步进电机式电气数字阀高速电磁开关式电气数字阀压电驱动器式电气数字阀真空控制阀分类真空减压阀（真空调速阀）真空辅助阀（安全阀逻辑阀高效阀）真空安全阀真空逻辑阀真空切换阀（真空供给破坏阀） 真空用电气比例阀（型）真空、吹气两用阀第章气动系统执行元件气缸气动执行元件的分类气动执行元件分类表气动执行元件的分类说明普通气缸普通气缸的工作原理普通气缸性能分析气缸设计、计算普通气缸的安装形式气动执行元件的结构、原理高速气缸与低速气缸低摩擦气缸耐超低温气缸与耐高温气缸符合标准的导向装置普通气缸应用注意事项无杆缸定位器（伺服缸）气缸产品介绍小型圆形气缸（摘自 —和非标）紧凑型气缸（摘自 —和非标）普通型气缸（摘自 —和非标）气爪（气动手指）气爪的分类影响气爪选择的一些因素及与工件的选配气爪夹紧力计算气爪夹紧力计算举例比例气爪气爪选择时应注意事项气动马达气动马达的结构、原理和特性气动马达的特点气动马达的选择与使用摆动气动马达（摆动气缸）叶片式摆动气缸齿轮齿条式摆动气缸气动肌肉真空吸盘真空吸盘的分类及应用真空吸盘的材质特性及工件材质对真空度的影响真空吸盘运动时力的分析及计算、举例气枪第章气动系统其他元件润滑元件压缩空气油雾器集中润滑元件气动消声器和排气洁净器气动消声器概述消声器的消声原理消声器分类消声器选用注意事项排气洁净器液压缓冲器气液转换单元压力开关（气压和真空压力开关）气压压力开关真空压力开关流量开关磁性开关（接近开关）气动显示器第章气动系统配管气动配管相关标准目录与摘录气动配管现行相关标准目录气动管接头及其相关件公称压力系列气动系统及元件硬管外径和软管内径管子管子的分类软管硬管影响气管损坏的环境因素气管使用注意事项管接头螺纹的种类公制螺纹、螺纹与螺纹的连接匹配接头的分类及介绍快插接头简介倒钩接头快拧接头卡套接头快速接头多管对接式接头使用注意事项第章气动元件和配管试验气动试验概述气动元件和配管试验方法容积式压缩机验收试验（摘自 —）中、高压往复活塞空气压缩机的试验方法（摘自 —）气动真空发生器的试验方法（摘自 —）气动减压阀的试验方法气动减压阀和过滤减压阀的主要特性的试验方法（摘自 —）气动减压阀的试验方法（摘自 —）气动换向阀的试验方法（摘自 —）气动电气压力控制阀的主要特性的试验方法（摘自 —）气缸的试验方法（摘自 —）齿轮式气动马达的检验方法（摘自 —）气动消声器的试验方法（摘自 —）一般用压缩空气过滤器的试验方法（摘自 —）压缩空气干燥器规范与试验压缩空气干燥器的试验方法（摘自 —）一般用冷冻式压缩空气干燥器的试验方法（摘自 —）一般用吸附式压缩空气干燥器的试验方法（摘自 —）气动油雾器的试验方法气动油雾器的主要特性的试验方法（摘自 —）气动油雾器的试验方法（摘自 —）气动管接头的试验方法（摘自 —）用于塑料管的插入式气动管接头试验方法（摘自 —）气动圆柱形快换接头试验方法（摘自 —）气动元件可靠性评估方法气动元件可靠性评估方法的一般程序（摘自 —）气动调压阀可靠性评估方法（摘自 —）气动换向阀可靠性评估方法（摘自 —）气动止回阀、梭阀、双压阀（与阀）、单向节流阀及快排阀可靠性评估方法（摘自 —）带活塞杆的气缸可靠性评估方法（摘自 —）基于加速寿命试验的气动元件可靠性评估通用指南和程序（摘自 —）第章气动系统气动基本回路换向回路速度控制回路压力、力矩与力控制回路位置控制回路典型应用回路同步回路延时回路自动往复回路防止启动飞出回路防止落下回路缓冲回路真空回路其他回路应用举例气动系统的常用控制方法及设计气动顺序控制系统顺序控制的定义顺序控制系统的组成顺序控制器的种类继电器控制系统概述常用继电器控制电路典型的继电器控制气动回路气动程序控制系统的设计方法可编程控制器的应用可编程控制器的组成可编程控制器工作原理可编程控制器常用编程指令控制系统设计步骤控制系统设计举例气动系统设计计算设计计算流程与技术要求执行元件的选择配置及动力和运动的分析气动执行元件的选择配置循环时间及动作顺序的确定动力分析和运动分析确定主要参数回路压力的选定确定执行元件主要结构参数执行元件耗气量的计算控制方式的选择气动系统图的设计与拟定气动控制回路的设计拟定与绘制气动系统原理图选择气动元件气动控制元件的选择其他气动元件及气源的选择气动系统的施工设计气动系统的设计举例鼓风炉钟罩式加料装置气动系统设计半自动落料机床气动系统设计第章典型气动系统及应用煤矿机械气动系统防爆型矿用双锚索自动下料机气动系统型防爆胶轮车气动系统煤矿气动单轨吊驱动部系统电缆剥皮机气动系统机阀岛集成气动系统冶金、铸造机械气动系统导向翻板装置气动系统铸造车间水平分型覆膜砂制芯机气动系统化工与橡塑机械气动系统化工药浆浇注设备气动系统防爆药柱包覆机气动系统卧式注塑机全自动送料机械手气动系统机床设备气动系统加工中心气动系统床气动系统矿用全气动锯床系统切割平板设备气动系统气动打标机系统铅酸蓄电池回收处理刀切分离器气动系统轻工机械气动系统胶印机全自动换版装置气动控制系统盘类瓷器磨底机气动系统点火器自动传送气动系统包装与物流机械气动系统纸箱包装机气动系统微型瓶标志自动印刷气动系统方块地毯包装机自动包箱气动系统自动物料（药品）装瓶系统气动系统铁路、舰船、航空航天设备气动系统电控气动塞拉门气动系统气控式水下滑翔机气动系统垂直起降火箭运载器着陆支架收放气动系统机械手、机器人气动系统冲床上下料气动机械手系统生产线工件搬运机械手气动系统砖坯码垛机机械手爪气动系统升降电梯轿厢双开移门气动系统连续行进式缆索维护机器人气动系统真空设备气动系统数控车床用真空夹具系统码垛机器人多功能抓取装置气动系统微型电子器件贴片机气动系统禽蛋自动卸托机气动系统第章气动产品的应用简介防扭转气缸在叠板对齐工艺上的应用气动产品在装配工艺上的应用带导轨气缸中型导向单元在轴承衬套装配工艺上的应用三点式气爪防扭转紧凑型气缸在轴类装配卡簧工艺上的应用特殊轴向对中气缸紧凑型气缸等在轴类套圈装配工艺上的应用小型滑块驱动器防扭转紧凑型气缸在内孔装配卡簧工艺上的应用防扭转气缸倍力气缸对需内芯插入部件进行预加工工艺装配上的应用标准气缸倍力气缸在木梯横挡的装配工艺的应用夹紧工艺应用倍力气缸放大曲柄机构对工件的夹紧工艺的应用膜片气缸对平面形工件的夹紧工艺的应用防扭转紧凑气缸配合液压系统的多头夹紧系统的应用摆动夹紧气缸对工件的夹紧工艺的应用气动产品在送料（包括储存、蓄料）等工艺上的应用多位气缸对多通道工件输入槽的分配送料应用止动气缸对前一站储存站的缓冲蓄料应用双活塞气缸对工件的抓取和输送中间耳轴型标准气缸在自动化车床的供料应用标准气缸在螺纹滚压机供料上的应用带后耳轴的标准气缸在涂胶机供料上的应用标准气缸在圆杆供料装置上的应用无杆缸双活塞缸平行气爪阻挡气缸在底部凹陷工件上抓取供料的应用叶片式摆动气缸在供料分配送料上的应用抗扭转紧凑型气缸实现步进送料叶片式摆动气缸（°）对片状工件的正反面翻转工艺的应用平行气爪的应用气动产品在冲压工艺上的应用气动产品在孔切刻工艺上的应用无杆缸直线坐标气缸在孔机上的应用液压缓冲器等气动组件在孔机上的应用带液压缓冲器的直线单元在管子端面倒角机上的应用倍力气缸在薄壁管切割机上的应用无杆缸在薄膜流水线上高速切割工艺的应用气动产品在专用设备工艺上的应用紧凑型气缸倍力气缸在金属板材弯曲成形上的应用抽吸率升降可调整的合金焊接机上的应用双齿轮齿条扁平气缸在涂胶设备上的应用普通气缸配置滑轮的平衡吊应用气动肌肉的应用气动肌肉作为专用夹具的应用气动肌肉在机械提升设备上的应用气动肌肉在轴承装卸工艺上的应用真空比例伺服测量工艺的应用止动气缸在输送线上的应用多位气缸电动伺服轴完成二维工件的抓取应用直线坐标气缸（多位功能）带棘轮分度摆动气缸在二维工件的抓取应用直线组合摆动气缸伺服定位轴在光盘机供料系统上的应用气动软停止在生产线上快速喂料的应用真空吸盘在板料分列输送装置上的应用真空吸盘摆动气缸无杆缸对板料旋转输送上的应用特殊吸盘直线组合摆动气缸缓冲压机供料上的应用气障（气动传感器）摆动气缸在气动头断裂监测系统上的应用利用喷嘴挡板感测工件位置的应用带导轨无杆气缸在滚珠直径测量设备上的应用倍力气缸在传送带上的张紧跑偏工艺上的应用带导轨无杆气缸叶片摆动气缸在包装上的应用导向驱动装置上的应用模块化驱动上的应用抓取和放置驱动上的应用二维小型抓取放置驱动上的应用二维中型大型抓取放置驱动上的应用二维线性门架驱动上的应用三维悬臂轴驱动上的应用三维门架驱动上的应用第章气动系统节能气动系统节能理论空气消耗量压缩空气的有效能气动功率能量损失分析气动系统节能技术节能技术路线压缩空气泄漏吹气合理化真空吸附高效化局部增压驱动元件节能低功率元件过滤元件规范化管理能源可视化工厂的节能计算第章气动系统安装、调试、维护及故障处理气动系统的安装气动系统的安装内容与准备工作气动元件和配管安装总则气动控制元件的安装要求气动系统配管的安装要求气动系统的调试气动系统的维护维护与检修维护工作内容气动系统故障诊断与排除气动系统故障类型及特点气动系统故障诊断策略与方法气动系统常见故障与排除方法参考文献第篇 机器人构型与结构设计第章机器人构型综合与设计的集设计理论概述集的定义完整运动定理集的数量集的分类集中的包含关系集的合成定律移动特征合成定律转动特征合成定律并联机构数综合第章集运算法则集求交运算集求交运算的性质集的求交运算法则以求交对象分类的集求交运算法则按求交结果分类的集求交运算法则集求并运算求并运算性质以求并结果为第一类完整运动集的分类求并法则集转置运算转置运算性质转置运算法则第章机器人运动副与基础部件概述运动副的基本作用基础部件的作用与意义简单与复合运动副机器人驱动系统机器人一般驱动方式新型现代机器人驱动与传动单元机器人驱动系统常用电机机器人驱动系统常用减速器 机器人系统传感器视觉传感器力觉传感器位移传感器机器人通信与控制系统机器人控制系统机器人通信与控制系统硬件第章工业机器人构型与结构概述工业串联机器人构型串联机器人构型设计基本原理运动学逆解解析法数值法三动杆理论工业串联机器人的基本结构典型串联工业机械臂少自由度串联机械臂六自由度串联机械臂冗余串联机械臂协作机械臂第章并联机器人构型与结构概述并联机构支链转动轴线迁移定理并联机构支链构型设计具有纯移动末端特征的机器人支链Ⅰ（，）类支链设计 Ⅰ（，，）类支链设计具有一维转动末端特征的机器人支链设计Ⅰ（，，，α）类支链设计Ⅰ（，，α）类支链设计Ⅱ（，，α）类支链设计Ⅱ（α，，）类支链设计Ⅱ（，α，）类支链设计Ⅱ（α，）类支链设计Ⅱ（，α）类支链设计具有二维转动末端特征的机器人支链设计Ⅰ（，，，α，β）类支链设计Ⅱ（α，β，，）类支链设计Ⅱ（，，α，β）类支链设计Ⅱ（，α，β）类支链设计Ⅱ（α，β，）类支链设计Ⅱ（α，β）类支链设计Ⅲ（，，α，β）类支链设计Ⅲ（α，，，β）类支链设计具有三维转动末端特征的机器人支链设计Ⅰ（，，，α，β，γ）类支链设计 Ⅱ（α，β，γ，）类支链设计Ⅱ（，α，β，γ）类支链设计Ⅱ（α，β，γ）类支链设计Ⅲ（，，α，β，γ）类支链设计Ⅲ（α，，，β，γ）类支链设计Ⅲ（α，β，，，γ）类支链设计并联机构整体构型设计纯移动并联机构二维移动并联机构三维移动并联机构纯转动并联机构二维转动并联机构三维转动并联机构少自由度并联机构一移一转并联机构二移一转并联机构三移一转并联机构一移二转并联机构二移二转并联机构三移二转并联机构一移三转并联机构二移三转并联机构六自由度并联机构典型并联机构案例分析纯移动并联机构案例少自由度并联机构案例六自由度并联机构第章实用新型并联机器人构型与结构概述协作机器人构型与结构设计并联机构单元化构型设计单元化并联机构的单输出组合设计单元化并联机构的双输出组合设计具有双输出末端的并联协作机器人案例微纳操作机器人构型设计机构输入输出关联关系并联微纳机器人构型典型并联微纳机器人案例第章足式机器人构型与结构概述人形（双足）机器人构型与结构人形（双足）机器人肢体构型人形（双足）机器人的系统构型人形（双足）机器人设计思路人形（双足）机器人典型案例多足机器人构型与结构多足机器人腿部构型典型六足机器人案例第章机器人机构性能评价与尺度优化设计概述并联机器人机构性能评机器人工作空间并联机器人奇异性并联机器人的运动力交互特性非冗余并联机构的性能指标冗余并联机构的性能指标并联机器人机构的误差特性纯平动并联机器人机构误差评空间混合自由度并联机器人机构误差评机器人机构尺度优化设计机器人机构参数设计空间机器人机构参数设计空间的定义不同特征参数数量的参数空间并联机器人运动力传递特性、优质工作空间与机构尺度关系并联机器人机构误差特性与尺度参数关系基于性能图谱法的平面并联机器人尺度综合基于目标函数法的五自由度并联加工机器人尺度优化并联机器人性能设计典型案例第章机器人型装备设计案例概述重载锻造操作机设计伺服压力机设计六自由度微调与定位平台设计电机型重载灵巧摇摆台设计参考文献第篇 智能制造系统与装备第章智能制造基础体系智能制造系统与装备概述智能制造系统架构智能制造基本概念及各系统模型智能制造常用基础术语智能制造参考模型智能工厂参考模型虚拟工厂信息模型数字化车间参考模型云制造参考模型元数据与数据字典元数据数据字典对象标识智能制造系统安全功能安全网络安全智能制造系统可靠性工程管理技术方法可靠性设计评审可靠性评估智能制造检测系统检测要求检测方法检测技术智能制造系统评制造业信息化评估体系智能制造能力成熟度智能制造能力成熟度评价方法制造业信息化评估实施指南第章智能装备传感器与仪器仪表通用技术特性与分类可靠性设计智能传感器寿命预测智能传感器的性能评估接口与通信有线通信接口无线通信接口应用案例自动识别设备通用技术自动识别技术分类设计规范设备选型测试规范接口与通信设计规范测试规范应用案例人机协作系统人机协作系统模块组成和设计人机协作系统采集处理模块设计人机协作系统交互决策模块设计人机协作系统应用处理模块设计接口与通信人机协作接口人机协作通信技术测试与评估虚拟现实应用软件性能测试指标虚拟现实应用软件性能测试流程应用案例控制系统通用技术控制方法数据采集和存储人机界面及可视化测试标准接口与通信控制设备的信息模型控制系统的时钟同步控制系统设备接口控制设备系统互联规则通信协议一致性编程工程数据交换控制逻辑程序控制程序架构控制标签与数据流功能块应用案例增材制造装备通用技术增材制造技术工艺分类增材制造材料与工艺选择增材制造典型工艺流程增材制造装备应用数据与接口接口数据格式数据预处理测试与评估成形零件性能测试成形零件尺寸测试应用案例工业机器人通用技术工业机器人电气设备及系统通用技术条件工业机器人控制单元的信息安全通用要求工业机器人电气安全工业机器人交流伺服电机技术条件工业机器人控制装置技术条件机器人模块化的分类原则工业机器人安全要求接口与通信工业机器人对象字典机床工业机器人数控系统编程语言测试与评估工业机器人能效评估导则工业机器人运行效率评价方法双臂工业机器人性能及其试验方法工业机器人特殊气候环境可靠性要求基于可编程控制器的工业机器人运动控制规范工业机器人安全实施规范工业机器人性能规范及其试验方法工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南应用案例数控机床通用技术数控机床组成数控机床分类可靠性设计与评定性能评估设计数控机床选型使用与维护规范接口与通信数控机床接口设计数控机床信息模型数控机床的时钟同步设计数控机床的通信协议设计检测监控数控机床的检测方法选择数控机床的监控方式选择应用案例工艺装备通用技术通用制造工艺分类工艺装备设计选择规则工艺装备设计选择程序工艺装备设计程序工艺装备验证规则接口与监控应用案例检验检测装备通用技术工业数据源和采集方式工业数据采集方式机器视觉在线检测系统 生产过程在线测量接口与通信交换信息的数据通信格式和方法工业数据采集要求设备管理效能状态检测与校准故障诊断应用案例第章智能工厂智能工厂概念与内涵智能工厂概念智能工厂内涵与特征智能工厂设计与交付智能工厂设计与交付概念智能工厂设计智能工厂生产过程控制数据传输协议（摘自 —）基于云制造的智能工厂架构要求（摘自 —）工业自动化系统时钟同步、管理与测量通用规范（摘自 —）智能工厂交付智能工厂安全监测有效性评估方法（摘自 —）智能工厂通用技术要求（摘自 —）智能工厂安全控制要求（摘自 —）工业控制异常监测工具技术要求（摘自 —）过程工业能源管控系统技术要求（摘自 —）智能设计智能设计概念产品设计与仿真产品设计与仿真系统构建原则（摘自 —）数字资源库构建（摘自 —）产品设计（摘自 —）工艺设计与仿真智能工艺设计的基本概念智能工艺设计的内涵智能工艺设计需求分析智能工艺设计模型分析试验设计与仿真数字仿真建模（摘自 —）试验设计需求的智能转化（摘自 —）智能生产智能生产概念智能化生产总体要求（摘自 —）工业互联网架构（摘自 —）智能化生产结构组成（摘自 —）工业互联网智能化生产平台业务架构（摘自 —）工业互联网智能化生产运行机制（摘自 —）智能化生产系统构成与关键技术要求（摘自 —）智能化生产分阶段规划要求（摘自 —）智能化生产信息化规划要求（摘自 —）智能化生产数字化要求（摘自 —）智能化生产制造运行管理要求（摘自 —）智能化生产智能检测及质量控制要求（摘自 —）智能化生产能效检测要求（摘自 —）智能化生产信息安全要求（摘自 —）智能计划调度智能制造生产计划与排程（摘自 —）智能排程模块技术要求（摘自 —）智能生产执行智能制造生产执行（摘自 —）智能生产案例智能质量管理智能制造质量管控（摘自 —）生产装备全生命周期管理模型（摘自 —）生产装备全生命周期管理信息化（摘自 —）智能管理智能管理概念（摘自 —）采购管理采购组织架构（摘自 —）采购战略管理（摘自 —）销售管理（摘自 —）资产管理资产管理综述（摘自 —）设备可靠性评估（摘自 —）能源管理能源管理体系模式（摘自 —）数据中心能源管理体系（摘自 —）安全环境健康管理与结构（摘自 —）安全管理基本框架（摘自 —）安全控制分类表（摘自 —）与职业健康安全管理体系（摘自 —）工厂智能物流工厂智能物流概念智能仓储智能仓储体系仓储服务基本质量要求（摘自 —）智慧仓储服务提供（摘自 —）智慧物流仓内技术自动化仓储物流设备控制层的功能安全设计要求（摘自 —）智能仓储案例智能配送智能运输体系智慧配送服务提供（摘自 —）运输与仓储概述（摘自 —）运输与仓储数据交换信息流程与信息内容（摘自 —）业务集成优化基于模型的系统工程术语和定义应用于嵌入式系统的系统工程过程模型（摘自 —）系统工程过程的具体活动（摘自 —）贯穿嵌入式系统生存周期的系统工程应用（摘自 —）嵌入式系统应用系统工程的管理要求（摘自 —）数字主线技术术语和定义流程工厂体系结构（摘自 —）概念数据模型（摘自 —）参考数据（摘自 —）参考数据的注册和维护（摘自 —）第章智能服务智能服务概念与内涵大规模个性化定制大规模个性化定制技术框架（摘自 —）大规模个性化定制设计（摘自 —）大规模个性化定制制造（摘自 —）网络化协同制造网络化协同制造技术框架（摘自 —）业务架构与信息模型网络协同设计框架（摘自 —）软件接口和数据交互（摘自 —）面向全生命周期设计要求（摘自 —）多学科协同仿真系统架构（摘自 —）虚拟企业联盟云制造（摘自 —， —）远程运维保障运维保障技术框架远程运维技术要求远程运维系统框架远程加工运维保障数控机床远程运维保障数控加工故障模式识别与预测性维护远程服役运维保障预测性维护要求离散制造预测性维护实施案例典型设备预测性维护实施案例共享制造共享制造技术框架制造能力共享匹配智能制造能力成熟度等级（摘自 —）离散型智能制造能力智能制造能力成熟度模型（摘自 —）共享制造过程管理制造运行管理结构模型制造生产运行管理智慧供应链智慧供应链技术框架（摘自 —）智慧供应链构建评估智慧供应链运行监控供应链监控用集装箱电子箱封应用技术（摘自 —）供应链资产管理体系实施（摘自 —）第章工业网络工业无线网络无线局域网（）无线传感器网络（）工厂自动化过程自动化的工业无线网络（）物联网（）应用案例工业有线网络现场总线工业无源光纤网络（）工业综合布线应用案例工业网络融合中间件集成物理系统（）应用案例工业网络资源管理无线网络系统管理网络地址管理应用案例第章智能赋能人工智能知识服务机器学习（摘自 —）知识图谱技术框架（摘自 —）语音识别与合成（摘自 —）基本概念与专家系统（摘自 —）情感计算用户界面和模型（摘自 —）平台与支撑深度学习框架平台计算资源规范（摘自 —）性能评估面向机器学习的数据标注规程（摘自 —）深度学习算法评估规范（摘自——）应用管理工业大数据数据平台数据处理流式计算要求（摘自 —）分布式离线分析要求（摘自 —）分布式在线分析要求（摘自 —）表达式计算要求（摘自 —）数据管理与治理数据流程相关规定性文件数据采集相关要求（摘自 —）数据存储相关要求（摘自 —）工业软件软件产品与系统工业参考架构（摘自）工程中间件平台通用要求（摘自）工业组件化封装服务与管理软件生存周期过程指南（摘自 —）工业软件质量要求（摘自）工业软件分类分级和测评（摘自）工业技术软件化工业控制计算机系统软件第部分：文档管理指南（摘自 —）工业控制计算机系统软件第部分：用户软件文档（摘自 —）工业控制计算机系统软件第部分：工程化文档规范（摘自 —）工业云资源工业云参考模型（摘自 —）基于工业云平台的个性化定制技术要求（摘自 —）服务工业云服务计量指标（摘自 —）工业云服务协议指南（摘自 —）工业云服务能力通用要求（摘自 — ）工业云服务数据管理通用要求（摘自 —）工业云服务知识库接入与管理要求（摘自 —）工业云服务资源配置要求（摘自 —）工业云服务能力评估（摘自 —）工业云典型应用方案边缘计算架构与技术要求物联网边缘计算系统架构（摘自 —）物联网边缘计算功能架构（摘自 —）边缘计算参考架构（摘自 —）边缘计算安全防护范围（摘自 —）边缘计算安全框架（摘自 —）边缘计算基础设施安全要求（摘自 —）边缘计算网络安全要求（摘自 —）边缘资源应用安全要求（摘自 —）边缘资源支撑功能要求（摘自 —）工业互联网边缘控制器的位置和功能参考模型（摘自 —）多接入边缘计算平台安全防护范围（摘自 —）核心网边缘计算系统架构（摘自 —）基于网络的边缘计算技术要求（摘自 —）接口（摘自 —）边缘网络要求边缘网络过渡技术概述（摘自 —）无状态的边缘网络（摘自 —）有状态的边缘网络（摘自 —）边缘网络轻量级过渡技术（摘自 —）数据管理要求边缘计算数据安全要求（摘自 —）应用案例数字孪生通用要求复杂产品数字孪生体系架构（摘自 —）虚实数据管理逻辑架构和功能（摘自 —）数字孪生模型逻辑架构和功能（摘自 —）复杂产品数字孪生模型（摘自 —）物理虚拟空间同步映射逻辑架构和功能（摘自 —）设计制造服务协同逻辑架构和功能（摘自 —）数字孪生的概念与架构（摘自 —）数字孪生的基本要求（摘自 —）数字孪生的安全要求（摘自 —）功能要求数字孪生的功能要求（摘自 —）智能建造数字孪生车间技术要求（摘自 —）数据交互与接口（摘自 —）测试与评估（摘自 —）服务应用数字孪生助力新能源装备制造智能化升级案例数字孪生的可视化元素（摘自）数据中心数字孪生技术规范的应用（摘自 —）区块链过程管理区块链技术标准体系结构区块链技术架构（摘自 —）区块链主要威胁分析（摘自 —）区块链技术架构安全要求（摘自 —）区块链密码应用技术架构（摘自 —）区块链密码应用总体要求（摘自 —）风险分析（摘自 —）业务流程关键技术标准互操作标准产业服务标准通用服务标准区块链密码应用需求（摘自 —）区块链的各业务环节的密码应用技术要求（摘自 —）参考文献
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前 言
第七版前言《机械设计手册》第一版于年出版发行，结束了我国机械设计领域此前没有大型工具书的历史，起到了推动新中国工业技术发展和为祖国经济建设服务的重要作用。经过多年的发展，《机械设计手册》已修订六版，累计销售万套。作为国家级重点科技图书，《机械设计手册》多次获得国家和省部级奖励。其中，年获全国科技大会科技成果奖，年获化工部优秀科技图书奖，年获全国优秀科技图书二等奖，年获全国化工科技进步二等奖， 年获中国石油和化学工业科技进步二等奖，年获中国机械工业科技进步二等奖；多次荣获全国优秀畅销书奖。《机械设计手册》（以下简称《手册》）始终秉持权威实用、内容齐全、简明便查的编写特色。突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他权威资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新技术、新材料和新工艺，采用了最新的标准、规范，广泛收集了具有先进水平并实现标准化的新产品。《手册》第六版出版发行至今已有年的时间，在这期间，机械设计与制造技术不断发展，新技术、新材料、新工艺和新产品不断涌现，标准、规范和资料不断更新，以信息技术为代表的现代科学技术与制造技术相融合也赋予机械工程全新内涵，给机械设计带来深远影响。在此背景之下，经过广泛调研、精心策划、精细编校，《手册》第七版将以崭新的面貌与全国广大读者见面。《手册》第七版主要修订如下。一、在适应行业新技术发展、提高产品创新设计能力方面新增第篇“机器人构型与结构设计”，帮助设计人员了解机器人领域的关键技术和设计方法，进一步扩展机械设计理论的应用范围。新增第篇“智能制造系统与装备”，推动机械设计人员适应我国智能制造标准体系下新的设计理念、设计场景和设计需求。第篇新增了“机械设计中的材料选用”一章，为机械设计人员提供先进的选材理念、思路及材料代用等方面的指导性方法和资料。第篇新增了摆线行星齿轮传动，谐波传动，面齿轮传动，对构齿轮传动，锥齿轮轮体、支承与装配质量检验，锥齿轮数字化设计与仿真等内容，以适应齿轮传动新技术发展。第篇新增了减速器传动比优化分配数学建模，减速器的系列化、模块化，双圆弧人字齿减速器，机器人用谐波传动减速器，新能源汽车变速器，风电、核电、轨道交通、工程机械的齿轮箱传动系统设计等内容。第篇新增了“工程振动控制技术应用实例”，通过个实例介绍不同场景下振动控制的方法和效果。第篇新增了“机架现代设计方法”一章，以突出现代设计方法在机架有限元分析和机架结构优化设计中的应用。将“液压传动”篇与“液压控制”篇合并成为新的第篇“液压传动与控制”，完善了液压技术知识体系，新增了液压回路图的绘制规则，液压元件再制造，液压元件、系统及管路污染控制，液压元件和配管、软管总成、液压缸、液压管接头的试验方法等内容。第篇完善了气动技术知识体系，新增了配管、气动元件和配管试验、典型气动系统及应用等内容。二、在新产品开发、新型零部件和新材料推广方面各篇介绍了诸多适应技术发展和产业亟需的新型零部件，如永磁联轴器、风电联轴器、钢球限矩联轴器、液压安全联轴器等；活塞缸固定液压离合器、液压离合器制动器、活塞缸气压离合器等；石墨滑动轴承、液体动压轴承、型带座外球面球轴承、长弧面滚子轴承、滚柱交叉导轨副等；不锈弹簧钢丝、高应力液压件圆柱螺旋压缩弹簧等。在采用新材料方面，充实了钛合金相关内容，新增了打印生物降解材料、机动车玻璃安全技术规范、碳纳米管材料及特性等内容。 三、在贯彻新标准方面各篇均全面更新了相关国家标准、行业标准等技术标准和资料。为适应数字化阅读需求，方便读者学习和查阅《手册》内容，本版修订同步推出了《机械设计手册》网络版，欢迎购买使用。值此《机械设计手册》第七版出版之际，向参加各版编撰和审稿的单位和个人致以崇高的敬意！向一直以来陪伴《手册》成长的读者朋友表示衷心的感谢！由于编者水平和时间有限，加之《手册》内容体系庞大，修订中难免存在疏漏和不足，恳请广大读者继续给以批评指正。编者
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