機械系統設計(第二版)（簡體書）

《機械系統設計(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，在2005年第一版的基礎上總結近幾年的教學經驗及其他兄弟高校的建議修訂而成的。《機械系統設計(第2版)》從包括生產線的整個機械系統出發，按系統論“流”的觀點進行機械系統的分解，進而介紹機械系統設計的一般規律和方法。全書共九章，包括概述、機械系統的總體設計、機械系統的物料流設計、機械系統的能量流設計、機械系統的信息流與控制的設計、機械結構系統設計、機械運動系統設計、人機環境工程設計、機械系統設計的專家系統及仿真。《機械系統設計(第2版)》為高等學校機械設計制造及其自動化專業教材，也可作為相關專業的研究生教材以及供相關的工程技術人員使用。

《機械系統設計(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,機械設計制造及其自動化專業系列教材之一。

第一章 概述
第一節 系統與機械系統
第二節 機械系統設計的任務與過程
第三節 本課程的主要內容

第二章 機械系統的總體設計
第一節 概述
第二節 設計任務的形成與確定
第三節 機械系統的功能及指標分解
第四節 機械系統的方案設計
第五節 機械系統方案的評價
第六節 機械系統的總體布局設計及主要參數確定
第七節 機械系統總體設計實例

第三章 機械系統的物料流設計
第一節 概述
第二節 存儲子系統
第三節 輸送及搬運系統
第四節 物料的裝夾與定位裝置設計
第五節 制造系統的物流系統設計
第六節 物料流系統設計實例

第四章 機械系統的能量流設計
第一節 概述
第二節 能量流系統分析
第三節 工作機械載荷分析
第四節 普通動力機的種類、特性及其選用
第五節 伺服驅動裝置簡介第六節 能量流系統設計

第五章 機械系統的信息流與控制的設計
第一節 概述
第二節 信號的采集及處理
第三節 接口技術與監控系統
第四節 現代控制理論簡介
第五節 數控系統與伺服機構
第六節 機械系統的信息流與控制的設計實例

第六章 機械結構系統設計
第一節 概述
第二節 機械結構系統的剛度
第三節 機械結構系統的動態性能
第四節 大型結構件的設計

第七章 機械運動系統設計
第一節 傳動系統
第二節 執行系統
第三節 操縱系統
第四節 機械運動系統設計
第五節 機械運動系統設計實例

第八章 人一機一環境工程設計
第一節 概述
第二節 機械系統設計中的人機工程學及造型設計
第三節 機械系統噪聲及其控制
第四節 機械系統的振動及基礎設計
第五節 綠色設計

第九章 機械系統設計的專家系統及仿真
第一節 概述
第二節 機械系統設計專家系統的原理及建造
第三節 機械系統仿真分析
第四節 計算機輔助分析附錄
附錄一機械系統設計實例
附錄二常用定位方法與元件參考文獻

1.機械系統設計的基本思想
機械系統設計的思想很早就已產生，早在1824年，卡諾在《論火的動力與發出這種動力的機器》中寫道：“任何時候都不要指望把燃料的全部熱能加以利用。如果忽略其他目標，而一味追求此點，將有害而無益。燃料的經濟性只是熱機應滿足的條件之一，在很多情況下，燃料的經濟性常常處于第二位，熱機首先應滿足可靠性、強度、壽命、尺寸等要求”。
這段話，實際包含了機械系統設計的基本思想，即：在機械系統（熱機）設計時不應追求局部最優（燃料的經濟性），而應該追求整體的最優（燃料的經濟性加上熱機的可靠性、強度、壽命、尺寸等綜合性能）。
2.機械系統設計的特點
機械系統設計必須考慮整個系統的運行，而不是只關心各組成部分的工作狀態和性能。傳統的設計方法注重內部系統的設計，且以改善零部件的特性為重點，至于各零部件之間、外部環境與內部系統之間的相互作用和影響考慮較少。零部件的設計固然應該給予足夠的重視，但全部用最好的零部件未必能組成好的系統，其技術和經濟性未必能實現良好的統一。應該在保證系統整體工作狀態和性能最好的前提下，確定各零部件的基本要求及它們之間的協調和統一。
同時，應在調查研究的基礎上搞清外部環境對該機械系統的作用和影響，如市場的要求（包括功能、價格、銷售量、尺寸、質量、工期、外觀等）和約束條件（包括資金、材料、設備、技術、人員培訓、信息、使用環境、後勤供應、檢修、售後服務、基礎和地基、法律和政策等）。這些都對內部系統設計有直接影響，不僅影響機械系統的總體方案、經濟性、可靠性和使用壽命等指標，也影響具體零部件的性能參數、結構和技術要求，甚至可能導致設計失敗。
此外，也不能忽略機械系統對外部環境的作用和影響，包括該產品投入市場後對市場形勢、競爭對手的影響，運行中對操作環境、操作人員及周圍其他人員的影響等。
內部系統設計與外部系統設計相結合是系統設計的特點，它可使設計盡量做到周密、合理，少走彎路，避免不必要的返工和浪費，以盡可能少的投資獲取盡可能大的效益，其技術、經濟、社會效果往往隨系統復雜程度的增加而越趨明顯。