前　言

《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一版自2011年3月出版以來，贏得了機(jī)械設(shè)計(jì)人員、工程技術(shù)人員和高等院校專業(yè)師生廣泛的青睞和好評(píng)，榮獲了2011年全國優(yōu)秀暢銷書（科技類）。同時(shí)，因其在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域重要的科學(xué)價(jià)值、實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義，《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》還榮獲2009年國家出版基金資助和2012年中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。

《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一版出版距今已經(jīng)8年，在這期間，我國的裝備制造業(yè)發(fā)生了許多重大的變化，尤其是2015年國家部署并頒布了實(shí)現(xiàn)中國制造業(yè)發(fā)展的十年行動(dòng)綱領(lǐng)——中國制造2025，發(fā)布了針對(duì)“中國制造2025”的五大“工程實(shí)施指南”，為機(jī)械制造業(yè)的未來發(fā)展指明了方向。在國家政策號(hào)召和驅(qū)使下，我國的機(jī)械工業(yè)獲得了快速的發(fā)展，自主創(chuàng)新的能力不斷加強(qiáng)，一批高技術(shù)、高性能、高精尖的現(xiàn)代化裝備不斷涌現(xiàn)，各種新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新產(chǎn)品、新方法、新技術(shù)不斷產(chǎn)生、發(fā)展并投入實(shí)際應(yīng)用，大大提升了我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)水平和國際競爭力。《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版最重要的原則就是緊密結(jié)合“中國制造2025”國家規(guī)劃和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，在內(nèi)容上與時(shí)俱進(jìn)，全面體現(xiàn)創(chuàng)新、智能、節(jié)能、環(huán)保的主題，進(jìn)一步呈現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)代感。鑒于此，《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版被列入了“十三五國家重點(diǎn)出版物規(guī)劃項(xiàng)目”。

在本版手冊(cè)的修訂過程中，我們廣泛深入機(jī)械制造企業(yè)、設(shè)計(jì)院、科研院所和高等院校進(jìn)行調(diào)研，聽取各方面讀者的意見和建議，最終確定了《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版的根本宗旨：一方面，新版手冊(cè)進(jìn)一步加強(qiáng)機(jī)、電、液、控制技術(shù)的有機(jī)融合，以全面適應(yīng)機(jī)器人等智能化裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的新要求；另一方面，隨著現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法和工程設(shè)計(jì)軟件的廣泛應(yīng)用和普及，新版手冊(cè)繼續(xù)促進(jìn)傳動(dòng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，將各種新的設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、設(shè)計(jì)工具全面融入傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際工作中。

《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版共6卷35篇，它是一部面向“中國制造2025” ，適應(yīng)智能裝備設(shè)計(jì)開發(fā)新要求、技術(shù)先進(jìn)、數(shù)據(jù)可靠、符合現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)潮流的現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)大型工具書，涵蓋現(xiàn)代機(jī)械零部件及傳動(dòng)設(shè)計(jì)、智能裝備及控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用三部分內(nèi)容，具有以下六大特色。

1. 權(quán)威性。《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》陣容強(qiáng)大，編、審人員大都來自于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、教學(xué)和科研第一線，具有深厚的理論功底、豐富的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。他們中很多人都是所屬領(lǐng)域的知名專家，在業(yè)內(nèi)有廣泛的影響力和知名度，獲得過多項(xiàng)國家和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、發(fā)明獎(jiǎng)和技術(shù)專利，承擔(dān)了許多機(jī)械領(lǐng)域國家重要的科研和攻關(guān)項(xiàng)目。這支專業(yè)、權(quán)威的編審隊(duì)伍確保了手冊(cè)準(zhǔn)確、實(shí)用的內(nèi)容質(zhì)量。

2. 現(xiàn)代感。追求現(xiàn)代感，體現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)氣氛，滿足時(shí)代要求，是《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的基本宗旨。“現(xiàn)代”二字主要體現(xiàn)在：新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝、新產(chǎn)品、智能化、現(xiàn)代的設(shè)計(jì)理念、現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代的設(shè)計(jì)手段等幾個(gè)方面。第二版重點(diǎn)加強(qiáng)機(jī)械智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)（3D打印、智能零部件、節(jié)能元器件）、智能裝備（機(jī)器人及智能化裝備）控制及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)字化設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

（1）“零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”等篇進(jìn)一步完善零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，結(jié)合目前的3D打印（增材制造）技術(shù)，增加3D打印工藝下零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。

“機(jī)械工程材料”篇增加3D打印材料以及新型材料的內(nèi)容。

（2）機(jī)械零部件及傳動(dòng)設(shè)計(jì)各篇增加了新型智能零部件、節(jié)能元器件及其應(yīng)用技術(shù)，例如“滑動(dòng)軸承”篇增加了新型的智能軸承，“潤滑”篇增加了微量潤滑技術(shù)等內(nèi)容。

（3）全面增加了工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)及應(yīng)用的內(nèi)容：新增了“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)”篇；“智能裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)”篇增加了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用開發(fā)的內(nèi)容；“機(jī)構(gòu)”篇增加了自動(dòng)化機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)創(chuàng)新的內(nèi)容；“減速器、變速器”篇增加了工業(yè)機(jī)器人減速器選用設(shè)計(jì)的內(nèi)容；“帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)”篇增加并完善了工業(yè)機(jī)器人適用的同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容；“齒輪傳動(dòng)”篇增加了RV減速器傳動(dòng)設(shè)計(jì)、諧波齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容等。

（4）“氣壓傳動(dòng)與控制”“液壓傳動(dòng)與控制”篇重點(diǎn)加強(qiáng)并完善了控制技術(shù)的內(nèi)容，新增了氣動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制、氣動(dòng)人工肌肉、液壓和氣動(dòng)新型智能元器件及新產(chǎn)品等內(nèi)容。

（5）繼續(xù)加強(qiáng)第5卷機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容：除增加“工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)”篇外，原“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”篇充實(shí)擴(kuò)充形成“智能裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)”篇，增加并完善了智能裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，增加智能裝備系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例等。

“傳感器”篇增加了機(jī)器人傳感器、航空航天裝備用傳感器、微機(jī)械傳感器、智能傳感器、無線傳感器的技術(shù)原理和產(chǎn)品，加強(qiáng)傳感器應(yīng)用和選用的內(nèi)容。

“控制元器件和控制單元”篇和“電動(dòng)機(jī)”篇全面更新產(chǎn)品，重點(diǎn)推薦了一些新型的智能和節(jié)能產(chǎn)品，并加強(qiáng)產(chǎn)品選用的內(nèi)容。

（6）第6卷進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法應(yīng)用的內(nèi)容：在3D打印、數(shù)字化設(shè)計(jì)等智能制造理念的倡導(dǎo)下，“逆向設(shè)計(jì)”“數(shù)字化設(shè)計(jì)”等篇全面更新，體現(xiàn)了“智能工廠”的全數(shù)字化設(shè)計(jì)的時(shí)代特征，增加了相關(guān)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。

增加“綠色設(shè)計(jì)”篇；“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”篇進(jìn)一步完善了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)原理，全面更新創(chuàng)新實(shí)例。

（7）在貫徹新標(biāo)準(zhǔn)方面，收錄并合理編排了目前最新頒布的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3. 實(shí)用性。新版手冊(cè)繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)用性，內(nèi)容的選定、深度的把握、資料的取舍和章節(jié)的編排，都堅(jiān)持從設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的實(shí)際需要出發(fā)：例如機(jī)械零部件數(shù)據(jù)資料主要依據(jù)最新國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)例供設(shè)計(jì)人員參考；第5卷機(jī)電控制設(shè)計(jì)部分，完全站在機(jī)械設(shè)計(jì)人員的角度來編寫——注重產(chǎn)品如何選用，摒棄或簡化了控制的基本原理，突出機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制元器件、傳感器、電動(dòng)機(jī)部分注重介紹主流產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、性能、應(yīng)用場合、選用原則，并給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)選用實(shí)例；第6卷現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法中簡化了繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，突出了最終的計(jì)算結(jié)果，結(jié)合具體的算例將設(shè)計(jì)方法通俗地呈現(xiàn)出來，便于讀者理解和掌握。

為方便廣大讀者的使用，手冊(cè)在具體內(nèi)容的表述上，采用以圖表為主的編寫風(fēng)格。這樣既增加了手冊(cè)的信息容量，更重要的是方便了讀者的查閱使用，有利于提高設(shè)計(jì)人員的工作效率和設(shè)計(jì)速度。

為了進(jìn)一步增加手冊(cè)的承載容量和時(shí)效性，本版修訂將部分篇章的內(nèi)容放入二維碼中，讀者可以用手機(jī)掃描查看、下載打印或存儲(chǔ)在PC端進(jìn)行查看和使用。二維碼內(nèi)容主要涵蓋以下幾方面的內(nèi)容：即將被廢止的舊標(biāo)準(zhǔn)（新標(biāo)準(zhǔn)一旦正式頒布，會(huì)及時(shí)將二維碼內(nèi)容更新為新標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容）；部分推薦產(chǎn)品及參數(shù)；其他相關(guān)內(nèi)容。

4. 通用性。本手冊(cè)以通用的機(jī)械零部件和控制元器件設(shè)計(jì)、選用內(nèi)容為主，主要包括機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料、機(jī)械制圖和幾何精度設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料、機(jī)械通用零部件設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)架設(shè)計(jì)、機(jī)械振動(dòng)設(shè)計(jì)、智能裝備系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制元器件和控制單元等，既適用于傳統(tǒng)的通用機(jī)械零部件設(shè)計(jì)選用，又適用于智能化裝備的整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)，能夠滿足各類機(jī)械設(shè)計(jì)人員的工作需求。

5. 準(zhǔn)確性。本手冊(cè)盡量采用原始資料，公式、圖表、數(shù)據(jù)力求準(zhǔn)確可靠，方法、工藝、技術(shù)力求成熟。所有材料、零部件和元器件、產(chǎn)品和工藝方面的標(biāo)準(zhǔn)均采用最新公布的標(biāo)準(zhǔn)資料，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的編寫，手冊(cè)沒有簡單地照抄照搬，而是采取選用、摘錄、合理編排的方式，強(qiáng)調(diào)其科學(xué)性和準(zhǔn)確性，盡量避免差錯(cuò)和謬誤。所有設(shè)計(jì)方法、計(jì)算公式、參數(shù)選用均經(jīng)過長期檢驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)例、各種算例均來自工程實(shí)際。手冊(cè)中收錄通用性強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的產(chǎn)品，供設(shè)計(jì)人員在了解企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)品種、規(guī)格尺寸、技術(shù)參數(shù)，以及產(chǎn)品質(zhì)量和用戶的實(shí)際反映后選用。

6. 全面性。本手冊(cè)一方面根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)人員的需要，按照“基本、常用、重要、發(fā)展”的原則選取內(nèi)容，另一方面兼顧了制造企業(yè)和大型設(shè)計(jì)院兩大群體的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，即制造企業(yè)側(cè)重基礎(chǔ)性的設(shè)計(jì)內(nèi)容，而大型的設(shè)計(jì)院、工程公司側(cè)重于產(chǎn)品的選用。因此，本手冊(cè)力求實(shí)現(xiàn)零部件設(shè)計(jì)與整機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的和諧統(tǒng)一，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)與控制設(shè)計(jì)的有機(jī)融合，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)的緊密結(jié)合，重視工藝技術(shù)與選用材料的合理搭配，倡導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與造型設(shè)計(jì)的完美統(tǒng)一，以全面適應(yīng)新時(shí)代機(jī)械新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)的需要。

經(jīng)過廣大編審人員和出版社的不懈努力，新版《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》將以嶄新的風(fēng)貌和鮮明的時(shí)代氣息展現(xiàn)在廣大機(jī)械設(shè)計(jì)工作者面前。值此出版之際，謹(jǐn)向所有給過我們大力支持的單位和各界朋友表示衷心的感謝！

主　　編