具体描述
本版手册是在前5版手册的基础上吸收并总结了国内外机械工程设计领域中的新标准、新材料、新工艺、新结构、新技术、新产品、新设计理论与方法，并配合我国创新驱动战略的需求撰写而成的。本版手册全面地介绍了常规设计、机电一体化设计、机电控制、现代设计与创新设计方法及其应用等内容，具有体系新颖、内容现代、凸显创新、全面、信息量大、实用可靠及简明便查等特点。
本版手册分为7卷55篇，内容有：机械设计基础资料、机械零部件设计（连接、紧固与传动）、机械零部件设计（轴系、支承与其他）、流体传动与控制、机电一体化与控制技术、现代设计与创新设计等。
本卷为第6卷，主要内容有：现代设计理论与方法综述、机械概念设计、机械的振动设计及噪声控制、疲劳强度设计、摩擦学设计、机械可靠性设计、机械结构的有限元设计、优化设计、数字化设计、试验优化设计、工业设计与人机工程、机械产品设计中的常用软件等。
本版手册可供从事机械设计、制造、维修及相关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的相关师生使用和参考。
作者简介闻邦椿，1930年9月29日出生于杭州，祖籍浙江温岭，东北大学教授，中国科学院院士，我国振动利用工程学科主要奠基者。机器理论与机构学联合会（IFToMM）中国委员会委员，转子动力学技术委员会委员，亚太振动会议指导委员会委员，中国振动工程学会名誉理事长。曾任第六、七、八、九届全国政协委员，国务院学位委员会第二、三、四届机械工程学科评议组成员，中国振动工程学会理事长，《振动工程学报》主编等职。曾获科技奖2项，国家技术发明奖和科技进步奖5项，省、部级一、二等科技奖10余项。
目 录目 录
第32篇 现代设计理论与方法综述
第1章 现代机械设计与制造技术的发展趋向
1 概述 32-3
2 现代机械设计与制造技术的发展趋向 32-3
2.1 “以人为本”方向 32-3
2.2 “极端制造”方向 32-3
2.3 “综合集成”方向 32-4
2.4 “信息化”方向 32-4
2.5 “绿色化”方向 32-5
第2章 产品研究与开发的一般过程及几个关键问题
1 概述 32-7
2 产品研究与开发的一般模型 32-7
2.1 产品开发过程的一般模型 32-7
2.2 产品开发一般过程中各模块及其相互关系 32-7
3 产品研究与开发中的几个关键问题 32-9
4 产品设计工作的重要性及其核心因素 32-10
第3章 现代产品设计理论与方法研究的主要进展
1 现代产品设计理论与方法研究简况 32-12
2 产品设计理论与方法简介 32-12
3 产品主要设计方法的简介 32-15
第4章 现代设计理论与方法的分类
1 概述 32-17
2 产品设计理论与方法的种类 32-17
3 产品设计理论与方法的分类 32-18
第5章 现代机械设计方法的发展及其特点
1 现代机械设计方法的发展 32-20
1.1 现代机械设计方法的发展趋势框图 32-20
1.2 现代机械设计方法的发展 32-20
2 产品设计已从传统设计全面地过渡到现代设计 32-22
2.1 传统设计与现代设计的比较框图 32-22
2.2 现代产品设计工作发展的几个主导方向 32-23
3 化设计或基于工程的综合设计理论与方法的特点 32-24
3.1 基于工程的综合设计理论与方法的产品设计四个阶段 32-24
3.2 各类设计目标及各种设计理论与方法的选用 32-24
参考文献 32-26
第33篇 机械概念设计
第1章 概 论
1 机械的基本概念 33-3
1.1 什么是 33-3
1.1.1 的定义 33-3
1.1.2 的特性和组成 33-3
1.2 什么是机械 33-3
1.2.1 机械的基本特点 33-3
1.2.2 传动-执行机构组成了机械的核心 33-4
1.3 什么是广义机械 33-4
2 机械的基本特征 33-4
2.1 整体性 33-4
2.2 相关性 33-5
2.3 层次性 33-5
2.4 目的性 33-5
2.5 环境适应性 33-5
3 机器的类别和基本特征 33-5
3.1 机器的类别 33-5
3.2 能量流、物质流和信息流 33-6
3.3 机器的基本特征 33-6
4 机械设计概述 33-8
5 机械的概念设计 33-9
5.1 概念设计与方案设计、创新设计的比较 33-9
5.2 概念设计的内涵 33-10
5.3 概念设计的基本特征 33-11
5.4 机械概念设计的基本内容 33-11
5.4.1 功能分析与功能结构设计 33-11
5.4.2 工艺动作的分解和构思 33-11
5.4.3 执行机构方案构思与设计 33-11
5.5 机电一体化的概念设计 33-11
第2章 机械概念设计的基本方法
1 工艺动作过程和执行机构 33-13
1.1 工艺动作过程 33-13
1.2 执行动作 33-13
1.3 执行构件和执行机构 33-13
2 工作原理和工艺动作分析 33-14
2.1 机械工作原理的确定 33-14
2.1.1 糖果包装 33-14
2.1.2 印刷工作 33-14
2.1.3 螺栓的螺纹加工 33-14
2.2 工艺动作过程的分解 33-14
3 设计方法 33-15
3.1 设计基本概念 33-15
3.2 分析 33-15
3.2.1 分析的要素 33-15
3.2.2 分析的程序 33-16
3.3 设计 33-16
3.3.1 设计的概念 33-16
3.3.2 设计的基本原则 33-16
3.3.3 设计的过程 33-16
3.3.4 综合评价 33-17
4 层次分析方法 33-17
前 言前言
本版手册为新出版的第6版七卷本《机械设计手册》。由于科学技术的快速发展，需要我们对手册内容进行更新，增加新的科技内容，以满足广大读者的迫切需要。
《机械设计手册》自1991年面世发行以来，历经5次修订，截至2016年已累计发行38万套。作为重点科技图书的《机械设计手册》，深受社会各界的重视和好评，在全国具有很大的影响力，该手册曾获得全国科技图书奖二等奖（1995年）、机械工业部科技进步奖二等奖（1997年）、机械工业科学技术奖一等奖（2011年）、中国出版政府奖提名奖（2013年），并多次获得全国科技书奖等奖项。1994年，《机械设计手册》曾在我国建宏出版社出版发行，并在海内外产生了广泛的影响。《机械设计手册》荣获的一系列国家和部级奖项表明，其具有很高的科学价值、实用价值和文化价值。《机械设计手册》已成为机械设计领域的一部大型品牌工具书，已成为机械工程领域的和影响力较大的大型工具书，长期以来，它为我国装备制造业的发展做出了巨大贡献。
第5版《机械设计手册》出版发行至今已有7年时间，这期间我国国民经济有了很大发展，国家制定了《国家创新驱动发展战略纲要》，其中把创新驱动发展作为了国家的优先战略。因此，《机械设计手册》第6版修订工作的指导思想除努力贯彻“科学性、先进性、创新性、实用性、可靠性”外，更加突出了“创新性”，以全力配合我国“创新驱动发展战略”的重大需求，为实现我国建设创新型国家和科技强国梦做出贡献。
在本版手册的修订过程中，广泛调研了厂矿企业、设计院、科研院所和高等院校等多方面的使用情况和意见。对机械设计的基础内容、经典内容和传统内容，从取材、产品及其零部件的设计方法与计算流程、设计实例等多方面进行了深入的整合，同时，还全面总结了当前国内外机械设计的新理论、新方法、新材料、新工艺、新结构、新产品和新技术，特别是在现代设计与创新设计理论与方法、机电一体化及机械控制技术等方面做了和全面的论述和凝炼。相信本版手册会以崭新的面貌展现在广大读者面前，它将对提高我国机械产品的设计水平、推进新产品的研究与开发、老产品的改造，以及产品的引进、消化、吸收和再创新，进而促进我国由制造大国向制造强国跃升，发挥出巨大的作用。
本版手册分为7卷55篇：第1卷 机械设计基础资料；第2卷 机械零部件设计（连接、紧固与传动）；第3卷 机械零部件设计（轴系、支承与其他）；第4卷 流体传动与控制；第5卷 机电一体化与控制技术；第6卷 现代设计与创新设计（一）；第7卷 现代设计与创新设计（二）。
本版手册有以下七大特点：
一、构建新体系
构建了科学、先进、实用、适应现代机械设计创新潮流的《机械设计手册》新结构体系。该体系层次为：机械基础、常规设计、机电一体化设计与控制技术、现代设计与创新设计方法。该体系的特点是：常规设计方法与现代设计方法互相融合，光、机、电设计融为一体，局部的零部件设计与化设计互相衔接，并努力将创新设计的理念贯穿于常规设计与现代设计之中。
二、凸显创新性
在2014年6月和2016年5月召开的中国科学院、中国工程院两院院士大会上分别提出了我国科技发展的方向就是“创新、创新、再创新”，以及实现创新型国家和科技强国的三个阶段的目标和五项具体工作。为了配合我国创新驱动发展战略的重大需求，本版手册突出了机械创新设计内容的编写，主要有以下几个方面：
（1）新增第7卷，重点介绍了创新设计及与创新设计有关的内容。
该卷主要内容有：机械创新设计概论，创新设计方法论，顶层设计原理、方法与应用，创新原理、思维、方法与应用，绿色设计与和谐设计，智能设计，仿生机械设计，互联网上的合作设计，工业通信网络，面向机械工程领域的大数据、云计算与物联网技术，3D打印设计与制造技术，化设计理论与方法。
（2）在一些篇章编入了创新设计和多种典型机械创新设计的内容。
“第11篇 机构设计”篇新增加了“机构创新设计”一章，该章编入了机构创新设计的原理、方法及飞剪机剪切机构创新设计，大型空间折展机构创新设计等多个创新设计的案例。典型机械的创新设计有大型全断面掘进机（盾构机）仿真分析与数字化设计、机器人挖掘机的机电一体化创新设计、节能抽油机的创新设计、产品包装生产线的机构方案创新设计等。
（3）编入了一大批典型的创新机械产品。
“机械无级变速器”一章中编入了新型金属带式无级变速器，“并联机构的设计与应用”一章中编入了数十个新型的并联机床产品，“振动的利用”一章中新编入了激振器偏移式自同步振动筛、惯性共振式振动筛、振动压路机等十多个典型的创新机械产品。这些产品有的获得了国家或省部级奖励，有的是专利产品。
（4）编入了机械设计理论和设计方法论等方面的创新研究成果。
1）闻邦椿院士团队经过长期研究，在上首先创建了振动利用工程学科，提出了该类机械设计理论和方法。本版手册中编入了相关内容和实例。
2）根据多年的研究，提出了以非线性动力学理论为基础的深层次的动态设计理论与方法。本版手册编入了该方法并列举了若干应用范例。
3）首先提出了和谐设计的新概念和新内容，阐明了自然环境、社会环境（政治环境、经济环境、人文环境、环境、国内环境）、技术环境、资金环境、法律环境下的产品和谐设计的概念和内容的新体系，把既有的绿色设计篇拓展为绿色设计与和谐设计篇。
4）全面地阐述了产品化设计的理论和方法，提出了产品设计的总体目标、广义目标和技术目标的内涵，提出了应该用IQCTES六项设计要求来代替QCTES五项要求，详细阐明了设计的四个理想步骤，即“3I调研”“7D规划”“1 3 X实施”“5（A C）检验”，明确提出了产品化设计的基本内容是主辅功能、三大性能和特殊性能要求的具体实现。
5）本版手册引入了闻邦椿院士经过长期实践总结出的独特的、科学的创新设计方法论体系和规则，用来指导产品设计，并提出了创新设计方法论的运用可向智能化方向发展，即采用专家来完成。
用户评价
我对机械设计这个领域一直抱有浓厚的兴趣，但之前接触到的资料大多比较碎片化，缺乏系统性。《机械设计手册 第6版 第6卷》这本书，彻底改变了我的认知。它不仅仅是一本手册，更像是一套完整的机械设计教学体系。从最基础的受力分析，到高级的有限元分析，这本书都进行了详细的讲解。 我特别喜欢书中关于各种典型零件的设计方法论。例如，在讲解轴的设计时，书中不仅给出了多种常见的轴类型及其受力特点，还详细介绍了不同载荷下的弯曲应力、扭转应力以及许用应力的计算方法，并且提供了多种优化设计方案的对比。我甚至能从书中找到一些关于轴承座、联轴器等配套零件的设计指导。这些详细的步骤和清晰的逻辑，让我能够将理论知识转化为实际的设计思路，对于我进行个人项目的设计和优化非常有帮助。
评分这本书简直是打开了我机械设计新世界的大门！我是一名刚入行的机械工程师，之前在学校里学到的理论知识感觉总是跟实际应用脱节，面对实际项目时常常感到力不从心。偶然间听师兄推荐了这本《机械设计手册 第6版 第6卷》，抱着试试看的心态买了回来。拿到手的时候，我被它厚重的分量和精美的排版震惊了，但真正让我惊喜的是里面的内容。它不是那种枯燥的理论堆砌，而是用非常清晰、直观的方式讲解了各种机械零部件的设计原理、计算方法和选型依据。 特别是关于轴承设计的那几个章节，我之前对轴承的理解非常有限，只知道有各种型号，但具体怎么根据载荷、转速、寿命来选择合适的轴承，却一头雾水。这本书里详细列举了不同类型轴承的适用范围，给出了详细的计算公式和图表，还有大量的案例分析，让我一下子就明白了背后的逻辑。我甚至可以对照着书本，去实际生产车间观察我们正在使用的设备，结合书中的知识去理解每一个零件的设计考量。这种理论与实践相结合的学习方式，让我对机械设计的理解更加深刻，也更有信心去应对工作中的挑战了。
评分我从事机械维修行业已经很多年了，接触过各种各样、形形色色的机械设备，从简单的传动装置到复杂的自动化生产线。在工作中，我经常会遇到一些设计上比较奇特或者故障原因难以排查的设备，这时候一本权威的参考书就显得尤为重要。《机械设计手册 第6版 第6卷》这本书，就是我工作中最得力的助手之一。 虽然我的主要工作是维修，但深入理解机械设计原理，对于诊断故障、优化维修方案至关重要。这本书对于各种零部件的失效模式、强度计算、疲劳分析等方面的讲解，都非常深入。我尤其欣赏书中关于材料选择和热处理工艺对机械性能影响的章节，这让我能够更准确地判断出设备发生故障的根本原因，是材料的问题，还是设计上的缺陷。我经常会根据书中的原理，去分析设备的结构，寻找薄弱环节，从而制定出更有效的维修策略。
评分作为一名机械设计教育者，我一直在寻找能够真正帮助学生理解和掌握机械设计精髓的优秀教材。《机械设计手册 第6版 第6卷》这本书，我认为是市面上难得的佳作，它在内容的深度、广度和教学方法上都有独到之处。 首先，这本书的理论基础非常扎实，覆盖了机械设计所需的各项核心知识。但更重要的是，它并非简单地罗列公式和原理，而是通过大量的工程实例、图解和案例分析，将抽象的理论具象化。例如，在讲解螺纹连接强度计算时，书中会详细分析不同螺纹类型、不同加载方式下的应力分布，并给出详细的计算步骤和校核方法。这对于学生理解公式背后的物理意义，以及如何将理论应用于实际工程设计，具有极大的帮助。
评分我是一名在机械设计领域摸爬滚打多年的资深工程师，手头的参考资料可谓是堆积如山。然而，《机械设计手册 第6版 第6卷》的出现，无疑在我多年的参考资料库中占据了重要的位置。这本书最令我赞赏的地方，在于其内容的更新迭代和对前沿技术的吸纳。 在我看来，机械设计早已不是一个停滞不前的领域，材料科学、制造工艺、甚至计算机技术的发展，都在不断地推动着它的进步。这本书在这些方面做得非常出色。例如，在关于新型复合材料在机械结构中的应用部分，书中不仅详细介绍了这些材料的力学性能和加工特点，还给出了一些应用案例和设计注意事项，这对于我正在进行的轻量化设计项目来说，非常有启发性。此外，书中对数字化设计和仿真技术的应用也进行了更深入的探讨，这让我能更好地理解和运用现代化的设计工具。
评分我是一位对机械结构的美学和实用性都非常看重的爱好者。在浏览了大量的机械设计资料后，《机械设计手册 第6版 第6卷》这本书给我留下了深刻的印象。它不仅仅是一本技术手册，更像是一份关于机械之美的艺术品。 书中对每一个零部件的设计，都体现了严谨的工程逻辑和精巧的艺术构思。我尤其欣赏书中关于结构优化和造型设计的章节。它不仅仅是如何让零件坚固耐用，还涉及到如何让机械设备在满足功能需求的同时，展现出流畅的线条和和谐的比例。例如，书中在介绍某种新型支架设计时，会详细分析其受力情况，然后展示如何通过改变截面形状、调整壁厚等方式，在保证强度的前提下，最大程度地减轻重量，同时使其外观也更具现代感。这种将功能与美学完美融合的设计理念，让我受益匪浅。
评分我是一名有多年经验的老工程师了，在我的职业生涯中，几乎参与了无数机械设备的设计和改进项目。我手里也积累了不少不同版本的机械设计手册，可以说是阅“书”无数。然而，当我拿到这本《机械设计手册 第6版 第6卷》的时候，依然被它所蕴含的深度和广度深深吸引。这本书不仅仅是对现有知识的更新和补充，更重要的是它在某些领域展现出了前瞻性的思考和创新的方法。 比如，在关于液压传动和气动元件的部分，我发现书中不仅涵盖了传统的经典设计，还引入了不少新兴的技术和材料的应用。它对新型密封材料的介绍，以及在极端工况下液压系统稳定性的分析，都让我耳目一新。书中对某些复杂机械系统的多学科耦合分析也做得非常到位，这在以前的手册中是比较少见的。通过对这些内容的学习，我能更清晰地认识到当前机械设计的发展趋势，也能从中汲取灵感，应用到我正在进行的一些高精度、高可靠性设备的设计项目中。
评分我是一位热衷于机械制造的独立爱好者，虽然没有受过正规的机械工程教育，但凭着一股热爱，一直在自学和实践。《机械设计手册 第6版 第6卷》这本书，对我来说，简直就是一本“百科全书”。它的内容非常全面，从最基础的螺栓连接，到复杂的精密仪器设计，几乎涵盖了所有我想了解的机械领域。 这本书的语言风格相对比较专业，对于我这样的自学者来说，一开始可能会有些挑战，需要反复阅读和琢磨。但是，一旦克服了初期的阅读障碍，就会发现其中的宝藏。书中的公式和计算方法都非常严谨，让我能够理解每一个设计背后的逻辑。我尤其喜欢书中关于公差配合和表面粗糙度的章节，这对于我制作一些精密零件至关重要。通过这本书，我不仅学会了如何设计，更学会了如何从工程师的角度去思考问题，如何让我的手工制作更加科学和高效。
评分作为一个机械工程专业的学生，我一直觉得机械设计是一个既庞大又复杂的学科。很多概念和公式在课堂上听老师讲一遍，感觉好像懂了，但真正要自己去应用的时候，却发现很多细节模糊不清。直到我发现了这本《机械设计手册 第6版 第6卷》，感觉就像找到了一个宝藏。这本书的编排逻辑非常清晰，从基础的零部件设计，到复杂的系统集成，几乎涵盖了机械设计的所有方面。 我尤其喜欢它在讲解每个知识点的时候，都会配上大量的图示和表格。比如，在学习齿轮设计的时候，书里不仅有各种齿轮的几何形状和传动比的计算，还有不同材料、不同加工工艺对齿轮性能影响的详细对比。这些直观的呈现方式，让我能够快速理解抽象的理论，并且更容易记住。我常常在写课程设计报告或者做项目的时候，会翻开这本书，它总能给我提供最权威、最全面的参考资料，帮助我解决遇到的难题，让我的设计方案更加严谨和完善。
评分我是一个对机械原理充满好奇的学习者，尤其对那些能够解决实际问题的设计方案感到着迷。《机械设计手册 第6版 第6卷》这本书，简直就是一本“解惑”神器。它将那些原本看似复杂的机械设计原理，用非常清晰、有条理的方式呈现出来。 我特别喜欢书中关于传动机构的部分。之前对齿轮、链条、皮带等传动方式的理解，大多停留在“知道有这么回事”的层面。但这本书里，它详细讲解了各种传动方式的优缺点、适用场合、传动效率计算，甚至还涉及到如何选择合适的材料和润滑方式来提高传动精度和延长使用寿命。我记得有一次，在帮朋友修理一个老式机械设备时，我就是对照着书中关于链条传动的部分，找到了故障的关键点，并且给出了有效的解决方案。这种将理论知识直接应用于实践，并且能够解决实际问题的感觉，实在是太棒了！
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