描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111583455
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。本版手册全面系统地介绍了常规设计、机电一体化设计、机电系统控制、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、系统全面、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5卷，主要内容有：机电一体化技术及设计，机电系统控制，机器人与机器人装备，数控技术，微机电系统及设计，机械状态监测与故障诊断技术，激光及其在机械工程中的应用，电动机、电器与常用传感器等。
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专业师生使用和参考。
目 录
第24篇机电一体化技术及设计
第1章机电一体化概述
1 机电一体化概念 24-3
1.1 机电一体化的基本概念 24-3
1.2 机电一体化技术的发展 24-3
1.3 机电一体化系统的构成 24-4
1.4 机电一体化的意义 24-5
2 机电一体化技术的分类 24-5
2.1 机电一体化技术的分类依据 24-5
2.2 机械制造过程的机电一体化 24-6
2.3 机电产品的机电一体化 24-7
3 机电一体化的相关技术 24-7
4 机电一体化设计方法 24-8
4.1 模块化设计方法 24-8
4.2 柔性化设计方法 24-8
4.3 取代设计方法 24-8
4.4 融合设计方法 24-9
4.5 优化设计方法 24-9
4.5.1 机械技术和电子技术的综合与优化 24-9
4.5.2 硬件和软件的交叉与优化 24-9
4.5.3 机电一体化产品的整体优化 24-10
5 机电一体化系统的设计流程 24-10
第2章基于工业控制机的控制器及其设计
1 工业控制机的种类与选择 24-12
1.1 工业控制机概述 24-12
1.2 工业控制机的分类 24-12
1.2.1 按工业控制机的总线分类 24-12
1.2.2 按工业控制机结构型式分类 24-13
1.3 工业控制机的选择 24-13
2 工业控制机的总线 24-14
2.1 总线概述 24-14
2.2 STD总线 24-14
2.3 ISA总线 24-15
2.4 PCI总线 24-16
2.5 cPCI总线 24-17
2.6 PCI-E总线 24-18
2.7 现场总线 24-20
3 工业控制机常用的功能模块 24-22
3.1 数据采集卡 24-22
3.2 远程I/O模块 24-23
3.3 通信模板 24-24
3.4 信号调理模板 24-24
3.5 运动控制器 24-25
第3章可编程序控制器
1 可编程序控制器概述 24-28
1.1 可编程序控制器的发展概况 24-28
1.2 可编程序控制器的特点和应用 24-28
1.2.1 PLC的主要特点 24-28
1.2.2 可编程序控制器与其他工业控制系统的比较24-29
1.2.3 PLC的应用范围 24-29
1.3 可编程序控制器的发展趋势 24-30
2 可编程序控制器的基本组成和工作原理24-30
2.1 可编程序控制器的基本组成 24-30
2.1.1 中央处理单元（CPU） 24-31
2.1.2 存储器 24-31
2.1.3 输入/输出模块 24-32
2.1.4 编程器 24-32
2.1.5 人机界面 24-32
2.2 可编程序控制器的工作原理 24-32
2.2.1 循环扫描工作方式 24-32
2.2.2 可编程序控制器的工作过程 24-33
2.3 输入/输出接口模块 24-33
2.3.1 数字量输入、输出模块 24-33
2.3.2 模拟量输入、输出模块 24-34
2.4 智能模块 24-36
2.5 远程I/O 24-37
2.6 可编程序控制器的编程语言 24-39
2.6.1 梯形图语言 24-39
2.6.2 顺序功能图语言 24-39
2.6.3 功能块图 24-42
2.6.4 指令表 24-42
2.6.5 结构化文本 24-42
3 可编程序控制器的生产厂家及产品介绍24-42
3.1 德国西门子（SIEMENS）公司 24-42
3.2 美国罗克韦尔公司的AB PLC 24-42
3.3 日本立石（OMRON，欧姆龙）公司 24-43
3.4 其他PLC公司 24-43
4 可编程序控制器应用系统设计的内容和步骤24-43
4.1 PLC应用系统设计的内容和步骤 24-43
4.2 PLC应用系统的硬件设计 24-43
4.2.1 PLC的型号选择 24-43
4.2.2 I/O模块的选择 24-43
4.2.3 电源选择 24-44
4.3 PLC的应用软件设计 24-44
4.4 PLC的应用实例———自动搬运机械手 24-44
第4章基于单片机的控制器及其设计
1 单片机的硬件结构 24-46
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，该手册曾获得全国优秀科技图书奖二等奖（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畅销书奖等奖项。1994年，《机械设计手册》曾在我国台湾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权威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系统的整合，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、机电一体化及机械系统控制技术等方面做了系统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系统化设计互相衔接，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
习近平总书记在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，系统化设计理论与方法。
（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，在国际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。本版手册首次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、国际环境、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）全面系统地阐述了产品系统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”，明确提出了产品系统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，即采用专家系统来完成。
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