本書包括機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造、機(jī)械電子與控制以及以汽車和機(jī)器人為典型的應(yīng)用介紹等五個方面,旨在形成機(jī)械工程的知識脈絡(luò)。在機(jī)械基礎(chǔ)方面,包括力學(xué)、工程制圖及工程材料等基礎(chǔ)知識；在機(jī)械設(shè)計方面,包括機(jī)構(gòu)、零件、機(jī)器與創(chuàng)新設(shè)計；在機(jī)械制造方面,包括切削、制造基礎(chǔ)、傳統(tǒng)制造、先進(jìn)制造;在機(jī)械電子與控制方面,包括PLC、液壓與氣壓傳動、數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人等；此外,介紹了以汽車和機(jī)器人為典型的應(yīng)用案例。本書從課程群的角度引入機(jī)械學(xué)科各方面的歷史,結(jié)合社會發(fā)展不同時期對機(jī)械學(xué)科的需求,分別從機(jī)械工程的典型方向進(jìn)行介紹,從而幫助讀者建立圍繞機(jī)械工程的整體知識體系。
目 錄
第1章 機(jī)械工程概述1
1.1 機(jī)械工程內(nèi)涵及發(fā)展簡史 ……………………………………………………………1
1.1.1 機(jī)械工程的內(nèi)涵…………………………………………………………………1
1.1.2 機(jī)械工程的發(fā)展簡史……………………………………………………………1
1.2 機(jī)械工程教育知識架構(gòu) ………………………………………………………………5
1.2.1 專業(yè)教育的組成…………………………………………………………………5
1.2.2 專業(yè)知識體系的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………5
1.2.3 知識領(lǐng)域、子知識領(lǐng)域及其對應(yīng)的主要課程 ………………………………7
1.2.4 課程體系……………………………………………………………………………8
1.3 機(jī)械工程學(xué)科的教育…………………………………………………………………11
1.3.1 機(jī)械工程教育的起源 …………………………………………………………11
1.3.2 機(jī)械工程教育在中國的發(fā)展 …………………………………………………11
1.3.3中國機(jī)械工程教育發(fā)展的未來 ………………………………………………14
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………15
第2章 機(jī)械基礎(chǔ)16
2.1 概述………………………………………………………………………………………16
2.1.1 機(jī)械系統(tǒng)模型化與數(shù)據(jù)化 ……………………………………………………16
2.1.2 機(jī)械系統(tǒng)幾何表達(dá)與構(gòu)建 ……………………………………………………17
2.1.3 機(jī)械系統(tǒng)材料表達(dá)與建模 ……………………………………………………18
2.1.4 機(jī)械系統(tǒng)物性表達(dá)與建模 ……………………………………………………19
2.2 專業(yè)核心知識點(diǎn)和要求的能力………………………………………………………20
2.2.1圖學(xué) ……………………………………………………………………………………20
2.2.2力學(xué) ………………………………………………………………………………………28
2.2.3 材料 ………………………………………………………………………………34
2.2.4 熱流體 ……………………………………………………………………………40
2.3 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢…………………………………………………………………45
2.3.1圖學(xué)前沿技術(shù) ……………………………………………………………………45
2.3.2 力學(xué)前沿技術(shù) …………………………………………………………………47
2.3.3 材料前沿技術(shù) …………………………………………………………………48
2.3.4 熱流體前沿技術(shù) …………………………………………………………………49
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………52
第3章 機(jī)械設(shè)計54
3.1 概述………………………………………………………………………………………54
3.1.1 機(jī)械設(shè)計的一般過程 …………………………………………………………54
3.1.2 機(jī)械設(shè)計知識架構(gòu) ……………………………………………………………54
3.2 專業(yè)核心知識點(diǎn)和要求的能力………………………………………………………55
3.2.1 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)理論 ……………………………………………………………55
3.2.2 機(jī)械零部件設(shè)計 ………………………………………………………………61
3.2.3 精度設(shè)計與公差檢測 …………………………………………………………69
3.2.4 計算機(jī)輔助設(shè)計 …………………………………………………………………75
3.3 現(xiàn)代設(shè)計方法……………………………………………………………………………80
3.3.1 創(chuàng)新設(shè)計 ………………………………………………………………………80
3.3.2 虛擬設(shè)計 …………………………………………………………………………82
3.3.3 快速設(shè)計 …………………………………………………………………………83
3.3.4 優(yōu)化設(shè)計 …………………………………………………………………………84
3.3.5 仿生設(shè)計 ………………………………………………………………………86
3.3.6 綠色產(chǎn)品設(shè)計 …………………………………………………………………87
3.3.7 全壽命周期設(shè)計 …………………………………………………………………88
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………89
第4章 機(jī)械制造91
4.1 概述……………………………………………………………………………………91
4.1.1 機(jī)械制造的定義 ………………………………………………………………91
4.1.2 機(jī)械制造的內(nèi)涵 …………………………………………………………………91
4.1.3 機(jī)械制造需要解決的問題 ……………………………………………………92
4.2 專業(yè)核心知識點(diǎn)和要求的能力………………………………………………………92
4.2.1 成型原理 …………………………………………………………………………92
4.2.2 制造工藝設(shè)計 …………………………………………………………………98
4.2.3 工裝原理與設(shè)計………………………………………………………………103
4.2.4 制造過程質(zhì)量管理……………………………………………………………109
4.3 前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………113
4.3.1 柔性智能制造…………………………………………………………………113
4.3.2 增減材復(fù)合制造………………………………………………………………117
4.3.3高能束與多能場制造……………………………………………………………121
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………126
第5章 機(jī)械電子與控制128
5.1 概述 …………………………………………………………………………………128
5.2 專業(yè)核心知識點(diǎn)和要求的能力 ………………………………………………………129
5.2.1 機(jī)電控制理論與技術(shù)…………………………………………………………129
5.2.2 傳感器與信息處理技術(shù)………………………………………………………134
5.2.3 機(jī)電傳動技術(shù)…………………………………………………………………139
5.2.4 機(jī)電一體化系統(tǒng)………………………………………………………………146
5.3 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………153
5.3.1人工智能…………………………………………………………………………153
5.3.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)………………………………………………………………………155
5.3.3 機(jī)器視覺…………………………………………………………………………157
5.3.4 智能傳感器………………………………………………………………………159
5.3.5智能控制……………………………………………………………………………160
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………161
第6章 車輛工程163
6.1 概述 …………………………………………………………………………………163
6.2 專業(yè)核心知識點(diǎn)和要求的能力 ………………………………………………………164
6.2.1 汽車結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………………164
6.2.2 汽車發(fā)動機(jī)原理………………………………………………………………165
6.2.3汽車行駛原理……………………………………………………………………166
6.2.4 汽車設(shè)計………………………………………………………………………167
6.2.5 汽車制造技術(shù)…………………………………………………………………168
6.3 前沿技術(shù)和發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………171
6.3.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車………………………………………………………………………171
6.3.2 新能源技術(shù)……………………………………………………………………180
6.3.3汽車智能制造技術(shù)……………………………………………………………182
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………184
