機構系統設計與應用創新

叢書序
前言
第1章 概論
1.1 系統的概念
1.2 系統的構成
1.3 系統的分類
1.4 系統的基本特性
1.5 系統設計的內容和步驟
1.6 機械系統的基本概念
1.7 機構系統設計的重要性
1.8 機構系統設計的基本內容
第2章 機械產品需求分析和機器工作機理
2.1 市場需求是產品開發的起點
2.2 基于需求的功能分解
2.3 功能細分和功能求解
2.4 機械產品的工作機理
2.5 機器工作機理的基本特征和分類
2.6 機器工作機理分析和求解方法
2.7 機器工作機理行為表述的應用
2.8 機器工作機理行為表述是機器功能原理求解的有效方法
2.9 結論
第3章 機械產品功能特征和功能求解模型
3.1 機器的基本特征
3.2 機器創新設計的構架和過程
3.3 設計方法學中常用的功能求角模型
3.4 功能一效應一工藝動作過程執行動作一機構的求解模型（F-E-F-A-M）
3.5 執行機構選型和機構知識建模
第4章 執行動作與執行機構
4.1 執行動作及其分類
4.2 執行機構的類型和基本特征
4.3 機構組合和組合機構
4.4 廣義機構
4.5 執行機構的創新方法
4.6 機構選型的基本原則和要求
第5章 機械工藝動作過程的構思和動作協調設計
5.1 藝動作過程的構思
5.2 藝動作過程的分解
5.3 動作結構創新
5.4 機械系統運動方案的運動協調設計
第6章 機構系統方案設計
6.1 機械工藝動作過程分解
6.2 執行動作描述和執行機構選擇
6.3 機構系統方案的組成原理與方法
6.4 機構系統方案設計
第7章 機電一體化機構系統的設計
7.1 概述
7.2 機電一體化系統應用和特點
7.3 機電一體化系統方案設計過程模型及數學描述
7.4 廣義執行機構子系統的類型和設計
7.5 檢測傳感子系統類型和設計
7.6 信息處理及控制子系統的設計
7.7 機電一體化系統設計舉例
第8章 機構系統方案的評價體系和評價方法
8.1 評價指標體系的確定原則
8.2 評價指標體系
8.3 價值工程方法
8.4 系統分析方法
8.5 模糊綜合評價法
8.6 實例分析
第9章 計算機輔助機構系統方案設計
9.1 引言
9.2 基于F-P-A-M功能求解模型的計算機輔助機構系統方案設計流程
9.3 執行機構的信息模型
9.4 執行機構運動特性和機構知識庫
9.5 機構自動化選型
9.6 機構系統自動化組成理論及其實現
9.7 計算機輔助機構系統方案設計的展望
第10章 機構系統方案設計舉例
10.1 四工位專用機床的機構系統方案設計
10.2 冰淇淋包裝機機構系統方案設計
10.3 三面切書自動機機構系統方案設計
10.4 汽車起動電動機電樞自動嵌絕緣紙機的機構系統方案設計
10.5 粒狀巧克力糖果包裝機機構系統方案設計
10.6 微機控制自動紋版沖孔機機構系統方案設計
參考文獻

18世紀下半葉，資本主義在歐洲興起，在英國發生了世界第一次工業革命。此次革命大大推動了用機械化生產代替手工業生產的進程，紡織機械、縫紉機械、農業機械、蒸汽機、內燃機等各種工作機械、動力機械相應而生。這些機械的發明和應用，促進了機械工程學科的形成和發展。同時，機構學在原來機械力學的基礎上發展成為一門獨立的學科。通過對各類機械中的機構的結構學、運動學和動力學系統的深入研究，形成了早期機構學獨立的體系和獨特的研究內容。機構學的形成反過來對于上述各類機械完善結構和提高性能，發揮了不可替代的作用。機構學成為機械產品發明創造的手段，也是一門實用性很強的機械工程基礎學科。

隨著科學技術的飛速發展，當今世界又在經歷一場新的產業革命︰計算機技術、控制技術和傳感技術在機械產品上廣泛采用，計算機逐步成為信息處理和控制手段，使機構和機器的概念發生了深刻的變化。但是機構和機器的基本特性沒有變。如果說機械可以看作是人類雙手巧妙的延伸，機械化主要依靠各種機構來加以實現，那麼自動化、智能生產可以看作是人類雙手和大腦有機結合的實際工程應用，自動化、智能化生產主要還是依靠各種機構來加以實現。

機械產品的核心是機構，深入研究各種機構的設計與應用創新，將會有利于提高機械產品的創新性和國際競爭能力。目前一些工業發達的國家都十分重視機構學的研究，應用機構學的理論和方法開發出不少具有自主知識產權的機械產品。同樣，我們應該重視機構學的研究。運用機構學的研究成果有利于推動我國從制造大國走向制造強國。機械產品性能的提高離不開機構學，機械產品發明專利的取得離不開機構學，機械產品規避國外專利同樣離不開機構學，機械產品自主知識產權的取得更是離不開機構學。

中國機構學專業委員會近十幾年來十分重視機構學的應用，從2005年起連續兩次與相關的機械行業協會舉辦了機構與機器科學應用（CCAMMS）會議，受到了企業界的歡迎，取得了很好的效果。為了推動機構學在機械行業各個領域中的應用，我們組織編寫了機構創新設計與應用叢書，共計有八本書，依次為《機構系統設計與應用創新》、《連桿機構設計與應用創新》、《凸輪機構設計與應用創新》、《齒輪機構設計與應用》、《空間機構設計與應用創新》、《間歇運動機構設計與應用創新》、《組合機構設計與應用創新》及《廣義機構設計與應用創新》。這套叢書篇幅很大，內容也比較詳盡、聯系實際應用，在當前強調開發具有自主知識產權的機械產品、增強企業市場競爭能力的形勢下，估計會得到機械行業設計人員和制造人員的歡迎。同時對于高校機械工程、動力工程、精密機械等方面的師生也有圈套的參考價值。

中國機構學專業委員會
機構設計與應用創新叢書編委會主任 鄒慧君