机械设计手册

由30多个单位、近200位专家学者的高水平编审，凝炼和总结国内外新的机械设计成果和经验，反映当代机械设计的新水平，充分展现现代机械设计的特色，荟萃机械创新设计的新成果。

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7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。

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。国际机器理论与机构学联合会（IFToMM）中国委员会委员，国际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。曾获国际科技奖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 录第44篇 机械创新设计概论 第1章 概 述 1 创新是我国科技和经济发展的重要战略 44-32 创新设计的概念和基本内涵 44-33 创新设计的特点 44-44 创新设计的发展与现状 44-44.1 创新设计的发展历程 44-44.2 创新设计的国内外发展现状 44-54.2.1 国外创新设计发展现状 44-54.2.2 我国创新设计发展现状 44-55 创新设计发展的智能化 44-8第2章 创新设计的指导思想与目标 1 创新设计的指导思想 44-92 创新设计的目标 44-92.1 创新设计的总体目标和广义目标 44-92.2 创新设计的技术目标 44-10第3章 创新设计的任务、内容与方法 1 创新设计的任务 44-122 创新设计的基本内容 44-123 创新设计的方法 44-133.1 创新设计应采取的科学技术与 方法 44-133.2 创新设计方法的分类 44-133.3 综合设计理论方法的产生 44-14第4章 创新设计的未来发展战略 1 创新设计的总体战略 44-152 创新设计的重点任务 44-152.1 提升重点产业领域的创新设计能力 44-152.2 加强设计共性关键技术研发 44-152.3 建设完善创新设计系统 44-153 创新设计的路线图 44-154 创新设计的发展趋势 44-164.1 绿色低碳 44-164.2 网络智能 44-164.3 超常融合 44-164.4 共创分享 44-17第5章 创新设计方法论的体系和规则 1 创新设计方法论的体系 44-182 创新设计方法论的规则 44-18参考文献 44-22第45篇 创新设计方法论 第1章 创新设计方法论的体系、规则及研究意义 1 概述 45-32 创新设计的概念、定义及发展战略的探索 45-42.1 创新设计的概念 45-42.2 创新设计的定义 45-42.3 创新设计发展战略的探索 45-43 创新设计的目标、内容、方法及特点 45-53.1 创新设计的目标 45-53.1.1 创新设计的总目标 45-53.1.2 创新设计的具体目标 45-53.2 创新设计的内容和种类 45-53.2.1 创新设计的内容 45-53.2.2 创新设计的种类 45-63.3 创新设计的方法 45-63.4 创新设计的特点 45-64 创新设计方法论的体系和特点 45-74.1 创新设计方法论的体系总体框图 45-74.2 创新设计方法论体系的内容 45-74.3 创新设计方法论指导思想的特点 45-85 创新设计方法论的十二对规则 45-86 创新设计方法论取得的效果 45-106.1 创新设计方法论应用的智能化 45-106.2 运用创新设计方法论取得的效果 45-10第2章 创新设计的目的和要求 1 概述 45-112 创新设计要有明确的目的 45-112.1 确立远大的理想和具体的目标 45-112.2 四类个人的理想和目标 45-112.3 理想和目标在实践过程中可进行必要的调整 45-122.4 理想和目标要经过长期的不懈努力才能实现 45-123 创新设计要有具体的要求 45-133.1 创新设计质量的准则 45-133.2 创新设计的六项要求 45-134 处理好六项要求之间的关系 45-145 实现六项要求的最终目标是取得优选的效益 45-14第3章 创新设计的内容和态度 1 概述 45-152 创新设计要有切实的内容 45-152.1 把创新设计工作融入国家的总目标之中 45-152.2 根据自身条件和能力选择创新设计的任务 45-152.3 考虑客观环境和条件 45-162.4 选择创新设计任务要紧抓良好契机 45-162.5 对确定的创新设计任务进行详细剖析 45-172.6 通过分析找出创新设计任务的重点和难点 45-182.7 创新设计要勇于克服困难 45-182.8 研究成果必须依靠不断积累 45-183 创新设计要有正确的态度和理念 45-183.1 勤奋和刻苦 45-183.2 严谨和求实 45-193.3 改革与开放，开拓与奋进 45-193.4 勤于思考，善于创新 45-203.5 “勤奋、求实、改革（开拓）、创新”要有正确的目标 45-20第4章 创新设计的步骤、程序及科学方法 1 概述 45-211.1 创新设计的四个阶段 45-211.2 创新设计要广泛运用优选的科学技术和方法 45-212 创新设计要有合理的步骤和程序 45-212.1 创新设计首先要做好调研 45-212.2 创新设计应事先制定好规划 45-222.3 创新设计科学实施是关键环节 45-232.4 创新设计要重视检验和评估 45-233 创新设计要广泛运用优选的科学技术和方法 45-24第5章 创新设计工作者自身的四项潜能 1 概述 45-272 创新设计工作者要有良好的思想品德 45-273 创新设计工作者要有必需的知识和能力 45-283.1 学习和掌握必需的知识 45-283.2 以顽强拼搏的精神进行学习 45-293.3 创新设计所必需具备的能力 45-304 创新设计工作者要具备健康的身体和珍爱生命 45-304.1 创新设计的基本条件 45-304.2 保持健康和维持生命的意义是为社会做出更多的贡献 45-315 创新设计工作者要有坚韧的毅力和合理的战略战术 45-315.1 坚韧的毅力和顽强的斗志 45-315.2 良好的心理素质和合理的战略战术 45-32第6章 集体 （单位） 创新设计的四项潜能1 概述 45-332 要有远见卓识和善于组织的领导 45-333 要有足够的技术能力和管理能力的领导 45-334 要有一个团结协作的集体 45-345 顽强拼搏的奋斗精神和合理的战略战术 45-35第7章 创新设计客观因素的影响 1 概述 45-362 要善于发现和利用良好的机遇 45-363 应选择好合适的环境 45-373.1 环境的类型 45-373.2 如何利用良好的客观环境 45-374 充分利用好客观条件 45-374.1 客观条件的种类 45-374.2 如何营造和利用良好的条件 45-38第8章 创新设计动态因素的作用 1 概述 45-392 不断学习，学用结合 45-393 经常检查，定期总结 45-404 学习和总结会使人更聪明 45-41第9章 用科学哲学思想来统领创新设计工作 1 概述 45-422 科学哲学思想六个特点的具体内容 45-422.1 “以人为本” 45-422.2 全面性和系统性 45-432.3 实践性和科学性 45-432.3.1 实践性 45-432.3.2 科学性 45-442.4 继承性和创新性 45-442.5 协调性和稳定性 45-452.6 可持续性和长期性 45-452.6.1 人与自然之间保持协调与和谐的基本措施 45-452.6.2 人与社会环境保持协调与和谐 45-452.6.3 人与技术、资金、市场和政策环境保持协调与和谐 45-463 六个特点与五大发展理念的一致性 45-46第10章 创新设计方法论的应用 1 概述 45-472 创新设计的具体内容 45-473 创新设计方法论可应用的设计领域 45-493.1 创新设计方法论在产品设计中的应用 45-493.2 创新设计方法论在工艺设计、工业设计、流程设计等中的应用 45-50第11章 创新设计方法论应用的智能化及专家系统 1 概述 45-532 专家系统的应用研究与发展 45-533 专家系统 45-543.1 专家系统的基本结构 45-543.2 科学方法论应为知识库中最重要的共性核心知识 45-543.3 比较推理是专家系统中最易实施的推理形式 45-554 最简单的专家系统 45-555 基于逻辑的故障诊断专家系统 45-58第12章 创新设计的关键因素及制约因素分析 1 概述 45-612 创新设计工作要突出重点和抓住难点 45-613 要处理好目标、内容和方法三者之间的关系 45-624 创新设计工作中制约因素的分析 45-63参考文献 45-65第46篇 顶层设计原理、方法与应用 第1章 概 论 1 顶层设计的概念 46-32 做好顶层设计的意义 46-33 做好顶层设计应先了解做事的特点和要求 46-44 做好顶层设计及实现高效做事的十二对规则 46-5第2章 顶层设计的目的 1 概述 46-82 顶层设计的对象与执行者 46-83 做好顶层设计的前提 46-84 做好顶层设计和实现高效做事的目标的一致性 46-95 做好顶层设计和实现高效做事目标的种类 46-96 顶层设计的方案可适时调整 46-107 顶层设计及高效做事的目标经过不懈努力可予以实现 46-10第3章 顶层设计的要求 1 概述 46-112 顶层设计对做事的六项具体要求 46-122.1 顶层设计对做事“指导思想”的要求 46-122.2 顶层设计对做事“工作质量”的要求 46-122.3 顶层设计对做事“所付代价”的要求 46-132.4 顶层设计对做事“花费时间”的要求 46-132.5 顶层设计对做事“环境保护”的要求 46-142.6 顶层设计对做事“后续服务”的要求 46-143 顶层设计要处理好这六项要求之间的关系 46-14第4章 顶层设计的任务 1 概述 46-152 顶层设计之前应做的一些准备工作 46-153 顶层设计的总体规划和框架 46-164 顶层设计的各子规划模型及内容 46-185 做好顶层设计预计可产生的效果 46-21第5章 做好顶层设计应具有的正确态度 1 概述 46-222 做好顶层设计要有勤奋刻苦的态度 46-223 做好顶层设计要有严谨求实的态度 46-224 做好顶层设计要有勇于实践和开拓奋进的理念 46-225 做好顶层设计要有勤于思考和敢于创新的精神 46-236 “勤奋、求实、开拓、创新”要有正确的目标 46-246.1 要确立明确的目标 46-246.2 要培养学习和工作的兴趣 46-24第6章 顶层设计的步骤 1 概述 46-252 顶层设计前先要做好调查研究 46-253 顶层设计的基本任务是制定好规划 46-264 顶层设计对实施过程要有充分的了解 46-265 顶层设计要考虑对所做事的检查和评估 46-27第7章 顶层设计的方法 1 概述 46-282 现代的科学技术中的优选理论和方法 46-283 顶层设计应重视科学的哲学思想和方法的应用 46-294 顶层设计要应用系统论和系统工程的思想和方法 46-295 顶层设计要广泛应用现代信息技术 46-296 顶层设计应重视各种优化理论和方法的应用 46-307 顶层设计应重视创新的原理和方法的应用 46-308 顶层设计应重视预测学理论和方法的应用 46-33第8章 做好顶层设计的主观因素 （对个人）1 概述 46-342 做好顶层设计要有正确的思想品德 46-343 做好顶层设计要有必需的知识和能力 46-353.1 学习和掌握各种必要的知识 46-363.2 要培育各种必需的能力 46-364 做好顶层设计要保持身体健康和生命安全 46-375 做好顶层设计要有坚韧的毅力和采取合理的战术 46-37第9章 做好顶层设计的主观因素 （对集体）1 概述 46-392 顶层设计要考虑如何充分发挥领导和组织的积极作用 46-393 顶层设计要考虑如何充分发挥集体的技术能力和管理能力 46-414 顶层设计要考虑如何搞好集体的团结和协作 46-424.1 团结是集体的生命及活力所在 46-424.2 好的领导应善于把群众组织起来 46-424.3 良好分工是发挥集体