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| 目錄：
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第21篇 气动
第1章基础理论21-3
1气动术语（摘自GB/T 17446—2024）21-3
2图形符号气动应用示例（摘自GB/T 786.1—2021）21-5
3气动技术的特点与发展概述21-17
3.1气动技术的特点21-17
3.1.1各种传动与控制方式的比较21-17
3.1.2气动技术的优点21-18
3.1.3气动技术的缺点21-19
3.2气动技术的应用及发展21-19
3.2.1气动技术的应用21-19
3.2.2气动技术的发展21-20
4气动工作介质21-21
4.1空气的组成与度量21-21
4.2空气的物理性质21-22
4.3理想气体的状态方程及状态变化过程21-24
4.4干空气与湿空气21-25
4.5压缩空气管路水分计算举例21-26
4.6空气污染及其控制21-26
5空气热力学和流体动力学规律21-27
5.1闭口系统热力学第一定律21-27
5.2闭口系统热力学第二定律21-28
5.3空气的热力过程21-29
5.4开口系统能量平衡方程式21-29
5.5可压缩气体的定常管内流动21-30
5.6气体通过收缩喷嘴或小孔的流动21-31
5.7充、放气系统的热力学过程21-32
5.8气阻和气容的特性及计算21-34
5.9气动管路的压力损失21-35
5.10气动元件的通流能力21-39
第2章气动系统气源及周边元件21-41
1气源设备21-41
1.1空气压缩机21-41
1.1.1空气压缩机产品标准目录21-41
1.1.2空气压缩机的分类、工作原理和选用计算21-42
1.2真空系统概述与真空泵21-44
1.2.1真空系统的概述21-45
1.2.2真空泵产品标准目录21-48
1.2.3真空泵类型、原理及选用21-48
1.3后冷却器21-49
1.4主管路油水分离器21-50
1.5储气罐21-50
1.6管道系统21-51
1.6.1压缩空气网络的主要组成部分21-51
1.6.2压缩空气管路的网络布局21-52
1.6.3泄漏的计算及检测21-52
1.6.4压缩空气应用原则21-54
1.6.5气动管路网络的压力损失的计算举例21-54
1.6.6管路直径的计算及图表法21-55
1.6.7主管路与支管路的尺寸配置21-57
2气源处理元件21-57
2.1概述21-57
2.2自动排水器21-59
2.3（主管路）过滤器21-61
2.3.1过滤器的分类与功能21-61
2.3.2主管路过滤器21-62
2.3.3压缩空气过滤器21-63
2.3.4油雾分离器（除油型过滤器）21-64
2.3.5微雾分离器21-64
2.3.6超微雾分离器21-66
2.3.7除臭过滤器21-66
2.3.8水滴分离器21-67
2.3.9洁净气体过滤器21-67
2.4压缩空气干燥器21-68
2.4.1压缩空气干燥器相关标准目录21-68
2.4.2干燥器的分类、工作原理和选用21-68
2.4.3冷冻式压缩空气干燥器21-70
2.4.4吸附式压缩空气干燥器21-76
2.5油雾器21-78
2.6空气组合元件（气源处理装置）21-78
2.6.1GC系列三联件的结构、材质和特性（亚德客）21-78
2.6.2GFR系列过滤减压阀结构、尺寸及特性（亚德客）21-80
2.6.3QAC系列空气过滤组合三联件规格、尺寸及特性（上海新益）21-81
2.6.4QAC系列空气过滤组合（二联件）结构尺寸及产品型号（上海新益）21-82
2.6.5费托斯精密型减压阀21-84
2.6.6麦特沃克Skillair三联件（管道补偿）21-85
2.6.7不锈钢过滤器、调压阀、油雾器（Norgren公司）21-85
3局部增压元件21-86
3.1DPA型增压器（Festo）21-87
3.2VBA型增压器（SMC）21-88
4局部真空元件21-90
4.1真空发生器的主要技术参数21-90
4.2单级真空发生器及多级真空发生器的技术特性21-91
4.3普通真空发生器及带喷射开关真空发生器的技术特性21-92
4.4省气式组合真空发生器的原理及技术参数21-92
4.5真空发生器的选择步骤21-94
第3章气动系统控制元件21-95
1压力控制阀21-95
1.1分类21-95
1.2溢流阀21-95
1.2.1溢流阀的分类、结构及工作原理21-96
1.2.2溢流阀（安全阀）产品概览21-97
1.3减压阀21-97
1.3.1减压阀的分类21-98
1.3.2减压阀基本工作原理21-98
1.3.3减压阀的性能参数21-100
1.3.4减压阀的选择与使用21-101
1.3.5过滤减压阀21-101
1.4增压阀21-102
1.5顺序阀21-102
2流量控制阀21-103
2.1流量控制阀分类21-103
2.2节流阀原理21-103
2.3带消声器的排气节流阀和快排型排气节流阀21-108
2.4防止活塞杆急速伸出阀21-109
2.5节气阀21-111
3方向控制阀21-112
3.1方向控制阀的分类21-112
3.2电磁方向阀21-118
3.2.1电磁方向阀工作原理21-118
3.2.2电磁换向阀主要技术参数21-120
3.2.3方向控制阀的选用方法21-126
3.2.4几种电磁阀产品介绍21-127
3.3气控方向阀21-150
3.4机械控制换向阀21-151
3.5人力控制方向阀21-154
3.6压电阀21-156
3.7单方向控制型阀21-156
3.8使用注意事项21-158
4其他方向阀21-159
4.1其他方向阀概览21-159
4.2二通流体阀（介质阀）21-161
4.3大功率三位三通中封式换向阀21-167
4.4残压释放阀21-170
4.5防爆电磁阀21-171
4.6Namar阀21-171
4.7二位二通高温、高压电磁阀21-174
5阀岛（集成阀组）21-175
5.1阀岛的定义及概述21-175
5.2网络及控制技术21-177
5.3现场总线的类型21-178
5.4阀岛的分类21-181
5.5阀岛的结构及特性（以坚固的模块型结构的阀岛为例）21-184
5.6Festo阀岛及CPV阀岛21-187
5.6.1Festo阀岛概述21-187
5.6.2CPV阀岛简介21-189
5.7CPV直接安装型阀岛使用设定21-195
5.8Metal Work阀岛21-199
5.9Norgren阀岛21-200
5.10SMC阀岛21-201
5.11阀岛选择的注意事项21-204
6比例控制阀、伺服阀及电-气数字控制阀21-204
6.1气动比例控制阀/伺服阀概论21-204
6.1.1气动断续控制与气动连续控制区别21-205
6.1.2开环控制与闭环控制21-206
6.1.3电-气比例/伺服系统的组成及原理21-206
6.1.4电-气比例/伺服控制阀的组成21-210
6.1.5电-气比例/伺服阀结构、工作原理及特点21-215
6.2气动比例/伺服阀21-217
6.2.1气动比例阀的分类21-217
6.2.2气动比例/伺服阀的介绍21-217
6.3电-气数字控制阀21-237
6.3.1步进电机式电-气数字阀21-237
6.3.2高速电磁开关式电-气数字阀21-238
6.3.3压电驱动器式电-气数字阀21-239
7真空控制阀21-240
7.1分类21-240
7.2真空减压阀（真空调速阀）21-241
7.3真空辅助阀（安全阀/逻辑阀/高效阀）21-241
7.3.1真空安全阀21-241
7.3.2真空逻辑阀21-242
7.4真空切换阀（真空供给破坏阀）21-243
7.5SMC ITV 2090/209真空用电气比例阀（PWM型）21-246
7.6真空、吹气两用阀21-249
第4章气动系统执行元件21-251
1气缸21-251
1.1气动执行元件的分类21-251
1.1.1气动执行元件分类表21-251
1.1.2气动执行元件的分类说明21-253
1.2普通气缸21-254
1.2.1普通气缸的工作原理21-254
1.2.2普通气缸性能分析21-255
1.2.3气缸设计、计算21-260
1.2.4普通气缸的安装形式21-274
1.2.5气动执行元件的结构、原理21-275
1.2.6高速气缸与低速气缸21-311
1.2.7低摩擦气缸21-312
1.2.8耐超低温气缸与耐高温气缸21-313
1.2.9符合ISO标准的导向装置21-313
1.2.10普通气缸应用注意事项21-314
1.3无杆缸21-315
1.4定位器（伺服缸）21-321
1.5气缸产品介绍21-322
1.5.1小型圆形气缸（摘自GB/T 8102—2020和非标）21-322
1.5.2紧凑型气缸（摘自GB/T 28781—2012和非标）21-329
1.5.3普通型气缸（摘自GB/T 32336—2015和非标）21-339
2气爪（气动手指）21-350
2.1气爪的分类21-350
2.2影响气爪选择的一些因素及与工件的选配21-350
2.3气爪夹紧力计算21-352
2.4气爪夹紧力计算举例21-353
2.5比例气爪21-356
2.6气爪选择时应注意事项21-358
3气动马达21-359
3.1气动马达的结构、原理和特性21-359
3.2气动马达的特点21-362
3.3气动马达的选择与使用21-362
4摆动气动马达（摆动气缸）21-363
4.1叶片式摆动气缸21-363
4.2齿轮齿条式摆动气缸21-366
5气动肌肉21-367
6真空吸盘21-373
6.1真空吸盘的分类及应用21-373
6.2真空吸盘的材质特性及工件材质对真空度的影响21-373
6.3真空吸盘运动时力的分析及计算、举例21-374
7气枪21-377
第5章气动系统其他元件21-381
1润滑元件21-381
1.1压缩空气油雾器21-381
1.2集中润滑元件21-381
2气动消声器和排气洁净器21-385
2.1气动消声器21-385
2.1.1概述21-385
2.1.2消声器的消声原理21-385
2.1.3消声器分类21-385
2.1.4消声器选用注意事项21-387
2.2排气洁净器21-387
3液压缓冲器21-389
4气液转换单元21-392
5压力开关（气压和真空压力开关）21-398
5.1气压压力开关21-399
5.2真空压力开关21-409
6流量开关21-414
7磁性开关（接近开关）21-416
8气动显示器21-422
第6章气动系统配管21-423
1气动配管相关标准目录与摘录21-423
1.1气动配管现行相关标准目录21-423
1.2气动管接头及其相关件公称压力系列21-423
1.3气动系统及元件硬管外径和软管内径21-424
2管子21-424
2.1管子的分类21-424
2.2软管21-424
2.3硬管21-429
2.4影响气管损坏的环境因素21-430
2.5气管使用注意事项21-430
3管接头21-431
3.1螺纹的种类21-431
3.2公制螺纹、G螺纹与R螺纹的连接匹配21-432
3.3接头的分类及介绍21-432
3.3.1快插接头简介21-435
3.3.2倒钩接头21-453
3.3.3快拧接头21-456
3.3.4卡套接头21-459
3.3.5快速接头21-461
3.3.6多管对接式接头21-462
4使用注意事项21-463
第7章气动元件和配管试验21-465
1气动试验概述21-465
2气动元件和配管试验方法21-466
2.1容积式压缩机验收试验（摘自GB/T 3853—2017）21-466
2.2中、高压往复活塞空气压缩机的试验方法（摘自JB/T 10683—2020）21-474
2.3气动真空发生器的试验方法（摘自JB/T 14002—2020）21-474
2.4气动减压阀的试验方法21-478
2.4.1气动减压阀和过滤减压阀的主要特性的试验方法（摘自GB/T 20081.2—2021）21-478
2.4.2气动减压阀的试验方法（摘自JB/T 12550—2015）21-484
2.5气动换向阀的试验方法（摘自JB/T 6378—2008）21-488
2.6气动电-气压力控制阀的主要特性的试验方法（摘自GB/T 39956.2—2021）21-490
2.7气缸的试验方法（摘自JB/T 5923—2013）21-499
2.8齿轮式气动马达的检验方法（摘自JB/T 11863—2014）21-501
2.9气动消声器的试验方法（摘自JB/T 12705—2016）21-501
2.10一般用压缩空气过滤器的试验方法（摘自JB/T 13346—2017）21-504
2.11压缩空气干燥器规范与试验21-505
2.11.1压缩空气干燥器的试验方法（摘自GB/T 10893.1—2012）21-505
2.11.2一般用冷冻式压缩空气干燥器的试验方法（摘自JB/T 10526—2017）21-509
2.11.3一般用吸附式压缩空气干燥器的试验方法（摘自JB/T 10532—2017）21-510
2.12气动油雾器的试验方法21-511
2.12.1气动油雾器的主要特性的试验方法（摘自GB/T 33626.2—2017）21-511
2.12.2气动油雾器的试验方法（摘自JB/T 7375—2013）21-513
2.13气动管接头的试验方法（摘自GB/T 14514—2013）21-515
2.14用于塑料管的插入式气动管接头试验方法（摘自GB/T 33636—2023）21-518
2.15气动圆柱形快换接头试验方法（摘自GB/T 22076—2024）21-522
3气动元件可靠性评估方法21-525
3.1气动元件可靠性评估方法的一般程序（摘自GB/T 38206.1—2019）21-526
3.2气动调压阀可靠性评估方法（摘自GB/T 38206.4—2021）21-528
3.3气动换向阀可靠性评估方法（摘自GB/T 38206.2—2020）21-531
3.4气动止回阀、梭阀、双压阀（与阀）、单向节流阀及快排阀可靠性评估方法（摘自GB/T 38206.5—2021）21-534
3.5带活塞杆的气缸可靠性评估方法（摘自GB/T 38206.3—2019）21-538
3.6基于加速寿命试验的气动元件可靠性评估通用指南和程序（摘自GB/Z 42085—2022）21-543
第8章气动系统21-548
1气动基本回路21-548
1.1换向回路21-548
1.2速度控制回路21-549
1.3压力、力矩与力控制回路21-550
1.4位置控制回路21-553
2典型应用回路21-555
2.1同步回路21-555
2.2延时回路21-556
2.3自动往复回路21-557
2.4防止启动飞出回路21-557
2.5防止落下回路21-559
2.6缓冲回路21-559
2.7真空回路21-560
2.8其他回路21-560
2.9应用举例21-561
3气动系统的常用控制方法及设计21-564
3.1气动顺序控制系统21-564
3.1.1顺序控制的定义21-564
3.1.2顺序控制系统的组成21-564
3.1.3顺序控制器的种类21-565
3.2继电器控制系统21-565
3.2.1概述21-565
3.2.2常用继电器控制电路21-565
3.2.3典型的继电器控制气动回路21-567
3.2.4气动程序控制系统的设计方法21-570
3.3可编程控制器的应用21-574
3.3.1可编程控制器的组成21-574
3.3.2可编程控制器工作原理21-575
3.3.3可编程控制器常用编程指令21-576
3.3.4控制系统设计步骤21-578
3.3.5控制系统设计举例21-578
4气动系统设计计算21-579
4.1设计计算流程与技术要求21-579
4.2执行元件的选择配置及动力和运动的分析21-580
4.2.1气动执行元件的选择配置21-580
4.2.2循环时间及动作顺序的确定21-580
4.2.3动力分析和运动分析21-581
4.3确定主要参数21-581
4.3.1回路压力的选定21-581
4.3.2确定执行元件主要结构参数21-581
4.3.3执行元件耗气量的计算21-582
4.4控制方式的选择21-582
4.5气动系统图的设计与拟定21-582
4.5.1气动控制回路的设计21-582
4.5.2拟定与绘制气动系统原理图21-590
4.6选择气动元件21-590
4.6.1气动控制元件的选择21-590
4.6.2其他气动元件及气源的选择21-592
4.7气动系统的施工设计21-593
5气动系统的设计举例21-595
5.1鼓风炉钟罩式加料装置气动系统设计21-595
5.2半自动落料机床气动系统设计21-600
第9章典型气动系统及应用21-606
1煤矿机械气动系统21-606
1.1防爆型矿用双锚索自动下料机气动系统21-606
1.2WC8E型防爆胶轮车气动系统21-607
1.3煤矿气动单轨吊驱动部系统21-608
2电缆剥皮机气动系统21-610
3ZJ70/4500DB钻机阀岛集成气动系统21-611
4冶金、铸造机械气动系统21-612
4.1导向翻板装置气动系统21-612
4.2铸造车间水平分型覆膜砂制芯机气动系统21-613
5化工与橡塑机械气动系统21-616
5.1化工药浆浇注设备气动系统21-616
5.2防爆药柱包覆机气动系统21-618
5.3卧式注塑机全自动送料机械手气动系统21-619
6机床设备气动系统21-620
6.1VMC1000加工中心气动系统21-620
6.2钻床气动系统21-621
6.3矿用全气动锯床系统21-622
6.4切割平板设备气动系统21-623
6.5气动打标机系统21-624
6.6铅酸蓄电池回收处理刀切分离器气动系统21-625
7轻工机械气动系统21-626
7.1胶印机全自动换版装置气动控制系统21-626
7.2盘类瓷器磨底机气动系统21-628
7.3点火器自动传送气动系统21-629
8包装与物流机械气动系统21-630
8.1纸箱包装机气动系统21-630
8.2微型瓶标志自动印刷气动系统21-631
8.3方块地毯包装机自动包箱气动系统21-632
8.4自动物料（药品）装瓶系统气动系统21-633
9铁路、舰船、航空航天设备气动系统21-634
9.1电控气动塞拉门气动系统21-634
9.2气控式水下滑翔机气动系统21-635
9.3垂直起降火箭运载器着陆支架收放气动系统21-637
10机械手、机器人气动系统21-638
10.1冲床上下料气动机械手系统21-638
10.2生产线工件搬运机械手气动系统21-639
10.3砖坯码垛机机械手爪气动系统21-640
10.4升降电梯轿厢双开移门气动系统21-641
10.5连续行进式缆索维护机器人气动系统21-642
11真空设备气动系统21-643
11.1数控车床用真空夹具系统21-643
11.2码垛机器人多功能抓取装置气动系统21-644
11.3微型电子器件贴片机气动系统21-645
11.4禽蛋自动卸托机气动系统21-647
第10章气动产品的应用简介21-649
1防扭转气缸在叠板对齐工艺上的应用21-649
2气动产品在装配工艺上的应用21-649
2.1带导轨气缸/中型导向单元在轴承衬套装配工艺上的应用21-649
2.2三点式气爪/防扭转紧凑型气缸在轴类装配卡簧工艺上的应用21-650
2.3特殊轴向对中气缸/紧凑型气缸等在轴类套圈装配工艺上的应用21-650
2.4小型滑块驱动器/防扭转紧凑型气缸在内孔装配卡簧工艺上的应用21-651
2.5防扭转气缸/倍力气缸对需内芯插入部件进行预加工工艺装配上的应用21-651
2.6标准气缸/倍力气缸在木梯横挡的装配工艺的应用21-652
3夹紧工艺应用21-652
3.1倍力气缸/放大曲柄机构对工件的夹紧工艺的应用21-652
3.2膜片气缸对平面形工件的夹紧工艺的应用21-653
3.3防扭转紧凑气缸配合液压系统的多头夹紧系统的应用21-653
3.4摆动夹紧气缸对工件的夹紧工艺的应用21-654
4气动产品在送料（包括储存、蓄料）等工艺上的应用21-654
4.1多位气缸对多通道工件输入槽的分配送料应用21-654
4.2止动气缸对前一站储存站的缓冲蓄料应用21-655
4.3双活塞气缸对工件的抓取和输送21-655
4.4中间耳轴型标准气缸在自动化车床的供料应用21-656
4.5标准气缸在螺纹滚压机供料上的应用21-656
4.6带后耳轴的标准气缸在涂胶机供料上的应用21-657
4.7标准气缸在圆杆供料装置上的应用21-657
4.8无杆缸/双活塞缸/平行气爪/阻挡气缸在底部凹陷工件上抓取供料的应用21-658
4.9叶片式摆动气缸在供料分配送料上的应用21-658
4.10抗扭转紧凑型气缸实现步进送料21-659
4.11叶片式摆动气缸（180°）对片状工件的正反面翻转工艺的应用21-659
4.12平行气爪的应用21-659
5气动产品在冲压工艺上的应用21-660
6气动产品在钻孔/切刻工艺上的应用21-660
6.1无杆缸/直线坐标气缸在钻孔机上的应用21-660
6.2液压缓冲器等气动组件在钻孔机上的应用21-661
6.3带液压缓冲器的直线单元在管子端面倒角机上的应用21-661
6.4倍力气缸在薄壁管切割机上的应用21-662
6.5无杆缸在薄膜流水线上高速切割工艺的应用21-662
7气动产品在专用设备工艺上的应用21-663
7.1紧凑型气缸/倍力气缸在金属板材弯曲成形上的应用21-663
7.2抽吸率升降可调整的合金焊接机上的应用21-663
7.3双齿轮齿条/扁平气缸在涂胶设备上的应用21-664
7.4普通气缸配置滑轮的平衡吊应用21-664
8气动肌肉的应用21-665
8.1气动肌肉作为专用夹具的应用21-665
8.2气动肌肉在机械提升设备上的应用21-665
8.3气动肌肉在轴承装/卸工艺上的应用21-666
9真空/比例伺服/测量工艺的应用21-666
9.1止动气缸在输送线上的应用21-666
9.2多位气缸/电动伺服轴完成二维工件的抓取应用21-667
9.3直线坐标气缸（多位功能）/带棘轮分度摆动气缸在二维工件的抓取应用21-667
9.4直线组合摆动气缸/伺服定位轴在光盘机供料系统上的应用21-668
9.5气动软停止在生产线上快速喂料的应用21-668
9.6真空吸盘在板料分列输送装置上的应用21-669
9.7真空吸盘/摆动气缸/无杆缸对板料旋转输送上的应用21-669
9.8特殊吸盘/直线组合摆动气缸缓冲压机供料上的应用21-670
9.9气障（气动传感器）/摆动气缸在气动钻头断裂监测系统上的应用21-670
9.10利用喷嘴挡板感测工件位置的应用21-671
9.11带导轨无杆气缸在滚珠直径测量设备上的应用21-671
9.12倍力气缸在传送带上的张紧/跑偏工艺上的应用21-672
10带导轨无杆气缸/叶片摆动气缸在包装上的应用21-672
11导向驱动装置上的应用21-673
11.1模块化驱动上的应用21-673
11.2抓取和放置驱动上的应用21-674
11.2.1二维小型抓取放置驱动上的应用21-675
11.2.2二维中型/大型抓取放置驱动上的应用21-676
11.2.3二维线性门架驱动上的应用21-676
11.2.4三维悬臂轴驱动上的应用21-677
11.2.5三维门架驱动上的应用21-678
第11章气动系统节能21-680
1气动系统节能理论21-681
1.1空气消耗量21-681
1.2压缩空气的有效能21-682
1.3气动功率21-683
1.4能量损失分析21-685
2气动系统节能技术21-688
2.1节能技术路线21-688
2.2压缩空气泄漏21-689
2.3吹气合理化21-692
2.4真空吸附高效化21-696
2.5局部增压21-698
2.6驱动元件节能21-699
2.7低功率元件21-700
2.8过滤元件规范化管理21-701
2.9能源可视化21-702
2.10工厂的节能计算21-703
第12章气动系统安装、调试、维护及故障处理21-710
1气动系统的安装21-710
1.1气动系统的安装内容与准备工作21-710
1.2气动元件和配管安装总则21-710
1.3气动控制元件的安装要求21-711
1.4气动系统配管的安装要求21-712
2气动系统的调试21-712
3气动系统的维护21-713
3.1维护与检修21-713
3.2维护工作内容21-714
4气动系统故障诊断与排除21-715
4.1气动系统故障类型及特点21-715
4.2气动系统故障诊断策略与方法21-716
4.3气动系统常见故障与排除方法21-717
参考文献21-722
第22篇 机器人构型与结构设计
第1章机器人构型综合与设计的GF集设计理论22-3
1概述22-3
2GF集的定义22-8
3完整运动定理22-9
4GF集的数量22-10
5GF集的分类22-11
6GF集中的包含关系22-13
7GF集的合成定律22-19
7.1移动特征合成定律22-19
7.2转动特征合成定律22-20
8并联机构数综合22-21
第2章GF集运算法则22-23
1GF集求交运算22-23
1.1GF集求交运算的性质22-23
1.2GF集的求交运算法则22-23
1.2.1以求交对象分类的GF集求交运算法则22-23
1.2.2按求交结果分类的GF集求交运算法则22-51
2GF集求并运算22-67
2.1求并运算性质22-67
2.2以求并结果为第一类完整运动GF集的分类求并法则22-67
3GF集转置运算22-79
3.1转置运算性质22-79
3.2转置运算法则22-79
第3章机器人运动副与基础部件22-81
1概述22-81
1.1运动副的基本作用22-81
1.2基础部件的作用与意义22-81
2简单与复合运动副22-82
3机器人驱动系统22-83
3.1机器人一般驱动方式22-84
3.2新型现代机器人驱动与传动单元22-84
3.3机器人驱动系统常用电机22-92
3.4机器人驱动系统常用减速器22-93
4 机器人系统传感器22-94
4.1视觉传感器22-94
4.2力觉传感器22-95
4.3位移传感器22-96
5机器人通信与控制系统22-97
5.1机器人控制系统22-97
5.2机器人通信与控制系统硬件22-98
第4章工业机器人构型与结构22-99
1概述22-99
2工业串联机器人构型22-99
3串联机器人构型设计基本原理22-103
3.1运动学逆解22-103
3.1.1解析法22-103
3.1.2数值法22-103
3.2三动杆理论22-104
4工业串联机器人的基本结构22-104
5典型串联工业机械臂22-108
5.1少自由度串联机械臂22-108
5.2六自由度串联机械臂22-109
5.3冗余串联机械臂22-110
5.4协作机械臂22-112
第5章并联机器人构型与结构22-113
1概述22-113
2并联机构支链转动轴线迁移定理22-113
3并联机构支链构型设计22-114
3.1具有纯移动末端特征的机器人支链22-114
3.1.1GⅠ6F（Ta，Tb）类支链设计22-114
3.1.2 GⅠ4F（Ta，Tb，Tc）类支链设计22-115
3.2具有一维转动末端特征的机器人支链设计22-115
3.2.1GⅠ3F（Ta，Tb，Tc，Rα）类支链设计22-116
3.2.2GⅠ5F（Ta，Tb，Rα）类支链设计22-116
3.2.3GⅡ15F（Ta，Tb，Rα）类支链设计22-117
3.2.4GⅡ16F（Rα，Ta，Tb）类支链设计22-117
3.2.5GⅡ17F（Ta，Rα，Tb）类支链设计22-117
3.2.6GⅡ19F（Rα，Ta）类支链设计22-118
3.2.7GⅡ20F（Ta，Rα）类支链设计22-118
3.3具有二维转动末端特征的机器人支链设计22-118
3.3.1GⅠ2F（Ta，Tb，Tc，Rα，Rβ）类支链设计22-119
3.3.2GⅡ10F（Rα，Rβ，Ta，Tb）类支链设计22-119
3.3.3GⅡ11F（Ta，Tb，Rα，Rβ）类支链设计22-120
3.3.4GⅡ13F（Ta，Rα，Rβ）类支链设计22-120
3.3.5GⅡ14F（Rα，Rβ，Ta）类支链设计22-121
3.3.6GⅡ18F（Rα，Rβ）类支链设计22-121
3.3.7GⅢ25F（Ta，Tb，Rα，Rβ）类支链设计22-121
3.3.8GⅢ26F（Rα，Ta，Tb，Rβ）类支链设计22-122
3.4具有三维转动末端特征的机器人支链设计22-123
3.4.1GⅠ1F（Ta，Tb，Tc，Rα，Rβ，Rγ）类支链设计22-123
3.4.2 GⅡ8F（Rα，Rβ，Rγ，Ta）类支链设计22-123
3.4.3GⅡ9F（Ta，Rα，Rβ，Rγ）类支链设计22-124
3.4.4GⅡ12F（Rα，Rβ，Rγ）类支链设计22-125
3.4.5GⅢ22F（Ta，Tb，Rα，Rβ，Rγ）类支链设计22-125
3.4.6GⅢ23F（Rα，Ta，Tb，Rβ，Rγ）类支链设计22-125
3.4.7GⅢ24F（Rα，Rβ，Ta，Tb，Rγ）类支链设计22-126
4并联机构整体构型设计22-127
4.1纯移动并联机构22-127
4.1.1二维移动并联机构22-127
4.1.2三维移动并联机构22-128
4.2纯转动并联机构22-129
4.2.1二维转动并联机构22-129
4.2.2三维转动并联机构22-129
4.3少自由度并联机构22-130
4.3.1一移一转并联机构22-130
4.3.2二移一转并联机构22-130
4.3.3三移一转并联机构22-131
4.3.4一移二转并联机构22-131
4.3.5二移二转并联机构22-131
4.3.6三移二转并联机构22-132
4.3.7一移三转并联机构22-132
4.3.8二移三转并联机构22-133
4.4六自由度并联机构22-133
5典型并联机构案例分析22-134
5.1纯移动并联机构案例22-134
5.2少自由度并联机构案例22-135
5.3六自由度并联机构22-138
第6章实用新型并联机器人构型与结构22-143
1概述22-143
2协作机器人构型与结构设计22-143
2.1并联机构单元化构型设计22-143
2.2单元化并联机构的单输出组合设计22-144
2.3单元化并联机构的双输出组合设计22-145
2.4具有双输出末端的并联协作机器人案例22-146
3微纳操作机器人构型设计22-150
3.1机构输入输出关联关系22-150
3.2并联微纳机器人构型22-152
3.3典型并联微纳机器人案例22-155
第7章足式机器人构型与结构22-159
1概述22-159
2人形（双足）机器人构型与结构22-159
2.1人形（双足）机器人肢体构型22-159
2.2人形（双足）机器人的系统构型22-164
2.3人形（双足）机器人设计思路22-165
2.4人形（双足）机器人典型案例22-166
3多足机器人构型与结构22-169
3.1多足机器人腿部构型22-169
3.2典型六足机器人案例22-173
第8章机器人机构性能评价与尺度优化设计22-178
1概述22-178
2并联机器人机构性能评价22-179
2.1机器人工作空间22-179
2.2并联机器人奇异性22-180
2.3并联机器人的运动/力交互特性22-187
2.3.1非冗余并联机构的性能指标22-187
2.3.2冗余并联机构的性能指标22-191
2.4并联机器人机构的误差特性22-192
2.4.1纯平动并联机器人机构误差评价22-192
2.4.2空间混合自由度并联机器人机构误差评价22-196
3机器人机构尺度优化设计22-202
3.1机器人机构参数设计空间22-202
3.1.1机器人机构参数设计空间的定义22-202
3.1.2不同特征参数数量的参数空间22-203
3.2并联机器人运动/力传递特性、优质工作空间与机构尺度关系22-204
3.3并联机器人机构误差特性与尺度参数关系22-207
3.3.1基于性能图谱法的平面5R并联机器人尺度综合22-207
3.3.2基于目标函数法的五自由度并联加工机器人DiaRoM尺度优化22-208
3.4并联机器人性能设计典型案例22-209
第9章机器人型装备设计案例22-216
1概述22-216
2重载锻造操作机设计22-216
3伺服压力机设计22-224
4六自由度微调与定位平台设计22-234
5电机型重载灵巧摇摆台设计22-241
参考文献22-245
第23篇 智能制造系统与装备
第1章智能制造基础体系23-3
1智能制造系统与装备概述23-3
2智能制造系统架构23-3
3智能制造基本概念及各系统模型23-4
3.1智能制造常用基础术语23-4
3.2智能制造参考模型23-4
3.2.1智能工厂参考模型23-4
3.2.2虚拟工厂信息模型23-4
3.2.3数字化车间参考模型23-5
3.2.4云制造参考模型23-5
3.3元数据与数据字典23-6
3.3.1元数据23-6
3.3.2数据字典23-6
3.4对象标识23-7
4智能制造系统安全23-11
4.1功能安全23-11
4.2网络安全23-14
5智能制造系统可靠性23-18
5.1工程管理23-18
5.2技术方法23-21
5.2.1可靠性设计评审23-21
5.2.2可靠性评估23-25
6智能制造检测系统23-28
6.1检测要求23-28
6.2检测方法23-28
6.3检测技术23-29
7智能制造系统评价23-30
7.1制造业信息化评估体系23-30
7.2智能制造能力成熟度23-30
7.3智能制造能力成熟度评价方法23-38
7.4制造业信息化评估实施指南23-41
第2章智能装备23-45
1传感器与仪器仪表23-45
1.1通用技术23-45
1.1.1特性与分类23-45
1.1.2可靠性设计23-47
1.1.3智能传感器寿命预测23-49
1.1.4智能传感器的性能评估23-49
1.2接口与通信23-51
1.2.1有线通信接口23-51
1.2.2无线通信接口23-52
1.3应用案例23-52
2自动识别设备23-54
2.1通用技术23-54
2.1.1自动识别技术分类23-54
2.1.2设计规范23-55
2.1.3设备选型23-55
2.1.4测试规范23-56
2.2接口与通信23-57
2.2.1设计规范23-57
2.2.2测试规范23-58
2.3应用案例23-58
3人机协作系统23-61
3.1人机协作系统模块组成和设计23-61
3.1.1人机协作系统采集处理模块设计23-62
3.1.2人机协作系统交互决策模块设计23-63
3.1.3人机协作系统应用处理模块设计23-64
3.2接口与通信23-64
3.2.1人机协作接口23-64
3.2.2人机协作通信技术23-65
3.3测试与评估23-65
3.3.1虚拟现实应用软件性能测试指标23-65
3.3.2虚拟现实应用软件性能测试流程23-66
3.4应用案例23-67
4控制系统23-69
4.1通用技术23-69
4.1.1控制方法23-69
4.1.2数据采集和存储23-70
4.1.3人机界面及可视化23-70
4.1.4测试标准23-71
4.2接口与通信23-72
4.2.1控制设备的信息模型23-72
4.2.2控制系统的时钟同步23-72
4.2.3控制系统设备接口23-73
4.2.4控制设备系统互联规则23-73
4.2.5通信协议一致性23-74
4.3编程23-74
4.3.1工程数据交换23-74
4.3.2控制逻辑程序23-75
4.3.3控制程序架构23-76
4.3.4控制标签与数据流23-76
4.3.5功能块23-77
4.4应用案例23-77
5增材制造装备23-80
5.1通用技术23-80
5.1.1增材制造技术工艺分类23-80
5.1.2增材制造材料与工艺选择23-81
5.1.3增材制造典型工艺流程23-82
5.1.4增材制造装备应用23-83
5.2数据与接口23-85
5.2.1接口数据格式23-85
5.2.2数据预处理23-86
5.3测试与评估23-87
5.3.1成形零件性能测试23-87
5.3.2成形零件尺寸测试23-87
5.4应用案例23-88
6工业机器人23-89
6.1通用技术23-89
6.1.1工业机器人电气设备及系统通用技术条件23-89
6.1.2工业机器人控制单元的信息安全通用要求23-90
6.1.3工业机器人电气安全23-91
6.1.4工业机器人交流伺服电机技术条件23-91
6.1.5工业机器人控制装置技术条件23-92
6.1.6机器人模块化的分类原则23-92
6.1.7工业机器人安全要求23-92
6.2接口与通信23-93
6.2.1工业机器人对象字典23-93
6.2.2机床工业机器人数控系统编程语言23-93
6.3测试与评估23-93
6.3.1工业机器人能效评估导则23-93
6.3.2工业机器人运行效率评价方法23-94
6.3.3双臂工业机器人性能及其试验方法23-95
6.3.4工业机器人特殊气候环境可靠性要求23-97
6.3.5基于可编程控制器的工业机器人运动控制规范23-97
6.3.6工业机器人安全实施规范23-97
6.3.7工业机器人性能规范及其试验方法23-98
6.3.8工业机器人电磁兼容性试验方法和性能评估准则指南23-99
6.4应用案例23-100
7数控机床23-103
7.1通用技术23-103
7.1.1数控机床组成23-103
7.1.2数控机床分类23-104
7.1.3可靠性设计与评定23-104
7.1.4性能评估设计23-105
7.1.5数控机床选型23-106
7.1.6使用与维护规范23-106
7.2接口与通信23-108
7.2.1数控机床接口设计23-108
7.2.2数控机床信息模型23-109
7.2.3数控机床的时钟同步设计23-109
7.2.4数控机床的通信协议设计23-110
7.3检测监控23-111
7.3.1数控机床的检测方法选择23-111
7.3.2数控机床的监控方式选择23-111
7.4应用案例23-112
8工艺装备23-113
8.1通用技术23-113
8.1.1通用制造工艺分类23-113
8.1.2工艺装备设计选择规则23-114
8.1.3工艺装备设计选择程序23-114
8.1.4工艺装备设计程序23-115
8.1.5工艺装备验证规则23-115
8.2接口与监控23-116
8.3应用案例23-117
9检验检测装备23-119
9.1通用技术23-119
9.1.1工业数据源和采集方式23-119
9.1.2工业数据采集方式23-119
9.1.3机器视觉在线检测系统23-119
9.1.4 生产过程在线测量23-121
9.2接口与通信23-123
9.2.1交换信息的数据通信格式和方法23-123
9.2.2工业数据采集要求23-124
9.3设备管理23-124
9.3.1效能状态检测与校准23-124
9.3.2故障诊断23-125
9.4应用案例23-126
第3章智能工厂23-130
1智能工厂概念与内涵23-130
1.1智能工厂概念23-130
1.2智能工厂内涵与特征23-131
2智能工厂设计与交付23-131
2.1智能工厂设计与交付概念23-131
2.2智能工厂设计23-132
2.2.1智能工厂生产过程控制数据传输协议（摘自GB/T 38854—2020）23-132
2.2.2基于云制造的智能工厂架构要求（摘自GB/T 39474—2020）23-133
2.2.3工业自动化系统时钟同步、管理与测量通用规范（摘自GB/T 38844—2020）23-135
2.3智能工厂交付23-138
2.3.1智能工厂安全监测有效性评估方法（摘自GB/T 39173—2020）23-138
2.3.2智能工厂通用技术要求（摘自GB/T 41255—2022）23-140
2.3.3智能工厂安全控制要求（摘自GB/T 38129—2019）23-143
2.3.4工业控制异常监测工具技术要求（摘自GB/T 38847—2020）23-144
2.3.5过程工业能源管控系统技术要求（摘自GB/T 38848—2020）23-146
3智能设计23-147
3.1智能设计概念23-147
3.2产品设计与仿真23-148
3.2.1产品设计与仿真系统构建原则（摘自CY/T 245—2021）23-148
3.2.2数字资源库构建（摘自CY/T 245—2021）23-148
3.2.3产品设计（摘自CY/T 245—2021）23-148
3.3工艺设计与仿真23-148
3.3.1智能工艺设计的基本概念23-148
3.3.2智能工艺设计的内涵23-149
3.3.3智能工艺设计需求分析23-150
3.3.4智能工艺设计模型分析23-151
3.4试验设计与仿真23-151
3.4.1数字仿真建模（摘自CY/T 245—2021）23-151
3.4.2试验设计需求的智能转化（摘自CY/T 245—2021）23-152
4智能生产23-152
4.1智能生产概念23-152
4.1.1智能化生产总体要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-152
4.1.2工业互联网架构（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-153
4.1.3智能化生产结构组成（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-153
4.1.4工业互联网智能化生产平台业务架构（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-154
4.1.5工业互联网智能化生产运行机制（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-154
4.1.6智能化生产系统构成与关键技术要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-154
4.1.7智能化生产分阶段规划要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-156
4.1.8智能化生产信息化规划要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-157
4.1.9智能化生产数字化要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-157
4.1.10智能化生产制造运行管理要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-158
4.1.11智能化生产智能检测及质量控制要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-159
4.1.12智能化生产能效检测要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-159
4.1.13智能化生产信息安全要求（摘自T/TMAC 000.0—2020）23-160
4.2智能计划调度23-160
4.2.1智能制造生产计划与排程（摘自GB/T 42200—2022）23-160
4.2.2智能排程模块技术要求（摘自GB/T 40655—2021）23-161
4.3智能生产执行23-162
4.3.1智能制造生产执行（摘自GB/T 42200—2022）23-162
4.3.2智能生产案例23-163
4.4智能质量管理23-163
4.4.1智能制造质量管控（摘自GB/T 42200—2022）23-164
4.4.2生产装备全生命周期管理模型（摘自GB/T 41251—2022）23-164
4.4.3生产装备全生命周期管理信息化（摘自GB/T 41251—2022）23-165
5智能管理23-166
5.1智能管理概念（摘自GB/T 41255—2022）23-168
5.2采购管理23-169
5.2.1采购组织架构（摘自T/CFLP 0027—2020）23-169
5.2.2采购战略管理（摘自T/CFLP 0027—2020）23-170
5.3销售管理（摘自GB/T 17706—1999）23-170
5.4资产管理23-171
5.4.1资产管理综述（摘自GB/T 33172—2016）23-171
5.4.2设备可靠性评估（摘自GB/T 37079—2018）23-171
5.5能源管理23-172
5.5.1能源管理体系模式（摘自GB/T 23331—2020）23-172
5.5.2数据中心能源管理体系（摘自GB/T 37779—2019）23-172
5.6安全环境健康管理23-173
5.6.1PDCA与结构（摘自GB/T 24001—2016）23-173
5.6.2ICS安全管理基本框架（摘自GB/T 36323—2018）23-173
5.6.3安全控制分类表（摘自GB/T 36323—2018）23-174
5.6.4PDCA与职业健康安全管理体系（摘自GB/T 45001—2020）23-175
6工厂智能物流23-175
6.1工厂智能物流概念23-176
6.2智能仓储23-178
6.2.1智能仓储体系23-178
6.2.2仓储服务基本质量要求（摘自GB/T 21071—2021）23-179
6.2.3智慧仓储服务提供（摘自GB/T 41834—2022）23-179
6.2.4智慧物流仓内技术23-179
6.2.5自动化仓储物流设备控制层的功能安全设计要求（摘自GB/T 32828—2016）23-179
6.2.6智能仓储案例23-180
6.3智能配送23-182
6.3.1智能运输体系23-182
6.3.2智慧配送服务提供（摘自GB/T 41834—2022）23-182
6.3.3运输与仓储概述（摘自GB/T 26772—2011）23-182
6.3.4运输与仓储数据交换信息流程与信息内容（摘自GB/T 26772—2011）23-183
7业务集成优化23-186
7.1基于模型的系统工程MBSE23-186
7.1.1术语和定义23-186
7.1.2应用于嵌入式系统的系统工程过程模型（摘自GB/T 28173—2011）23-186
7.1.3系统工程过程的具体活动（摘自GB/T 28173—2011）23-187
7.1.4贯穿嵌入式系统生存周期的系统工程应用（摘自GB/T 28173—2011）23-188
7.1.5嵌入式系统应用系统工程的管理要求（摘自GB/T 28173—2011）23-193
7.2数字主线技术23-195
7.2.1术语和定义23-196
7.2.2流程工厂体系结构（摘自GB/T 18975.1—2003）23-196
7.2.3概念数据模型（摘自GB/T 18975.1—2003）23-196
7.2.4参考数据（摘自GB/T 18975.1—2003）23-197
7.2.5参考数据的注册和维护（摘自GB/T 18975.1—2003）23-197
第4章智能服务23-198
1智能服务概念与内涵23-198
2大规模个性化定制23-198
2.1大规模个性化定制技术框架（摘自GB/T 42202—2022）23-198
2.2大规模个性化定制设计（摘自GB/T 42199—2022）23-201
2.3大规模个性化定制制造（摘自GB/T 42200—2022）23-203
3网络化协同制造23-208
3.1网络化协同制造技术框架（摘自GB/T 43541—2023）23-208
3.1.1业务架构与信息模型23-208
3.1.2网络协同设计框架（摘自GB/T 42383.1—2003）23-210
3.1.3软件接口和数据交互（摘自GB/T 42383.2—2023）23-212
3.1.4面向全生命周期设计要求（摘自GB/T 42383.4—2023）23-214
3.1.5多学科协同仿真系统架构（摘自GB/T 42383.5—2023）23-217
3.2虚拟企业联盟23-221
3.3云制造（摘自GB/T 29826—2013，GB/T 39471—2020）23-223
4远程运维保障23-225
4.1运维保障技术框架23-226
4.1.1远程运维技术要求23-226
4.1.2远程运维系统框架23-228
4.2远程加工运维保障23-230
4.2.1数控机床远程运维保障23-230
4.2.2数控加工故障模式识别与预测性维护23-233
4.3远程服役运维保障23-236
4.3.1预测性维护要求23-236
4.3.2离散制造预测性维护实施案例23-238
4.3.3典型设备预测性维护实施案例23-239
5共享制造23-240
5.1共享制造技术框架23-240
5.2制造能力共享匹配23-242
5.2.1智能制造能力成熟度等级（摘自GB/T 40814—2021）23-242
5.2.2离散型智能制造能力23-243
5.2.3智能制造能力成熟度模型（摘自GB/T 39116—2020）23-245
5.3共享制造过程管理23-245
5.3.1制造运行管理结构模型23-245
5.3.2制造生产运行管理23-246
6智慧供应链23-247
6.1智慧供应链技术框架（摘自GB/T 35121—2017）23-248
6.2智慧供应链构建评估23-255
6.3智慧供应链运行监控23-255
6.3.1供应链监控用集装箱电子箱封应用技术（摘自GB/T 23678—2009）23-255
6.3.2供应链资产管理体系实施（摘自GB/T 42109—2022）23-256
第5章工业网络23-261
1工业无线网络23-261
1.1无线局域网（WLAN）23-261
1.2无线传感器网络（WSN）23-265
1.3工厂自动化/过程自动化的工业无线网络（WIA-FA/PA）23-268
1.4物联网（IoT）23-270
1.5应用案例23-274
2工业有线网络23-275
2.1现场总线23-275
2.2工业无源光纤网络（PON）23-279
2.3工业综合布线23-280
2.4应用案例23-282
3工业网络融合23-284
3.1中间件23-284
3.2集成23-286
3.3物理系统（CPS）23-289
3.4应用案例23-292
4工业网络资源管理23-295
4.1无线网络系统管理23-296
4.2网络地址管理23-301
4.3应用案例23-302
第6章智能赋能23-306
1人工智能23-306
1.1知识服务23-306
1.1.1机器学习（摘自GB/T 5271.31—2006）23-306
1.1.2知识图谱技术框架（摘自GB/T 42131—2022）23-308
1.1.3语音识别与合成（摘自GB/T 5271.29—2006）23-313
1.1.4基本概念与专家系统（摘自GB/T 5271.28—2001）23-316
1.1.5情感计算用户界面和模型（摘自GB/T 40691—2021）23-316
1.2平台与支撑23-320
1.2.1深度学习框架23-320
1.2.2平台计算资源规范（摘自GB/T 42018—2022）23-320
1.3性能评估23-320
1.3.1面向机器学习的数据标注规程（摘自GB/T 42755—2023）23-321
1.3.2深度学习算法评估规范（摘自AIOSS—01—2018）23-323
1.4应用管理23-326
2工业大数据23-329
2.1数据平台23-329
2.2数据处理23-331
2.2.1流式计算要求（摘自T/31SCTA 003—2017）23-331
2.2.2分布式离线分析要求（摘自T/31SCTA 003—2017）23-332
2.2.3分布式在线分析要求（摘自T/31SCTA 003—2017）23-332
2.2.4表达式计算要求（摘自T/31SCTA 003—2017）23-333
2.3数据管理与治理23-333
2.4数据流程23-336
2.4.1相关规定性文件23-336
2.4.2数据采集相关要求（摘自GB/T 42130—2022）23-336
2.4.3数据存储相关要求（摘自GB/T 42130—2022）23-336
3工业软件23-337
3.1软件产品与系统23-337
3.1.1工业APP参考架构（摘自20193194-T-469）23-337
3.1.2工程中间件平台通用要求（摘自20193193-T-469）23-339
3.2工业APP组件化封装23-342
3.3服务与管理23-342
3.3.1软件生存周期过程指南（摘自GB/Z 18493—2001）23-342
3.3.2工业软件质量要求（摘自20193195-T-469）23-343
3.3.3工业软件分类分级和测评（摘自20202626-T-469）23-343
3.4工业技术软件化23-344
3.4.1工业控制计算机系统软件第3部分：文档管理指南（摘自GB/T 26805.3—2011）23-344
3.4.2工业控制计算机系统软件第5部分：用户软件文档（摘自GB/T 26805.5—2011）23-345
3.4.3工业控制计算机系统软件第4部分：工程化文档规范（摘自GB/T 26805.4—2011）23-346
4工业云23-346
4.1资源23-347
4.1.1工业云参考模型（摘自GB/T 37700—2019）23-347
4.1.2基于工业云平台的个性化定制技术要求（摘自GB/T 42412—2023）23-350
4.2服务23-352
4.2.1工业云服务计量指标（摘自GB/T 40207—2021）23-352
4.2.2工业云服务协议指南（摘自GB/T 40203—2021）23-352
4.2.3工业云服务能力通用要求（摘自GB/T 37724—2019 ）23-353
4.2.4工业云服务数据管理通用要求（摘自GB/T 40693—2021）23-354
4.2.5工业云服务知识库接入与管理要求（摘自GB/T 42406—2023）23-354
4.2.6工业云服务资源配置要求（摘自GB/T 42408—2023）23-356
4.2.7工业云服务能力评估（摘自GB/T 42451—2023）23-356
4.2.8工业云典型应用方案23-359
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第七版前言
《机械设计手册》第一版于1969年出版发行，结束了我国机械设计领域此前没有大型工具书的历史，起到了推动新中国工业技术发展和为祖国经济建设服务的重要作用。经过50多年的发展，《机械设计手册》已修订六版，累计销售135万套。作为国家级重点科技图书，《机械设计手册》多次获得国家和省部级奖励。其中，1978年获全国科技大会科技成果奖，1983年获化工部优秀科技图书奖，1995年获全国优秀科技图书二等奖，1999年获全国化工科技进步二等奖， 2003年获中国石油和化学工业科技进步二等奖，2010年获中国机械工业科技进步二等奖；多次荣获全国优秀畅销书奖。
《机械设计手册》（以下简称《手册》）始终秉持权威实用、内容齐全、简明便查的编写特色。突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他权威资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新技术、新材料和新工艺，采用了最新的标准、规范，广泛收集了具有先进水平并实现标准化的新产品。
《手册》第六版出版发行至今已有9年的时间，在这期间，机械设计与制造技术不断发展，新技术、新材料、新工艺和新产品不断涌现，标准、规范和资料不断更新，以信息技术为代表的现代科学技术与制造技术相融合也赋予机械工程全新内涵，给机械设计带来深远影响。在此背景之下，经过广泛调研、精心策划、精细编校，《手册》第七版将以崭新的面貌与全国广大读者见面。
《手册》第七版主要修订如下。
一、在适应行业新技术发展、提高产品创新设计能力方面
1.新增第22篇“机器人构型与结构设计”，帮助设计人员了解机器人领域的关键技术和设计方法，进一步扩展机械设计理论的应用范围。
2.新增第23篇“智能制造系统与装备”，推动机械设计人员适应我国智能制造标准体系下新的设计理念、设计场景和设计需求。
3.第3篇新增了“机械设计中的材料选用”一章，为机械设计人员提供先进的选材理念、思路及材料代用等方面的指导性方法和资料。
4.第12篇新增了摆线行星齿轮传动，谐波传动，面齿轮传动，对构齿轮传动，锥齿轮轮体、支承与装配质量检验，锥齿轮数字化设计与仿真等内容，以适应齿轮传动新技术发展。
5.第16篇新增了减速器传动比优化分配数学建模，减速器的系列化、模块化，双圆弧人字齿减速器，机器人用谐波传动减速器，新能源汽车变速器，风电、核电、轨道交通、工程机械的齿轮箱传动系统设计等内容。
6.第18篇新增了“工程振动控制技术应用实例”，通过23个实例介绍不同场景下振动控制的方法和效果。
7.第19篇新增了“机架现代设计方法”一章，以突出现代设计方法在机架有限元分析和机架结构优化设计中的应用。
8.将“液压传动”篇与“液压控制”篇合并成为新的第20篇“液压传动与控制”，完善了液压技术知识体系，新增了液压回路图的绘制规则，液压元件再制造，液压元件、系统及管路污染控制，液压元件和配管、软管总成、液压缸、液压管接头的试验方法等内容。
9.第21篇完善了气动技术知识体系，新增了配管、气动元件和配管试验、典型气动系统及应用等内容。
二、在新产品开发、新型零部件和新材料推广方面
1.各篇介绍了诸多适应技术发展和产业亟需的新型零部件，如永磁联轴器、风电联轴器、钢球限矩联轴器、液压安全联轴器等；活塞缸固定液压离合器、液压离合器-制动器、活塞缸气压离合器等；石墨滑动轴承、液体动压轴承、UCF型带座外球面球轴承、长弧面滚子轴承、滚柱交叉导轨副等；不锈弹簧钢丝、高应力液压件圆柱螺旋压缩弹簧等。
2.在采用新材料方面，充实了钛合金相关内容，新增了3D打印PLA生物降解材料、机动车玻璃安全技术规范、碳纳米管材料及特性等内容。
三、在贯彻新标准方面
各篇均全面更新了相关国家标准、行业标准等技术标准和资料。
为适应数字化阅读需求，方便读者学习和查阅《手册》内容，本版修订同步推出了《机械设计手册》网络版，欢迎购买使用。
值此《机械设计手册》第七版出版之际，向参加各版编撰和审稿的单位和个人致以崇高的敬意！向一直以来陪伴《手册》成长的读者朋友表示衷心的感谢！由于编者水平和时间有限，加之《手册》内容体系庞大，修订中难免存在疏漏和不足，恳请广大读者继续给以批评指正。
编者
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