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| 編輯推薦： |
1.遵循课程思政和工程教育理念，秉承“新工科”指导思想，辅以大量实际应用案例。
2.大量融入现代机械设计、先进制造、机械电子与控制、车辆工程和机器人工程的发展成果。
3.聚焦于机械工程领域知识的全面性，不涉及过深的专业内容，力求内容精练、深入浅出。
4.导览机械工程典型前沿方向，构建机械工程知识体系。
5.引导学生对机械工程学科的正确认识，激发学生学习兴趣，从而提高学生培养质量。
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| 內容簡介： |
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本书包括机械基础、机械设计、机械制造、机械电子与控制以及以汽车和机器人为典型的应用介绍等五个方面，旨在形成机械工程的知识脉络。在机械基础方面，包括力学、工程制图及工程材料等基础知识；在机械设计方面，包括机构、零件、机器与创新设计；在机械制造方面，包括切削、制造基础、传统制造、先进制造;在机械电子与控制方面，包括PLC、液压与气压传动、数控技术、工业机器人等；此外，介绍了以汽车和机器人为典型的应用案例。本书从课程群的角度引入机械学科各方面的历史，结合社会发展不同时期对机械学科的需求，分别从机械工程的典型方向进行介绍，从而帮助读者建立围绕机械工程的整体知识体系。
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| 關於作者： |
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钱炜，上海理工大学机械工程学院副院长。专长学科为机械设计及理论。曾获上海市科委基金，2010年、2014年、2018年连续3届获上海市教学成果一等奖，多次获得上海理工大学大学生创新创业指导教师团队特等奖。主持上海高校本科重点课程建设项目“机械创新及实践”，撰写有《届～第六届上海市大学生机械工程创新大赛获奖案例精选》等。指导学生多次荣获全国大学生机械创新设计大赛一等奖。除了具有丰富的实践实训和教学经验，近年来在产学研合作方面成果突出。
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| 目錄：
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第1章 机械工程概述1
1.1 机械工程内涵及发展简史 ……………………………………………………………1
1.1.1 机械工程的内涵…………………………………………………………………1
1.1.2 机械工程的发展简史……………………………………………………………1
1.2 机械工程教育知识架构 ………………………………………………………………5
1.2.1 专业教育的组成…………………………………………………………………5
1.2.2 专业知识体系的结构……………………………………………………………5
1.2.3 知识领域、子知识领域及其对应的主要课程 ………………………………7
1.2.4 课程体系……………………………………………………………………………8
1.3 机械工程学科的教育…………………………………………………………………11
1.3.1 机械工程教育的起源 …………………………………………………………11
1.3.2 机械工程教育在中国的发展 …………………………………………………11
1.3.3中国机械工程教育发展的未来 ………………………………………………14
参考文献 ………………………………………………………………………………………15
第2章 机械基础16
2.1 概述………………………………………………………………………………………16
2.1.1 机械系统模型化与数据化 ……………………………………………………16
2.1.2 机械系统几何表达与构建 ……………………………………………………17
2.1.3 机械系统材料表达与建模 ……………………………………………………18
2.1.4 机械系统物性表达与建模 ……………………………………………………19
2.2 专业核心知识点和要求的能力………………………………………………………20
2.2.1图学 ……………………………………………………………………………………20
2.2.2力学 ………………………………………………………………………………………28
2.2.3 材料 ………………………………………………………………………………34
2.2.4 热流体 ……………………………………………………………………………40
2.3 前沿技术和发展趋势…………………………………………………………………45
2.3.1图学前沿技术 ……………………………………………………………………45
2.3.2 力学前沿技术 …………………………………………………………………47
2.3.3 材料前沿技术 …………………………………………………………………48
2.3.4 热流体前沿技术 …………………………………………………………………49
参考文献 ……………………………………………………………………………………52
第3章 机械设计54
3.1 概述………………………………………………………………………………………54
3.1.1 机械设计的一般过程 …………………………………………………………54
3.1.2 机械设计知识架构 ……………………………………………………………54
3.2 专业核心知识点和要求的能力………………………………………………………55
3.2.1 机械设计基础理论 ……………………………………………………………55
3.2.2 机械零部件设计 ………………………………………………………………61
3.2.3 精度设计与公差检测 …………………………………………………………69
3.2.4 计算机辅助设计 …………………………………………………………………75
3.3 现代设计方法……………………………………………………………………………80
3.3.1 创新设计 ………………………………………………………………………80
3.3.2 虚拟设计 …………………………………………………………………………82
3.3.3 快速设计 …………………………………………………………………………83
3.3.4 优化设计 …………………………………………………………………………84
3.3.5 仿生设计 ………………………………………………………………………86
3.3.6 绿色产品设计 …………………………………………………………………87
3.3.7 全寿命周期设计 …………………………………………………………………88
参考文献 ………………………………………………………………………………………89
第4章 机械制造91
4.1 概述……………………………………………………………………………………91
4.1.1 机械制造的定义 ………………………………………………………………91
4.1.2 机械制造的内涵 …………………………………………………………………91
4.1.3 机械制造需要解决的问题 ……………………………………………………92
4.2 专业核心知识点和要求的能力………………………………………………………92
4.2.1 成型原理 …………………………………………………………………………92
4.2.2 制造工艺设计 …………………………………………………………………98
4.2.3 工装原理与设计………………………………………………………………103
4.2.4 制造过程质量管理……………………………………………………………109
4.3 前沿技术与发展趋势 ………………………………………………………………113
4.3.1 柔性智能制造…………………………………………………………………113
4.3.2 增减材复合制造………………………………………………………………117
4.3.3高能束与多能场制造……………………………………………………………121
参考文献………………………………………………………………………………………126
第5章 机械电子与控制128
5.1 概述 …………………………………………………………………………………128
5.2 专业核心知识点和要求的能力 ………………………………………………………129
5.2.1 机电控制理论与技术…………………………………………………………129
5.2.2 传感器与信息处理技术………………………………………………………134
5.2.3 机电传动技术…………………………………………………………………139
5.2.4 机电一体化系统………………………………………………………………146
5.3 前沿技术和发展趋势 ………………………………………………………………153
5.3.1人工智能…………………………………………………………………………153
5.3.2 工业互联网………………………………………………………………………155
5.3.3 机器视觉…………………………………………………………………………157
5.3.4 智能传感器………………………………………………………………………159
5.3.5智能控制……………………………………………………………………………160
参考文献……………………………………………………………………………………161
第6章 车辆工程163
6.1 概述 …………………………………………………………………………………163
6.2 专业核心知识点和要求的能力 ………………………………………………………164
6.2.1 汽车结构…………………………………………………………………………164
6.2.2 汽车发动机原理………………………………………………………………165
6.2.3汽车行驶原理……………………………………………………………………166
6.2.4 汽车设计………………………………………………………………………167
6.2.5 汽车制造技术…………………………………………………………………168
6.3 前沿技术和发展趋势 ………………………………………………………………171
6.3.1 智能网联汽车………………………………………………………………………171
6.3.2 新能源技术……………………………………………………………………180
6.3.3汽车智能制造技术……………………………………………………………182
参考文献………………………………………………………………………………………184
第7章 机器人185
7.1 概述 ……………………………………………………………………………………185
7.1.1 国外工业机器人行业现状……………………………………………………186
7.1.2 国内工业机器人行业现状……………………………………………………186
7.1.3 行业前景…………………………………………………………………………188
7.2 机器人技术的发展历程 ……………………………………………………………188
7.2.1 机器人的启蒙时期……………………………………………………………188
7.2.2 现代机器人的发展…………………………………………………………188
7.2.3 中国机器人发展战略…………………………………………………………189
7.2.4 机器人工程的热点问题………………………………………………………191
7.3 机器人工程专业的核心内容 ………………………………………………………192
7.3.1 机器人机构学…………………………………………………………………192
7.3.2 机器人驱动技术………………………………………………………………195
7.3.3 机器人感知技术………………………………………………………………197
7.3.4 机器人操作系统………………………………………………………………202
7.3.5 机器人控制技术…………………………………………………………………207
7.3.6 机器人技术在智能制造中的应用……………………………………………209
7.4 前沿技术和发展趋势 ………………………………………………………………212
7.4.1 协作机器人…………………………………………………………………212
7.4.2 软体及自修复机器人…………………………………………………………213
7.4.3 微纳机器人…………………………………………………………………214
7.4.4 人工智能赋能机器人…………………………………………………………216
7.4.5 云机器人……………………………………………………………………216
参考文献……………………………………………………………………………………216
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| 內容試閱：
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机械是高等工科院校开办早的四大工科专业之一。机械工程是一门利用物理定律为机械系统做分析、设计、制造及维修的工程学科。国家要发展、要强盛，需要强大的机械制造业；机械制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基，各国都把机械制造业的发展放在首要位置。机械工程的每一次技术革命和创新都推动了社会进步和人类文明发展。
近年来，机械工程学科取得了快速的发展。为帮助学生更快、更全面地了解机械工程学科
的相关知识，多所高校均开设了概论类课程。本书基于概论类课程需求，在满足课程思政和工程教育认证两方面要求的前提下，秉承“新工科”的指导思想，以立德树人为根本，以扩宽学生知识面为目标，为学生介绍机械工程相关知识和应用。教材主要的编写思路包括：凝练基础知识，强调应用方法；扩展知识广度，融入前沿技术；融合多知识点，体现学科交叉；提供扩展素材，创新学习手段；强调基础知识与实践结合，增加典型案例。
本书聚焦于机械工程领域知识的全面性，不涉及过深的专业内容，力求内容精练、深入浅出，除介绍机械工程所涉及的基本知识外，大量融入现代机械设计、先进制造、机械电子与控制、车辆工程和机器人工程的发展成果，希望为刚入校的大一机械类新生展示机械工程领域的知识以及针对性应用，使学生了解到机械工程领域的科技人才所需具备的专业知识和专业技能。全书涵盖机械基础知识、机构学、机械设计与现代设计方法、机械电子与控制、计算机集成制造系统与智能制造、新能源及智能网联、机器人学、工业工程发展以及在多个领域的实际应用案例等内容，为学生全面介绍了机械工程学科的研究领域和方向，引导学生对机械工程学科有正确的认识，激发学生学习兴趣，提高学生培养质量。
上海理工大学孙跃东教授、李卫东教授，同济大学吴志军教授等，对教材进行了审定，对书稿提出了宝贵意见。本书部分内容和图片参考来源于网络，已尽可能在各章末参考文献中列出，在此一并对文献作者表示衷心的感谢。
本书由上海理工大学钱炜、丁晓红和沈伟担任主要编著人员。具体编写分工如下：本书第1章由丁晓红教授等负责撰写，第2章由陈龙教授等负责撰写，第3章由吴恩启副教授等负责
撰写，第4章由杨丽红教授等负责撰写，第5章由陈光胜教授等负责撰写，第6章由刘银华教
授等负责撰写，第7章由林献坤副教授等负责撰写。全书各章节由沈伟教授、袁静教授、申慧敏副教授、高佳丽副教授和叶卉副教授等进行统稿和整合，并做了交稿前的审定，在此一并表示感谢。
本书适用于普通工科院校机械类专业的低年级学生，也适用于各类成人高校、自学考试等有关机械类专业的学生，同时可供从事校企合作相关研究和实践的人员等参考。
机械工程学科涉及的知识面非常广泛，专业发展又日新月异，再加上时间仓促和编者水平有限，书中谬误在所难免，恳请专家、读者批评指正。
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