前言

精密机械是现代仪器仪表的主体，在科学技术发展过程中起着重要的作用，可实现对各种信息的采集、传输、转换、处理、存储、显示控制。精密机械设计是决定机械制造工艺、质量与性能的最重要因素之一。现代精密机械已经被广泛地应用于国民经济、国防等与人类生存、发展和进步密切相关的各个领域，在当今信息时代的工业、农业、国防和科学技术现代化建设的各行各业中，精密机械促进了光电、传感、微电子、通信和计算机应用技术的发展，通过和这些技术的结合，加速了精密机械自身的发展，形成了一些新的研究领域和技术，并且其技术水平从一个侧面代表了国家科技发展的水平。

为了满足现代科学技术的发展和进步，对仪器仪表的精度和性能要求也越来越高，同时对精密机械设计也提出了新的要求，精密机械设计在未来的高精尖仪器仪表设计中将会扮演越来越重要的角色。精密机械设计作为一项系统性很强的综合性技术，已引起国家的高度重视，并被纳入“中国制造2025”计划。

随着仪器科学与技术的不断发展，对课程知识体系和人才知识结构都提出了新的要求。精密机械设计已作为仪器仪表类专业重要的专业基础课程。对于现代精密仪器总体设计来说，在掌握好光学、电子和计算机等先进技术的同时，掌握好精密机械设计的基本原理和方法是不可或缺的，只有这样才能设计出先进的、多功能的和智能化的光机电一体化的新型仪器设备，让所学知识和技术有的放矢，才能满足国家经济建设和国防建设的需要。为了更好地适应仪器科学与技术类专业的教学要求，我们编写了这本教材，供各院校精密机械设计类课程使用。

作为仪器仪表专业基础课的教材，本书对原“精密机械设计基础”的内容进行了调整和补充，对知识点进行了精心编排，突出了精密机械设计的特色，形成了以机械学基础、齿轮传动、轴和轴系为主的体系。齿轮传动是对齿轮机构的扩展延伸，轴和轴系涉及主轴和支承，是机械设计中最为重要的运动——回转运动的关键部件。全书内容以编著者长期从事精密机械设计课程教学和精密仪器研制的经验为基础，对现代精密机械设计领域的基础设计理论、工程实用知识和最新研究成果进行了较全面的总结。以基本的机构学原理为起点，将精密机械及仪器仪表中常用机构和轴系的工作原理、适用范围、结构、设计方法、计算校核方法、工程材料选择和热处理以及零件的几何精度设计的知识点融会贯通。结合后续课程设计和毕业设计，引导学生通过查阅参考书、设计手册拓宽所学的基础知识，以培养和提高学生运用精密机械设计基础知识和参考文献资料解决工程实际问题的能力。

本书研究机械中机构的结构、运动和受力等共性问题，重点研究精密机械的基本理论、设计方法和设计手段。主要阐述了精密机械及仪器仪表中常用机构及通用零部件的组成、功能原理、结构特点、适用范围、设计计算方法、工程材料选择、热处理以及精度分析等基础知识。

本书既有优选的基础理论体系，又特别重视工程实际。全书将精密机械作为一个各个部件之间相互协作的集成系统，重点放在精密机械设计的机械原理、结构设计及其系统集成；在设计中，强调设计将如何影响整个系统的准确度、重复性和可靠性；提供了一些实际的工程设计案例。在内容编排上突出重点，相关的知识尽可能独立成章，既可以保持知识点的系统化，又方便教师按需取舍，适合不同专业背景的教学要求。

全书分六章，其中第一章、第二章、第四～六章由惠梅编写，第三章由赵跃进编写。全书主要对常用平面机构、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构及齿轮传动、轴和轴系的类型、原理、功能、运动关系和设计方法进行了分析和介绍。

本书涉及的基础知识有：高等数学、工程力学、机械制图、计算机基础。

本书可作为高等学校测控技术与仪器专业、光电专业、自动化仪表以及其他机电结合专业的本科生学习精密机械设计课程的教材。同时也可供从事精密机械设计相关专业的师生和工程技术人员进行学习和参考。

编著者

2018年5月