1.2 本书与机械原理和机械设计课程的关系
1. 机械设计、机器设计和机械零件设计
在我国,机械设计一般有两个含义,在机械工程领域,机械设计指机械方面产品的设计,包含机器的设计、机械零部件的设计,甚至包括机械系统的设计和机械装置(如夹具)的设计。在高等工程教育领域,机械设计是主要讲授机械零部件设计的一门课程。我国从20世纪50年代初到1987年,在学习苏联的背景下,设置了机械原理和机械零件课程,1987年机械零件课程改为机械设计课程。在我国,通常定义机械是机构和机器的统称。因此,按我国目前机械设计课程教学内容看,课程名称和课程内容有某些不对应。
根据机械原理和机械设计课程教学的基本要求,这两门课程研究的内容都属于机械设计范畴。
因此,有理由认为,应该把机械设计与机器设计、机械零件设计区分开来。因此,本书中使用机器设计、机构设计(综合)、机械零件设计等术语,而不是笼统地使用“机械设计”这一术语。机器设计、机构设计(综合)、机械零件设计等都是机械设计的具体内容。
明确机械设计、机器设计和机械零件设计区别的另一个考虑是,在研究对象、研究内容等方面,机器设计和机械零件设计有明显的区别。机器设计从满足机器的功能、性能的角度,从整体和系统的角度研究设计机器的问题;机械零件设计主要研究为实现对机器功能和性能的要求,设计具体机械零件的问题。
2. 本书与机械原理和机械设计课程的关系
本书分上、下册,主要包含五篇内容,即导论、机构分析与设计和机械系统运动方案设计、机械系统动力学、机械零件设计和现代设计方法简介。内容覆盖我国本科机械类专业的机械原理和机械设计课程内容。机构分析与设计和机械系统运动方案设计、机械系统动力学两篇包含了机械原理课程教学基本要求的主要内容,机械零件设计一篇包含了机械设计课程教学基本要求的主要内容。
机械是机构和机器的统称,机器设计的重要内容之一是机械运动学和动力学设计。因此,概念上机械设计包含机构分析设计、机器运动系统设计及机械系统动力学的内容(即机械原理的内容)。从机械工程实际看,其重要内容之一是机器的设计及制造(研发)。如前所述,机器设计的重要内容之一是机械运动学和机械系统动力学设计。因此,机械设计工作同样包含机械原理课程的内容。所以,我们认为,无论从概念还是从工程实践看,机械原理课程的内容都是机械设计的一部分,编写一本《机械设计》教材,其内容涵盖机械原理和机械设计课程内容,符合机械设计的内涵和机械工程实践。
与机械原理和机械设计课程教学大纲要求相比,本教材还增添了部分内容,主要是有关机器设计和现代设计方法的内容。