第一部分 绪论 3
0.1 机械工程的概念与发展方向 3
0.1.1 机械工程与制造业 3
0.1.2 机械制造业在国民经济中的作用 4
0.1.3 21世纪机械制造业及制造技术的主要发展趋势 5
0.2 机电控制系统基础及发展 5
0.3 机电一体化系统 7
思考题与习题 8
第二部分 机械工程基础 11
1 金属性能及热处理 11
1.1 金属的力学性能 11
1.2 金属的其他性能 18
1.2.1 金属材料的物理性能 18
1.2.2 金属材料的化学性能 20
1.2.3 金属材料的工艺性能 20
1.3 金属学的一般知识 21
1.3.1 金属的构造 21
1.3.2 金属的同素异构转变 23
1.3.3 铁碳合金的基本知识 23
1.4 钢的热处理 24
思考题与习题 26
2 常用工程材料 27
2.1 常用金属材料 27
2.1.1 碳素钢 27
2.1.2 合金钢 29
2.1.3 铸铁与铸钢 30
2.1.4 有色金属及其合金 31
2.2 非金属材料 34
2.2.1 工程塑料 34
2.2.2 橡胶 36
2.2.3 陶瓷 37
2.2.4 复合材料 38
思考题与习题 39
3 机械制造常识 40
3.1 毛坯件生产的一般知识 40
3.1.1 铸造 40
3.1.2 锻压 45
3.1.3 焊接 52
3.1.4 粉末压制（又称粉末冶金） 55
3.1.5 塑料制品的成型过程 57
3.2 外形加工 58
3.2.1 车削 58
3.2.2 铣削 62
3.2.3 刨削 64
3.2.4 磨削 66
3.2.5 钻削 69
3.3 特种加工常识 71
3.3.1 电火花加工 71
3.3.2 激光加工 72
3.3.3 超声波加工 72
思考题与习题 73
4 机械传动与机械零件 74
4.1 机械传动 74
4.1.1 机械传动的基础知识 74
4.1.2 带传动 76
4.1.3 齿轮传动 82
4.2 轴系零件 87
4.2.1 轴 87
4.2.2 轴毂联接 90
4.2.3 滚动轴承 93
4.2.4 滑动轴承 95
4.2.5 联轴器和离合器 96
4.3 螺纹联接 100
4.3.1 螺纹的类型和应用 100
4.3.2 螺纹联接 102
思考题与习题 107
5 机械磨损及润滑 108
5.1 机械的摩擦 108
5.1.1 摩擦状态 108
5.1.2 摩擦的作用 109
5.2 机械的磨损 109
5.2.1 磨损的过程 109
5.2.2 几种典型的磨损 110
5.3 机械设备的润滑 110
5.3.1 润滑油的主要性能指标及选用原则 111
5.3.2 润滑脂的主要性能指标及选用原则 111
5.3.3 润滑方法 112
思考题与习题 113
6 液压传动的基本原理 114
6.1 液压传动的工作原理及组成 114
6.1.1 液压传动的工作原理 114
6.1.2 液压传动的组成 115
6.1.3 液压系统的图形符号 115
6.2 液压传动装置 116
6.2.1 动力元件 116
6.2.2 执行元件 119
6.2.3 控制元件 123
6.2.4 辅助元件 127
6.3 液压控制回路 127
6.3.1 方向控制回路 127
6.3.2 压力控制回路 128
6.3.3 速度控制回路 129
6.4 液压系统实例 132
思考题与习题 134
第三部分 电气工程基础 137
7 电工基础知识 137
7.1 电工基础 137
7.1.1 电力系统概述 137
7.1.2 电工安全基本知识 137
7.2 直流电路 141
7.2.1 电路与电路模型 141
7.2.2 电路的基本物理量 142
7.2.3 电路元件 144
7.2.4 欧姆定律 145
7.2.5 电阻的串并联 146
7.2.6 有载工作状态、开路与短路 148
7.2.7 基尔霍夫定律 149
7.2.8 电路中的功率平衡 152
7.3 正弦交流电路 154
7.3.1 正弦交流电基本概念 155
7.3.2 正弦量的相量表示法 157
7.3.3 正弦交流电路中电压与电流的关系 158
7.4 三相电路 162
7.4.1 三相交流电动势 162
7.4.2 三相电源的联接 163
7.4.3 三相负载的联接 165
7.4.4 三相功率 167
7.5 变压器 168
7.5.1 变压器的工作原理和结构 168
7.5.2 变压器变换特性 171
7.5.3 变压器应用 173
7.6 常用仪表与测量 176
7.6.1 电工仪表的分类 177
7.6.2 电工测量技术 178
7.6.3 常用测量仪表 181
思考题与习题 187
8 低压电器与控制回路 189
8.1 常用低压电器概述 189
8.1.1 常用低压电器的分类 189
8.1.2 常用低压电器的基础知识 190
8.1.3 接触器 194
8.1.4 低压隔离器（低压开关） 197
8.1.5 低压断路器 198
8.1.6 继电器 200
8.1.7 熔断器 206
8.1.8 主令电器 208
8.2 基本控制电路 214
8.2.1 电气控制线路图的绘制及分析 214
8.2.2 全压起动及其主要控制环节 216
8.2.3 三相交流异步电动机降压起动控制电路 224
8.2.4 三相交流异步机制动控制电路 227
8.2.5 三相异步电动机的调速控制 230
8.2.6 绕线式异步电动机的控制电路 232
8.2.7 电液控制技术 234
8.2.8 直流电动机的电气控制 237
思考题与习题 241
9 机电系统中的检测技术 243
9.1 概述 243
9.2 光电式传感器 246
9.2.1 光电效应 246
9.2.2 光电管 246
9.2.3 光电倍增管 247
9.2.4 光电池 248
9.2.5 光敏电阻 251
9.2.6 光电耦合器件 254
9.2.7 色敏光电传感器 255
9.2.8 红外光传感器 256
9.2.9 固态CCD图像传感器 258
9.2.10 光纤传感器 261
9.3 数字式传感器 265
9.3.1 光栅传感器 265
9.3.2 编码器 268
9.3.3 感应同步器 271
9.4 热电式传感器 273
9.4.1 热电偶传感器 273
9.4.2 热电阻传感器 276
9.4.3 热敏电阻 277
9.5 电阻式传感器 277
思考题与习题 281
10机 电系统执行部件 282
10.1 执行元件类型及要求 282
10.2 步进电机的驱动及控制 283
10.2.1 反应式步进电机的结构 283
10.2.2 步进电机的驱动方法 284
10.3 直流伺服电机的驱动及控制 285
10.3.1 直流伺服电机的分类与特性 285
10.3.2 直流伺服电机的控制方式及特性 286
10.3.3 直流伺服电机的驱动方法 287
10.4 交流伺服电机的驱动及控制 288
10.4.1 交流伺服电机的分类 288
10.4.2 交流伺服电机的控制方式 290
10.5 机电系统常用控制用电机性能比较 292
10.6 液压执行元件的特性及选择方法 293
10.6.1 液压泵 293
10.6.2 液压电机 294
10.6.3 液压执行元件的选择方法 295
思考题与习题 296
11 机电系统的计算机控制 297
11.1 工业控制计算机 297
11.2 单片机 298
11.3 可编程控制器PLC 300
11.3.1 可编程控制器的定义 301
11.3.2 PLC的特点 301
11.3.3 PLC的应用领域 302
11.3.4 PLC的国内外状况 302
11.3.5 PLC未来展望 303
11.3.6 PLC基础知识 303
11.3.7 PLC软件系统及常用编程语言 306
11.4 机器人 308
思考题与习题 311
第四部分 先进的机电技术 315
12 机电一体化技术 315
12.1 机电一体化的基本概念 315
12.2 机电一体化的共性关键技术 320
12.3 机电一体化的发展概况 321
12.4 数控技术与机器人技术 323
12.4.1 数控机床 323
12.4.2 工业机器人 324
12.5 新型的MEMS系统 326
思考题与习题 327
13 现代先进制造技术 328
13.1 先进制造技术的概念和特点 328
13.2 柔性制造系统（FMS） 328
13.3 计算机集成制造系统（CIMS） 330
13.4 虚拟制造系统 334
参考文献 338