本书结合目前国内自动机械行业的现状，从应用的角度系统介绍了自动机械的模块化结构及工作原理、设计选型方法、装配调试及维护要领等。主要内容包括：自动机械的结构组成、输送及自动上下料系统、分隔与换向机构、定位与夹紧机构、典型直线运动部件、典型传动系统、自动化专机及自动化生产线的节拍设计原理与方法。
　　本书在内容编排上遵循循序渐进、模块化的思路，各章内容既相对独立，又相互衔接，并配以大量的工程图片、工程案例、设计图纸、例题及复习思考题，同时提供了从事自动机械设计及设备管理必不可少的各种部件国内外制造商最新信息，不仅便于组织教学，而且有利于读者缩短课程学习与设计应用的距离，尽快具有从事实际技术工作的能力。
　　本书适于用作本科院校和高职高专院校机械设计制造与自动化、机电一体化等机电类相关专业的师生的教材，也可供从事自动机械设计及自动化设备管理的技术人员参考。

　　工业发达国家早在20世纪就广泛实现了制造自动化，各种自动化装备的使用不仅使他们的产品以高性能、高质量一致性等优势在市场竞争中占据领先的地位，同时也大幅提高了他们的工业技术水平和国家综合实力，自动化装备的水平和制造能力代表了一个国家工业技术能力的最高水平。
　　改革开放以来，我国先后从国外引进了大量的自动化装备，但因为种种原因多年来我国没有能够像日本、韩国那样从引进、消化吸收中逐步发展形成自动化装备的自主创新能力。目前发达国家将制造业大量转移到我国转而输出技术和品牌，我国虽然已逐步发展成为世界制造业大国，但离制造业强国还有相当大的距离，除产品的自主开发创新能力较差外，自动化装备的自主设计开发能力也较差，不仅许多行业的关键设备仍然主要依靠进口，而且自动化装备的基础行业也几乎被国外产品所垄断。
　　国内在自动化装备这一先进制造技术领域的人才培养也严重滞后于制造业发展的需要，制造业急需大量熟悉先进自动化装备的设计与管理人才，但直至目前，国内高等院校及高职高专院校中只有极少数学院设置了相关的专业和课程，有关自动机械原理与设计的教材也极为匮乏，即使是企业的设计人员，要找到一本适合初学者的自学教材也非常困难。
　　深圳职业技术学院自2001年起即在国内率先设置了相关专业，专门从事自动化装备设计与管理人才的培养，这本教材就是作者在总结多年从事自动机械设计及工程应用经验的基础上编写而成的，其间以讲义的形式先后经过几届学生的教学使用，根据使用效果进行了多次修改完善。本教材的目的就是使一位从事自动机械学习和工作的初学者尽快掌握自动机械的典型结构组成、工作原理、结构设计方法、标准部件选型步骤及方法、装配调试与维护要领，同时对自动机械总体方案设计、设计制造流程及典型工程应用等有一般了解。
　　教材的编写按照循序渐进、模块化的思路，第2章介绍自动机械的典型结构组成与工作流程，第3章、第4章介绍自动机械的输送系统（皮带输送系统、链条输送系统、悬挂输送系统），第5章、第6章、第7章分别介绍自动上下料系统（振盘、机械手、间歇输送机构），第8章介绍自动机械中的一种特殊分度装置——凸轮分度器，第9章、第10章分别介绍自动机械中的分隔与换向、定位与夹紧等辅助机构。由于自动机械是典型的模块化结构，大量采用各种标准的基础部件，因此第11章、第12章、第13章分别介绍自动机械中的典型直线运动系统（直线导轨、直线轴承、滚珠丝杠）。由于各种自动机械中大量采用同步带传动及链传动，因此第14章介绍上述两种典型传动系统的设计与装配。在熟悉上述机械结构组成部分的基础上，第16章介绍各种典型自动化专机及自动化生产线的节拍设计原理与方法，使读者初步掌握进行自动机械总体方案设计的过程与方法。为了使读者更容易理解，在此之前在第15章对手工装配流水线的设计过程进行专门介绍。全书的编写以实际应用为原则，对有关的理论仅作简单的介绍，重点介绍实际典型结构、具体的设计计算方法、部件选型步骤及方法、装配调试要点等，每一部分都尽量结合实际工程对象（包括编者从事过的设计与研究项目）进行介绍，配以大量的工程图片、工程案例和例题，为读者提供直观的模仿素材。
　　全书编写过程中，深圳职业技术学院的有关领导对本书的编写给予了大力支持，中国科学院阳如昆研究员对本书的编写提出了十分宝贵的意见，对全书进行了详细的审核并作序，深圳职业技术学院机电学院朱梅老师提出了部分有益的建议，湖南师范大学邹竹英副教授对全书作了详细的文字校对与修改。日本THK公司北京办事处、日本NSK公司深圳办事处、日本IKO公司深圳代表处、日本三共制作所深圳代表处、天津太敬机电技术有限公司等单位对于本书的编写也给予了大力支持，在此谨向他们表示衷心的感谢！
　　限于编者水平，加上本课程属于新课程，书中难免存在不妥甚至错误之处，希望有关专家及读者提出宝贵意见。

第1章绪论1
1.1实现制造自动化的意义1
1.2国内外制造自动化的水平与现状5
1.3本课程的主要内容8
1.4本课程的学习方法10
思考题与习题13

第2章自动机械的结构组成与工作流程14
2.1自动机械分类14
2.2自动机械的典型结构组成17
2.3自动机械的典型工作流程23
2.4自动机械的设计制造流程24
思考题与习题27

第3章皮带输送线结构原理与设计应用28
3.1皮带输送线的特点及工程应用28
3.2皮带输送线的结构原理与实例31
3.3皮带输送线设计要点34
3.4皮带输送线负载能力分析39
3.5皮带输送线电机选型计算实例42
3.6皮带输送线的调整与使用维护45
3.6.1皮带打滑与跑偏现象及其调整45
3.6.2皮带输送线的日常检查与维护47
思考题与习题48

第4章链条输送线设计原理与应用49
4.1链条输送线主要类型及工程应用49
4.2倍速链输送线50
4.2.1倍速链的结构及工作原理50
4.2.2倍速链输送线的结构及工程应用55
4.3平顶链输送线61
4.3.1平顶链的结构与工作原理61
4.3.2平顶链输送线的结构及工程应用64
4.4悬挂链输送线65
思考题与习题69

第5章振盘送料装置70
5.1振盘的功能与特点70
5.1.1振盘的功能70
5.1.2振盘的应用场合70
5.1.3振盘的特点71
5.2振盘的结构与工作原理72
5.2.1振盘的力学原理72
5.2.2振盘的结构与工作原理73
5.2.3振盘的定向原理75
5.2.4振盘的派生产品——直线送料器82
5.2.5振盘的缓冲功能83
5.3振盘的出料速度要求85
5.4振盘的故障排除方法与维护87
5.5振盘工程应用实例89
5.6适合采用振盘送料的工件实例91
5.7面向振盘送料及自动装配的零件设计93
思考题与习题96

第6章机械手结构原理与设计应用97
6.1机械手的功能与工程应用97
6.1.1机械手的定义97
6.1.2机械手的功能98
6.1.3机械手的典型应用99
6.2机械手的典型运动及结构模式100
6.2.1单自由度摆动机械手100
6.2.2二自由度平移机械手101
6.2.3二自由度摆动机械手102
6.2.4三自由度机械手104
6.3机械手典型结构组成107
6.3.1三自由度机械手的典型结构107
6.3.2机械手的结构共性111
6.4机械手主要性能要求118
6.5机械手的缓冲结构120
思考题与习题126

第7章间歇送料装置127
7.1间歇送料装置的功能与应用127
7.2槽轮机构的结构与应用130
7.3棘轮机构的结构与应用135
7.4棘爪机构的结构与应用137
7.5自动机械中的其他间歇送料机构138
思考题与习题141

第8章凸轮分度器原理与应用142
8.1凸轮分度器的功能142
8.2凸轮分度器的工作原理144
8.3凸轮分度器典型工程应用147
8.4凸轮分度器的节拍分析154
8.5凸轮分度器的选型156
8.5.1凸轮分度器的选型步骤157
8.5.2凸轮分度器选型实例166
8.6凸轮分度器的配套设计及装配调试172
思考题与习题178

第9章工件的分隔与换向180
9.1工件的暂存与分隔180
9.1.1工件的暂存181
9.1.2工件的分隔184
9.1.3典型工件的分料机构185
9.2工件的定向与换向197
9.2.1工件的定向与换向197
9.2.2定向与换向的方法198
思考题与习题206

第10章工件的定位与夹紧207
10.1工件的定位208
10.1.1定位的基本原理208
10.1.2定位的基本方法211
10.1.3自动机械中的定位机构设计214
10.2工件的夹紧222
10.2.1夹紧机构的原理与设计原则222
10.2.2自动机械中的典型夹紧方法与机构224
思考题与习题232

第11章直线导轨机构原理与设计应用233
11.1直线运动系统综述233
11.1.1直线运动系统在自动机械中的作用233
11.1.2直线运动系统的结构组成234
11.2直线导轨机构结构与工作原理237
11.2.1直线导轨机构的用途237
11.2.2直线导轨机构的结构与工作原理238
11.2.3直线导轨机构的特点239
11.3直线导轨机构的使用方式241
11.4直线导轨机构的选型256
11.4.1直线导轨机构选型步骤256
11.4.2直线导轨机构选型实例263
11.5直线导轨机构的装配调整与维护266
思考题与习题272

第12章直线轴承原理与设计应用274
12.1直线轴承结构与工作原理274
12.1.1直线轴承的用途274
12.1.2直线轴承的结构与工作原理275
12.1.3直线轴承的特点276
12.2直线轴承的使用方式277
12.2.1直线轴承的典型安装方式277
12.2.2直线轴与直线轴承的相对运动方式281
12.2.3同时使用的直线轴与直线轴承数量282
12.2.4直线轴承的承载能力与载荷方向284
12.3直线轴承的选型286
12.3.1直线轴承的选型步骤286
12.3.2直线轴承选型实例290
12.4直线轴承配套件的设计291
12.5直线轴承的装配调整与维护294
思考题与习题295

第13章滚珠丝杠机构原理与设计应用297
13.1滚珠丝杠机构结构与工作原理297
13.1.1滚珠丝杠机构的用途297
13.1.2滚珠丝杠机构的结构与工作原理298
13.2滚珠丝杠机构的端部支承设计302
13.2.1滚珠丝杠机构的端部支承方式302
13.2.2滚珠丝杠机构的装配附件及其选型308
13.3滚珠丝杠机构的选型与计算311
13.3.1滚珠丝杠机构选型计算步骤311
13.3.2滚珠丝杠机构选型实例333
13.4滚珠丝杠机构的装配调整与维护340
13.4.1滚珠丝杠机构的装配调整340
13.4.2滚珠丝杠机构的使用维护344
思考题与习题345

第14章自动机械传动系统设计347
14.1同步带传动原理与设计应用348
14.1.1同步带传动在自动机械中的应用348
14.1.2同步带传动结构原理349
14.1.3同步带传动选型设计步骤与选型实例352
14.1.4同步带传动机构的安装调整与使用维护358
14.2链传动原理与设计应用361
14.2.1链传动在自动机械中的应用362
14.2.2链传动结构原理362
14.2.3链传动设计选型步骤与选型实例365
14.2.4链传动系统的安装调整与使用维护370
思考题与习题373

第15章手工装配流水线节拍分析与工序设计375
15.1手工装配流水线的基本结构375
15.2手工装配流水线节拍分析380
15.3手工装配流水线工序设计与工人数量计算382
思考题与习题389

第16章自动机械节拍分析与工序设计390
16.1由单个装配工作站组成的自动化专机节拍分析391
16.2间歇回转分度式自动化专机节拍分析与设计399
16.2.1间歇回转分度式自动化专机的节拍时间与生产效率399
16.2.2提高间歇回转分度式自动化专机生产效率的途径403
16.2.3电机的配套设计404
16.2.4节拍时间的变化与调整405
16.3连续回转式自动化专机节拍分析406
16.4自动化机械加工生产线结构组成及节拍分析409
16.4.1自动化机械加工生产线结构组成409
16.4.2自动化机械加工生产线节拍分析412
16.5自动化装配生产线结构组成及节拍分析415
16.5.1自动化装配生产线结构组成415
16.5.2自动化装配生产线节拍分析417
16.6自动化生产线工序设计420
16.7自动机械优化设计426
思考题与习题428

参考文献429