機(jī)械原理作為機(jī)械類專業(yè)的核心技術(shù)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)相對穩(wěn)定。在經(jīng)歷了精品課程建設(shè)、教學(xué)評估和專業(yè)認(rèn)證后，我們對機(jī)械原理的教學(xué)內(nèi)容、要求和目標(biāo)有了新的認(rèn)識(shí)。基于機(jī)械原理創(chuàng)新教育和新工科建設(shè)工作的需要，我們繼承現(xiàn)有教學(xué)體系，借鑒現(xiàn)有教材的特點(diǎn)，編寫了本書。
在機(jī)械原理教學(xué)以及本書編寫過程中，我們秉持如下基本思想：
（1）功能需要，自然邏輯運(yùn)動(dòng)功能是機(jī)構(gòu)的基本功能，具體的某種機(jī)構(gòu)是運(yùn)動(dòng)功能的具體實(shí)現(xiàn)方案。運(yùn)動(dòng)功能的表述、分析、設(shè)計(jì)以及機(jī)械系統(tǒng)建模等，需以數(shù)學(xué)和力學(xué)為基礎(chǔ)，符合自然邏輯。全書突出機(jī)械的基本運(yùn)動(dòng)功能，并將其作為基本內(nèi)容講述的主線，把理解、應(yīng)用和創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)功能作為機(jī)械原理教學(xué)的基本目標(biāo)。這更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用簡單機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的能力。
（2）層次認(rèn)知，機(jī)械思維層次化的語言和內(nèi)容更有利于組織層次化的教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使其形成層次化認(rèn)知，培養(yǎng)其機(jī)械科學(xué)思維。比如，對于各類機(jī)構(gòu)以及這些基本常用機(jī)構(gòu)構(gòu)成的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)，通過教學(xué)，使學(xué)生既要掌握機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中特殊情況的特征，也要掌握其一般過程，力求通透；在分析機(jī)構(gòu)的過程中，使學(xué)生以機(jī)械科學(xué)的語言表達(dá)機(jī)械問題，建立機(jī)械科學(xué)思維。層次認(rèn)知和機(jī)械思維是學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)新基礎(chǔ)，也是規(guī)范設(shè)計(jì)應(yīng)用機(jī)械的基礎(chǔ)。
(3）核心課程，綜合能力機(jī)械原理是機(jī)械類專業(yè)的核心課程，因此本書突出機(jī)械原理課程在學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械、理解機(jī)械、設(shè)計(jì)機(jī)械等過程中的構(gòu)架和引領(lǐng)作用，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用機(jī)械語言表述與思考問題、建模、求解與分析的能力，應(yīng)用常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)功能、實(shí)現(xiàn)功能和進(jìn)行方案評價(jià)的能力，設(shè)計(jì)并實(shí)施簡單機(jī)械系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的能力。
本書在內(nèi)容與形式安排方面有以下一些特點(diǎn)：
1）全書由基本內(nèi)容和三個(gè)附錄構(gòu)成�；�本內(nèi)容的第1篇機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)包括機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析（第1章），機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)、速度波動(dòng)調(diào)節(jié)及機(jī)械效率（第2章），機(jī)械的平衡（第3章）；第2篇常用機(jī)構(gòu)包括平面連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（第4章）、凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（第5章）、齒輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（第6章）和其他常用機(jī)構(gòu)（第7章）；第3篇機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)包括機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)（第8章）。
學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)時(shí)會(huì)涉及常用機(jī)構(gòu)，而學(xué)習(xí)常用機(jī)構(gòu)時(shí)要以運(yùn)動(dòng)分析與力分析為基礎(chǔ)。因此，本書把平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和力分析的基本內(nèi)容分別編為附錄A和附錄B。這樣安排是希望避免學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了運(yùn)動(dòng)分析和力分析，但是不能綜合分析具體機(jī)構(gòu)的問題，也方便學(xué)生在學(xué)習(xí)具體機(jī)構(gòu)時(shí)把結(jié)構(gòu)、功能特征、運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力特性統(tǒng)一起來。力學(xué)基礎(chǔ)比較好的學(xué)生，可以自學(xué)附錄A和B。附錄C為汽車的功能與原理簡介，機(jī)械原理教學(xué)中的常用機(jī)構(gòu)都可在此找到應(yīng)用實(shí)例，對學(xué)生掌握基本理論和系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)方法非常重要。
2）把機(jī)械效率和自鎖的內(nèi)容合并到機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)、速度波動(dòng)調(diào)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容中，這樣學(xué)生可對機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的功能關(guān)系有更全面的認(rèn)識(shí)。機(jī)械效率和自鎖涉及摩擦力的分析，而機(jī)械平衡的基本目標(biāo)在于減小慣性力的影響，因此此部分與力分析相關(guān)的內(nèi)容可直接參考附錄B。另一方面，機(jī)械速度波動(dòng)調(diào)節(jié)與機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析相關(guān)，有些問題可直接參考附錄A。
前言新思維機(jī)械原理3）對凸輪、連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的復(fù)雜問題，輪系中的輪系功用和輪系設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，其他常用機(jī)構(gòu)的參數(shù)和設(shè)計(jì)問題等，做適當(dāng)精簡。對運(yùn)動(dòng)分析和力分析中的復(fù)雜問題，包括求解超靜定問題用到的虛位移原理，也采用同樣的方式處理。精簡并不等于降低要求。對于理論性強(qiáng)的問題，在作業(yè)中要求學(xué)生參看相關(guān)資料討論或自學(xué)，而對于理論與工程實(shí)踐結(jié)合較緊的內(nèi)容，要求學(xué)生主動(dòng)尋求解答。
4）對于一些基本內(nèi)容，將其以不同的角度或不同的層面組織在基本內(nèi)容、例題和作業(yè)題中，力求整體性。同時(shí)，例題和作業(yè)題也可作為基本內(nèi)容的增補(bǔ)或延拓。
為提升學(xué)生對基本內(nèi)容的理解和方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，書中典型例題的相關(guān)解答力求語言通俗。
各節(jié)末的作業(yè)題除了常規(guī)題目外，根據(jù)需要還設(shè)有思考與討論類和實(shí)驗(yàn)類的題目。有一些常規(guī)題目難度較大，看似超出了機(jī)械原理課程的教學(xué)范圍，但都可應(yīng)用基本內(nèi)容部分講述的知識(shí)解答。有些題目需要學(xué)生有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)和力學(xué)應(yīng)用能力，有些甚至強(qiáng)調(diào)在理論分析的基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)輔助完成。思考與討論類的題目中，有一些是基本內(nèi)容中未講述的問題或近些年出現(xiàn)的一些新教學(xué)內(nèi)容，有的綜合性很強(qiáng)，目的在于引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)，自主獲取相關(guān)知識(shí)，在必要時(shí)多人協(xié)同完成。實(shí)驗(yàn)類題目盡管較少，但需要學(xué)生設(shè)計(jì)、實(shí)施并分析實(shí)驗(yàn)，除了學(xué)生之間的合作外，可能還需要實(shí)驗(yàn)室教師的輔導(dǎo)。另外，作業(yè)中的有些題目，可作為實(shí)施課堂外教學(xué)活動(dòng)的主題。
5）本書提供了曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果和齒輪嚙合過程中齒面滑動(dòng)速度與綜合曲率半徑分析的插圖，它們可作為計(jì)算機(jī)模擬的樣例。
6）附錄C除提供汽車中常用系統(tǒng)的基本原理外，還對重要系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路做了簡要描述。這些內(nèi)容銜接機(jī)械原理和后續(xù)課程如機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造等，可作為教學(xué)中學(xué)生的必讀內(nèi)容。
本書可作為高等院校機(jī)械類專業(yè)的教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)的師生及工程技術(shù)人員參考。
參加本書編寫的有強(qiáng)建國、王富強(qiáng)、馬曉、鄭海霞和賀瑗老師，他們一直堅(jiān)持機(jī)械原理創(chuàng)新教育教學(xué)改革和新工科課程建設(shè)工作。本書內(nèi)許多習(xí)題的分析解答，限于篇幅，并沒有包括在基本內(nèi)容中。與本書相關(guān)的數(shù)字化資源制作和機(jī)械原理課程訓(xùn)練手冊編寫工作正在進(jìn)行。
作為機(jī)械原理創(chuàng)新教育改革和新工科課程建設(shè)的成果，本書的編寫和出版得到教育部新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“面向新工科的創(chuàng)新教育與工程能力培養(yǎng)相結(jié)合的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐課程體系建設(shè)”的支持，編者在此表示感謝。同時(shí)，我們也衷心感謝出版社編輯為本書出版而付出的艱辛工作。
由于編者水平有限，書中難免存在不當(dāng)或錯(cuò)誤之處，敬請同行和讀者批評指正。強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新難免思想過激，真誠希望能與同行及讀者探討。