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内容大纲
本书结合产业背景和学术前沿，融合育人元素，遵循“知识性、趣味性、可读性、科学性、严谨性”的原则，根据教育部高等学校工科基础课程教学指导分委员会制定的《高等学校工科基础课程教学基本要求》编写而成。
全书共13章，包括：绪论、平面机构自由度和速度分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、间歇运动机构、带传动和链传动、连接、轴、轴承，以及联轴器、离合器和制动器。每章后附有章节内容思维导图和一定量的习题，便于读者梳理章节内容和巩固练习。另外，本书配套了大量动画和教学视频，可以帮助读者更好地理解相关理论和方法。
本书可作为普通高等院校机械类、近机械类专业的机械设计基础课程教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。 -
作者介绍
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目录
前言
第1章 绪论
1.1 本课程研究的对象和内容
1.1.1 机械
1.1.2 机器
1.1.3 机构
1.1.4 机器与机构的区别
1.1.5 构件与零件
1.2 本课程在教学计划中的地位
1.3 机械发展历程概述
1.4 机械设计的基本要求和一般过程
1.4.1 机械设计的基本要求
1.4.2 机械设计的一般过程
1.5 机械零件的工作能力和计算准则
1.5.1 强度设计准则
1.5.2 刚度设计准则
1.5.3 耐磨性设计准则
1.5.4 振动稳定性设计准则
1.5.5 可靠性设计准则
1.6 机械零件的应力
1.6.1 名义应力与计算应力
1.6.2 静应力与变应力
1.7 机械零件的材料选择
1.7.1 机械零件常用的材料
1.7.2 使用要求
1.7.3 工艺要求
1.7.4 经济性要求
1.8 机械零件设计中的标准化
本章思维导图
思考与练习
第2章 平面机构自由度和速度分析
引例
2.1 概述
2.2 运动副及其分类
2.2.1 低副
2.2.2 高副
2.3 平面机构运动简图
2.3.1 构件的分类
2.3.2 常用机构、构件和运动副的表达方法
2.3.3 平面机构运动简图的绘制
2.4 平面机构的自由度
2.4.1 构件的自由度
2.4.2 平面机构自由度计算公式
2.4.3 机构具有确定运动的条件
2.4.4 计算平面机构自由度的注意事项
2.5 速度瞬心及其在机构速度分析上的应用
2.5.1 速度瞬心及其求法
2.5.2 瞬心在平面机构速度分析上的应用
本章思维导图
思考与练习
第3章 平面连杆机构
引例
3.1 铰链四杆机构及其演化
3.1.1 铰链四杆机构的基本形式
3.1.2 平面四杆机构的演化形式
3.2 平面四杆机构的基本特性
3.2.1 铰链四杆机构有曲柄的条件
3.2.2 急回运动和行程速比系数
3.2.3 四杆机构的传动角和压力角
3.2.4 平面四杆机构的死点
3.3 平面四杆机构的设计
3.3.1 按照给定行程速比系数设计四杆机构
3.3.2 按照给定连杆位置设计四杆机构
3.3.3 按照给定两连架杆对应位置设计四杆机构
3.3.4 按照给定连杆上点的运动轨迹设计四杆机构
本章思维导图
思考与练习
第4章 凸轮机构
引例
4.1 凸轮机构的应用和分类
4.1.1 凸轮机构的应用与特点
4.1.2 凸轮机构的分类
4.2 推杆的运动规律
4.2.1 凸轮机构运动过程中的基本概念
4.2.2 推杆运动规律的表达
4.2.3 几种常用的推杆运动规律
4.3 凸轮轮廓曲线的设计
4.3.1 凸轮轮廓设计的基本原理
4.3.2 凸轮轮廓的图解法设计
4.3.3 凸轮轮廓的解析法设计
4.4 凸轮机构的基本尺寸与性能
4.4.1 凸轮机构的压力角
4.4.2 凸轮基圆半径的确定
4.4.3 偏置方向与偏置距的选择
4.4.4 滚子半径的选择
本章思维导图
思考与练习
第5章 齿轮传动
引例
5.1 概述
5.2 齿轮啮合理论
5.3 渐开线齿廓及其啮合特点
5.3.1 渐开线的形成和特性
5.3.2 渐开线齿廓的啮合特点
5.4 标准渐开线齿轮基本参数和几何尺寸计算
5.4.1 齿轮各部分名称
5.4.2 直齿圆柱齿轮的基本参数
5.4.3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
5.5 渐开线标准齿轮的啮合传动
5.5.1 正确啮合条件
5.5.2 标准中心距
5.5.3 连续传动条件
5.6 渐开线齿廓的切齿原理及变位齿轮
5.6.1 渐开线齿廓的切齿原理
5.6.2 根切与变位齿轮
5.7 齿轮的失效形式和齿轮材料
5.7.1 齿轮的失效形式
5.7.2 齿轮材料
5.8 齿轮传动的精度
5.9 直齿圆柱齿轮的强度计算
5.9.1 轮齿上的作用力与计算载荷
5.9.2 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触强度计算
5.9.3 直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲强度计算
5.10 圆柱齿轮参数选取和计算实例
5.10.1 圆柱齿轮的主要参数
5.10.2 直齿圆柱齿轮的计算实例
5.11 斜齿圆柱齿轮的强度计算
5.11.1 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成及啮合特性
5.11.2 斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
5.11.3 斜齿圆柱齿轮的当量齿轮和当量齿数
5.11.4 斜齿圆柱齿轮啮合传动
5.11.5 标准斜齿圆柱齿轮传动强度计算
5.12 直齿锥齿轮传动
5.12.1 锥齿轮概述
5.12.2 背锥与当量齿数
5.12.3 直齿锥齿轮的几何尺寸计算
5.12.4 直齿锥齿轮的强度计算
5.13 齿轮的结构
5.14 齿轮传动的润滑和效率
5.14.1 齿轮传动的润滑
5.14.2 齿轮传动的效率
本章思维导图（一）
本章思维导图（二）
思考与练习
第6章 蜗杆传动
引例
6.1 蜗杆传动的类型和特点
6.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸
6.2.1 圆柱蜗杆传动的主要参数
6.2.2 圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算
6.3 蜗杆传动的失效形式、材料和结构
6.3.1 蜗杆传动的失效形式及材料选择
6.3.2 蜗杆和蜗轮的结构
6.4 圆柱蜗杆传动的受力分析
6.5 圆柱蜗杆传动的强度计算
6.6 圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算
6.6.1 蜗杆传动的效率
6.6.2 蜗杆传动的润滑
6.6.3 蜗杆传动的热平衡计算
本章思维导图
思考与练习
第7章 轮系
引例
7.1 轮系的功用和分类
7.1.1 轮系的功用
7.1.2 轮系的分类
7.2 定轴轮系传动比的计算
7.2.1 传动比大小的计算
7.2.2 首末轮转向关系的确定
7.3 周转轮系及其传动比
7.4 复合轮系及其传动比
本章思维导图
思考与练习
第8章 间歇运动机构
引例
8.1 棘轮机构
8.1.1 棘轮机构的组成及其工作原理
8.1.2 棘轮机构的类型与特点
8.1.3 棘轮机构的工作条件和主要参数
8.1.4 棘轮机构的应用
8.2 槽轮机构
8.2.1 槽轮机构的组成及其工作原理
8.2.2 槽轮机构主要参数的选择
8.2.3 槽轮机构的应用
8.3 不完全齿轮机构
8.3.1 不完全齿轮机构的组成及工作原理
8.3.2 不完全齿轮机构的应用
8.4 凸轮式间歇运动机构
8.4.1 凸轮式间歇运动机构的组成及工作原理
8.4.3 凸轮式间歇运动机构的应用
本章思维导图
思考与练习
第9章 带传动和链传动
引例
9.1 带传动概述
9.2 带传动的工作原理
9.2.1 带传动的受力分析
9.2.2 带的应力分析
9.2.3 带的弹性滑动与传动比
9.2.4 打滑现象
9.3 V带传动的结构及其尺寸参数
9.3.1 V带的结构
9.3.2 带轮的结构
9.4 V带传动的工作能力和设计计算
9.4.1 工作性能
9.4.2 设计准则与单根V带的基本额定功率P
9.4.3 单根V带的额定功率
9.4.4 带传动主要参数的选择
9.4.5 带传动的设计计算
9.5 链传动概述
9.6 链传动的工作原理
9.6.1 运动特性
9.6.2 载荷情况
9.7 套筒滚子链传动的结构
9.7.1 链条的结构
9.7.2 链轮的结构和齿形
9.8 套筒滚子链传动的工作能力和设计计算
9.8.1 参数选择
9.8.2 失效形式
9.8.3 功率曲线
9.8.4 设计计算
本章思维导图（一）
本章思维导图（二）
思考与练习
第10章 连接
引例
10.1 螺纹连接的基本知识
10.1.1 螺纹的类型
10.1.2 螺纹的几何参数
10.1.3 常用螺纹的特点及应用
10.2 螺纹副的受力分析、效率和自锁
10.3 螺纹连接的基本类型及螺纹连接件
10.3.1 螺纹连接的基本类型
10.3.2 标准螺纹连接件
10.4 螺纹连接的预紧和防松
10.4.1 螺纹连接的预紧
10.4.2 螺纹连接的防松
10.5 单个螺栓连接的强度计算
10.5.1 松螺栓连接强度计算
10.5.2 紧螺栓连接强度计算
10.6 螺栓的材料和许用应力
10.7 提高螺栓连接强度的措施
10.8 螺旋传动简介
10.9 键连接
10.9.1 键连接的类型
10.9.2 键的选择和平键连接的强度计算
10.10 销连接
本章思维导图
思考与练习
第11章 轴
引例
11.1 轴的概述
11.1.1 轴的功用及类型
11.1.2 轴的材料
11.1.3 轴的设计内容
11.2 轴的结构设计
11.2.1 设计内容及要求
11.2.2 轴上零件的定位和固定
11.2.3 轴的各段轴径和长度的确定
11.2.4 其他要求
11.3 轴的强度计算
11.3.1 按扭转强度计算
11.3.2 按弯扭合成强度计算
11.3.3 按疲劳强度条件进行精确校核
11.4 轴的刚度计算
11.5 轴的设计示例
本章思维导图
思考与练习
第12章 轴承
引例
12.1 概述
12.2 滑动轴承的类型、结构及润滑
12.2.1 向心滑动轴承
12.2.2 止推滑动轴承
12.2.3 轴瓦结构和轴承衬材料
12.2.4 润滑剂
12.2.5 润滑装置
12.2.6 非全液体摩擦滑动轴承的计算
12.2.7 动压润滑的基本原理
12.3 滚动轴承的结构和代号
12.3.1 滚动轴承的结构与分类
12.3.2 滚动轴承的代号
12.4 滚动轴承的计算
12.4.1 滚动轴承的失效形式
12.4.2 滚动轴承的基本额定寿命
12.4.3 滚动轴承的基本额定动载荷
12.4.4 滚动轴承的寿命计算公式
12.4.5 当量动载荷的计算
12.4.6 角接触轴承轴向载荷的计算
12.4.7 滚动轴承的静载荷校核
12.5 滚动轴承的润滑和密封
12.5.1 轴承的润滑
12.5.2 滚动轴承的密封
12.6 滚动轴承的组合设计
12.6.1 轴承的固定
12.6.2 轴承组合的调整
12.6.3 轴承的配合与装拆
12.7 滚动轴承和滑动轴承的比较
12.8 其他类型轴承
12.8.1 空气轴承
12.8.2 箔片气体轴承
本章思维导图
思考与练习
第13章 联轴器、离合器和制动器
引例
13.1 概述
13.2 联轴器的种类和特性
13.2.1 固定式联轴器
13.2.2 刚性可移式联轴器
13.2.3 弹性（可移式）联轴器
13.3 联轴器的选择
13.3.1 选择联轴器的类型
13.3.2 计算联轴器的计算转矩TC
13.3.3 确定联轴器的型号
13.3.4 校核最大转速
13.3.5 协调轴孔直径与轴孔长度
13.4 离合器
13.4.1 牙嵌离合器
13.4.2 摩擦离合器
13.5 制动器
13.5.1 带式制动器
13.5.2 块式制动器
本章思维导图
思考与练习
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