本书是省级品牌专业系列教材，是根据新形势下高职院校教学的实际情况，结合新时期高职院校机械设计基础课程教学大纲的基本要求编写的。
本书精选了机械设计基础课程中必须掌握的知识、技能，通过项目任务的模式，由简到繁、由浅入深展开讲解。本书设有单缸内燃机部分机构设计、设计带式输送机传动装置、分析滚齿机工作台系统3个项目，共包括12个任务，内容涉及平面机构、平面连杆机构、凸轮机构、带传动和链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、连接、轴承、轴，以及其他常用零部件等机械设计基础的知识点。
本书注重讲解机械设计思路和分析方法，在各任务的后面都有机械设计计算实例和典型零件工作图，并且摘录了部分机械设计常用的标准和规范。
本书可以作为高职高专机械设计与制造、数字化设计与制造技术、机电一体化技术、模具设计与制造、农业机械装备技术、工程机械装备技术等专业的配套教材，也可供相关工程技术人员参考。

本书是省级品牌专业系列教材，是根据新形势下高职院校教学的实际情况，结合新时期高职院校机械设计基础课程教学大纲的基本要求编写的。
机械设计基础是高职高专机械设计与制造、数字化设计与制造技术、机电一体化技术等专业的主干课程，同时也是模具设计与制造、农业机械装备技术、工程机械装备技术等专业的基础课程。本书的编写听取了各专业负责人及相关企业专家的意见和建议，以学生发展为本位设计教学内容。本书内容的特点是：以常见机构、通用零件的设计为任务；以每一任务关联的专业知识设计教学单元。
本书精选了专业课程中必须掌握的知识、技能，通过项目任务的模式，由简到繁、由浅入深地展开讲解。本书设有单缸内燃机部分机构设计、设计带式输送机传动装置、分析滚齿机工作台系统3个项目，共包括12个任务，内容涉及平面机构、平面连杆机构、凸轮机构、带传动和链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、连接、轴承、轴，以及其他常用零部件等机械设计基础的知识点。
根据高职教育的特点，本书的编写依据如下几个原则：
1)突出基本概念、基本原理和基本分析方法的讲解，采用较多的实例代替理论分析。
2)淡化机器内部结构分析，重点介绍机构的符号、特性、功能及应用。
3)尽量降低理论分析、公式推导和计算的难度，加大应用实例的篇幅。对一些公式，直接给出结论，忽略推导过程，重点介绍结论的实际意义和应用。
4)采用任务驱动编写形式，通过项目-任务的形式展现教学内容，兼顾学生与学科两方面需求。
本书由常州机电职业技术学院刘伟统编，刘伟、许西惠任主编，朱国定、丁正颖、吕亚楼、符杰、常舜舜参加编写。常州昆仑三迪信息技术有限公司为本书提供了相关视频，在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中难免存在谬误或欠妥之处，恳请广大读者批评指正。

编者

前言
绪论1
一、名词解释2
二、本课程在教学中的地位与展望2
三、课程的内容体系和基本要求3
项目一单缸内燃机部分机构设计5
项目目标5
项目载体5
任务安排5
任务一绘制单缸内燃机机构运动简图6
任务目标6
任务引入6
相关知识6
一、机构的组成6
二、机构的运动简图7
三、平面机构的自由度9
任务实施12
习题13
任务二曲柄滑块机构设计14
任务目标14
任务引入14
相关知识15
一、平面连杆机构15
二、铰链四杆机构的基本形式15
三、铰链四杆机构有曲柄的条件17
四、压力角和传动角18
五、急回特性19
六、死点20
七、用作图法设计平面四杆机构21
任务实施23
习题24
任务三配气机构盘形凸轮轮廓设计25
任务目标25
任务引入25
相关知识25
一、凸轮机构的应用和类型25
二、凸轮机构的运动过程及相关名称28
三、盘形凸轮轮廓的设计与加工方法30
四、凸轮机构基本参数的确定31
任务实施32
习题33
任务四气门弹簧设计分析33
任务目标33
任务引入33
相关知识34
一、机器中弹簧的主要功用34
二、弹簧的类型和应用35
三、弹簧的材料和许用应力35
四、圆柱螺旋弹簧的设计计算38
任务实施42
习题43
项目二设计带式输送机传动装置44
项目目标44
项目载体44
任务安排44
任务一传动装置的总体设计44
任务目标44
任务引入45
相关知识45
一、传动方案分析45
二、选择电动机47
任务实施51
任务二带传动与链传动设计54
任务目标54
任务引入54
相关知识54
一、带传动的类型、特点和应用54
二、V带和V带轮的结构57
三、带传动的工作能力分析63
四、V带传动的设计66
五、带传动的张紧73
六、带传动的安装与维护74
七、链传动75
任务实施84
习题86
任务三单级直齿圆柱齿轮传动设计87
任务目标87
任务引入87
相关知识88
一、齿轮的功用与结构特点 88
二、常用齿轮齿廓89
三、渐开线齿轮的齿廓及啮合特性89
四、渐开线标准直齿圆柱齿轮的主要参数
及几何尺寸计算91
五、渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动93
六、齿轮的加工95
七、渐开线齿廓的根切现象与标准外啮合
直齿轮的少齿数98
八、齿轮零件的材料及许用应力98
九、齿轮轮齿受力分析及强度计算102
十、齿坯及齿轮结构设计107
十一、齿轮传动的润滑和效率109
十二、标准齿轮传动的设计计算110
任务实施113
习题115
任务四轴的设计116
任务目标116
任务引入116
相关知识117
一、轴的作用及分类117
二、轴的材料118
三、轴的基本直径估算119
四、轴的结构设计120
五、轴的设计步骤126
六、联轴器126
任务实施133
习题137
任务五滚动轴承的选用137
任务目标137
任务引入 138
相关知识138
一、轴承的功用和类型138
二、滚动轴承的组成、类型和特点138
三、滚动轴承的代号139
四、滚动轴承类型的选择143
五、滚动轴承的工作情况分析及计算144
六、滚动轴承的寿命计算144
七、滚动轴承的选择146
八、滚动轴承的组合设计146
九、滑动轴承150
任务实施153
习题153
任务六减速器螺栓连接分析154
任务目标154
任务引入154
相关知识155
一、机械中常用的螺纹155
二、常用螺纹的特点和应用157
三、螺纹连接的基本类型158
四、常用的标准连接零件159
五、螺纹连接的预紧和放松160
六、螺栓组的结构设计162
七、螺纹连接件的材料与许用应力163
任务实施164
习题165
项目三分析滚齿机工作台系统167
项目目标167
项目载体167
任务安排167
任务一蜗杆传动设计167
任务目标 167
任务引入168
相关知识168
一、蜗杆传动的特点与类型168
二、蜗杆传动的主要参数和几何尺寸169
三、蜗杆传动的失效形式、材料和结构172
四、蜗杆传动的设计计算174
五、蜗杆传动的效率、润滑和热平衡
计算178
任务实施180
习题180
任务二轮系传动比计算181
任务目标181
任务引入181
相关知识181
一、轮系181
二、定轴轮系的传动比182
三、周转轮系的传动比184
四、轮系的应用187
任务实施188
习题189
参考文献191