本书是根据*颁发的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》，按照当前模块化教学改革的需要而编写的。全书共分为3篇（共16章），第1篇为工程力学基础篇（第1章、第2章）；第2篇为常用机构篇（第3章至第7章）；第3篇为通用机械零件设计篇（第8章至第16章）。各章后均附有本章重点、难点以及思考题与习题。本书可作为普通高等学校近机类或非机类各专业机械设计基础课程的教材，也可供其他有关专业的师生和工程技术人员参考。授课教师可根据学生的专业特点及教学学时，对教材内容酌情进行取舍。

本书是在第二版的基础上优化改版，更新了书中的部分知识点，同时增加了演示动画等数字资源，助力读者理解图书中的知识。

序言爆竹一声除旧，桃符万户更新。在新年伊始，春节伊始，十一五规划伊始，来为普通高等院校机械类精品教材这套丛书写这个序，我感到很有意义。近十年来，我国高等教育取得了历史性的突破，实现了跨越式的发展，毛入学率由低于10%达到了高于20%，高等教育由精英教育而跨入了大众化教育。显然，教育观念必须与时俱进而更新，教育质量观也必须与时俱进而改变，从而教育模式也必须与时俱进而多样化。以国家需求与社会发展为导向，走多样化人才培养之路是今后高等教育教学改革的一项重要任务。在前几年，*高等学校机械学科教学指导委员会对全国高校机械专业提出了机械专业人才培养模式的多样化原则，各有关高校的机械专业都在积极探索适应国家需求与社会发展的办学途径，有的已制定了新的人才培养计划，有的正在考虑深刻变革的培养方案，人才培养模式已呈现百花齐放、各得其所的繁荣局面。精英教育时代规划教材、一致模式、雷同要求的一统天下的局面，显然无法适应大众化教育形势的发展。事实上，多年来，已有许多普通院校采用规划教材，就十分勉强，而又苦于无合适教材可用。百年大计，教育为本；教育大计，教师为本；教师大计，教学为本；教学大计，教材为本。有好的教材，就有章可循，有规可依，有鉴可借，有道可走。师资、设备、资料(首先是教材)是高校的三大教学基本建设。山不在高，有仙则名。水不在深，有龙则灵。教材不在厚薄，内容不在深浅，能切合学生培养目标，能抓住学生应掌握的要言，能做到彼此呼应、相互配套，就行，此即教材要精、课程要精，能精则名、能精则灵、能精则行。华中科技大学出版社主动邀请了一大批专家，联合了全国几十个应用型机械专业，在全国高校机械学科教学指导委员会的指导下，保证了当前形势下机械学科教学改革的发展方向，交流了各校的教改经验与教材建设计划，确定了一批面向普通高等院校机械学科精品课程的教材编写计划。特别要提出的，教育质量观、教材质量观必须随高等教育大众化而更新。大众化、多样化决不是降低质量，而是要面向、适应与满足人才市场的多样化需求，面向、符合、激活学生个性与能力的多样化特点。和而不同，才能生动活泼地繁荣与发展。脱离市场实际的、脱离学生实际的一刀切的质量不仅不是万应灵丹，而是千篇一律的桎梏。正因为如此，为了真正确保高等教育大众化时代的教学质量，教育主管部门正在对高校进行教学质量评估，各高校正在积极进行教材建设、特别是精品课程、精品教材建设。也因为如此，华中科技大学出版社组织出版普通高等院校应用型机械学科的精品教材，可谓正得其时。我感谢参与这批精品教材编写的专家们!我感谢出版这批精品教材的华中科技大学出版社的有关同志!我感谢关心、支持与帮助这批精品教材编写与出版的单位与同志们!我深信编写者与出版者一定会同使用者沟通，听取他们的意见与建议，不断提高教材的水平!特为之序。中国科学院院士 杨叔子第三版前言本书是根据*高等学校机械基础课程教学指导分委员会制定的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》以及新发布的有关国家标准，结合近几年各校使用本教材的实践经验修订而成的。在本版教材的修订过程中，为了适应新工科教学改革的需要，编者仍试图从满足教学基本要求、贯彻少而精的原则出发，将先进性与实用性有机结合，把工程力学、机械原理、机械设计的基本内容进行优化整合，注重基本理论、基本知识、基本技能的训练和创新思维设计能力的培养，以满足当前模块化教学改革的需要。在编写过程中，以 必需够用为度，淡化公式推导，注重理论联系实际，体现应用性特色。全书力求深入浅出，主次分明，语言精练。为突出重点，突破难点，每一章之后增加了本章重点、难点小栏目，以加强学习的针对性，且各章均附有一定数量的思考题与习题。本次修订工作主要体现在以下方面。1. 教材内容精选、调整及修改。本次修订对教材内容做了精选，并进行局部调整和修改，使之更加完善。根据*新发布的国家标准、规范，对书中的术语、图表、数据等进行了全面订正和更新。2. 更新了部分参考文献。在起到相同参考作用的前提下，适当地更新了部分参考文献，以准确反映科技领域的新理论和新技术。3. 增添了一些二维码。部分典型机构的视频和动画等课程资源以二维码的形式在教材中呈现，以便教师教学和学生学习。4. 更正了第二版文字、插图与计算中的一些疏漏和错误。本书由王继焕担任主编，韩文、吕文阁、吴雪飞、陈玉担任副主编。王继焕负责全书的统稿工作。在本书的修订过程中，编者参阅了其他同类教材、相关资料和文献，并得到许多同行专家的支持与帮助，在此衷心感谢。由于编者水平有限，书中不当之处在所难免，欢迎读者批评指正。编者

教授，硕士生导师，长期从事机械设计及理论的教学和科研工作。主讲《机械原理》、《机械设计基础》、《机械设计》、《食品机械设计基础》、《现代设计理论与方法》等课程，主编出版普通高等院校十一五规划教材《机械设计基础》教材1部，是湖北省精品课程《机械设计基础》的主持人。主持完成湖北省高等学校教学研究项目3项，发表教学研究论文10余篇。2007年获全国优秀教师荣誉称号，2012年获湖北名师荣誉称号。主持或参加完成国家科技部科技攻关计划项目4项、湖北省科技厅科学研究项目3项，横向项目多项。2009年获国家科技进步二等奖1项，公开发表科学研究论文40余篇。

绪论(1)

0.1本课程研究的对象(1)

0.2本课程的性质和内容(2)

0.3本课程的学习方法(2)

思考题与习题(3)

第1篇工程力学基础篇

第1章物体的受力分析与平衡(4)

1.1基本概念和物体的受力分析(4)

1.2平面汇交力系(9)

1.3力对点之矩、力偶(11)

1.4平面任意力系(13)

本章重点、难点(17)

思考题与习题(18)

第2章构件受力变形及其应力分析(20)

2.1轴向拉伸和压缩(20)

2.2剪切与圆轴扭转(27)

2.3梁的弯曲(31)

本章重点、难点(42)

思考题与习题(42)

第2篇常用机构篇

第3章平面机构的自由度和速度分析(45)

3.1运动副及其分类(45)

3.2平面机构运动简图(46)

3.3平面机构的自由度(48)

3.4速度瞬心及其在机构速度分析中的应用(52)

本章重点、难点(55)

思考题与习题(55)

第4章平面连杆机构(58)

4.1平面四杆机构的基本类型及其应用(58)

4.2平面四杆机构的演化形式(60)

4.3平面四杆机构的基本特性(63)

4.4平面四杆机构的设计(67)

本章重点、难点(68)

思考题与习题(69)

第5章凸轮机构(71)

5.1凸轮机构的应用和分类(71)

5.2从动件常用运动规律(72)

5.3凸轮轮廓曲线的设计(76)

5.4凸轮机构基本尺寸的确定(79)

本章重点、难点(81)

思考题与习题(81)

第6章齿轮机构(83)

6.1齿轮机构的应用和分类(83)

6.2齿廓啮合基本定律(84)

6.3渐开线及渐开线齿轮(84)

6.4渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸(86)

6.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动(88)

6.6渐开线齿轮的切齿原理(90)

6.7根切现象、少齿数及变位齿轮(92)

6.8斜齿圆柱齿轮机构(94)

6.9直齿圆锥齿轮机构(98)

本章重点、难点(101)

思考题与习题(101)

第7章轮系(103)

7.1轮系的分类(103)

7.2定轴轮系及其传动比(103)

7.3周转轮系及其传动比(105)

7.4复合轮系及其传动比(107)

7.5轮系的功用(108)

7.6几种特殊的行星传动简介(110)

本章重点、难点(112)

思考题与习题(112)

第3篇通用机械零件设计篇

第8章机械零件设计概论(115)

8.1机械零件设计概述(115)

8.2机械零件的常用材料及其选择(117)

8.3许用应力与安全系数(120)

8.4机械零件的工艺性及标准化(123)

本章重点、难点(124)

思考题与习题(124)

第9章连接(125)

9.1螺纹的形成及主要参数(125)

9.2螺旋副的受力分析、效率和自锁(126)

9.3机械制造常用螺纹(129)

9.4螺纹连接的基本类型和螺纹连接件(130)

9.5螺纹连接的预紧和防松(131)

9.6螺栓连接的强度计算(134)

9.7螺栓的材料和许用应力(137)

9.8提高螺栓连接强度的措施(138)

9.9螺旋传动(140)

9.10键连接和花键连接(142)

9.11销连接(146)

本章重点、难点(146)

思考题与习题(146)

第10章齿轮传动(148)

10.1齿轮传动的失效形式及设计准则(148)

10.2齿轮材料及热处理(149)

10.3齿轮传动的精度(151)

10.4直齿圆柱齿轮传动的作用力及计算载荷(152)

10.5直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算(153)

10.6直齿圆柱齿轮传动的轮齿弯曲疲劳强度计算(155)

10.7设计圆柱齿轮时主要参数的选择(156)

10.8斜齿圆柱齿轮传动的强度计算(158)

10.9直齿圆锥齿轮传动的强度计算(161)

10.10齿轮的结构设计(162)

10.11齿轮传动的润滑和效率(163)

本章重点、难点(164)

思考题与习题(164)

第11章蜗杆传动(167)

11.1蜗杆传动的特点和类型(167)

11.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸(167)

11.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构(170)

11.4圆柱蜗杆传动的强度计算(171)

11.5圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算(174)

本章重点、难点(177)

思考题与习题(177)

第12章带传动和链传动(179)

12.1带传动概述(179)

12.2V带和V带轮(180)

12.3带传动的工作情况分析(184)

12.4普通V带传动的设计计算(187)

12.5V带传动的张紧装置(192)

12.6链传动的特点和应用(194)

12.7滚子链链条和链轮(195)

12.8链传动的运动分析和受力分析(198)

12.9滚子链传动的设计计算(200)

本章重点、难点(205)

思考题与习题(205)

第13章轴(207)

13.1轴的功用和类型(207)

13.2轴的材料(208)

13.3轴的结构设计(209)

13.4轴的强度计算(213)

13.5轴的刚度计算(219)

本章重点、难点(220)

思考题与习题(220)

第14章滑动轴承(222)

14.1滑动轴承的功用和类型(222)

14.2滑动轴承的结构(222)

14.3润滑剂和润滑装置(224)

14.4非液体摩擦滑动轴承的计算(226)

本章重点、难点(228)

思考题与习题(228)

第15章滚动轴承(229)

15.1概述(229)

15.2滚动轴承的类型、代号和选择(229)

15.3滚动轴承的工作情况及设计准则(234)

15.4滚动轴承的计算(235)

15.5滚动轴承的组合设计(242)

本章重点、难点(247)

思考题与习题(247)

第16章联轴器和离合器(249)

16.1联轴器(249)

16.2离合器(252)

本章重点、难点(254)

思考题与习题(254)

附录A常用轴承的径向基本额定动载荷Cr和径向额定静载荷C0r(255)

参考文献(257)