“普通高等学校机械工程基础创新系列教材”是清华大学、重庆大学、北京科技大学、西南交通大学等多所高校国家教学名师、名教授主编的，以国家教学成果奖、国家精品课程、国家精品资源共享课程、国家“十二五”规划教材遴选精神、卓越工程师培养理念为编写思想和内容支撑，强调工程背景和工程应用的高校机类、近机类平台课教材，力求反映当今最新专业技术成果和教研成果，适应当前教学实际，特色鲜明，作为现有经典教材的补充。本书是其中的一分册。本书是根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会编制的《机械设计基础课程教学基本要求》的精神编写。
      本书在满足高等工业学校机械工程各专业对机械设计基础课程要求的前提下，贯彻少而精的原则，力求重点突出、思政嵌入、繁简得当、语言通达。书中采用了新近颁布的国家标准、规范和资料；同时对有关章节做了适当的合并；对复杂的公式进行了合理简化，对复杂的内容用微课、动画等做了进一步的阐述。全书内容共16章：绪论，平面机构的结构分析，平面连杆机构，凸轮机构，间歇运动机构，机械的调速和平衡，连接，带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动，轮系，轴，轴承，联轴器、离合器、制动器，弹簧。每章前有“本章学习提要”，章后有“复习思考题”和“习题”，以便学生在学习过程中实际参与机械设计实践。本书适合作为普通高等学校机械设计基础课程的教材，也可作为高职高专教材，亦可供有关工程技术人员参考。

第二版前言本书是在2015年第一版的基础上，根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会最新制定的高等学校《机械设计课程教学基本要求》和《机械设计基础课程教学基本要求》的精神重新编写的。本书内容符合教育部组织实施的国家一流课程建设“双万计划”的精神，目的是培养学生的机械设计能力和创新设计能力。与第一版相比，本书注重更新和充实教学内容，突出学生创新能力的培养，更加符合教学改革及对人才培养的要求。本书力求重点突出、繁简得当、语言严谨、图形准确、严格精选、便于使用。鉴于我国许多标准都进行了修订，书中尽量收集了新近颁布的国家标准。书中所列的标准或规范是根据需要从原标准或规范中摘录下来的，以便于读者学习使用。参加本书编写的有：北京工业大学王大康、刘婧芳（第1、2、5~12、15章），四川大学马咏梅（第3、4章），林光春（第13、14章），北京信息科技大学王科社（第16章）。本书由王大康、马咏梅担任主编，由清华大学吴宗泽教授担任主审。由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，真诚希望广大读者批评指正。编者2022年3月
第一版前言本书是根据2012年教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会编制的《机械设计基础课程教学基本要求》的精神和“创新系列教材”编写大纲进行编写的。“机械设计基础”课程是普通高等学校机械工程各专业的一门重要技术基础课程，在培养学生机械设计和分析能力方面具有重要的作用。为了适应各学校机械工程专业教学体系及教学内容改革的需要，本书在满足相关专业对本课程要求的基础上，注意更新教学内容，加强素质教育，突出创新能力的培养；拓宽知识面，力求重点突出、繁简得当、语言通达；本书编写时突出了普通高等工科院校应用型人才培养的特点，使教材内容更贴近工程实践，适合作为普通高等工科院校各相关专业“机械设计基础”课程的教材，也可供有关专业师生和工程技术人员参考。本书有以下主要特点：（1）从工程实际和机械系统整体考虑，将机械原理和机械设计的内容有机地整合在一起，突破了原有课程的界限，加强了机械设计理论和实践的联系，以利于培养学生分析问题和解决问题的能力。（2）适应当今学科交叉的发展趋势，在机械创新思维的基础上，注意引进现代科技发展的新知识、新技术，如新型材料的介绍、新型机构的发展、信息技术的创新等，激发学生的创新欲望。突出机械设计在机械工程、电子信息、材料科学、工业设计等领域的应用范例，以开阔学生的思路。（3）在教材体系和内容安排上符合学生的认知规律和课程的教学规律，突出教材的实用性，同时尽可能反映学科前沿的最新发展动态。在内容编排上，以工程实际需要为原则，注重学生创新意识和设计能力的训练和培养，特别注意加强机械设计中结构设计内容。（4）本书注意采用新近颁布的国家标准、规范和资料，采用了国家标准规定的名词、术语和符号。另外对复杂的公式进行了合理简化，以使计算较为方便。（5）每章前有“本章学习提要”，章后有“复习思考题”和“习题”，以便于学生在学习过程中实际参与机械设计实践。本书由王大康担任主编，马咏梅、陈奇担任副主编，参加本书编写的教师有北京工业大学王大康、刘婧芳（第1、7、8、9、15章），四川大学马咏梅（第3、4章）、林光春（第13、14章），合肥工业大学陈奇（第2、10、11、12章）、朱立红（第5、6章），北京信息科技大学王科社（第16章）。本书由清华大学吴宗泽教授担任主审，吴教授对本书进行了详细审阅，提出了许多宝贵意见，对保证本书质量起了很大作用，在此表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中难免有错误和不足之处，真诚希望广大读者给予批评指正。

第1章 绪论 1
1.1 认识机械 1
1.2 机械设计的基本要求和一般步骤 3
1.3 机械零件的主要失效形式和设计准则 5
1.4 机械零件的设计方法 7
1.5 机械零件的常用材料和选择原则 9
1.6 机械零件的制造工艺性及标准化 15
1.7 本课程的研究内容、性质和任务 16

复习思考题 17


第2章 平面机构的结构分析 18
2.1 平面机构的组成 18
2.2 平面机构的运动简图 21
2.3 平面机构的自由度 24
复习思考题 27
习题28


第3章 平面连杆机构 30
3.1 铰链四杆机构的基本形式及应用 31
3.2 铰链四杆机构的传动特性 35
3.3 铰链四杆机构的曲柄存在条件 38
3.4 铰链四杆机构的演化40
3.5 平面四杆机构的设计 42
复习思考题 46
习题 47


第4章 凸轮机构 50
4.1 凸轮机构的应用和分类 50
4.2 从动件的常用运动规律 54
4.3 按已知运动规律绘制凸轮轮廓 57
4.4 凸轮机构设计中应注意的几个问题 62
复习思考题 65
习题 66


第5章 间歇运动机构 69
5.1 棘轮机构 69
5.2 槽轮机构 72
5.3 其他间歇运动机构 74
复习思考题 76
习题 76


第6章 机械的调速和平衡 77
6.1 机械速度波动的调节 77
6.2 机械的平衡 80
复习思考题 84
习题 84


第7章 连接 86
7.1 螺纹 87
7.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁 91
7.3 螺纹连接 93
7.4 螺纹连接的预紧和防松  97
7.5 螺纹连接的强度计算 100
7.6 螺纹连接件的材料和许用应力 104
7.7 提高螺栓连接强度的措施 106
7.8 螺旋传动 109
7.9 轴毂连接 114
复习思考题 121
习题 122


第8章 带传动 123
8.1 带传动概述 123
8.2 带传动的工作情况分析 124
8.3 V带传动的设计 127
8.4 V带轮设计 137
8.5 带传动的张紧、使用和维护 138
8.6 其他带传动简介 140
复习思考题 142
习题 143


第9章 链传动 145
9.1 链传动概述 145
9.2 链传动的工作情况分析 147
9.3 滚子链传动的设计 150
9.4 滚子链链轮 154
9.5 链传动的布置、张紧和润滑 156
复习思考题 159
习题 159


第10章 齿轮传动 160
10.1 齿轮传动概述 160
10.2 渐开线和渐开线齿轮 162
10.3 一对渐开线齿轮的啮合 167
10.4 渐开线齿廓的加工和根切现象 172
10.5 变位齿轮传动简介 175
10.6 齿轮传动的失效形式及设计准则 176
10.7 齿轮的常用材料及精度选择 179
10.8 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算 182
10.9 斜齿圆柱齿轮传动 190
10.10 锥齿轮传动 198
10.11 齿轮的结构设计 205
10.12 齿轮传动的润滑 207
复习思考题 208
习题 208


第11章 蜗杆传动 211
11.1 蜗杆传动的类型和特点 211
11.2 圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 212
11.3 蜗杆传动的承载能力计算 215
11.4 蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算 218
11.5 蜗杆、蜗轮的结构 220
复习思考题 223
习题 223


第12章 轮系 225
12.1 概述 225
12.2 定轴轮系的传动比 226
12.3 周转轮系的传动比 228
12.4 轮系的应用 231
12.5 几种特殊的行星传动简介 233
复习思考题 236
习题 236


第13章 轴 238
13.1 概述 238
13.2 轴的材料 240
13.3 轴的结构设计 241
13.4 轴的强度和刚度计算 247
复习思考题 252
习题 252


第14章 轴承 255
14.1 滑动轴承概述 255
14.2 滑动轴承的典型结构 257
14.3 轴瓦 259
14.4 滑动轴承的润滑 262
14.5 非液体摩擦滑动轴承的计算 265
14.6 滚动轴承的类型、特点和选择 266
14.7 滚动轴承的失效形式和选择计算 271
14.8 滚动轴承的组合设计 279
复习思考题 283
习题 284


第15章 联轴器、离合器和制动器 286
15.1 联轴器 286
15.2 离合器 293
15.3 制动器 297
复习思考题 299
习题 299


第16章 弹簧 301
16.1 弹簧的功用与类型 301
16.2 弹簧的材料、许用应力和制造 303
16.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 306
复习思考题 314
习题 315
参考文献 316

王大康，北京工业大学机电学院教授、北京市优秀教师、北京市经济技术创新标兵，曾获北京市经济技术创新合理化建议奖。长期从事机械设计教学和科研工作，担任国家级精品课程《机械设计》负责人、北京市精品课程《机械设计》负责人，主持完成多项国家、市和校机械设计科学研究和教学项目，获得省、市、部委多项科技和教学成果奖。主编和出版专著、教材9部，其中2部被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，3部评为北京市精品教材。马咏梅，四川大学副教授

该书为双色印刷，在第一版的基础上更新了国家标准，融入了最新技术。