全书内容分为5篇: 第1篇“机构的组成和机械设计概论”主要讲述平面机构的结构分析、机械设计概论与现代设计法应用概述，是机构和机械设计的共性基础知识；第2篇“常用机构”主要从传递运动的角度讲述一些常用机构（如连杆机构、凸轮机构、轮系及其他常用机构）的工作原理、应用和运动设计方法；第3篇“机械传动”主要从传递动力的角度讲述一些常见的机械传动（如带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动等）的工作原理、标准规范和设计计算方法；第4篇 “轴系零部件”主要讲述轴系（包括滑动轴承、滚动轴承、轴、联轴器、离合器和制动器等主要零部件）的工作原理、组合设计和选用计算方法；第5篇“机械联接”介绍常用机械静联接（包括键、销和螺纹联接）和弹性联接（弹簧）的工作原理、标准规范和计算方法。

       本书可以作为高等职业技术教育和高等专科教育机械设计与制造类和机电工程类专业“机械设计基础”课程的教材，也可供有关专业的读者和工程技术人员参考。

       本书依据教育部最新印发的《高等职业学校专业教学标准》对本课程的教学要求,参考国家行业最新标准和许多同类经典教材,结合编者多年的企业工作经验和实际教学经验,把机械原理、机械设计、材料力学、理论力学等课程中的相关知识相融合,形成总论、平面机构、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、轴承、轴、轴毂连接、联轴器和离合器以及螺纹连接等15 个项目。每个项目又分成若干个任务,在任务驱动下让读者逐步理解和掌握经典的机械设计原理、典型的机械传动结构以及常用的机械连接形式等知识。本书编排和编写具有以下主要特点:
       (1)项目引领、任务驱动。每个项目根据知识点配置了不同的任务,并明确该部分的任务目标,可有效帮助教师开启专业授课模式,也为自学者提供了学习方向。
       (2)突出工程实践。在内容编排和案例选取时,注重各机构和零件在实际工程和生活中的应用。
       (3)采用最新标准。本书涉及的相应标准均采用最新国家或行业标准,与社会经济发展相契合。
       (4)关注教育。本书选择的任务和案例更贴近真实生活和工作,容易引起读者共鸣;而“教学导论”更是从立德树人方面展开,以期抛砖引玉,供教师授课参考。
       本书由天津机电职业技术学院黄延军、王煦伟任主编。黄延军编写教学导读、项目六至项目十二和项目十四;王煦伟编写项目一至项目五、项目十三和项目十五。天津机电职业技术学院张文健、李欣和杜宇对本书的编写进行了指导;天津机电职业技术学院相关领导和机械基础教研室的老师们悉心审阅了书稿,并提出了许多建设性的意见。此外,在编写和出版过程中,得到了相关企业人士的帮助,甚至有来自学生的宝贵建议,在此表示诚挚谢意!在本书编写过程中,参考了部分图片,在此对图片原制作和拍摄者表示感谢!
       由于编者能力和水平有限,书中难免存在不足之处,恳请读者批评指正。

                           

                                                                                                                                                                                                                                                                                      编    者

                                                                                                                                                                                                                                                                                   2024 年 2 月

教学导读 1
项目一  总论 4
任务一  本课程的内容、性质和任务 5

任务二  机械设计概述 5

任务三  机械零件的工作能力和计算准则 10

任务四  机械设计常用材料 14
项目二  平面机构 19
任务一  机构概述 20

任务二  平面机构的运动简图 23

任务三  平面机构的自由度计算 27

项目三  平面连杆机构 35
任务一  平面连杆机构的基本类型及其应用 36

任务二  平面四杆机构的基本特性 42

任务三  平面四杆机构的设计 47

项目四  凸轮机构 50
任务一  凸轮机构的类型及应用 51
任务二  从动件的常用运动规律 54
任务三  图解法设计凸轮轮廓 58
任务四  凸轮机构的材料和结构 64
项目五  间歇运动机构 66
任务一  棘轮机构 67
任务二  槽轮机构 70

任务三  不完全齿轮机构 74

项目六  带传动 76
任务一  认识带传动 77
任务二  带和带轮 80

任务三  V带传动能力分析 86
任务四  V带传动设计 90
任务五  带传动的安装、张紧和维护 96
项目七  链传动 99
任务一  认识链传动 100
任务二  滚子链和链轮 102
任务三  链传动的工作能力 106

任务四  链传动的布置和张紧 113
项目八  齿轮传动 117
任务一  认识齿轮 118

任务二  渐开线齿廓与啮合特性 120

任务三  渐开线直齿圆柱齿轮主要参数及几何尺寸计算 124
任务四  渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合 130
任务五  渐开线齿轮加工 133

任务六  齿轮轮齿失效形式及设计准则 138

任务七  直齿圆柱齿轮强度计算 142

任务八  斜齿圆柱齿轮传动 148
任务九  直齿锥齿轮传动 153
项目九  蜗杆传动 156
任务一  蜗杆类型和几何尺寸 157

任务二  蜗杆传动失效形式、材料和受力分析 161
项目十  轮系 165
任务一  定轴轮系传动比计算 166
任务二  周转轮系传动比计算 169
任务三  轮系的功用 172
项目十一  轴承 175
任务一  滚动轴承 176

任务二  滚动轴承的组合设计 183
任务三  滑动轴承 187
项目十二  轴 193
任务一  轴的概述 194
任务二  轴的结构设计 196
项目十三  轴毂连接 202
任务一  键连接的类型、特点及应用 203

任务二  平键连接的选择与计算 207

任务三  花键连接 210
任务四  销连接 212
项目十四  联轴器和离合器 215
任务一  联轴器 216
任务二  离合器 221
项目十五  螺纹连接 226
任务一  螺纹概述 227
任务二  螺纹连接的基本类型、预紧和防松 231

任务三  螺纹连接的强度计算 235
参考文献 240

黄延军：天津机电职业技术学院，研究生，教师，工程师；研究生毕业于上海大学；曾在企业工作10余年，从事的主要工作是机械设计、机械制图和项目管理工作；在天津机电职业技术学院，主要教授《机械设计基础》、《机械制图与计算机绘图》和《精密测量技术》等课程。在企业发表论文一篇，在校发表论文1篇，编制校本教材1本；编制实训指导书若干本。,王煦伟：天津机电职业技术学院，副教授；研究生毕业于天津大学；主要教授课程有《机械设计基础》、《机械制造基础》和《汽车机械基础》等课程。主持编写多门课程课程标准；主持编写校本教材1本；主要参与编写出版教材1本；主要参于多项校级课题；主要参与多门课程教学资源库建设；编制实训指导书若干本。

       本书是“十四五”高等职业教育装备制造类专业新形态系列教材之一,依据教育部最新印发的《高等职业学校专业教学标准》针对本课程的教学要求,参照国家行业最新标准和同类经典教材编写而成。
       本书在内容安排上力求减少理论推导,增加生活和工程中的实际案例,以引起读者的共鸣,提升学习动力。本书采用项目引领、任务驱动模式,包含总论、平面机构、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、轴承、轴、轴毂连接、联轴器和离合器、螺纹连接等15个项目。