機械設計基礎(附光碟)（簡體書）

《機械設計基礎》根據教育部16號文件精神，并結合編者多年從事教學、生產實踐的經驗編寫而成。全書共10章，內容包括：機械設計基礎概論、平面連桿機構、凸輪及間歇運動機構、帶傳動與鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪系與減速器、聯接、軸和軸承、其他常用零部件。每章前面都有本章的目標要求，後面配有思考與練習題。《機械設計基礎》附錄是相關章節的實驗指導。
本課程建議學時數為60－80學時，其中10學時為實驗內容。《機械設計基礎》可作為高等職業技術院校相關專業的教材，也可作為工程技術人員的自學用書。

《機械設計基礎(附光盤1張)》：全國高等職業教育規劃教材

為了進一步提高學生的綜合素質和實際動手能力，加強教材建設，滿足高等職業技術院校的需求，我們編寫了本書。本書的特點：
1）圍繞培養學生的職業技能這條主線來設計教材的結構和內容。對基本理論及相關公式進行了簡化，適合高職高專相關專業的學生使用。
2）合理安排基礎知識和實踐知識的比例。基礎知識以“必需、夠用”為度，注重培養學生的動手能力，全書共安排了5次實驗課，強調專業技術應用能力的訓練。
3）符合高職學生的學習特點和認知規律。基本理論和方法的論述清晰簡潔，學生容易理解，有較強的“可讀性”和“可教性”。
4）本書配有多媒體教學光盤，光盤內容豐富，每一章節均有二維動畫和三維動畫，把教學內容與動畫演示完全融合為一體。
5）本書采用的標準均為最新國家標準。
本書由閔小琪、萬春芬主編。其中，第1章由薛春娥編寫；第3～5章及附錄由閔小琪編寫；第6章由王敏編寫；第2、8、9章由萬春芬編寫；第7章和第10章由萬小林編寫。
本書的配套光盤包括教學用PPT及動畫演示，光盤內容由閔小琪、萬春芬制作，張匯敏參與了部分動畫的制作。
本書在編寫過程中，得到了武漢交通職業學院機電工程系何偉主任和黃石職業技術學院陳少斌副院長的大力支持，黃石職業技術學院鄒樺老師參與了文稿的審核，在此一并表示感謝。
本書可與閔小琪主編的《機械設計基礎課程設計》配套使用。

出版說明
前言
第1章 機械設計基礎概論
1.1 機械的概念
1.1.1 機械的組成
1.1.2 機器和機構
1.1.3 構件和零件
1.2 機械設計的基本要求和一般程序
1.3 機械設計的內容與步驟
1.4 機械零件設計的一般步驟
1.5 機械零件的失效形式及設計計算準則
1.5.1 失效形式
1.5.2 設計計算準則
1.6 機械零件設計的標準化、系列化及通用化
思考與練習題

第2章 平面連桿機構
2.1 平面機構的運動簡圖及其自由度
2.1.1 運動副及其分類
2.1.2 機構中構件的分類
2.1.3 平面機構的運動簡圖
2.1.4 機構的自由度
2.2 平面連桿機構的類型及應用
2.2.1 鉸鏈四桿機構
2.2.2 鉸鏈四桿機構的演化
2.3 四桿機構的基本特性
2.3.1 急回特性與行程速度變化系數
2.3.2 壓力角與傳動角
2.3.3 死點位置
2.4 平面四桿機構的設計
2.4.1 按照給定的行程速度變化系數設計四桿機構
2.4.2 按給定連桿位置設計四桿機構
思考與練習題

第3章 凸輪及間歇運動機構
3.1 凸輪機構
3.1.1 凸輪機構的應用
3.1.2 從動件常用的運動規律
3.1.3 凸輪機構的壓力角
3.1.4 凸輪的基圓半徑
3.1.5 按給定運動規律設計盤形凸輪輪廓
3.2 棘輪機構
3.2.1 棘輪機構的工作原理
3.2.2 棘輪轉角的調節
3.2.3 棘輪機構的特點與應用
3.3 槽輪機構
3.3.1 槽輪機構的工作原理
3.3.2 槽輪機構的類型、特點及應用
3.3.3 槽輪槽數z和撥盤圓柱銷數k的選擇
3.4 不完全齒輪機構和凸輪式間歇運動機構
3.4.1 不完全齒輪機構
3.4.2 凸輪式間歇運動機構
思考與練習題

第4章 帶傳動和鏈傳動
4.1 帶傳動概述
4.1.1 帶傳動的主要類型
4.1.2 帶傳動的特點和應用
4.2 普通V帶和V帶輪
4.2.1 普通V帶
4.2.2 V帶輪
4.3 帶傳動的工作能力分析
4.3.1 帶傳動的受力分析
4.3.2 帶傳動的應力分析
4.3.3 帶傳動的彈性滑動和傳動比
4.4 V帶傳動的設計
4.4.1 帶傳動的主要失效形式
4.4.2 設計準則和單根V帶的額定功率
4.4.3 設計步驟和參數選擇
4.5 帶傳動的安裝、維護和張緊
4.5.1 V帶傳動的安裝和維護
4.5.2 V帶傳動的張緊
4.6 鏈傳動概述
4.7 滾子鏈及其鏈輪
4.7.1 滾子鏈
4.7.2 鏈輪
4.8 鏈傳動的運動特性
4.9 滾子鏈傳動的設計計算
4.9.I鏈傳動的失效形式
4.9.2 鏈傳動的額定功率曲線
4.9.3 鏈傳動的設計計算準則
4.9.4 鏈傳動主要參數的選擇
4.9.5 鏈傳動的設計計算
4.1 0鏈傳動的布置、張緊和潤滑
4.1 0.1 鏈傳動的布置
4.1 0.2 鏈傳動的張緊
4.1 0.3 鏈傳動的潤滑
思考與練習題

第5章 齒輪傳動
5.1 齒輪傳動的特點和基本類型
5.2 漸開線齒廓
5.2.1 漸開線的形成
5.2.2 漸開線的基本性質
5.2.3 漸開線齒廓的嚙合特性
5.3 漸開線標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算
5.3.1 齒輪各部分的名稱
5.3.2 漸開線齒輪的基本參數
5.3.3 漸開線直齒圓柱齒輪常用的測量項目
5.4 漸開線標準齒輪的嚙合傳動
5.4.1 正確嚙合條件
5.4.2 連續傳動條件
5.4.3 中心距與嚙合角
5.5 漸開線齒輪的切齒原理和根切現象
5.5.1 漸開線齒輪的切齒原理
5.5.2 根切現象和最少齒數
5.6 變位齒輪傳動
5.6.1 變位齒輪
5.6.2 最小變位系數
5.6.3 變位齒輪的幾何尺寸和傳動類型
5.7 平行軸斜齒圓柱齒輪傳動
5.7.1 斜齒圓柱齒輪傳動的特點
5.7.2 斜齒圓柱齒輪的主要參數和幾何尺寸計算
5.7.3 斜齒圓柱齒輪傳動的正確嚙合條件和重合度
5.7.4 斜齒圓柱齒輪的當量齒數
5.8 直齒錐齒輪傳動
5.8.1 錐齒輪傳動的特點及應用
5。8.2 直齒錐齒輪傳動的主要參數和幾何尺寸計算
5.8.3 直齒錐齒輪傳動的正確嚙合條件
5.8.4 直齒錐齒輪傳動的受力分析
5.9 漸開線圓柱齒輪傳動的設計
5.9.1 齒輪傳動的失效形式
5.9.2 齒輪材料
5.9.3 齒輪傳動精度等級的選擇
5.9.4 直齒圓柱齒輪傳動的強度設計
5.9.5 斜齒圓柱齒輪傳動的強度設計
5.10 齒輪的結構設計及齒輪傳動的潤滑和效率
5.10.1 齒輪的結構設計
5.10.2 齒輪傳動的潤滑
5.10.3 齒輪傳動的效率
思考與練習題

第6章 蝸桿傳動
6.1 蝸桿傳動的特點和類型
6.1.1 蝸桿傳動的特點
6.1.2 蝸桿傳動的類型
6.2 蝸桿傳動的主要參數和幾何尺寸
6.2.1 蝸桿傳動的主要參數及正確嚙合條件
6.2.2 蝸桿傳動的幾何尺寸的計算
6.2.3 圓柱蝸桿、蝸輪及傳動尺寸規格的標記方法
6.3 蝸桿傳動的失效形式、材料和結構
6.3.1 蝸桿傳動的滑動速度
6.3.2 蝸桿傳動的失效形式和設計準則
6.3.3 蝸桿、蝸輪的材料和結構
6.4 蝸桿傳動的受力分析和強度計算
6.4.1 蝸桿傳動的受力分析
6.4.2 蝸桿傳動的強度計算
6.5 蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算
6.5.1 蝸桿傳動的效率
6.5.2 蝸桿傳動的潤滑
6.5.3 蝸桿傳動的熱平衡計算
思考與練習題

第7章 齒輪系和減速器
7.1 齒輪系概述
7.2 定軸輪系的傳動比及其計算
7.2.1 一對齒輪嚙合的傳動比
7.2.2 定軸輪系的傳動比
7.3 行星輪系的傳動比及其計算
7.3.1 行星輪系的組成
7.3.2 行星輪系的傳動比
7.4 組合輪系的傳動比
7.5 減速器
7.5.1 減速器的類型、特點和應用
7.5.2 減速器的結構和附件
思考與練習題

第8章 聯接
8.1 機械制造中常用的螺紋
8.1.1 螺紋的形成
8.1.2 螺紋的主要參數
8.1.3 螺紋的類型、特點及應用
8.2 普通螺紋聯接
8.2.1 普通螺紋聯接的基本類型及應用
8.2.2 常用螺紋聯接件
8.3 螺旋副的受力分析、自鎖條件及效率
8.3.1 螺旋副的受力分析
8.3.2 自鎖條件
8.3.3 螺旋副的效率
8.4 螺紋聯接的預緊、防松及結構設計
8.4.1 螺紋聯接的預緊
8.4.2 螺紋聯接的防松
8.4.3 螺栓組聯接的結構設計要點
8.5 螺栓聯接的強度計算
8.5.1 松螺栓聯接的強度計算
8.5.2 緊螺栓聯接的強度計算
8.5.3 螺紋聯接件常用材料及許用應力
8.6 滑動螺旋傳動簡介
8.6.1 螺旋傳動的類型
8.6.2 滑動螺旋的結構及材料
8.7 鍵聯接
8.7.1 鍵聯接的類型、標準及應用
8.7.2 平鍵聯接的尺寸選擇和強度計算
8.8 花鍵和銷聯接
8.8.1 花鍵聯接
8.8.2 銷聯接
思考與練習題

第9章 軸和軸承
9.1 軸的分類及材料選擇
9.1.1 軸的分類
9.1.2 軸的設計應考慮的問題和一般設計步驟
9.1.3 軸的材料及選擇
9.2 軸的結構設計
9.2.1 最小軸徑的估算
9.2.2 軸的結構設計
9.2.3 軸上零件的固定
9.2.4 軸的工藝性
9.3 軸的強度計算
9.3.1 按彎扭強度計算
9.3.2 軸的剛度校核
9.4 軸的設計舉例
9.5 滾動軸承的基本知識
9.5.1 滾動軸承的構造
9.5.2 滾動軸承的類型和特點
9.5.3 滾動軸承的代號
9.6 滾動軸承的選擇和應用
9.6.1 滾動軸承的失效形式和計算準則
9.6.2 滾動軸承的尺寸選擇
9.6.3 滾動軸承的組合設計
9.6.4 滾動軸承的潤滑和密封
9.7 滑動軸承概述
9.7.1 兩摩擦表面的摩擦狀態
9.7.2 滑動軸承的主要類型
9.8 滑動軸承的結構和材料
9.8.1 滑動軸承的結構
9.8.2 軸瓦的結構和材料
9.9 滾動軸承與滑動軸承的性能比較
思考與練習題

第10章 其他常用零部件
10.1 聯軸器
10.1.1 聯軸器的分類
10.1.2 常見聯軸器介紹
10.1.3 聯軸器的選用
10.2 離合器
10.2.1 牙嵌離合器
10.2.2 摩擦離合器
10.3 制動器
10.3.1 帶式制動器
10.3.2 塊式制動器
10.3.3 內漲式制動器
10.4 彈簧
10.4.1 概述
10.4.2 圓柱形螺旋彈簧的結構
思考與練習題
附錄實驗指導
附錄A機構認識實驗
附錄B平面機構運動簡圖實驗
附錄C漸開線直齒圓柱齒輪的參數測定實驗
附錄D漸開線齒廓的展成實驗
附錄E減速器的拆裝及其軸系的結構分析實驗
參考文獻

1.實現預定功能
設計的機器能實現預定的功能，并在規定的工作條件下和工作期限內能正常運行。
2.滿足可靠性要求
機器由許多零件及部件組成，其可靠性取決于零件及部件的可靠度。機械系統的零件及部件越多，其可靠度也就越低，因此在設計機器時應盡量減少零件及部件的數目。但目前對機械產品的可靠性還難以提出統一的考核指標。
3.滿足經濟性要求
經濟性指標是一項綜合性指標，要求設計及制造成本低、機器生產率高、能源和材料耗費少、維護及管理費用低等。
4.操作方便、工作安全
操作系統要簡便可靠，有利于減輕操作人員的勞動強度。要有各種保險裝置，以消除由于誤操作而引起的危險，避免人身及設備事故的發生。
5.造型美觀、減少污染
運用工業藝術造型設計方法對機械產品進行工業造型設計，使所設計的機器不僅使用性能好、尺寸小、價格低廉，而且外形美觀，富有時代特點。機械產品的造型直接影響到產品的銷售和競爭力，在機械設計中是一個不容忽視的環節。
盡可能地降低噪聲，減輕對環境的污染。噪聲也是反映機械質量的一個綜合指標。
1.3機械設計的內容與步驟
機械設計是一項復雜、細致和科學性很強的工作。隨著科學技術的發展，對設計的理解也在不斷地深化，設計方法也在不斷地發展。近年來發展起來的“優化設計”、“可靠性設計”、“有限元設計”、“模塊設計”、“計算機輔助設計”等現代設計方法已在機械設計中得到了推廣與應用。即使如此，常規設計方法仍然是工程技術人員進行機械設計的重要基礎，必須很好地掌握。常規設計方法又可分為理論設計、經驗設計和模型實驗設計等。環保、舒適、美學等方面的要求，也是設計者必須考慮的。
機械設計的過程通常可分為以下幾個階段：
1.產品規劃
產品規劃的主要工作是提出設計任務和明確設計要求，這是機械產品設計首先需要解決的問題。通常是人們根據市場需求提出設計任務，通過可行性分析後才能進行產品規劃。
2.方案設計
在滿足設計任務書中設計具體要求的前提下，由設計人員構思出多種可行性方案并進行分析論證，從中優選出一種能完成預定功能、工作性能可靠、結構設計可行、成本低廉的方案。