本书根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委会制定的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》和新发布的有关国家标准，结合机械工程专业工程认证需求，以及编者多年教学实践经验精心编写而成。 全书共15章，第1章为绪论，第2~7章讲述常用机构及机器动力学基本知识，具体包括平面机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构；第8~15章讲述常用连接、机械传动、轴系部件等基本知识，涵盖机械零件设计概论、连接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动、轴承、轴及其他常用零部件。本书配备知识导图、学习目标、拓展阅读及课件、参考答案，旨在打造兼具先进性与工程实用性的教材，为读者带来启发与帮助。 本书可作为高等院校机械设计基础课程的教材，也可供其他工程技术人员参考。

第1章绪论001 1.1本课程研究对象和内容001 1.1.1本课程研究对象001 1.1.2本课程研究内容002 1.2本课程任务、目标与学习方法003 1.2.1课程任务003 1.2.2课程目标003 1.2.3课程学习方法003 1.3机械设计的基本要求和一般过程004 1.3.1机械设计应满足的基本要求004 1.3.2机械设计的过程004 拓展阅读005 第2章平面机构的结构分析007 2.1机构的组成及分类007 2.1.1运动副007 2.1.2运动链010 2.1.3机构的分类010 2.2机构运动简图011 2.2.1机构运动简图的概念011 2.2.2构件的表示方法011 2.2.3机构运动简图的绘制011 2.3平面机构的自由度013 2.3.1自由度和约束013 2.3.2机构具有确定运动的条件014 2.3.3平面机构自由度的计算015 2.3.4计算机构自由度时应注意的事项016 2.4平面机构的组成原理及结构分析019 2.4.1平面机构的组成原理019 2.4.2平面机构的结构分析020 本章小结022 习题022 拓展阅读024 第3章平面连杆机构及其设计025 3.1平面连杆机构及其传动特点025 3.2铰链四杆机构的基本类型及其应用026 3.3平面四杆机构的演化029 3.3.1改变构件的形状和运动尺寸029 3.3.2改变转动副的尺寸030 3.3.3选取不同的构件为机架030 3.3.4运动副元素的逆换031 3.4平面连杆机构的工作特性032 3.4.1铰链四杆机构曲柄存在的条件032 3.4.2急回特性和行程速比系数033 3.4.3压力角和传动角034 3.4.4机构的死点位置035 3.5平面连杆机构的设计037 3.5.1用图解法设计连杆机构037 3.5.2用解析法设计连杆机构040 本章小结041 习题041 拓展阅读043 第4章凸轮机构及其设计045 4.1凸轮机构的应用和分类045 4.1.1凸轮机构的应用045 4.1.2凸轮机构的分类046 4.2从动件的基本运动规律048 4.2.1凸轮机构的基本名词术语048 4.2.2从动件常用的运动规律048 4.2.3从动件运动规律的选择051 4.3凸轮轮廓曲线的设计051 4.3.1凸轮轮廓曲线设计的基本原理051 4.3.2图解法设计凸轮轮廓曲线052 4.3.3用解析法设计凸轮轮廓曲线053 4.4凸轮机构基本尺寸的确定054 4.4.1凸轮机构的压力角055 4.4.2凸轮基圆半径的选择055 4.4.3滚子从动件滚子半径的选择056 本章小结056 习题057 拓展阅读059 第5章齿轮机构及其设计061 5.1齿轮机构的特点和分类062 5.2齿廓啮合基本定律064 5.3渐开线齿廓及其啮合特点064 5.3.1渐开线的形成及其特性064 5.3.2渐开线的极坐标方程065 5.3.3渐开线齿廓的啮合特点066 5.4渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算067 5.4.1齿轮各部分的名称和符号067 5.4.2齿轮的基本参数068 5.4.3渐开线标准直齿轮几何尺寸计算069 5.4.4内齿轮和齿条069 5.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动070 5.5.1渐开线直齿轮正确啮合的条件070 5.5.2齿轮标准安装的条件071 5.5.3齿轮连续传动条件及重合度072 5.6渐开线齿廓的切制与根切073 5.6.1齿廓切制的基本原理073 5.6.2渐开线齿廓的根切及不发生根切的最小齿数076 5.7渐开线变位齿轮简介076 5.8斜齿圆柱齿轮传动078 5.8.1斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成078 5.8.2斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算079 5.8.3斜齿圆柱齿轮的啮合传动081 5.8.4斜齿圆柱齿轮的当量齿数082 5.9圆锥齿轮机构083 5.9.1圆锥齿轮机构概述083 5.9.2直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成和当量齿数084 5.9.3直齿圆锥齿轮的基本参数及几何尺寸计算085 本章小结086 习题087 拓展阅读088 第6章齿轮系及其设计090 6.1齿轮系及其分类090 6.2轮系的传动比092 6.2.1定轴轮系的传动比092 6.2.2周转轮系的传动比093 6.2.3复合轮系的传动比095 本章小结096 习题096 拓展阅读096 第7章间歇运动机构098 7.1棘轮机构098 7.1.1棘轮机构的工作特点098 7.1.2棘轮机构的类型及应用099 7.2槽轮机构100 7.2.1槽轮机构的工作特点和应用100 7.2.2槽轮机构的运动特性系数101 7.3不完全齿轮机构102 本章小结102 习题102 拓展阅读102 第8章机械零件设计概论104 8.1机械零件设计基本知识104 8.1.1机械零件设计应满足的基本要求104 8.1.2机械零件设计的一般步骤105 8.2机械零件的失效形式及计算准则105 8.2.1机械零件的失效形式105 8.2.2机械零件的计算准则106 8.3机械零件的强度106 8.3.1载荷与应力的分类106 8.3.2材料的疲劳特性107 8.3.3机械零件的疲劳强度计算109 8.3.4机械零件的接触强度112 8.4摩擦113 8.4.1摩擦类型113 8.4.2磨损过程114 本章小结114 习题115 拓展阅读115 第9章连接116 9.1螺纹连接的类型和标准件116 9.1.1螺纹的主要参数116 9.1.2常用螺纹的类型、特点及应用117 9.1.3螺纹连接件119 9.1.4螺纹连接类型120 9.2螺纹连接的预紧和防松121 9.2.1螺纹连接的预紧121 9.2.2螺纹连接的防松122 9.3螺纹连接的强度计算123 9.3.1受轴向力作用的螺栓连接124 9.3.2受横向力作用的螺栓连接126 9.4螺栓组连接的设计计算128 9.4.1结构设计原则128 9.4.2螺栓组连接的受力分析129 9.4.3螺纹连接件的材料和许用应力131 9.4.4提高螺栓连接强度的措施134 9.5轴毂连接136 9.5.1键连接136 9.5.2平键连接的类型选择和强度验算139 9.5.3花键连接140 9.5.4其他连接141 本章小结142 习题143 拓展阅读144 第10章齿轮传动146 10.1齿轮传动的失效形式及设计准则147 10.1.1齿轮传动的失效形式147 10.1.2齿轮传动的设计准则148 10.2齿轮材料及热处理149 10.2.1齿轮材料的基本要求149 10.2.2齿轮的常用材料149 10.2.3齿轮的热处理方式149 10.2.4齿轮材料的选择原则151 10.3标准直齿圆柱齿轮传动的设计151 10.3.1标准直齿圆柱齿轮的受力分析151 10.3.2计算载荷152 10.3.3齿根弯曲疲劳强度153 10.3.4齿面接触疲劳强度计算154 10.4齿轮主要参数的选择156 10.5标准斜齿圆柱齿轮传动的设计159 10.6标准直齿圆锥齿轮传动的设计162 10.6.1标准直齿圆锥齿轮受力分析162 10.6.2标准直齿圆锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算163 10.6.3标准直齿圆锥齿轮的齿面接触疲劳强度计算164 10.7齿轮的结构设计与润滑164 10.7.1齿轮的结构设计164 10.7.2齿轮传动的润滑165 本章小结167 习题167 拓展阅读168 第11章蜗杆传动170 11.1蜗杆传动的特点和类型170 11.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸171 11.2.1圆柱蜗杆传动的主要参数171 11.2.2圆柱蜗杆传动的几何尺寸174 11.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构174 11.4圆柱蜗杆传动的受力分析和强度计算175 11.4.1圆柱蜗杆传动的受力分析175 11.4.2蜗轮齿面疲劳接触强度计算176 11.4.3蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算177 11.5圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡 计算177 本章小结179 习题179 拓展阅读180 第12章带传动和链传动182 12.1带传动概述183 12.1.1带传动的类型183 12.1.2V带的结构183 12.1.3V带轮的结构184 12.2带传动的工作情况分析186 12.2.1带传动的受力分析186 12.2.2带传动的应力分析187 12.2.3带的弹性滑动和打滑188 12.3普通V带传动的设计188 12.3.1单根普通V带的许用功率188 12.3.2带传动的设计计算190 12.3.3带传动的张紧装置192 12.4链传动概述193 12.4.1链传动的特点193 12.4.2滚子链193 12.4.3滚子链链轮194 12.4.4链传动的运动特性195 12.5滚子链传动的设计195 12.5.1链传动的失效形式195 12.5.2额定功率曲线196 12.5.3链传动主要参数的选择197 12.5.4链传动的布置、张紧和润滑198 本章小结198 习题198 拓展阅读199 第13章轴承200 13.1滑动轴承类型、失效形式及常用材料201 13.1.1滑动轴承结构类型201 13.1.2滑动轴承的失效形式203 13.1.3轴承材料204 13.2轴瓦结构206 13.2.1轴瓦的形式和构造206 13.2.2轴瓦的定位208 13.2.3油孔及油槽208 13.3滑动轴承润滑剂及润滑方法选择209 13.3.1滑动轴承的润滑剂及其选择209 13.3.2润滑方法的选用210 13.4滚动轴承的基本知识212 13.4.1滚动轴承的组成212 13.4.2滚动轴承的类型213 13.5滚动轴承的代号和选择216 13.5.1滚动轴承的代号216 13.5.2滚动轴承的选择218 13.6滚动轴承的计算219 13.6.1滚动轴承的受力分析219 13.6.2失效形式和计算准则220 13.6.3滚动轴承的疲劳强度计算221 13.6.4滚动轴承的静强度计算226 13.6.5滚动轴承的极限转速227 13.7滚动轴承装置的设计227 13.7.1滚动轴承的轴向定位与紧固227 13.7.2滚动轴承的配置228 13.7.3滚动轴承游隙及轴上零件位置的调整229 13.7.4滚动轴承的配合与装拆230 13.7.5滚动轴承的润滑与密封230 本章小结231 习题232 拓展阅读233 第14章轴234 14.1轴的分类和材料234 14.1.1轴的分类234 14.1.2轴的材料及选择235 14.2轴的结构设计237 14.2.1轴的结构237 14.2.2影响轴结构的因素和应满足的设计要求237 14.2.3轴上零件的定位237 14.2.4轴的结构工艺性240 14.2.5提高轴强度的措施240 14.2.6最小轴径的确定241 14.2.7轴的结构设计步骤242 14.3轴的计算243 14.3.1轴的强度计算243 14.3.2轴的刚度计算247 14.3.3轴的振动稳定性248 本章小结248 习题249 拓展阅读250 第15章其他常用零部件251 15.1联轴器251 15.1.1刚性联轴器252 15.1.2挠性联轴器252 15.1.3联轴器的选择254 15.2离合器256 15.3机座和箱体258 15.3.1机座和箱体的一般类型与材料选择258 15.3.2机座和箱体的设计259 15.3.3机座和箱体的截面形状及肋板布置260 15.4减速器262 15.4.1齿轮减速器类型与特点262 15.4.2减速器应用选择263 本章小结263 习题264 拓展阅读264 参考文献265