本书将机械原理、机械设计、工程力学、金属工艺学等内容有机地结合在一起，适应了目前教学改革的需要。本书以项目教学为基础，按照以工作过程为导向的情境教学方式进行编写，主要包括牛头刨床执行机构分析与设计，减速器、车床尾架的选材与热处理，减速器、螺旋起重器的毛坯生产，带式输送机传动装置设计4个项目，每个项目又根据实际教学需要分为若干个任务。
　　本书可作为高等职业院校机械类、机电类专业的教学用书，也可供从事相关工作的工程技术人员学习参考。

　　传统的机械基础方面的教材大多存在内容条块分割严重、与实际工程结合不紧密，以及对学生创新能力培养方法欠佳等问题。这些问题直接导致了许多学生在学完机械基础课程后，仍难以建立一个系统的机械设计概念，机械制造的基础知识也难以融入机械设计中。另一方面，这些教材中大多数理论性太强。
　　针对上述问题，编者在总结长期教学经验的基础上，对机械基础课程按项目教学进行改革，吸收同类教材的优点后编写而成本教材。本教材具有以下突出的特点。
1. 教学内容体现“必需、够用”的原则
　　本书从学生的学习和认知规律出发，以实物为载体安排教材内容，打破了传统的教材体系，去掉了验证性实验。在保证必要的基本理论的前提下，减少偏深的理论论证和繁琐的理论推导，使基本理论的学习以应用为目的，加强应用技术和实践能力的训练。新增了机械设计过程中必备的机械动力方面的知识和现代机械设计与分析所需的计算机辅助技术。
2. 教学项目的安排体现课程的系统性和连贯性
　　本书的设计以项目引领，以工作过程为导向，以具体工作任务为驱动，把教材与教法有机地结合起来，改变了传统的学科性课程体系，转变为基于工作岗位任务的课程体系；
　　通过职业活动整合部分课程，改变了原来理论与实践脱离的教学方式，形成理论与实践一体化的教学活动，并具有一定的可操作性。
　　全书对应职业岗位核心能力培养设置了四大项目和12个工作任务，每个项目任务都突出一种典型机械的设计或制造。对学生进行系统性的项目任务学习和训练，树立系统设计的概念，较好地符合了企业对生产一线人员的职业素质需要。
　　本书以牛头刨床和带式输送机的设计与制造的一般过程为主线，使学生在学习的过程中逐步了解和掌握机械产品设计与制造的一般过程，体现了机械设计与制造的系统性和关联性。
3. 项目任务的实施可保证教学质量
　　在形式上，每个项目任务中都有“学习目标”、“工作任务”、“知识链接”等栏目，引导学生明确各情境的学习目标，学习与课程相关的知识和技能，并适当拓展相关知识，强调做中学和学中做，便于学生在做计划和实施过程中进行自学，符合情境教学的需要。
　　在教学方法方面，将理论学习、模仿学习、借鉴创新有机地结合起来。本书提出的每个项目、每个工作任务都有相应的实施结果举例，实际上采用了以工程实例教学为主的内容组织方式。采用实例教学的最大好处在于，可针对不同层次的学生因材施教，比如对于学习基础好、学习能力强的学生，通过实例教学可使学生举一反三，有利于培养学生的自主学习和创新能力； 而学习基础稍差的学生，通过模仿实例中的设计过程可迅速掌握机械设计的精要，保证每一个学生通过本课程的学习都能有所收获。
4. 注重学生创新能力的培养和可持续发展
　　在内容选取上，以职业能力培养为主线，以学生能够接受终生学习并促进职业生涯的可持续发展为目标，从满足教学基本要求出发选择教学内容，使学生在掌握必备的机械基础理论知识与基本的设计技能的基础上，更加注重创新设计能力和计算机辅助设计能力的培养，以及解决实际问题的能力和沟通能力的培养等。
　　本书以牛头刨床和带式输送机的设计与制造过程贯穿整个教学过程，教学内容以此进行组织。为了增强学生在职业生涯过程中的可持续发展的能力，书中增加了拓展知识部分。取消了传统的课程设计内容，将学时分配到课程中。在任务实施中，增加了计算机辅助设计内容，体现现代三维设计与分析技术的应用。
　　本书由何秋梅担任主编，负责全书的统稿和定稿，由王伟、郑明华、柯美元担任副主编，王元春、孙立君、叶素云、温浩云参编。具体分工为： 广东水利电力职业技术学院何秋梅编写了绪论、项目一（任务1~任务3）、项目四（任务6~任务11）； 大连海洋大学职业技术学院王伟编写了项目三（任务5）； 广州华立科技职业学院郑明华编写了项目二（任务4）； 顺德职业技术学院柯美元编写了项目四（任务12）。广东水利电力职业技术学院的王元春、孙立君、叶素云和南海远望机床厂的温浩云工程师也参与了本书的编写工作，并提出了宝贵的修改意见。另外，在编写过程中参考和借鉴了诸多同行的相关资料、文献，在此一并表示诚挚的感谢！
　　高等职业教育课程改革教学用书的编写是一项全新的工作。由于没有成熟经验可供借鉴，虽然我们尽心竭力，但是书中难免会出现疏漏、不妥之处，敬请读者不吝指正。

　　编者2013年3月

绪论

0.1机械的概念

0.1.1机械、机器和机构

0.1.2构件、零件、部件

0.2机械设计与制造的基本要求

0.3机械设计与制造的基本原则

0.4机械设计与制造的一般程序

0.5课程性质与学习目标

0.6自我评估

项目一牛头刨床执行机构分析与设计

任务 1平面机构的结构分析

1.1相关知识

1.1.1平面运动副

1.1.2机构运动简图

1.1.3平面机构的自由度

1.2任务实施

1.3自我评估

任务2连杆机构设计

2.1相关知识

2.1.1铰链四杆机构

2.1.2滑块四杆机构

2.1.3平面四杆机构的基本特性

2.1.4平面四杆机构的设计

2.2任务实施

2.3自我评估

任务3凸轮机构设计及其他常用机构

3.1相关知识

3.1.1凸轮机构的应用与分类

3.1.2凸轮机构的运动规律

3.1.3凸轮轮廓设计

3.1.4凸轮机构基本尺寸的确定

3.1.5其他常用机构

3.1.6机构的变异与组合

3.2任务实施

3.3自我评估

项目二减速器、车床尾架的选材与热处理

任务4典型零件的选材与热处理

4.1相关知识

4.1.1金属材料的力学性能

4.1.2铁碳合金相图

4.1.3钢的热处理

4.1.4常用金属材料

4.1.5零件的选材与加工工艺分析

4.2任务实施

4.3自我评估

项目三减速器、螺旋起重器的毛坯生产

任务5典型零件的毛坯生产

5.1相关知识

5.1.1铸造

5.1.2锻压

5.1.3焊接

5.1.4机械零件毛坯的选择

5.2任务实施

5.3自我评估

项目四带式输送机传动装置设计

任务6机械动力与传动系统设计

6.1相关知识——机械动力与传动系统设计

6.2任务实施

6.3自我评估

任务7带传动设计和链传动

7.1相关知识

7.1.1带传动设计

7.1.2链传动

7.2任务实施

7.3自我评估

任务8齿轮传动系统设计

8.1相关知识

8.1.1齿轮传动设计

8.1.2蜗杆传动

8.1.3轮系

8.2任务实施

8.3自我评估

任务9轴的结构设计

9.1相关知识——轴的结构设计

9.2任务实施

9.3自我评估

任务 10轴毂连接与联轴器

10.1相关知识

10.1.1轴毂连接

10.1.2联轴器

10.2任务实施

10.3自我评估

任务11轴承的选用与校核

11.1相关知识

11.1.1滚动轴承

11.1.2滑动轴承简介

11.2任务实施

11.3自我评估

任务12带式输送机的CAD总装设计与仿真

12.1相关知识——机械CAD简介

12.2任务实施

附录滚动轴承

参考文献