本书为普通高等教育“十一五”国家规划教材，是高职高专机电类专业技术基础课教材。本书主要介绍机构和传动的组成、工作原理、运动特性、设计方法、应用场合及选择，以及通用零件在一般条件下的工作原理、结构特点、使用要求、设计原理与选用等内容。全书共13章。

本书在第 2 版修订时, 增加了 “引言” 和 “ 实例分析” 等栏目板块, 引入了一些日常生活或工程实际中的常见实例, 受到使用院校师生的广泛好评, 先后重印多次。 随着近年来我国高等职业教育的发展, 企业用人标准的不断提高, 学校生源状况的变化, 高等职业教育正面临新的情况。 为更好地适应现阶段高等职业教育教学的需要, 在全国机械职业教育教学指导委员会的指导下, 作者认真分析了当前我国高等职业教育发展的实际情况, 结合工程实际对人才的知识需求, 兼顾职业技能鉴定的需要, 同时参考相关工种国家职业标准对机械设计基础知识的要求, 对第 2 版教材进行了修订。
本次修订引入了新的编写理念和知识架构, 主要有以下几点变化:1. 本次修订的最大亮点是编者制作和拍摄了大量机构和零件实物的动画和视频, 并将其以二维码的形式植于书中, 学生可以通过扫描二维码观看动画或视频, 以加深对知识点的理解, 同时也有助于培养学生的实际动手能力。
2. 本次修订在内容编排上, 增加了一些小栏目, 补充了一些新的知识点。 如 “ 第 3 章平面连杆机构” 在增加的 “开阔眼界” 栏目中引入了 “开式机构” “机械手” 和 “机械人
等概念, 使学生能够了解到专业领域的前沿信息。
3. 本次修订将第 2 版每章后所附习题取出, 另增加新类型的习题组成一个单独装订的习题集随教材封装发行。 独立习题集便于学生演练和老师批阅, 学生通过充分的习题练习,可更好地分析、 理解与掌握本课程的知识点, 也有助于提高其工程实践能力。
4. 本次修订部分图文采用了双色印刷, 既便于清晰了解图例所要表达的核心内容也可以清楚地总结和归纳知识点。
5. 本次修订在每章都增加了 “关键知识点” 栏目, 即在对应内容的最后简明列出该部分的关键知识点, 便于学生理解、 掌握该部分的内容。
参加本次修订的人员有: 太原理工大学长治学院柴鹏飞 (第 1 章、 第 5 章) 、 新疆石河子职业技术学院张立萍 (第 2 章、 第 7 章) 、 辽宁轨道交通职业学院赵大民 (第 3 章、 第 6章、 第 12 章) 、 山西机电职业技术学院张毅 (第 4 章、 第 11 章) 、 山西北方机械有限责任公司赵彦 (第 8 章、 第 13 章) 、 太原理工大学长治学院王晨光 (第 9 章、 第 10 章) 。 本书由柴鹏飞、 赵大民任主编, 王晨光任副主编。
本书由山西机电职业技术学院倪振明担任主审, 他认真细致地审阅了本书, 从本书的结构、 知识点等方面提出了很多宝贵的意见和建议, 编者对此谨致深切的谢意。
Ⅳ在本书的编写过程中, 编者参阅了国内外有关教材和大量的文献资料, 并得到了洛阳轴承研究所技术人员、 山西平遥减速器有限责任公司李文坚副总经理等企业领导的有益指导和山西省长治市杨雷老师等社会有关人士的大力帮助, 本书动画资源由资深品牌及动效设计师李日鹏设计, 在此一并表示诚挚的感谢。
同时, 编者殷切希望读者对书中存在的错误和不完善的地方提出修改建议, 使之不断完善。 编者邮箱 sxczcpf517@ 163.com 及 403475605@ qq.com。
编 者

前 言第 1 章 绪论 1
教学要求 1
1. 1 中国机械发展简史 1
1. 2 与时代同行的机械制造行业 4
1. 3 机械设计概述 6
1. 4 本课程的研究对象 10
1. 5 本课程的性质和内容 13
1. 6 本课程的特点与学习方法 14
知识小结 16
第 2 章 平面机构运动简图及自由度 17
教学要求 17
技能要求 17
2. 1 运动副及其分类 18
2. 2 构件及运动副的表示方法 19
2. 3 平面机构运动简图 20
2. 4 平面机构的自由度 22
2. 5 平面机构的自由度计算 23
2. 6 平面机构具有确定运动的条件 27
实例分析 27
知识小结 31
第 3 章 平面连杆机构 32
教学要求 32
3. 1 铰链四杆机构 33
3. 2 滑块四杆机构 39
3. 3 平面四杆机构的基本特性 43
3. 4 平面四杆机构的设计方法 47
3. 5 多杆机构简介 51
3. 6 其他机构简介 53
实例分析 55
知识小结 57
第 4 章 凸轮机构 58
教学要求 58
4. 1 凸轮机构的应用及类型 59
4. 2 凸轮机构工作过程及从动件运动规律 62
4. 3 图解法设计盘形凸轮轮廓 65
4. 4 凸轮机构设计中的几个问题 69
4. 5 凸轮的结构与材料 73
实例分析 74
知识小结 75
第 5 章 其他常用机构 76
教学要求 76
5. 1 棘轮机构的工作原理、 类型和应用 77
5. 2 槽轮机构的工作原理、 类型和应用 79
5. 3 不完全齿轮机构的工作原理、 类型和应用 80
5. 4 螺旋机构 81
实例分析 86
知识小结 87
第 6 章 齿轮机构传动 88
教学要求 88
技能要求 88
6. 1 概述 89
6. 2 渐开线齿廓的啮合特性 90
6. 3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 91
6. 4 渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动 95
6. 5 渐开线标准直齿圆柱齿轮的公法线长度和分度圆弦齿厚 97
6. 6 渐开线齿轮加工原理和根切现象 101
6. 7 变位直齿圆柱齿轮传动 103
6. 8 圆柱齿轮精度简介 105
Ⅵ
6. 9 齿轮传动的失效形式、 设计准则与材料选择 106
6. 10 标准直齿圆柱齿轮传动的疲劳强度计算 110
6. 11 斜齿圆柱齿轮传动 118
6. 12 圆柱齿轮的结构设计和齿轮传动的维护 125
实例分析 127
知识小结 128
第 7 章 其他齿轮传动 131
教学要求 131
7. 1 锥齿轮传动 132
7. 2 蜗杆传动 136
7. 3 锥齿轮、 蜗杆和蜗轮的结构 145
实例分析 147
知识小结 148
第 8 章 轮系 149
教学要求 149
8. 1 定轴轮系 150
8. 2 行星轮系 154
8. 3 混合轮系 157
8. 4 轮系的应用 158
8. 5 减速器 161
实例分析 163
知识小结 165
第 9 章 带传动与链传动 166
教学要求 166
技能要求 166
9. 1 带传动的工作原理、 类型及特点 167
9. 2 普通 V 带及 V 带轮 168
9. 3 带传动工作能力分析 172
9. 4 带传动的设计计算 174
9. 5 带传动的张紧、 安装与维护 179
9. 6 链传动 181
9. 7 滚子链传动的设计 184
9. 8 链传动的布置、 张紧与润滑 187
实例分析 190
知识小结 191
第 10 章 联接 193
教学要求 193
技能要求 193
10. 1 概述 194
10. 2 螺纹联接 196
10. 3 键联接 203
10. 4 花键联接 209
10. 5 销联接 210
10. 6 其他联接简介 211
实例分析 215
知识小结 217
第 11 章 轴 219
教学要求 219
11. 1 轴的分类及应用 220
11. 2 轴的材料及其选择 222
11. 3 轴的结构设计 223
11. 4 轴的强度计算 226
11. 5 轴的刚度计算 232
实例分析 233
知识小结 234
第 12 章 轴承 236
教学要求 236
技能要求 236
12. 1 轴承的功用、 类型和特点 237
12. 2 滚动轴承的构造及类型 237
12. 3 滚动轴承的代号 239
12. 4 滚动轴承类型的选择 245
12. 5 滚动轴承的受力分析和失效形式 246
12. 6 滚动轴承的寿命计算 246
12. 7 滚动轴承的静载荷计算 253
12. 8 滚动轴承的组合设计 254
12. 9 滚动轴承的配合与装拆 259
12. 10 滑动轴承 260
12. 11 轴系部件的润滑与密封 263
实例分析 271
知识小结 272
第 13 章 联轴器、 离合器及制动器 274
教学要求 274
13. 1 联轴器 275
13. 2 联轴器的选择 279
13. 3 离合器 280
13. 4 制动器 281
实例分析 282
知识小结 283
参考文献 2