机械设计基础

本书为全国机械行业职业教育优质规划教材（高职高专），经全国机械职业教育教学指导委员会审定。

本书是按照全国机械职业教育教学指导委员会制定的“机械设计基础”课程的基本要求和教材编写大纲而编写的。本书内容注重学生机械设计的基本能力和工程素质的培养，主要包括常用机构的工作原理、基本特性及设计方法；常用传动装置的工作原理、结构特点及设计方法；通用零部件的类型、标准、结构特点及设计方法；机械装置的润滑与密封。

本书在内容编排上，按照学生的认知规律组织教学内容，由浅入深，由简到繁，便于教学安排和学生学习；在内容选取上，遵循“必需、够用”的原则，兼顾目前高职教育的生源状况，尽量减少深入的理论推导，保证基本理论内容够用，加强工程实用案例的应用，注重实践能力的培养和综合素质的提高，将理论知识和实践训练融会贯通，实现教、学、做有机融合。全书共14章，为了便于学习，每章后附有习题，供课后复习巩固之用。

本书可作为高职高专院校数控技术等机械类专业“机械设计基础”课程的教材，也可作为机电技术等近机械类专业和成人教育的教材，还可作为相关工程技术人员的参考用书。

前言

第1章绪论1

11机器的组成及机械的概念1

12机械零件的失效形式及设计准则3

13机械设计的基本要求和一般过程4

14机械零件设计的一般步骤5

习题5

第2章平面机构的组成、运动简图和
自由度7

21平面机构的组成7

22平面机构的运动简图9

23平面机构的自由度12

习题17

第3章平面连杆机构19

31平面四杆机构的基本形式及演化19

32铰链四杆机构存在曲柄的条件及基本
特性25

33平面四杆机构的设计28

习题32

第4章凸轮机构33

41凸轮机构的应用和特点33

42凸轮机构的分类34

43凸轮机构中从动件的运动规律36

44常用凸轮轮廓曲线的设计40

45凸轮机构基本尺寸的确定41

习题44

第5章螺旋机构和常见间歇运动
机构46

51螺旋机构46

52常见间歇运动机构50

习题56

第6章带传动与链传动57

61带传动概述57

62普通V带和V带轮59

63带传动的工作情况分析61

64V带传动的设计计算65

65带传动的张紧、安装与维护71

66链传动概述73

习题80

第7章齿轮传动81

71齿轮传动概述81

72渐开线与渐开线标准直齿圆柱齿轮的
几何尺寸计算83

73渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合
传动90

74渐开线齿轮的切齿原理及根切91

75变位齿轮的概念95

76齿轮传动的精度及其选择98

77齿轮传动的失效形式及材料选择99

78渐开线直齿圆柱齿轮传动的设计
计算105

79标准斜齿圆柱齿轮传动108

710标准直齿锥齿轮传动113

711齿轮结构设计116

712设计实例119

习题122

第8章蜗杆传动124

81蜗杆传动的特点及类型124

82普通圆柱蜗杆传动的基本参数及
几何尺寸计算126

83蜗杆传动的失效形式及设计准则131

84蜗杆传动的材料及精度等级132

85蜗杆传动的受力分析及强度计算133

86蜗杆传动的润滑、传动效率及热平衡
计算136

87蜗杆及蜗轮的结构137

习题139

第9章轮系140

91定轴轮系传动比的计算及转向关系的
判定140

92行星轮系的组成及传动比的计算142

93混合轮系146

94轮系的功用147

习题149

第10章轴151

101轴的分类及材料151

102轴的结构设计154

103轴的强度和刚度计算160

104轴的设计实例163

习题166

第11章轴承168

111滑动轴承168

112滚动轴承174

习题195

第12章联接197

121键联接197

122花键联接202

123销联接203

124螺纹联接203

习题208

第13章联轴器与离合器210

131联轴器210

132离合器215

习题218

第14章机械装置的润滑与密封219

141机械装置的润滑219

142机械装置的密封222

143常用机械装置的润滑与密封224

习题224

参考文献225

本书为全国机械行业职业教育优质规划教材（高职高专），经全国机械职业教育教学指导委员会审定。

本书是根据全国机械职业教育教学指导委员会和机械工业教育发展中心公布的首批全国机械职业教育“十二五”规划专项课题“数控技术专业系列课程开发”的子任务——机械设计基础课程开发（《机械设计基础》教材）的要求编写的。

随着高职教育改革的不断深入，培养学生职业能力和创新意识成为高职教育教学改革的一项重要内容。本书根据专业课程改革的需要，根据高等职业院校“机械设计基础”课程在机械类各专业的培养目标及知识结构与能力要求，从培养技术应用型人才的初步设计能力出发，遵循“必需、够用”的原则，精心选取教材内容，同时兼顾学生今后继续学习的需要，设计内容的深度与广度。本书内容的编排顺序依照学生的认知规律进行设计，由浅入深，由简到繁。本书重视学生实践能力和职业技能的训练，以培养学生的实际工作能力为目标。

参加本书编写的人员有：安徽机电职业技术学院王亚芹（编写第1章、第2章和第6章），黑龙江职业学院周延昌（编写第10章、第11章），渤海船舶职业学院陆显峰（编写第7章），安徽机电职业技术学院钱斌（编写第12～14章），安徽机电职业技术学院孙斌（编写第8章和第9章），安徽机电职业技术学院潘露（编写第3～5章）。本书由王亚芹任主编并统稿，周延昌、陆显峰担任副主编，安徽机电职业技术学院徐亮教授任主审。

本书在编写过程中得到了数控技术专业系列课程开发课题组专家和编者所在学校的大力支持，在此一并表示感谢。

由于编者水平有限，在编写过程中难免出现不足之处，恳请读者予以指正。

编者