机械设计

　　各章配套与工程实际相关的多种例题和习题。 

　　本书主要介绍机械设计的基本知识、基本理论和基本方法，并根据教育部课程教学改革指南的精神，适度扩展一些创新内容。全书共13章：第1章为机械设计总论；第2～5章为机械传动设计；第6章为机械设计中的综合约束条件；第7～11章为机械设计中的轴系设计；第12章为螺纹连接与螺旋传动；第13章为弹簧。
　　本书论述重点是各种机械传动和通用零部件的工作原理、基本结构、载荷和应力状况、损伤和失效形式及其分析，对材料和主要参数的选择、承载能力的计算、各种机械传动的比较、适用场所及合理选择等做了详细的说明。

张永清，教授，从教30多年，主要从事高校机械设计制造及自动化专业教学、人才培养目标及创新实践的研究。被中国人工智能学会接收为可拓工程专业委员会会员，中国人工智能学会智能机器人专业委员会会员。

第1章 机械设计总论
　1.1 机器的构成及本课程的性质、研究对象和任务
　　1.1.1 机器的一般构成
　　1.1.2 机械设计课程的性质
　　1.1.3 机械设计课程的研究对象
　　1.1.4 机械设计课程的任务
　1.2 机械设计的一般程序
　　1.2.1 现代机械设计的特点
　　1.2.2 机械设计的创新与优化
　　1.2.3 机械设计的经济性问题
　　1.2.4 机械设计中的可持续发展问题
　　1.2.5 机械设计的一般程序及基本要求
　　本章小结
　　习题
第2章 带传动
　2.1 带传动的类型、特点及应用
　　2.1.1 带传动的类型与结构
　　2.1.2 带传动的特点
　2.2 带传动工作情况分析
　　2.2.1 带传动的受力分析
　　2.2.2 带传动的应力分析
　　2.2.3 带的弹性滑动与打滑
　2.3 V带传动的设计计算
　　2.3.1 V带传动的失效形式和设计准则
　　2.3.2 V带传动的设计步骤
　2.4 V带轮的设计
　　2.4.1 V带轮的设计基本要求
　　2.4.2 V带轮的材料
　　2.4.3 V带轮的结构尺寸
　2.5 V带轮传动的张紧方式
　　2.5.1 定期张紧
　　2.5.2 自动张紧
　　2.5.3 张紧轮张紧
　2.6 其他带传动简介
　　2.6.1 高速带传动
　　2.6.2 同步带传动
　　本章小结
　　习题
第3章 链传动
　3.1 概述
　3.2 链传动的零件和材料
　　3.2.1 传动链
　　3.2.2 链轮
　　3.2.3 链和链轮的材料
　3.3 链传动的运动特性
　　3.3.1 链传动的运动不均匀性
　　3.3.2 链传动的动载荷
　3.4 链传动的受力分析
　3.5 链传动的计算
　　3.5.1 额定功率曲线
　　3.5.2 额定功率
　　3.5.3 主要参数的选择
　　3.5.4 链传动的静强度计算
　3.6 链传动的合理布置和润滑
　　本章小结
　　习题
第4章 齿轮传动
　4.1 齿轮失效形式及设计准则
　　4.1.1 齿轮的工作条件与齿面硬度
　　4.1.2 齿轮失效形式及设计准则
　4.2 齿轮材料及热处理
　　4.2.1 齿轮材料及其选用
　　4.2.2 齿轮的热处理
　4.3 直齿圆柱齿轮传动的受力分析和计算载荷
　　4.3.1 轮齿的受力分析
　　4.3.2 计算载荷
　4.4 直齿圆柱齿轮传动强度计算
　　4.4.1 直齿圆柱齿轮传动的齿面接触疲劳强度计算
　　4.4.2 直齿圆柱齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度计算
　　4.4.3 齿轮传动的设计参数与精度的选择
　　4.4.4 直齿圆柱齿轮传动工程应用
　4.5 斜齿圆柱齿轮传动强度计算特点
　　4.5.1 轮齿上的作用力
　　4.5.2 强度计算
　　4.5.3 斜齿圆柱齿轮传动工程应用
　4.6 直齿圆锥齿轮的传动强度计算特点
　　4.6.1 齿轮的受力分析
　　4.6.2 强度计算
　　4.6.3 直齿圆锥齿轮传动工程应用
　4.7 齿轮的结构设计
　　4.7.1 齿轮轴
　　4.7.2 实心式齿轮和腹板式齿轮
　　4.7.3 轮辐式齿轮
　　4.8 齿轮传动的润滑
　4.9 其他齿轮传动简介
　　4.9.1 圆弧齿轮传动简介
　　4.9.2 曲线齿圆锥齿轮传动简介
　　本章小结
　　习题
第5章 蜗杆传动
第6章 机械设计中的综合约束条件
第7章 轴
第8章 轴毂连接
第9章 滚动轴承
第10章 滑动轴承
第11章 联轴器与离合器
第12章 螺纹连接与螺旋传动
第13章 弹簧
参考文献

　　前 言
　　本书是在满足高等学校机械类专业机械设计课程教学基本要求的前提下，以学生就业急需的专业知识和操作技能为着眼点，在编写过程中加入当前最新的工程实例，以工程应用实例来导入各章的知识要点，便于学生掌握。
　　本书的创新点主要体现在以下几点：
　　(1)内容的更新——将最新的知识、最新的科技进展写入教材，采用最新的国家标准，并将最新教改成果体现在教材中。例如滚动轴承的画法等均采用最新国家标准。
　　(2)知识体系实用有效——以学生就业所需的专业知识和操作技能为着眼点，在适度基础知识与理论体系覆盖下，着重讲解应用型本科人才和卓越工程师培养所需的内容和关键点，知识点讲解顺序也根据实际情况进行大胆的调整，突出了实用性和可操作性。并与就业市场结合，与时俱进，让学生学而有用，学而能用。例如我们将传统的章节编排顺序做了大胆的改革。为了与机械原理等前面课程的衔接，我们将机械传动调整到第2～5章，将第8章“轴毂连接”放到轴系设计中去讲，“螺纹连接与螺旋传动”放到后面第12章来讲。这样做的目的是，让学生清楚该课程在整个专业体系中的重要地位，以最大限度引起学生的兴趣，帮助学生充分理解新知识并与以前学过的内容相融合。
　　(3)教材的编写形式有所创新——在每一章起始都设置了【本章知识要点】和【导入案例】，以帮助学生能够很快地了解本章的重点、难点。以工程应用实例或生活类案例来导出各章的知识点。提高学生对理论学习的兴趣和效果，同时加大了培养工程意识和工程能力的作用。在每一章最后还加入了【本章小结】和【阅读材料】，从而扩大了学生的视野。
　　(4)编写了与工程实际相结合的多种例题和习题——为了与实际设计相一致，各章的例题的计算格式，采用课程设计计算说明书的格式书写，方便学生做课程设计和毕业设计。习题类型更加多样化，包括选择题、简答题、判断题、设计计算题、思考题等，并加入了近年来一些高校考研题，以方便准备考研的学生学习。
　　参加本书编写的老师有张永清（第1、5、6、9、10章）、郭宏亮（第2章）、任玉灿（第4、7章）、戴俊（第3、8章）、魏云平（第11、12、13章）。本书由张永清担任主编，任玉灿担任副主编。
　　尽管我们为本书的编写付出十分的努力和心血，但疏漏和不当之处在所难免，敬请读者批评指正。