本書主要介紹機械設計方面的基礎知識，以強化基礎能力建設，推進科技創新為指引，內容包括常用機構的類型、特點、設計原則與方法等，難度適中，章節體系合理。共包含10個項目，分別為平面機構結構方案分析、平面連桿機構方案分析、凸輪機構設計、齒輪傳動設計、輪系及其傳動比計算、帶傳動設計、鏈傳動設計、軸承設計、連接設計和軸的設計。
本書是根據高等院校培養目標、教育部制定的機械設計基礎課程教學基本要求，立足學生的學情、應用型教學改革的需求，同時參考各相關行業對機械設計基礎知識的要求，并結合編者多年教學經驗編寫的。
本書是高等學校機械專業和近機械專業的機械設計基礎課程的教材，授課學時可在40～64學時，也可以作為相關技術人員的參考書使用。
夏冰新，女，1988.3，漢族，中共黨員，2015年畢業于沈陽工業大學機械專業，現系沈陽城市建設學院專任教師，常年教授機械設計基礎、機械原理、機械制造裝備設計等課程，發表過多篇論文，主持和參與多項科研項目以及教改項目。多次獲得學校獎勵。
項目一 平面機構結構方案分析 001
學習目標 001
任務引入 001
相關知識 002
一、機構的組成 002
二、平面機構運動簡圖 004
(一)平面運動簡圖的概念 004
(二)平面機構的運動簡圖繪制 006
三、平面機構的自由度 007
(一)平面機構自由度計算公式 007
(二)機構具有確定運動的條件 008
(三)計算平面機構自由度時的注意事項 009
任務實施 012
思考與練習題 013
項目二 平面連桿機構方案分析 015
學習目標 015
任務引入 015
相關知識 015
一、概述 015
二、平面四桿機構的類型及應用 016
(一)平面四桿機構的基本類型 016
(二)平面四桿機構的演化形式 017
三、平面連桿機構的基本特性 019
(一)平面四桿機構有轉動副和曲柄的條件 019
(二)急回特性 020
(三)壓力角和傳動角 021
(四)機構死點的位置 021
四、平面四桿機構的設計 023
任務實施 026
思考與練習題 027
項目三 凸輪機構設計 028
學習目標 028
任務引入 028
相關知識 028
一、凸輪機構的應用及分類 028
(一)凸輪機構的應用 028
(二)凸輪機構的分類 029
二、凸輪機構從動件的運動規律 031
(一)凸輪機構的工作過程 031
(二)從動件的運動規律 032
(三)從動件運動規律的選擇 034
三、凸輪輪廓曲線設計 034
(一)凸輪輪廓曲線設計的基本原理 035
(二)盤形凸輪輪廓曲線設計 035
(三)凸輪機構設計時應注意的問題 038
任務實施 040
思考與練習題 041
項目四 齒輪傳動設計 043
學習目標 043
任務引入 043
相關知識 044
一、齒輪傳動的類型和特點 044
(一)齒輪傳動的類型 044
(二)齒輪傳動的應用特點 045
二、漸開線齒輪的齒廓曲線與嚙合特性 046
(一)齒廓嚙合基本定律 046
(二)漸開線的形成與特性 047
(三)漸開線齒廓的嚙合特性 048
三、漸開線直齒圓柱齒輪的主要參數及尺寸計算 049
(一)直齒圓柱齒輪各部分名稱及符號 049
(二)直齒圓柱齒輪基本參數 049
(三)漸開線標準直齒圓柱齒輪幾何尺寸的計算 051
四、漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動 051
(一)正確嚙合條件 051
(二)連續傳動的條件 052
(三)標準中心距 053
五、漸開線齒輪的加工方法及變位傳動 055
(一) 加工方法 055
(二)根切與最少齒數 058
(三)變位齒輪 059
六、 斜齒圓柱齒輪機構 060
(一)斜齒輪的齒廓曲面與嚙合特點 060
(二)斜齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸 061
(三)斜齒圓柱齒輪正確嚙合的條件 063
七、標準直齒錐齒輪機構 064
(一)錐齒輪 064
(二)直齒錐齒輪的基本參數和幾何尺寸 064
八、蝸輪蝸桿機構 067
(一)蝸桿傳動的特點與類型 067
(二)普通圓柱蝸桿傳動的基本參數和幾何尺寸 068
九、齒輪失效形式、材料、精度 071
(一)齒輪的失效形式 071
(二)齒輪材料選擇 073
(三)齒輪精度 076
十、標準直齒圓柱齒輪載荷設計 077
(一)標準直齒圓柱齒輪傳動受力分析 077
(二)標準直齒圓柱齒輪傳動載荷計算 078
十一、標準直齒圓柱齒輪傳動的設計 079
(一)齒面接觸疲勞強度計算 079
(二)齒根彎曲疲勞強度計算 081
(三)齒輪材料的許用應力 083
(四)齒輪主要參數的選擇 084
(五)齒輪傳動的設計準則 084
(六)標準直齒輪傳動的設計實例 084
十二、標準斜齒圓柱齒輪傳動設計 086
(一)輪齒的受力分析 086
(二)齒面接觸疲勞強度 087
(三)齒根彎曲疲勞強度 088
(四)標準斜齒輪傳動的設計示例 089
十三、標準直齒錐齒輪傳動設計 091
(一)輪齒的受力分析 091
(二)標準直齒錐齒輪傳動的強度 092
(三)標準直齒錐齒輪傳動的設計示例 093
十四、齒輪的結構設計 095
十五、齒輪傳動的潤滑方式 097
(一)潤滑劑的選擇 098
(二)潤滑方式的選擇 098
任務實施 099
思考與練習題 101
項目五 輪系及其傳動比計算 102
學習目標 102
任務引入 102
相關知識 103
一、齒輪系及其分類 103
(一)定軸輪系和周轉輪系 103
(二)平行軸輪系和非平行軸輪系 104
二、輪系傳動比計算 105
(一)定軸輪系傳動比計算 105
(二)周轉輪系傳動比計算 107
(三)復合輪系傳動比計算 109
三、輪系的應用 110
任務實施 112
思考與練習題 113
項目六 帶傳動設計 115
學習目標 115
任務引入 115
相關知識 115
一、帶傳動概述 115
(一)帶傳動的組成及工作原理 115
(二) 帶傳動的特點 115
(三)帶傳動的類型 116
二、V帶和帶輪 117
(一)V帶的結構 117
(二)V帶輪的材料及結構 119
三、帶的受力分析 121
四、帶傳動的應力分析和運動分析 123
(一)帶傳動的應力分析 123
(二)帶傳動的運動分析 124
(三)帶傳動的主要失效形式 125
五、帶傳動的設計計算 125
六、帶傳動的張緊、注意事項 129
任務實施 131
思考與練習題 132
項目七 鏈傳動設計 133
學習目標 133
任務引入 133
相關知識 133
一、鏈傳動概述 133
(一)鏈傳動組成與特點 133
(二)鏈傳動的分類 134
二、滾子鏈和鏈輪 135
(一)滾子鏈及其主要參數 135
(二)滾子鏈鏈輪 137
三、鏈傳動的運動特性 140
(一)鏈傳動的運動不均勻性 140
(二)鏈傳動的動載荷 142
四、滾子鏈傳動的設計 142
(一)中、高速滾子鏈傳動的設計計算 142
(二)低速滾子鏈傳動的設計計算 145
五、鏈傳動失效形式、布置方式和張緊 145
(一)鏈傳動的主要失效形式 145
(二)鏈傳動的常見布置形式 146
(三)鏈傳動的張緊 147
任務實施 147
思考與練習題 149
項目八 軸承 150
學習目標 150
任務引入 150
相關知識 151
一、滾動軸承 151
(一)概述 151
(二)滾動軸承的類型和選擇 151
(三)滾動軸承的受力分析 157
(四)滾動軸承的失效形式和設計準則 157
(五)滾動軸承的壽命計算 158
(六)滾動軸承的組合設計 163
(七)滾動軸承的預緊、配合和拆裝 166
(八)滾動軸承的潤滑和密封 168
二、滑動軸承 170
任務實施 170
思考與練習題 171
項目九 連接 172
學習目標 172
任務引入 172
相關知識 173
一、螺紋連接 173
(一)螺紋的種類和主要參數 173
(二)螺紋連接的四種基本類型 177
(三)螺紋連接件 179
(四)螺紋連接的預緊、防松和結構設計 181
(五)螺紋連接的強度計算 184
(六)螺紋連接的材料和許用應力 189
二、 鍵連接 190
(一)鍵連接的類型和工作原理 190
(二)鍵的選擇和強度校核 194
(三)花鍵連接 195
三、其他連接類型 196
任務實施 198
思考與練習題 199
項目十 軸的設計 201
學習目標 201
任務引入 201
相關知識 202
一、軸的功用、分類和設計要求 202
(一)軸的功用、分類 202
(二)軸的失效形式與計算準則 203
二、軸的材料 204
三、軸徑的估算方法 205
四、軸的結構設計 206
(一)制造安裝要求 206
(二)軸上零件的定位和固定 207
(三)提高軸的強度的措施 208
(四)軸的各段直徑和長度的確定 210
五、軸的工作能力計算 210
任務實施 212
思考與練習題 215
參考文獻 216
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