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| 內容簡介： |
本书根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委会制定的《高等学校机械设计基础课程教学基本要求》和新发布的有关国家标准，结合机械工程专业工程认证需求，以及编者多年教学实践经验精心编写而成。
全书共15章，第1章为绪论，第2~7章讲述常用机构及机器动力学基本知识，具体包括平面机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、间歇运动机构；第8~15章讲述常用连接、机械传动、轴系部件等基本知识，涵盖机械零件设计概论、连接、齿轮传动、蜗杆传动、带传动和链传动、轴承、轴及其他常用零部件。本书配备知识导图、学习目标、拓展阅读及课件、参考答案，旨在打造兼具先进性与工程实用性的教材，为读者带来启发与帮助。
本书可作为高等院校机械设计基础课程的教材，也可供其他工程技术人员参考。
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| 目錄：
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第1章绪论001
1.1本课程研究对象和内容001
1.1.1本课程研究对象001
1.1.2本课程研究内容002
1.2本课程任务、目标与学习方法003
1.2.1课程任务003
1.2.2课程目标003
1.2.3课程学习方法003
1.3机械设计的基本要求和一般过程004
1.3.1机械设计应满足的基本要求004
1.3.2机械设计的过程004
拓展阅读005
第2章平面机构的结构分析007
2.1机构的组成及分类007
2.1.1运动副007
2.1.2运动链010
2.1.3机构的分类010
2.2机构运动简图011
2.2.1机构运动简图的概念011
2.2.2构件的表示方法011
2.2.3机构运动简图的绘制011
2.3平面机构的自由度013
2.3.1自由度和约束013
2.3.2机构具有确定运动的条件014
2.3.3平面机构自由度的计算015
2.3.4计算机构自由度时应注意的事项016
2.4平面机构的组成原理及结构分析019
2.4.1平面机构的组成原理019
2.4.2平面机构的结构分析020
本章小结022
习题022
拓展阅读024
第3章平面连杆机构及其设计025
3.1平面连杆机构及其传动特点025
3.2铰链四杆机构的基本类型及其应用026
3.3平面四杆机构的演化029
3.3.1改变构件的形状和运动尺寸029
3.3.2改变转动副的尺寸030
3.3.3选取不同的构件为机架030
3.3.4运动副元素的逆换031
3.4平面连杆机构的工作特性032
3.4.1铰链四杆机构曲柄存在的条件032
3.4.2急回特性和行程速比系数033
3.4.3压力角和传动角034
3.4.4机构的死点位置035
3.5平面连杆机构的设计037
3.5.1用图解法设计连杆机构037
3.5.2用解析法设计连杆机构040
本章小结041
习题041
拓展阅读043
第4章凸轮机构及其设计045
4.1凸轮机构的应用和分类045
4.1.1凸轮机构的应用045
4.1.2凸轮机构的分类046
4.2从动件的基本运动规律048
4.2.1凸轮机构的基本名词术语048
4.2.2从动件常用的运动规律048
4.2.3从动件运动规律的选择051
4.3凸轮轮廓曲线的设计051
4.3.1凸轮轮廓曲线设计的基本原理051
4.3.2图解法设计凸轮轮廓曲线052
4.3.3用解析法设计凸轮轮廓曲线053
4.4凸轮机构基本尺寸的确定054
4.4.1凸轮机构的压力角055
4.4.2凸轮基圆半径的选择055
4.4.3滚子从动件滚子半径的选择056
本章小结056
习题057
拓展阅读059
第5章齿轮机构及其设计061
5.1齿轮机构的特点和分类062
5.2齿廓啮合基本定律064
5.3渐开线齿廓及其啮合特点064
5.3.1渐开线的形成及其特性064
5.3.2渐开线的极坐标方程065
5.3.3渐开线齿廓的啮合特点066
5.4渐开线标准直齿圆柱齿轮几何尺寸计算067
5.4.1齿轮各部分的名称和符号067
5.4.2齿轮的基本参数068
5.4.3渐开线标准直齿轮几何尺寸计算069
5.4.4内齿轮和齿条069
5.5渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合传动070
5.5.1渐开线直齿轮正确啮合的条件070
5.5.2齿轮标准安装的条件071
5.5.3齿轮连续传动条件及重合度072
5.6渐开线齿廓的切制与根切073
5.6.1齿廓切制的基本原理073
5.6.2渐开线齿廓的根切及不发生根切的最小齿数076
5.7渐开线变位齿轮简介076
5.8斜齿圆柱齿轮传动078
5.8.1斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成078
5.8.2斜齿圆柱齿轮几何尺寸计算079
5.8.3斜齿圆柱齿轮的啮合传动081
5.8.4斜齿圆柱齿轮的当量齿数082
5.9圆锥齿轮机构083
5.9.1圆锥齿轮机构概述083
5.9.2直齿圆锥齿轮齿廓曲面的形成和当量齿数084
5.9.3直齿圆锥齿轮的基本参数及几何尺寸计算085
本章小结086
习题087
拓展阅读088
第6章齿轮系及其设计090
6.1齿轮系及其分类090
6.2轮系的传动比092
6.2.1定轴轮系的传动比092
6.2.2周转轮系的传动比093
6.2.3复合轮系的传动比095
本章小结096
习题096
拓展阅读096
第7章间歇运动机构098
7.1棘轮机构098
7.1.1棘轮机构的工作特点098
7.1.2棘轮机构的类型及应用099
7.2槽轮机构100
7.2.1槽轮机构的工作特点和应用100
7.2.2槽轮机构的运动特性系数101
7.3不完全齿轮机构102
本章小结102
习题102
拓展阅读102
第8章机械零件设计概论104
8.1机械零件设计基本知识104
8.1.1机械零件设计应满足的基本要求104
8.1.2机械零件设计的一般步骤105
8.2机械零件的失效形式及计算准则105
8.2.1机械零件的失效形式105
8.2.2机械零件的计算准则106
8.3机械零件的强度106
8.3.1载荷与应力的分类106
8.3.2材料的疲劳特性107
8.3.3机械零件的疲劳强度计算109
8.3.4机械零件的接触强度112
8.4摩擦113
8.4.1摩擦类型113
8.4.2磨损过程114
本章小结114
习题115
拓展阅读115
第9章连接116
9.1螺纹连接的类型和标准件116
9.1.1螺纹的主要参数116
9.1.2常用螺纹的类型、特点及应用117
9.1.3螺纹连接件119
9.1.4螺纹连接类型120
9.2螺纹连接的预紧和防松121
9.2.1螺纹连接的预紧121
9.2.2螺纹连接的防松122
9.3螺纹连接的强度计算123
9.3.1受轴向力作用的螺栓连接124
9.3.2受横向力作用的螺栓连接126
9.4螺栓组连接的设计计算128
9.4.1结构设计原则128
9.4.2螺栓组连接的受力分析129
9.4.3螺纹连接件的材料和许用应力131
9.4.4提高螺栓连接强度的措施134
9.5轴毂连接136
9.5.1键连接136
9.5.2平键连接的类型选择和强度验算139
9.5.3花键连接140
9.5.4其他连接141
本章小结142
习题143
拓展阅读144
第10章齿轮传动146
10.1齿轮传动的失效形式及设计准则147
10.1.1齿轮传动的失效形式147
10.1.2齿轮传动的设计准则148
10.2齿轮材料及热处理149
10.2.1齿轮材料的基本要求149
10.2.2齿轮的常用材料149
10.2.3齿轮的热处理方式149
10.2.4齿轮材料的选择原则151
10.3标准直齿圆柱齿轮传动的设计151
10.3.1标准直齿圆柱齿轮的受力分析151
10.3.2计算载荷152
10.3.3齿根弯曲疲劳强度153
10.3.4齿面接触疲劳强度计算154
10.4齿轮主要参数的选择156
10.5标准斜齿圆柱齿轮传动的设计159
10.6标准直齿圆锥齿轮传动的设计162
10.6.1标准直齿圆锥齿轮受力分析162
10.6.2标准直齿圆锥齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算163
10.6.3标准直齿圆锥齿轮的齿面接触疲劳强度计算164
10.7齿轮的结构设计与润滑164
10.7.1齿轮的结构设计164
10.7.2齿轮传动的润滑165
本章小结167
习题167
拓展阅读168
第11章蜗杆传动170
11.1蜗杆传动的特点和类型170
11.2圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸171
11.2.1圆柱蜗杆传动的主要参数171
11.2.2圆柱蜗杆传动的几何尺寸174
11.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构174
11.4圆柱蜗杆传动的受力分析和强度计算175
11.4.1圆柱蜗杆传动的受力分析175
11.4.2蜗轮齿面疲劳接触强度计算176
11.4.3蜗轮齿根弯曲疲劳强度计算177
11.5圆柱蜗杆传动的效率、润滑和热平衡
计算177
本章小结179
习题179
拓展阅读180
第12章带传动和链传动182
12.1带传动概述183
12.1.1带传动的类型183
12.1.2V带的结构183
12.1.3V带轮的结构184
12.2带传动的工作情况分析186
12.2.1带传动的受力分析186
12.2.2带传动的应力分析187
12.2.3带的弹性滑动和打滑188
12.3普通V带传动的设计188
12.3.1单根普通V带的许用功率188
12.3.2带传动的设计计算190
12.3.3带传动的张紧装置192
12.4链传动概述193
12.4.1链传动的特点193
12.4.2滚子链193
12.4.3滚子链链轮194
12.4.4链传动的运动特性195
12.5滚子链传动的设计195
12.5.1链传动的失效形式195
12.5.2额定功率曲线196
12.5.3链传动主要参数的选择197
12.5.4链传动的布置、张紧和润滑198
本章小结198
习题198
拓展阅读199
第13章轴承200
13.1滑动轴承类型、失效形式及常用材料201
13.1.1滑动轴承结构类型201
13.1.2滑动轴承的失效形式203
13.1.3轴承材料204
13.2轴瓦结构206
13.2.1轴瓦的形式和构造206
13.2.2轴瓦的定位208
13.2.3油孔及油槽208
13.3滑动轴承润滑剂及润滑方法选择209
13.3.1滑动轴承的润滑剂及其选择209
13.3.2润滑方法的选用210
13.4滚动轴承的基本知识212
13.4.1滚动轴承的组成212
13.4.2滚动轴承的类型213
13.5滚动轴承的代号和选择216
13.5.1滚动轴承的代号216
13.5.2滚动轴承的选择218
13.6滚动轴承的计算219
13.6.1滚动轴承的受力分析219
13.6.2失效形式和计算准则220
13.6.3滚动轴承的疲劳强度计算221
13.6.4滚动轴承的静强度计算226
13.6.5滚动轴承的极限转速227
13.7滚动轴承装置的设计227
13.7.1滚动轴承的轴向定位与紧固227
13.7.2滚动轴承的配置228
13.7.3滚动轴承游隙及轴上零件位置的调整229
13.7.4滚动轴承的配合与装拆230
13.7.5滚动轴承的润滑与密封230
本章小结231
习题232
拓展阅读233
第14章轴234
14.1轴的分类和材料234
14.1.1轴的分类234
14.1.2轴的材料及选择235
14.2轴的结构设计237
14.2.1轴的结构237
14.2.2影响轴结构的因素和应满足的设计要求237
14.2.3轴上零件的定位237
14.2.4轴的结构工艺性240
14.2.5提高轴强度的措施240
14.2.6最小轴径的确定241
14.2.7轴的结构设计步骤242
14.3轴的计算243
14.3.1轴的强度计算243
14.3.2轴的刚度计算247
14.3.3轴的振动稳定性248
本章小结248
习题249
拓展阅读250
第15章其他常用零部件251
15.1联轴器251
15.1.1刚性联轴器252
15.1.2挠性联轴器252
15.1.3联轴器的选择254
15.2离合器256
15.3机座和箱体258
15.3.1机座和箱体的一般类型与材料选择258
15.3.2机座和箱体的设计259
15.3.3机座和箱体的截面形状及肋板布置260
15.4减速器262
15.4.1齿轮减速器类型与特点262
15.4.2减速器应用选择263
本章小结263
习题264
拓展阅读264
参考文献265
|
| 內容試閱：
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随着科技的不断进步，机械工程领域正经历着深刻的变革。先进的制造技术、智能化的设计理念以及高效的自动化系统不断涌现，对机械专业人才的知识与技能提出了更高的要求。作为机械学科的核心课程，“机械设计基础”在机械工程专业课程建设中占据着至关重要的地位。
为顺应这一发展趋势，编者依据多年的教学与工程实践经验，结合当前专业工程认证教学改革及一流课程建设的要求，精心编撰了这本《机械设计基础》教材。本书注重理论知识与工程实践案例的深度融合，摒弃晦涩表述，通过简明图表与生动案例解析复杂理论；内容从基础概念逐步延伸至工程实践，层层递进，构建起系统完整的知识框架。教材以课程目标与知识导图为导读，精选例题习题，辅以拓展阅读，旨在拓宽读者视野，为其今后的学习和工作奠定坚实的基础。
本教材为新形态教材，配套有教学视频、电子教案、课件、习题集及知识导图等资源，部分课程资源以二维码形式嵌入教材，方便教师教学与学生自学。
本书共15章，由王荣先担任主编，吕纯洁、葛述卿、贾文沆担任副主编。本书各章节编写人员如下：第1、2章由王荣先编写，第3、8章由温广宇编写，第4章由吕纯洁、李红涛编写，第5章由葛述卿编写，第6章由贾文沆编写，第7章由李彬编写，第9章由吕纯洁编写，第10章由王荣先、宋亚虎编写，第11章由宋亚虎编写，第12章由李红涛、贾文沆编写，第13章由王俊峰、葛述卿编写，第14章由王俊峰编写，第15章由葛述卿、贾文沆编写。
本书在编写过程中，参考了大量文献，亦引用了部分作者的插图及资料，其中部分资料未能尽数列入参考文献，在此谨向相关作者一并致以诚挚谢意。
衷心希望本书能成为读者开启机械世界大门的钥匙，帮助读者在探索机械设计的征程上扬帆远航，为机械行业注入新生知识力量，催生更多创新成果。
殷切希望广大读者在使用过程中对本书的疏漏和欠妥之处批评指正。对本书的意见及建议请发送至邮箱：wrx@lit.edu.cn。
编者
2025年8月
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