机械设计基础

《全国高职高专院校规划教材·精品与示范系列:机械设计基础(第2版)》为高职高专院校机械设计基础课程的教材，也可作为应用型本科、成人教育、自学考试、开放大学、中职学校、培训班的教材，以及企业工程技术人员的参考书。
《全国高职高专院校规划教材·精品与示范系列:机械设计基础(第2版)》配有实训指导书、免费的电子教学课件、自测题参考答案及精品课网站，详见前言。

韩玉成、王少岩主编的《机械设计基础(第2版)》出版以来，受到了广大高职院校老师的认可和选用，在充分征求教师和相关专家意见的基础上，结合本课程改革和近期新的国家标准进行修订编写。本书以职业岗位技能需求为目标，将原《机械设计基础》与《工程力学》课程的教学内容进行优化整合，突出机械设计与工程力学的紧密联系。
全书共有11章，先后结合13个从企业工程应用中提炼出的实训项目进行介绍。各章内容均按照工作原理、结构、强度计算的顺序编写，包括平面机构的运动简图及自由度、平面连杆机构、凸轮机构、带传动和链传动、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、连接、轴、轴承等内容。本书配有“职业导航”、“教学导航”、“知识分布网络”、“知识梳理与总结”，便于教师教学和学生高效率地学习知识与技能。
《机械设计基础(第2版)》为高职高专院校机械设计基础课程的教材，也可作为应用型本科、成人教育、自学考试、开放大学、中职学校、培训班的教材，以及企业工程技术人员的参考书。
本书配有实训指导书、免费的电子教学课件、自测题参考答案及精品课网站，详见前言。

韩玉成，副教授，高级工程师，辽宁机电职业技术学院机械工程系具有企业设计经验的骨干教师。近年来主要从事机械专业课程方面的教学与科研工作，主讲课程有机械设计基础、机械工程材料、机械制造基础、机械制图等。先后完成与太平湾发电厂联合科研项目以及《机械设计基础》院级精品课的教学改革与建设项目等，曾获学院科研项目优秀奖、创新课奖、优秀教案奖等。先后公开发表《如何快速设计二级齿轮减速器中转轴的结构》等科研论文4篇，编写全国规划教材4本。

第1章  机械设计基础概论/1
教学导航/1
1.1  认识机械设计基础/2
1.1.1  本课程的研究对象/2
1.1.2  本课程研究的主要内容/4
1.1.3  本课程的主要任务/4
1.2  机械零件设计的基本准则及设计步骤/5
1.2.1  机械零件的失效及主要失效形式/5
1.2.2  机械零件的设计准则/6
1.2.3  机械零件设计的一般步骤/6
实训1  分析单缸内燃机的机器与机构特征/7
知识梳理与总结/8
自测题1/8
第2章  平面机构及自由度计算/10
教学导航/10
2.1  机构的组成/11
2.1.1  运动副/11
2.1.2  构件/12
2.2  平面机构的运动简图与绘制步骤/12
实训2  绘制颚式破碎机主体机构的运动简图/13
2.3  平面机构的自由度/15
2.3.1  自由度和约束的概念/15
2.3.2  自由度的计算和机构具有确定运动的条件/16
2.3.3  平面机构中的特殊结构/17
实训3  颚式破碎机的自由度/19
知识梳理与总结/20
自测题2/20
第3章  平面连杆机构/25
教学导航/25
3.1  平面四杆机构的基本形式及其演化/26
3.1.1  铰链四杆机构的基本形式/26
3.1.2  滑块四杆机构的基本形式/28
3.2  平面四杆机构存在曲柄的条件及基本特性/30
3.2.1  铰链四杆机构存在曲柄的条件/30
3.2.2  平面四杆机构的运动特性/31
3.2.3  平面四杆机构的传力特性/32
3.3  平面四杆机构的运动设计/36
3.3.1  按给定的连杆位置设计平面四杆机构/36
3.3.2  按给定的行程速比系数设计平面四杆机构/38
实训4  确定颚式破碎机中各构件长度/38
知识梳理与总结/39
自测题3/40
第4章  凸轮机构/44
教学导航/44
4.1  凸轮机构的类型及应用/45
4.1.1  凸轮机构的组成与类型/45
4.1.2  凸轮机构的应用/46
4.2  凸轮机构的运动分析及常用运动规律/47
4.2.1  凸轮机构的运动分析/47
4.2.2  从动件的常用运动规律/48
4.3  反转法绘制盘形凸轮轮廓曲线/50
实训5  设计对心移动滚子从动件盘形凸轮机构/52
4.4  凸轮机构基本尺寸的确定/53
4.4.1  滚子半径的确定/53
4.4.2  压力角的确定/54
4.4.3  基圆半径的确定/54
知识梳理与总结/55
自测题4/56
第5章  带传动与链传动/59
教学导航/59
5.1  带传动的类型与特点/60
5.1.1  带传动的类型和应用/60
5.1.2  带传动的特点/60
5.2  带传动的受力分析和应力分析/61
5.2.1  带传动的受力分析/61
5.2.2  带传动的应力分析/62
5.3  带传动的弹性滑动、打滑和失效形式/64
5.3.1  带传动的弹性滑动和打滑/64
5.3.2  带传动的失效形式和设计准则/65
5.4  V带与V带轮/66
5.4.1  普通V带的结构和尺寸标准/66
5.4.2  普通V带轮的结构/68
实训6  设计带式输送机V带传动系统/70
5.5  带传动的张紧、安装与维护/76
5.5.1  带传动的张紧与调整/76
5.5.2  带传动的安装与维护/77
5.6  链传动/78
5.6.1  链传动的组成、特点与分类/78
5.6.2  滚子链的结构及标准/79
5.6.3  链轮的结构/80
5.6.4  链轮的布置和润滑/81
知识梳理与总结/84
自测题5/84
第6章  齿轮传动/87
教学导航/87
6.1  齿轮传动的类型与特点/88
6.2  渐开线的形成和性质/90
6.3  渐开线标准直齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸/91
6.3.1  直齿圆柱齿轮各部分的名称和符号/91
6.3.2  标准直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算/92
6.3.3  渐开线直齿圆柱齿轮公法线长度/93
6.4  渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动/94
6.4.1  渐开线齿廓啮合特性/94
6.4.2  正确啮合条件/95
6.4.3  连续传动条件及重合度/96
6.5  渐开线齿廓的切削原理与根切现象/97
6.5.1  渐开线齿廓的切削原理/97
6.5.2  渐开线齿轮的根切现象及最少齿数/98
6.6  齿轮的失效形式与设计准则/100
6.6.1  齿轮的失效形式/100
6.6.2  设计准则/101
6.7  渐开线标准直齿圆柱齿轮传动的强度计算/101
6.7.1  平面汇交力系合成的解析法/102
6.7.2  力矩/104
6.7.3  轮齿的受力分析/105
实训7 设计带式输送机一级齿轮减速器齿轮传动系统/105
6.8  渐开线斜齿圆柱齿轮传动/114
6.8.1  斜齿圆柱齿轮传动的啮合特点/114
6.8.2  斜齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算/115
6.8.3  斜齿轮正确啮合的条件和当量齿数/116
6.9  斜齿圆柱齿轮的强度计算/117
6.9.1  力在空间直角坐标系的投影/118
6.9.2  力对轴的矩/119
6.9.3  受力分析/120
6.9.4  强度计算/121
6.10  直齿圆锥齿轮传动/121
6.10.1  圆锥齿轮传动受力分析/122
6.10.2  标准直齿圆锥齿轮的几何尺寸计算/123
6.11  齿轮的结构设计和齿轮传动的润滑/124
知识梳理与总结/126
自测题6/128
第7章  蜗杆传动/133
教学导航/133
7.1  蜗杆传动的类型、特点、参数和尺寸/134
7.1.1  蜗杆传动的类型和特点/134
7.1.2  蜗杆传动的基本参数和几何尺寸计算/136
7.2  蜗杆传动的失效形式、设计准则和受力分析/138
7.2.1  蜗杆传动的失效形式和设计准则/138
7.2.2  蜗杆传动的受力分析/139
实训8  设计闭式蜗杆传动减速器/140
7.3  蜗杆传动的润滑、提高散热能力的措施和结构/147
7.3.1  蜗杆传动的润滑/147
7.3.2  提高散热能力的措施/148
7.3.3  蜗杆和蜗轮的结构/148
知识梳理与总结/149
自测题7/150
第8章  轮系/153
教学导航/153
8.1  轮系及其分类/154
8.2  定轴轮系传动比的计算/155
8.3  行星轮系传动比的计算/157
8.4  组合轮系传动比的计算/160
8.5  轮系的应用/162
知识梳理与总结/163
自测题8/164
第9章  螺纹连接、轴毂连接与轴间连接/167
教学导航/167
9.1  螺纹连接/168
9.1.1  螺纹连接的类型及应用场合/170
9.1.2  常用标准螺纹连接件/171
9.1.3  螺纹副的受力分析、效率和自锁/172
9.1.4  螺纹连接的预紧和防松/173
9.1.5  杆件的受力分析/175
9.1.6  螺栓连接的强度计算/178
实训9  设计一级齿轮减速器Ⅱ轴联轴器连接螺栓/182
9.2  轴毂连接/184
9.2.1  键连接/184
实训10  设计一级齿轮减速器Ⅱ轴联轴器连接键/185
9.2.2  花键连接/187
9.2.3  销连接/188
9.3  轴间连接/188
9.3.1  联轴器/189
实训11  设计一级齿轮减速器Ⅱ轴联轴器/190
9.3.2  离合器/192
9.3.3  制动器/193
知识梳理与总结/193
自测题9/194
第10章  轴/199
教学导航/199
10.1  轴的结构设计/200
10.1.1  轴的作用及类型/200
10.1.2  轴的材料/202
10.1.3  轴的结构/202
10.2  传动轴的强度计算/206
10.2.1  扭转时横截面上的扭矩和扭矩图/206
10.2.2  扭转时横截面上的应力/207
10.2.3  传动轴扭转时的强度计算/209
10.3  心轴的弯曲强度计算/209
10.3.1  轴的计算简图/209
10.3.2  心轴横截面上的内力――剪力和弯矩/210
10.3.3  弯矩图/211
10.3.4  平面弯曲时轴横截面上的应力/211
10.3.5  弯曲强度计算/214
10.4  转轴的弯扭组合变形强度计算/214
10.4.1  转轴受力分析/214
10.4.2  转轴的强度计算/215
实训12  设计一级齿轮减速器Ⅱ轴/216
知识梳理与总结/220
自测题10/220
第11章  轴承/224
教学导航/224
11.1  滚动轴承的结构、类型和选择/225
11.1.1  滚动轴承的结构/225
11.1.2  滚动轴承的基本特性和类型/226
11.1.3  滚动轴承的代号/229
11.1.4  滚动轴承类型的选择/232
11.2  滚动轴承的工作能力计算/233
11.2.1  滚动轴承的失效形式和计算准则/233
11.2.2  滚动轴承的基本概念/234
11.2.3  滚动轴承的寿命计算/234
11.2.4  滚动轴承的当量动载荷计算/235
11.2.5  角接触轴承的轴向载荷/237
11.2.6  滚动轴承的静强度计算/238
实训13  计算一级齿轮减速器Ⅱ轴轴承的寿命/239
11.3  滚动轴承的组合设计/241
11.3.1  滚动轴承的固定/241
11.3.2  轴承组合的调整、配合和轴承装拆/244
11.3.3  滚动轴承的润滑和密封/246
11.4  滑动轴承/247
11.4.1  滑动轴承的结构/248
11.4.2  轴瓦的结构和滑动轴承的材料/249
11.4.3  滑动轴承的润滑/250
知识梳理与总结/252
自测题11/253
参考文献/256