目　录

第 1章　机械设计概述　1
1.1　认识机械　2
1.1.1　与机械相关的基础知识　2
1.1.2　机械零件的常用材料以及选用原则　6
1.1.3　零件的失效形式及其设计准则　8
1.2　机械设计简介　9
1.2.1　机械设计的任务和用途　9
1.2.2　机械设计的方法　10
1.3　本课程综述　11
1.3.1　课程的性质和地位　11
1.3.2　课程的任务和目标　11
1.3.3　课程的学习方法　12
小结　12
思考与练习　12

第 2章　工程力学基础　14
2.1　静力学基础　15
2.1.1　基本概念　16
2.1.2　约束和约束反力　17
2.1.3　力矩与力偶　19
2.1.4　物体的受力分析和受力图　22
2.2　材料力学基础　24
2.2.1　材料力学概论　25
2.2.2　拉伸与压缩　26
2.2.3　剪切与挤压　29
2.2.4　圆轴扭转　31
2.2.5　直梁弯曲　36
2.2.6　物体组合变形　40
2.2.7　压杆稳定　41
小结　42
思考与练习　42

第3章　平面连杆机构　45
3.1　运动副及平面机构运动简图　45
3.1.1　机构和运动副　46
3.1.2　机构运动简图　49
3.1.3　平面机构的自由度　52
3.2　铰链四杆机构　55
3.2.1　铰链四杆机构的结构　55
3.2.2　铰链四杆机构的分类　56
3.2.3　铰链四杆机构的演化　60
3.2.4　*铰链四杆机构设计　61
3.3　牛头刨床传动机构设计　64
小结　66
思考与练习　66

第4章　其他常用机构　67
4.1　凸轮机构　67
4.1.1　凸轮机构的分类　68
4.1.2　凸轮机构的应用　70
4.1.3　*凸轮机构设计　72
4.2　间歇运动机构　76
4.2.1　棘轮机构　76
4.2.2　槽轮机构　80
4.2.3　*不完全齿轮机构　82
4.3　螺旋机构　83
4.3.1　螺旋机构的特点和分类　83
4.3.2　普通螺旋机构　84
4.3.3　滚动螺旋机构　86
小结　86
思考与练习　87

第5章　齿轮传动和蜗杆传动　88
5.1　齿轮传动的特点和分类　89
5.1.1　齿轮传动的特点　89
5.1.2　齿轮传动的分类　89
5.2　齿轮的渐开线齿廓　91
5.2.1　渐开线的形成及其特性　91
5.2.2　渐开线齿轮齿廓的啮合特性　92
5.3　渐开线标准直齿圆柱齿轮　93
5.3.1　渐开线标准直齿圆柱齿轮的结构　93
5.3.2　渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算　94
5.3.3　渐开线齿轮的正确啮合条件　98
5.3.4　渐开线齿轮连续传动的条件　99
5.3.5　齿轮的安装　100
5.4　齿轮的切削加工　101
5.4.1　铣齿　101
5.4.2　插齿　102
5.4.3　滚齿　103
5.5　其他齿轮传动　104
5.5.1　斜齿圆柱齿轮传动　104
5.5.2　直齿圆锥齿轮传动　108
5.5.3　齿条传动　109
5.6　齿轮传动的失效形式　110
5.6.1　齿轮的失效形式　110
5.6.2　齿轮的材料　113
5.6.3　齿轮的结构　113
5.6.4　齿轮的润滑　114
5.7　蜗杆传动　115
5.7.1　蜗杆传动的分类和用途　115
5.7.2　普通圆柱蜗杆传动的主要参数　116
5.7.3　蜗杆传动回转方向的判别　117
5.7.4　蜗杆传动的正确啮合条件　117
5.7.5　蜗杆、蜗轮的结构　118
小结　118
思考与练习　119

第6章　带传动和链传动　120
6.1　带传动　120
6.1.1　带传动的分类和特点　121
6.1.2　带传动的工作原理　125
6.1.3　*V带传动设计　127
6.1.4　带传动的安装、维护及张紧　132
6.2　链传动　133
6.2.1　链传动的分类和特点　134
6.2.2　滚子链及链轮的结构和材料　135
6.2.3　*滚子链传动设计　137
6.2.4　链传动的布置、张紧与润滑　140
小结　142
思考与练习　143

第7章　轮系　144
7.1　认识轮系　144
7.1.1　轮系的分类　145
7.1.2　轮系的应用　146
7.1.3　特殊轮系简介　149
7.2　轮系的计算　150
7.2.1　定轴轮系　150
7.2.2　周转轮系　155
7.2.3　复合轮系　157
小结　158
思考与练习　159

第8章　机械连接　160
8.1　螺纹连接　161
8.1.1　螺纹概述　161
8.1.2　标准螺纹连接　165
8.1.3　螺纹连接的预紧和防松　168
8.1.4　*螺栓连接的设计　171
8.2　键连接　175
8.2.1　平键连接　175
8.2.2　半圆键连接　178
8.2.3　楔键连接　178
8.2.4　切向键连接　179
8.2.5　花键连接　180
8.2.6　键连接装配注意事项　181
8.3　销连接　181
8.3.1　销的形状和结构　181
8.3.2　常用销的标记　182
8.3.3　销连接的种类　183
8.4　其他连接　184
8.4.1　过盈连接　184
8.4.2　焊接和胶接　185
小结　186
思考与练习　187

第9章　轴系零部件　188
9.1　轴　189
9.1.1　轴的分类和用途　189
9.1.2　轴的材料及热处理　190
9.1.3　轴的加工工艺性要求　191
9.1.4　轴的结构设计　192
9.1.5　轴上零件定位　194
9.2　轴承　195
9.2.1　滑动轴承　196
9.2.2　滚动轴承　199
9.3　轴系部件　210
9.3.1　联轴器　210
9.3.2　离合器　213
9.3.3　制动器　214
小结　214
思考与练习　215

第 10章　液压和气压传动　216
10.1　液压传动综述　216
10.1.1　液压系统的组成　217
10.1.2　液压系统的工作原理以及应用　217
10.2　液压元件　219
10.2.1　液压泵　219
10.2.2　液压马达　224
10.2.3　液压缸　225
10.2.4　液压阀　226
10.2.5　辅助元件　232
10.3　典型液压传动系统分析　234
10.4　气压传动　236
10.4.1　认识气压传动　236
10.4.2　气源装置　237
10.4.3　气动执行元件　241
10.4.4　气动控制元件　243
小结　248
思考与练习　248