本教材共11章，主要介紹機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容包括緒論、平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度、常用機(jī)構(gòu)、齒輪與蝸桿傳動(dòng)、輪系、帶與鏈傳動(dòng)、螺紋連接、軸及其連接件、軸承、機(jī)械裝置的潤滑與密封和TRIZ創(chuàng)新原理。書后結(jié)合關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)了各章綜合練習(xí)題共1383道，并配有參考答案以及電子教案和課件，供教師和學(xué)習(xí)者參考。
本教材考慮了現(xiàn)代職業(yè)本科對(duì)教材的要求，以職業(yè)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，充分體現(xiàn)職業(yè)性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性。本教材具有挖掘思政元素，突出育人功能、突出學(xué)生主體，培養(yǎng)創(chuàng)新能力、對(duì)接職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、融合理論實(shí)踐，提升培養(yǎng)質(zhì)量、互聯(lián)網(wǎng)+教育，線上線下融合等特色。
本教材可作為高等職業(yè)院校、普通高等院校、職工大學(xué)、非脫產(chǎn)學(xué)院、成人教育學(xué)院等機(jī)械類、機(jī)電類、冶金類、汽車類、化工類等相關(guān)專業(yè)教材，也可供工程技術(shù)工作人員參考。

第1章緒論001
1.1本課程研究的對(duì)象、內(nèi)容001
1.1.1本課程的研究對(duì)象001
1.1.2本課程的主要內(nèi)容002
1.2機(jī)械設(shè)計(jì)基本要求和準(zhǔn)則002
1.2.1機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求002
1.2.2機(jī)械零件的選用與工藝性要求003
1.2.3機(jī)械設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則003
1.2.4機(jī)械設(shè)計(jì)方法的發(fā)展004
1.3本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方法004
故事匯我國著名科學(xué)家——錢偉長005

第2章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度006
2.1運(yùn)動(dòng)副006
2.1.1低副006
2.1.2高副006
2.2平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖007
2.2.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的概念007
2.2.2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖的繪制方法007
2.3平面機(jī)構(gòu)的自由度009
2.3.1平面機(jī)構(gòu)自由度的計(jì)算009
2.3.2自由度計(jì)算中的三類問題011
故事匯北京科技大學(xué)牢記囑托，努力培養(yǎng)新時(shí)代的鋼鐵脊梁——百煉成鋼攀高峰013

第3章常用機(jī)構(gòu)016
3.1平面四桿機(jī)構(gòu)016
3.1.1平面四桿機(jī)構(gòu)的基本類型016
3.1.2平面四桿機(jī)構(gòu)的工作特性020
3.1.3平面四桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)024
3.1.4多桿機(jī)構(gòu)簡介026
3.2凸輪機(jī)構(gòu)027
3.2.1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類027
3.2.2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律030
3.2.3凸輪輪廓設(shè)計(jì)與凸輪結(jié)構(gòu)尺寸的確定033
3.2.4凸輪機(jī)構(gòu)的材料、結(jié)構(gòu)和精度036
3.3螺旋機(jī)構(gòu)038
3.3.1螺紋的基本知識(shí)038
3.3.2螺旋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)形式040
3.4間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)042
3.4.1棘輪機(jī)構(gòu)042
3.4.2槽輪機(jī)構(gòu)046
3.4.3不完全齒輪機(jī)構(gòu)048
故事匯大國重器——“泰山號(hào)”起重機(jī)048

第4章齒輪與蝸桿傳動(dòng)050
4.1概述050
4.1.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用050
4.1.2齒輪傳動(dòng)的分類050
4.2漸開線的性質(zhì)和參數(shù)方程051
4.2.1漸開線的性質(zhì)051
4.2.2漸開線極坐標(biāo)參數(shù)方程051
4.3漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分名稱及幾何尺寸052
4.3.1標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪各部分的名稱052
4.3.2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的主要參數(shù)053
4.3.3標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算053
4.4漸開線直齒圓柱齒輪的嚙合傳動(dòng)054
4.4.1正確嚙合條件054
4.4.2連續(xù)傳動(dòng)條件054
4.4.3中心距和嚙合角055
4.5漸開線圓柱輪齒的切齒原理與根切現(xiàn)象056
4.5.1仿形法056
4.5.2范成法056
4.5.3根切現(xiàn)象和最少齒數(shù)057
4.5.4變位齒輪058
4.6齒輪傳動(dòng)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則058
4.6.1齒輪的失效形式058
4.6.2設(shè)計(jì)準(zhǔn)則059
4.7齒輪材料和齒輪傳動(dòng)精度060
4.7.1齒輪材料及熱處理方式060
4.7.2齒輪傳動(dòng)精度060
4.8直齒圓柱齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算061
4.8.1受力分析061
4.8.2計(jì)算載荷062
4.8.3齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算062
4.8.4齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算065
4.8.5圓柱齒輪傳動(dòng)參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)步驟067
4.9斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)070
4.9.1斜齒圓柱齒輪齒面的形成和嚙合特點(diǎn)070
4.9.2斜齒圓柱齒輪的幾何尺寸計(jì)算071
4.9.3斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件和重合度071
4.9.4斜齒圓柱齒輪的當(dāng)量齒數(shù)072
4.9.5斜齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)072
4.9.6斜齒輪傳動(dòng)受力分析及強(qiáng)度計(jì)算073
4.10直齒錐齒輪傳動(dòng)076
4.10.1錐齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用076
4.10.2錐齒輪的背錐和當(dāng)量齒輪076
4.10.3錐齒輪的參數(shù)和尺寸計(jì)算077
4.10.4錐齒輪傳動(dòng)受力分析及強(qiáng)度計(jì)算078
4.11蝸桿傳動(dòng)080
4.11.1蝸桿傳動(dòng)的類型和特點(diǎn)080
4.11.2蝸桿傳動(dòng)基本參數(shù)與幾何尺寸計(jì)算081
4.11.3蝸桿傳動(dòng)的失效形式、常用材料和結(jié)構(gòu)084
4.11.4蝸桿傳動(dòng)受力分析及強(qiáng)度計(jì)算085
4.11.5蝸桿傳動(dòng)的效率、潤滑和熱平衡計(jì)算086
故事匯我國古建筑的力與美探析088

第5章輪系090
5.1輪系的分類090
5.2輪系傳動(dòng)比計(jì)算091
5.2.1定軸輪系傳動(dòng)比091
5.2.2周轉(zhuǎn)輪系傳動(dòng)比092
5.3輪系的應(yīng)用094
故事匯綠色清潔能源——風(fēng)電095

第6章帶與鏈傳動(dòng)096
6.1帶傳動(dòng)的組成、類型、特點(diǎn)096
6.1.1帶傳動(dòng)的組成096
6.1.2帶傳動(dòng)的主要類型096
6.1.3帶傳動(dòng)的特點(diǎn)096
6.2普通V帶和V帶輪097
6.2.1普通V帶的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)097
6.2.2V帶輪的常用材料與結(jié)構(gòu)098
6.3帶傳動(dòng)的受力分析和應(yīng)力分析099
6.3.1帶傳動(dòng)的受力分析099
6.3.2帶傳動(dòng)的應(yīng)力分析100
6.4V帶傳動(dòng)的張緊與彈性打滑101
6.4.1V帶傳動(dòng)的張緊101
6.4.2帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)102
6.5V帶傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)計(jì)算103
6.5.1帶傳動(dòng)的失效形式103
6.5.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則103
6.5.3帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算103
6.6鏈傳動(dòng)的組成、類型、特點(diǎn)及應(yīng)用106
6.6.1鏈傳動(dòng)的組成106
6.6.2鏈傳動(dòng)的類型106
6.6.3鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用107
6.7滾子鏈傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)107
6.7.1滾子鏈的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)107
6.7.2滾子鏈鏈輪108
6.8滾子鏈傳動(dòng)的失效形式與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則109
6.8.1滾子鏈傳動(dòng)的失效形式109
6.8.2滾子鏈的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則109
故事匯世界最長的跨海大橋——港珠澳大橋111

第7章螺紋連接113
7.1螺紋連接件與螺紋連接的基本類型113
7.1.1常用螺紋連接件及應(yīng)用113
7.1.2螺紋連接類型及應(yīng)用113
7.2螺紋連接的預(yù)緊和防松116
7.2.1螺紋連接的預(yù)緊116
7.2.2螺紋連接的防松117
7.3螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算118
7.3.1普通螺栓連接的強(qiáng)度計(jì)算118
7.3.2鉸制孔螺栓的強(qiáng)度計(jì)算120
7.3.3螺紋連接件常用材料及許用應(yīng)力120
7.4螺紋連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)122
故事匯屹立千年的力學(xué)有奇跡——應(yīng)縣木塔123

第8章軸及其連接件125
8.1軸125
8.1.1軸的功用與分類125
8.1.2軸的材料126
8.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)127
8.1.4軸的強(qiáng)度計(jì)算131
8.2軸轂連接135
8.2.1鍵連接135
8.2.2花鍵連接與銷連接140
8.3聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器141
8.3.1聯(lián)軸器141
8.3.2離合器144
8.3.3制動(dòng)器146
故事匯世界屋脊上的“巨龍”——青藏鐵路147

第9章軸承148
9.1軸承概述148
9.2非液體摩擦滑動(dòng)軸承的主要類型、結(jié)構(gòu)和材料148
9.2.1向心滑動(dòng)軸承148
9.2.2推力滑動(dòng)軸承149
9.2.3軸瓦和軸承襯150
9.2.4軸承材料150
9.3非液體摩擦滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算152
9.3.1計(jì)算準(zhǔn)則152
9.3.2設(shè)計(jì)步驟152
9.3.3向心滑動(dòng)軸承的校核計(jì)算152
9.4滾動(dòng)軸承的組成、類型及特點(diǎn)153
9.4.1滾動(dòng)軸承的組成153
9.4.2滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)153
9.5滾動(dòng)軸承的代號(hào)155
9.5.1基本代號(hào)155
9.5.2前置代號(hào)156
9.5.3后置代號(hào)156
9.5.4軸承代號(hào)表示法舉例157
9.6滾動(dòng)軸承類型選擇157
9.7滾動(dòng)軸承的失效形式及壽命計(jì)算158
9.8滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)162
9.8.1滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈的軸向固定162
9.8.2軸系的固定162
9.8.3滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu)的調(diào)整164
9.8.4滾動(dòng)軸承的裝拆165
故事匯警鐘長鳴——韓國三豐百貨大樓事故165

第10章機(jī)械裝置的潤滑與密封167
10.1常用潤滑劑及選擇167
10.1.1潤滑油167
10.1.2潤滑脂168
10.1.3固體潤滑劑170
10.2常用潤滑方式及裝置170
10.2.1油潤滑方式及裝置170
10.2.2脂潤滑方式及裝置171
10.3常用傳動(dòng)裝置的潤滑171
10.3.1滑動(dòng)軸承的潤滑171
10.3.2滾動(dòng)軸承的潤滑171
10.3.3齒輪傳動(dòng)的潤滑173
10.3.4蝸桿傳動(dòng)的潤滑174
10.4機(jī)械裝置的密封174
10.4.1靜密封174
10.4.2動(dòng)密封175
故事匯我國古代的力學(xué)探索177

第11章TRIZ創(chuàng)新原理178
11.1TRIZ創(chuàng)新原理概述178
11.1.1TRIZ理論的產(chǎn)生178
11.1.2TRIZ理論的發(fā)展179
11.2TRIZ創(chuàng)新原理基本概念180
11.2.1功能和功能分析180
11.2.2因果鏈分析181
11.2.3理想解182
11.2.4資源182
11.2.5裁剪182
11.2.6進(jìn)化法則183
11.2.7功能導(dǎo)向搜索185
11.2.8科學(xué)效應(yīng)與知識(shí)庫186
11.3創(chuàng)新實(shí)例——基于TRIZ理論的高爐布袋除塵系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)186
11.3.1項(xiàng)目概述186
11.3.2發(fā)明問題初始形勢分析187
11.3.3系統(tǒng)分析188
11.3.4TRIZ工具189
11.3.5全部技術(shù)方案及評(píng)價(jià)194
11.3.6最終確定方案195
故事匯我國17世紀(jì)的力學(xué)家王征196

綜合練習(xí)題197
第1章緒論練習(xí)題197
第2章平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖及自由度練習(xí)題198
第3章常用機(jī)構(gòu)練習(xí)題206
第4章齒輪與蝸桿傳動(dòng)練習(xí)題224
第5章輪系練習(xí)題244
第6章帶與鏈傳動(dòng)練習(xí)題248
第7章螺紋連接練習(xí)題255
第8章軸及其連接件練習(xí)題258
第9章軸承練習(xí)題266
第10章機(jī)械裝置的潤滑與密封練習(xí)題273
第11章TRIZ創(chuàng)新原理練習(xí)題274
機(jī)械結(jié)構(gòu)練習(xí)題275

參考文獻(xiàn)282