本书是国家级一流本科课程配套教材，编写过程中注重知识图谱与课程思政的有机融入，并强化复杂机械设计能力的培养。
全书共12章，分为五篇。其中，第一篇为总论，含绪论和第1章；第二篇为连接，含第2、3章；第三篇为支承零部件，含第4～6章；第四篇为机械传动，含第7～11章；第五篇为其他零部件，含第12章。
书中以知识图谱、学习任务、引导案例、知识讲解、设计实例、拓展阅读、思考题与习题等贯穿全书各章。书中设有二维码关联数字化资源，便于学生预习和复习使用。
样章试读
目录
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第一篇 总论
绪论 1
0.1 机器的设计 2
0.1.1 组成机器的要素 2
0.1.2 机器的组成 3
0.2 设计机器的一般程序 4
0.3 机器的基本要求 5
0.4 本课程的内容、性质与任务 6
思考题与习题 7
第1章 机械零件设计的基础知识 9
1.1 机械零件设计时应满足的基本要求 10
1.2 机械零件的失效分析和设计准则 11
1.2.1 机械零件的失效分析 11
1.2.2 机械零件的设计准则 12
1.3 机械零件的强度 14
1.3.1 材料的疲劳强度 15
1.3.2 机械零件的疲劳强度 19
1.3.3 机械零件的接触强度 30
1.3.4 许用安全系数 32
1.4 机械零件的摩擦学设计 32
1.4.1 摩擦 33
1.4.2 磨损 34
1.4.3 润滑 35
1.5 机械零件的材料及其选择 39
1.5.1 机械零件的常用材料 39
1.5.2 材料选择原则 41
1.6 机械零件的设计方法 41
1.7 机械零件设计中的标准化 42
拓展阅读 44
思考题与习题 44
第二篇 连接
第2章 螺纹连接 46
2.1 螺纹 47
2.1.1 螺纹的主要参数 48
2.1.2 常用螺纹的类型和应用 48
2.2 螺纹连接的类型和标准螺纹连接件 51
2.2.1 螺纹连接的基本类型 51
2.2.2 标准螺纹连接件 52
2.3 螺纹连接的预紧 55
2.4 螺纹连接的防松 56
2.5 螺栓组连接的设计 57
2.5.1 螺栓组连接的结构设计 57
2.5.2 螺栓组连接的受力分析 59
2.6 螺纹连接的强度计算 64
2.6.1 松螺栓连接的强度计算 65
2.6.2 紧螺栓连接的强度计算 65
2.7 螺纹连接件的材料和许用应力 70
2.8 提高螺纹连接强度的措施 71
2.9 螺纹连接的设计实例 74
拓展阅读 74
思考题与习题 75
第3章 轴毂连接 76
3.1 键连接 77
3.1.1 键连接的功能和分类 77
3.1.2 键的选择和键连接的强度计算 80
3.1.3 键连接的设计实例 81
3.2 花键连接 82
3.2.1 花键连接的类型 82
3.2.2 花键连接的强度计算 83
3.3 销连接 84
3.4 过盈连接 86
3.5 联轴器 87
3.5.1 刚性联轴器 87
3.5.2 无弹性元件的挠性联轴器 88
3.5.3 有弹性元件的挠性联轴器 90
3.5.4 联轴器的选择 92
3.6 离合器 93
3.6.1 牙嵌离合器 93
3.6.2 摩擦离合器 94
3.6.3 超越离合器 95
拓展阅读 96
思考题与习题 96
第三篇 支承零部件
第4章 轴 98
4.1 轴的功用及类型 99
4.2 轴的材料 100
4.3 轴的结构设计 101
4.3.1 轴上零件的装配方案 102
4.3.2 轴上零件的定位和固定 102
4.3.3 各轴段直径和长度的确定 105
4.3.4 轴的结构工艺性 105
4.3.5 提高轴强度的常用措施 106
4.4 轴的计算 108
4.4.1 轴的强度计算 108
4.4.2 轴的刚度计算 112
4.4.3 轴的振动稳定性计算 112
4.4.4 轴的危险截面计算实例 113
拓展阅读 115
思考题与习题 115
第5章 滑动轴承 117
5.1 滑动轴承的特点及应用 118
5.2 滑动轴承的结构形式、失效形式及材料 119
5.2.1 滑动轴承的主要结构形式 119
5.2.2 滑动轴承的主要失效形式 121
5.2.3 滑动轴承的材料 121
5.3 轴瓦的结构形式及润滑剂的选择 123
5.3.1 轴瓦的主要结构形式 123
5.3.2 滑动轴承润滑剂的选择 125
5.4 不完全流体润滑滑动轴承的设计计算 127
5.4.1 径向滑动轴承的计算 127
5.4.2 止推滑动轴承的计算 127
5.4.3 滑动轴承选型实例 128
5.5 流体动力润滑径向滑动轴承的设计计算 128
5.5.1 流体动力润滑的承载机理 128
5.5.2 流体动力润滑的基本方程 129
5.5.3 径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程 131
5.5.4 径向滑动轴承的主要几何关系 131
5.5.5 径向滑动轴承工作能力计算 132
5.5.6 径向滑动轴承设计实例 137
拓展阅读 138
思考题与习题 139
第6章 滚动轴承 141
6.1 滚动轴承的结构及材料 142
6.2 滚动轴承的类型、代号及其选择 143
6.2.1 滚动轴承的主要类型及特点 143
6.2.2 滚动轴承的代号 144
6.2.3 滚动轴承类型的选择 146
6.3 滚动轴承的工作情况 146
6.3.1 滚动轴承元件上的载荷 146
6.3.2 轴向载荷对载荷分布的影响 147
6.4 滚动轴承尺寸的选择 148
6.4.1 滚动轴承的失效形式 148
6.4.2 滚动轴承的寿命计算 148
6.4.3 滚动轴承的静载荷 152
6.5 轴承装置的设计 153
6.5.1 滚动轴承的配置 153
6.5.2 滚动轴承的轴向固定 154
6.5.3 轴承游隙及轴上零件位置的调整 155
6.5.4 滚动轴承的配合 155
6.5.5 滚动轴承的预紧 156
6.5.6 滚动轴承的润滑与密封 156
6.6 滚动轴承寿命计算实例 159
6.7 滚动轴承与滑动轴承的比较与选择 161
拓展阅读 162
思考题与习题 162
第四篇 机械传动
第7章 带传动 165
7.1 带传动的类型、特点及应用 166
7.2 摩擦型带传动——V带传动 167
7.2.1 V带的类型与结构 167
7.2.2 带传动的几何参数 168
7.3 带传动工作情况分析 169
7.3.1 带传动的受力分析 169
7.3.2 带传动的应力分析 171
7.3.3 带的弹性滑动与打滑 172
7.4 普通V带传动的设计计算 173
7.4.1 带传动的失效形式和设计准则 173
7.4.2 单根普通V带的基本额定功率 173
7.4.3 V带传动的设计计算和参数选择 174
7.5 V带轮的设计 179
7.6 V带传动的张紧、安装与防护 181
7.7 带传动的设计实例 182
拓展阅读 183
思考题与习题 184
第8章 链传动 185
8.1 链传动的特点及应用 186
8.2 传动链的结构特点 186
8.2.1 滚子链 187
8.2.2 其他传动链 188
8.3 滚子链链轮的结构和材料 189
8.4 链传动的工作情况分析 191
8.4.1 链传动的运动特性 191
8.4.2 链传动的动载荷 192
8.4.3 链传动的受力分析 193
8.5 滚子链传动的设计计算 193
8.5.1 链传动的失效形式 193
8.5.2 滚子链传动的额定功率 194
8.5.3 滚子链传动的设计 195
8.6 链传动的布置、张紧和润滑 198
8.6.1 链传动的布置 198
8.6.2 链传动的张紧 199
8.6.3 链传动的润滑 200
8.7 链传动的设计实例 201
拓展阅读 202
思考题与习题 203
第9章 齿轮传动 205
9.1 齿轮传动的特点与类型 206
9.2 齿轮传动的失效形式和设计准则 207
9.2.1 齿轮传动的失效形式 207
9.2.2 齿轮传动的设计准则 209
9.3 齿轮材料及其选择 210
9.3.1 齿轮材料的选择原则 210
9.3.2 齿轮热处理 211
9.4 圆柱齿轮传动的强度计算 212
9.4.1 齿轮的受力分析 212
9.4.2 齿轮传动的计算载荷 213
9.4.3 齿根弯曲疲劳强度计算 217
9.4.4 齿面接触疲劳强度计算 222
9.4.5 齿轮传动的精度和主要参数选择 227
9.5 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算 229
9.6 直齿圆锥齿轮传动的强度计算 231
9.6.1 几何关系 231
9.6.2 受力分析 232
9.6.3 齿面接触疲劳强度计算 232
9.6.4 齿根弯曲疲劳强度计算 233
9.7 齿轮的结构设计 233
9.8 齿轮传动的润滑 236
9.8.1 齿轮传动的润滑方式 236
9.8.2 齿轮传动润滑剂的选择 237
9.9 斜齿圆柱齿轮传动的设计实例 238
拓展阅读 242
思考题与习题 242
第10章 蜗杆传动 245
10.1 蜗杆传动的特点、类型及选择原则 246
10.1.1 蜗杆传动的特点 246
10.1.2 蜗杆传动的类型 246
10.1.3 蜗杆传动类型的选择原则 249
10.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算 249
10.2.1 普通圆柱蜗杆传动的主要参数及其选择 249
10.2.2 普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 252
10.2.3 蜗杆、蜗轮及其传动的尺寸规格的标记方法 253
10.3 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 253
10.3.1 蜗杆传动的失效形式、设计准则及材料选择 253
10.3.2 蜗杆传动的受力分析 254
10.3.3 蜗杆传动的相对滑动速度 255
10.3.4 蜗杆传动的效率 255
10.4 圆柱蜗杆传动的强度和刚度计算 257
10.4.1 蜗杆传动的强度计算 257
10.4.2 蜗杆传动的刚度计算 260
10.4.3 普通圆柱蜗杆传动的精度等级及其选择 260
10.5 普通圆柱蜗杆传动的润滑及热平衡计算 260
10.5.1 蜗杆传动的润滑 260
10.5.2 蜗杆传动的热平衡计算 261
10.6 圆柱蜗杆和蜗轮的结构设计 262
10.6.1 蜗杆的结构 262
10.6.2 蜗轮的结构 263
10.7 蜗杆传动的设计实例 264
拓展阅读 265
思考题与习题 266
第11章 螺旋传动 268
11.1 螺旋传动的类型和应用 268
11.2 滑动螺旋传动的结构和材料 270
11.3 滑动螺旋传动的设计计算 270
11.3.1 耐磨性计算 271
11.3.2 螺杆强度的校核 272
11.3.3 螺杆稳定性的校核 272
11.3.4 螺纹牙强度校核 273
11.3.5 螺纹副的自锁能力校核 274
11.3.6 滑动螺旋传动计算实例 274
11.4 滚动螺旋传动简介 274
拓展阅读 275
思考题与习题 276
第五篇 其他零部件
第12章 弹簧设计 277
12.1 弹簧的功能、分类和材料 278
12.1.1 弹簧的功能 278
12.1.2 弹簧的分类 278
12.1.3 弹簧的材料 279
12.2 圆柱螺旋弹簧的结构和制造 281
12.2.1 弹簧的结构 281
12.2.2 弹簧的制造 283
12.3 圆柱螺旋弹簧的几何参数和特性曲线 283
12.3.1 圆柱螺旋弹簧的几何参数 283
12.3.2 圆柱螺旋弹簧的特性曲线 285
12.4 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算 287
12.4.1 弹簧的强度计算 287
12.4.2 弹簧的变形计算 288
12.4.3 压缩弹簧的稳定性计算 288
12.5 受变载荷螺旋弹簧的疲劳强度计算 289
12.5.1 疲劳强度验算 290
12.5.2 静强度验算 290
12.6 圆柱螺旋压缩弹簧的设计实例 291
拓展阅读 292
思考题与习题 292
参考文献 294
京公网安备 11010102004214号