本书依据高等职业技术学院对培养高级技术应用性专门人才的要求编写而成。全书主要内容有静力学基础、力矩与力偶、平面力系、空间力系及重心、轴向拉伸和压缩、剪切与扭转、梁的弯曲、定轴转动与功率、平面机构运动简图、平面连杆机构、凸轮机构、其它常用机构、齿轮传动、蜗杆传动、轮系、带传动、联接、轴与轴系零部件。本着“必需、够用为度”的原则，所述内容精炼，避免推导，注重实际应用，并增加了在计算机上用机械绘图软件进行图解法等的新知识。本书每章前有学习目标，每章后有小结、思考题和习题，书末附有习题参考答案。

本书是参照部分高等职业技术学院机电一体化技术、数控技术、机械设计及自动化类专业《机械设计基础教学大纲》对培养高级技术应用性专门人才的要求，并根据新形势下教学发展的要求编写而成。
本书依据高职院校培养应用型高技能人才的特点，充分汲取了高等职业技术学院近几年来教学改革的经验，并充分考虑到现在进入高职院校学生基础知识、学习能力等的实际情况和毕业后基本在生产一线从事技术工作的特点，本着“必需、够用为度”的原则，在理论上着重讲清基本概念，尽量避免理论推导，强化应用，对有关内容进行整合，并加强与工程实际的联系，大大提高了设计和分析解决问题的实用性。
计算机技术的迅速发展、工矿企业在计算机上进行机械零部件设计的实际情况，对《机械设计基础》这门课程提出了新的要求。考虑到这一特点和使用本书的学生在学习该门课程前已掌握了机械绘图软件的使用，已具有在计算机上操作文字的能力，本书编入了在计算机上用机械绘图软件进行图解法求合力、设计平面连杆机构、绘制凸轮轮廓曲线、轴设计等的新内容，成为该书的新亮点。
为了便于教师的教学和适应高职生源多样化的学习需要，本书每章前有学习目标，每章后有小结、思考题、习题，书末附有习题参考答案。
本书适合在新形势下作为机电一体化技术、数控技术、机械设计及自动化类专业80学时左右机械设计基础课程的教学用书。由于各学校、各专业的教学计划安排不尽相同，所以在用本书进行教学时，教师可依据实际情况选讲教材内容并调整顺序。
本书由张锦明任主编，陈春颖、秦云、李超娜任副主编，赵翠萍、王小爱、赵强参编。全书包括绪论与其他18章内容，其中绪论、第1、2、3、4、9、10、13章由无锡工艺职业技术学院张锦明编写；第5、6、7、14、15章由邯郸职业技术学院陈春颖编写；第8章由无锡工艺职业技术学院赵翠萍编写；第11章由石家庄理工职业学院赵强编写；第12、16章由陕西工业职业技术学院王小爱编写；第17章由石家庄理工职业学院李超娜编写；第18章由河北能源职业技术学院秦云编写。全书由张锦明负责统稿。
本书在编写过程中，得到所有参编人员所在院校的大力支持和帮助，在此表示衷心的感谢。
限于编者水平，且编写时间仓促，书中不妥之处在所难免，恳请使用本书的老师和读者给予批评指正。
编 者
2012年12月

绪论 1
0.1 本课程概述 1
0.2 机械概述 2
0.2.1 机器、机构和机械 2
0.2.2 构件、零件和部件 4
0.3 本课程性质和学习方法 5
小结 5
思考题 6
上 篇
第1章 静力学基础 7
1.1 静力学概述 7
1.1.1 力的概念 7
1.1.2 力系、平衡与刚体的概念 8
1.2 静力学公理 9
1.2.1 二力平衡公理 9
1.2.2 加减平衡力系公理 10
1.2.3 力的平行四边形公理 11
1.2.4 作用力与反作用力公理 15
1.3 约束与约束反力 16
1.3.1 约束的概念 16
1.3.2 常见的约束类型及约束反力的画法 16
1.4 受力图 19
小结 21
思考题 22
习题 23
第2 章 力矩与力偶 26
2.1 力对点之矩及合力矩定理 26
2.2 力偶 28
2.2.1 力偶及其性质 28
2.2.2 平面力偶系的合成与平衡 30
2.3 力的平移定理 31
小结 32
思考题 33
习题 33
第3章 平面力系 35
3.1 力在坐标轴上的投影与合力投影定理 35
3.1.1 力在坐标轴上的投影 35
3.1.2 合力投影定理 37
3.2 平面汇交力系的平衡 38
3.3 平面一般力系的平衡 40
3.3.1 平面一般力系的平衡方程 40
3.3.2 固定端约束 41
3.4 平面平行力系的平衡 42
3.5 考虑摩擦力的平衡问题 43
3.5.1 滑动摩擦 44
3.5.2 摩擦角与自锁现象 45
3.5.3 考虑摩擦的平衡问题 46
小结 48
思考题 49
习题 49
第4章 空间力系及重心 52
4.1 力在空间直角坐标轴上的投影 52
4.1.1 直接投影法 52
4.1.2 二次投影法 53
4.2 力对轴的矩 54
4.3 空间力系的平衡 56
4.4 重心 58
4.4.1 重心的概念 58
4.4.2 重心及形心位置的求法 59
小结 61
思考题 62
习题 62
第5 章 轴向拉伸和压缩 64
5.1 概述 64
5.2 截面法、轴力与轴力图 65
5.2.1 内力的概念 65
5.2.2 截面法、轴力与轴力图 66
5.3 拉（压）杆横截面上的应力 69
5.4 拉（压）杆件的强度计算 70
5.4.1 许用应力与安全系数 70
5.4.2 拉（压）杆件的强度条件 71
5.5 拉（压）杆的变形与胡克定律 73
5.5.1 绝对变形 73
5.5.2 线应变 73
5.5.3 泊松比 73
5.5.4 胡克定律 74
小结 75
思考题 75
习题 76
第6章 剪切与扭转 78
6.1 剪切 78
6.1.1 剪切与挤压的概念 78
6.1.2 剪切与挤压的实用计算 79
6.1.3 剪切胡克定律 82
6.2 圆轴扭转 82
6.2.1 圆轴扭转的概念 82
6.2.2 圆轴扭转时的内力与扭矩图 83
6.2.3 圆轴扭转的强度计算 86
小结 88
思考题 89
习题 90
第7章 梁的弯曲 92
7.1 梁弯曲的概念 92
7.1.1 梁平面弯曲的概念 92
7.1.2 梁的载荷与类型 93
7.2 梁弯曲时横截面上的内力和弯矩图 94
7.3 梁弯曲强度计算 97
7.4 简单组合变形的强度计算 101
7.4.1 梁组合变形的强度计算 101
7.4.2 轴组合变形的强度计算 103
7.5 提高梁抗弯能力的措施 104
7.5.1 选用合理的截面 104
7.5.2 采用变截面梁 106
7.5.3 适当布置载荷和支座 106
小结 107
思考题 108
习题 109
第8章 疲劳强度、定轴转动与功率简介 111
8.1 构件的疲劳强度 111
8.1.1 交变应力 111
8.1.2 疲劳失效和疲劳极限 113
8.1.3 影响疲劳极限的因素 115
8.2 刚体绕定轴转动 116
8.2.1 角速度与转速 116
8.2.2 定轴转动刚体上各点的速度 117
8.3 功率与机械效率 118
8.3.1 功率 118
8.3.2 机械效率 119
小结 121
思考题 122
习题 122
下 篇
第9章 平面机构运动简图 124
9.1 构件与运动副符号的表示方法 124
9.1.1 单个构件的表示方法 124
9.1.2 两构件连接的表示方法 125
9.2 运动副及其分类 126
9.3 机构运动简图的绘制 126
小结 128
思考题 128
习题 128
第10章 平面连杆机构 130
10.1铰链四杆机构的基本形式 131
10.2 含有一个移动副的四杆机构 133
10.3 平面四杆机构的基本特性 135
10.4 平面四杆机构中主要数据的确定 137
小结 140
思考题 140
习题 141
第11章 凸轮机构 143
11.1 凸轮机构简介 143
11.2 从动件的运动规律 145
11.2.1 等速运动规律 146
11.2.2 等加速等减速运动规律 146
11.2.3 余弦加速运动规律 147
11.3 盘形凸轮轮廓曲线的设计 148
11.4 凸轮机构设计时应注意的几个问题 151
11.4.1 压力角的选择 151
11.4.2 滚子半径的选择 152
11.4.3 凸轮基圆半径rb的确定 153
11.4.4 凸轮材料 153
小结 154
思考题 154
习题 155
第12章 其他常用机构 156
12.1 棘轮机构 156
12.2 槽轮机构 158
12.3 螺旋传动 160
12.3.1 螺纹的基本知识 160
12.3.2 螺纹的主要参数 161
12.3.3 螺旋传动的分类 163
12.3.4 螺旋的自锁条件 164
小结 165
思考题 165
习题 166
第13章 齿轮传动 167
13.1 齿轮传动概述 167
13.2 标准直齿圆柱轮的基本参数和几何尺寸 168
13.3 渐开线齿轮的切齿原理和变位齿轮 172
13.3.1 渐开线齿轮的切齿原理 172
13.3.2 根切现象与变位齿轮 174
13.4 斜齿轮与锥齿轮 175
13.4.1 斜齿轮 175
13.4.2 锥齿轮 178
13.5 齿轮的失效形式、材料和精度 180
13.5.1 轮齿的失效 180
13.5.2 齿轮的材料、热处理与精度 182
13.6 齿轮的受力分析 183
13.6.1 直齿轮的受力分析 183
13.6.2 斜齿轮的受力分析 184
13.6.3　锥齿轮的受力分析 185
13.7 圆柱齿轮传动的强度计算 187
13.7.1 直齿轮传动的强度计算 188
13.7.2 斜齿轮传动的强度计算 191
13.7.3 圆柱齿轮传动主要参数的选择 191
13.7.4 圆柱齿轮的结构设计 192
小结 197
思考题 198
习题 198
第14章 蜗杆传动 201
14.1 蜗杆传动概述与几何尺寸计算 201
14.1.1 蜗杆传动概述 201
14.1.2 蜗杆传动的主要参数和几何尺寸 201
14.2 蜗杆传动转向的确定与受力分析 205
14.2.1 蜗轮转向的确定 205
14.2.2 蜗杆传动的受力分析 205
小结 207
思考题 207
习题 208
第15章 轮系 209
15.1 轮系概述 209
15.1.1 轮系的分类 209
15.1.2 轮系的功用 210
15.2 定轴轮系传动比计算 211
15.2.1 一对齿轮的传动比 212
15.2.2 定轴轮系的传动比 212
小结 215
思考题 215
习题 215
第16章 带传动 217
16.1 带传动的主要类型、特点与应用 217
16.2 V带的类型、结构和标准 218
16.3 带传动的工作情况分析 220
16.3.1 带传动的摩擦力 220
16.3.2 带传动的传动比与弹性滑动 222
16.3.3 带的应力分析 223
16.4 普通V带传动的设计计算和安装与维护 224
16.4.1 V带传动的设计计算 224
16.4.2 V带传动的安装与维护 230
小结 232
思考题 232
习题 232
第17章 连接 234
17.1 螺纹连接 234
17.1.1 螺纹连接的基本类型 234
17.1.2 螺纹连接的预紧、防松和避免螺栓受偏心载荷 236
17.2 销连接 238
17.3 键连接 239
17.3.1 普通平键的型号及应用 239
17.3.2 普通平键尺寸选择与强度计算 240
小结 242
思考题 242
习题 243
第18章 轴与轴系零部件 244
18.1 滚动轴承 244
18.1.1　滚动轴承的结构、基本类型及特点 244
18.1.2　滚动轴承的代号与轴承的选择 248
18.1.3　滚动轴承的组合设计 251
18.2 联轴器与离合器 256
18.2.1　联轴器 256
18.2.2　离合器 260
18.3 轴 261
18.3.1 轴的概述 261
18.3.2　轴的结构设计 263
18.3.3　轴的强度计算 268
小结 273
思考题 273
习题 274
习题参考答案 275
参考文献 280

主要著译者顺序姓名学历职称学科专长通讯地址1 张锦明本科 副教授 工作单位无锡工艺职业技术学院 邮政编码 214206电话(0510)81710046 2 工作单位 邮政编码 电话 3 工作单位 邮政编码 电话 审校者（主审者） 学历 工作单位 邮政编码 电话 职称 工作单位 邮政编码 电话

依据高职院校培养应用型高技能人才的特点，充分汲取了高等职业技术学院近几年来教学改革的经验，并充分考虑到现在进入高职院校学生基础知识、学习能力等的实际情况和毕业后基本在生产一线从事技术工作的特点，为此本教材没有编入其它《机械设计基础》教材上基本都有的，而以后学生毕业后基本用不到、没有多大实用意义的设计知识。而是本着“必需、够用为度”的原则，在理论上着重讲清基本概念，尽量避免理论推导，强化应用，对有关内容进行整合，并加强与工程实际的联系，这大大提高了设计和分析解决问题的实用性。