党的二十大报告提出，要;推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国。加快推进教育数字化转型，是我国教育实现从基本均衡到优质均衡的必然选择。我们要高度重视教育数字化，以其带动教育研究与实践模式革新，助力人的全面发展，推动中国式教育现代化，为实现第二个百年奋斗目标夯实基础。本书编写贯彻党的二十大精神，以培养学生的机械设计创新能力和解决工程问题的实践能力为目的，以;能比较、能选择、能设计为主线，以;必需、实用为原则，利用虚拟现实（VR)、增强现实（AR）等技术开发虚拟仿真教学资源，可最大限度地满足;教师易教、学生易学的要求。本书配有二维码链接的3D虚拟仿真教学资源，手机用户请使用微信的;扫一扫观看、互动使用。二维码中标有图标的表示免费使用，标有图标的表示收费使用。本书提供免费的教学课件，欢迎选用本书的教师登录机械工业出版社教育服务网（www.cmpedu.com）下载使用。济南科明数码技术股份有限公司还提供有互联网版、局域网版、单机版的3D虚拟仿真教学资源，可供师生在线（www.keming365.com）购买使用。本书的主要特点如下：1）各章知识的重点和难点均配有3D虚拟仿真教学资源，体现;三维可视化及互动学习的特点。2）构建了知识点思维导图，帮助学生梳理章节知识点之间的内在联系。3）增加了综合应用实例或设计计算实例，实现知识的拓展与延伸，达到理论与实践的有机结合。4）章前设置了教学导读，有助于学生了解章节内容，进一步明确学习方向。本书适用于普通高等学校近机械类和非机械类专业的学生，也适用于各类成人高等教育、自学考试等机械类专业的学生，还可供从事机械设计工作的工程技术人员参考。本书第1、4、7章由山东建筑大学任秀华、潘守广编写，第5、8章由山东建筑大学徐楠、于曦辰与山东大学李建勇共同编写，第6、10、12、13章由山东建筑大学姜小琛、张超编写，第2、3、9章由山东建筑大学李丽、济南科明数码技术股份有限公司陈清奎、山东大学满佳共同编写，第11、14章由山东建筑大学姚龙元、张锡科和山东省地矿工程集团有限公司李潇倩共同编写。与本书配套的3D虚拟仿真教学资源由济南科明数码技术股份有限公司开发完成，并负责网上在线教学资源的维护、运营等工作，主要开发人员包括陈清奎、陈万顺、胡洪媛、邵辉笙、肖龙飞等。本书获山东建筑大学教材建设基金资助，本书的编写得到了很多教师、学生及设计人员的大力支持与帮助，在此一并表示衷心感谢。由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。

编者

本书遵循*教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。

本书是根据*高等学校机械基础课程教学指导分委员会制定的《高等学校机械基础课程教学基本要求》以及现行的有关国家标准编写的。本书共14章，主要内容包括绪论、平面机构的运动简图及自由度、平面连杆机构、凸轮机构、间歇运动机构、带传动与链传动、齿轮机构、蜗杆传动、轮系、滚动轴承、滑动轴承、轴、连接、联轴器和离合器。各章均有教学导读、综合应用实例或设计计算实例、知识点思维导图及习题，供读者参考和学习。本书配套有利用虚拟现实（VR）技术、增强现实（AR）技术等开发的3D虚拟仿真教学资源，以方便教师教学和学生自学。本书既可作为普通高等学校近机械类和非机械类专业的教材，也可作为成人高等教育同类专业的教材，还可供从事机械设计工作的工程技术人员参考。

前言第1章绪论11.1课程的研究对象11.1.1机器11.1.2机构21.1.3构件和零件21.2课程的性质和研究内容31.2.1课程性质31.2.2研究内容31.3课程的学习方法和要求41.3.1学习方法41.3.2课程要求4知识点思维导图5习题5第2章平面机构的运动简图及自由度62.1平面机构的组成62.1.1运动副及其分类62.1.2构件的自由度和约束72.1.3构件的分类72.2平面机构运动简图82.2.1运动副与构件的表示方法82.2.2平面机构运动简图的绘制步骤和方法102.3机构自由度的计算112.3.1机构的自由度112.3.2机构具有确定运动的条件112.3.3平面机构自由度的计算12综合应用实例15知识点思维导图17习题17第3章平面连杆机构203.1铰链四杆机构的类型及应用203.2铰链四杆机构类型的判断223.3铰链四杆机构的演化233.3.1转动副演化成移动副243.3.2选取不同的构件为机架243.3.3扩大转动副的尺寸263.4平面四杆机构的工作特性263.4.1急回特性与行程速比系数263.4.2压力角与传动角273.4.3死点位置283.5平面四杆机构的设计293.5.1按给定的行程速比系数设计四杆机构293.5.2按给定连杆位置设计四杆机构30综合应用实例31知识点思维导图33习题34第4章凸轮机构354.1凸轮机构的应用及分类354.1.1凸轮机构的应用354.1.2凸轮机构的分类364.2从动件的运动规律384.2.1凸轮机构的运动循环及基本术语384.2.2从动件的常用运动规律394.2.3从动件运动规律的组合与选择424.3凸轮轮廓曲线的设计434.3.1凸轮廓线设计的基本原理434.3.2图解法设计凸轮廓线444.3.3解析法设计凸轮廓线474.4凸轮机构基本尺寸的确定504.4.1凸轮机构压力角的确定504.4.2凸轮基圆半径的确定504.4.3滚子半径的选择51综合应用实例52知识点思维导图54习题55第5章间歇运动机构575.1棘轮机构575.1.1棘轮机构的工作原理及特点575.1.2棘轮机构的类型585.1.3棘轮机构的应用595.1.4棘轮转角的调节615.1.5棘轮机构的设计要点615.2槽轮机构625.2.1槽轮机构的工作原理及特点625.2.2槽轮机构的类型及应用625.2.3槽轮机构的设计635.3不完全齿轮机构645.3.1不完全齿轮机构的工作原理及特点645.3.2不完全齿轮机构的类型及应用655.4凸轮式间歇运动机构655.4.1凸轮式间歇运动机构的工作原理及特点655.4.2凸轮式间歇运动机构的类型及应用66综合应用实例67知识点思维导图68习题68第6章带传动与链传动696.1带传动的类型和特点696.1.1带传动的类型696.1.2V带的类型与结构706.1.3带传动的几何关系716.1.4带传动的特点及应用716.2带传动的受力分析726.2.1带的受力分析726.2.2带的应力分析746.2.3带传动的弹性滑动和打滑756.3V带传动的设计766.3.1主要失效形式及设计准则766.3.2单根V带所能传递的额定功率766.3.3V带传动的设计计算776.4V带轮设计及V带传动的维护806.4.1V带带轮的材料和结构806.4.2V带传动的使用和维护806.5同步带传动简介826.6链传动简介836.6.1链传动的类型、特点和应用836.6.2传动链的结构特点83综合应用实例85知识点思维导图86习题87第7章齿轮机构887.1齿轮机构的特点和类型887.1.1齿轮机构的特点887.1.2齿轮机构的类型887.2齿廓啮合基本定律907.3渐开线齿廓917.3.1渐开线的形成及特性917.3.2渐开线齿廓啮合特性927.4渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸937.4.1齿轮各部分的名称937.4.2基本参数947.4.3几何尺寸计算947.5渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动957.5.1渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件957.5.2齿轮传动的中心距967.5.3渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件977.6渐开线齿廓的加工与根切987.6.1渐开线齿廓的加工987.6.2渐开线齿廓的根切1007.7渐开线变位齿轮简介1017.7.1标准齿轮的局限性1017.7.2变位齿轮的概念1027.7.3变位齿轮的几何尺寸1027.8齿轮传动的失效形式及设计准则1047.8.1齿轮传动的失效形式1047.8.2齿轮传动的设计准则1067.9齿轮的常用材料及精度选择1067.9.1齿轮的常用材料1067.9.2齿轮材料的选择原则1087.9.3齿轮传动的精度等级及其选择1087.10直齿圆柱齿轮传动的受力分析和强度计算1097.10.1受力分析1097.10.2计算载荷1097.10.3齿面接触疲劳强度计算1107.10.4齿根弯曲疲劳强度计算1117.10.5设计参数的选择1137.11斜齿圆柱齿轮传动1157.11.1斜齿圆柱齿轮传动的特点1157.11.2斜齿轮的基本参数与几何尺寸计算1157.11.3一对斜齿轮的正确啮合条件1177.11.4当量齿轮与当量齿数1177.11.5斜齿圆柱齿轮的强度计算1187.12锥齿轮传动1207.12.1锥齿轮传动概述1207.12.2直齿锥齿轮的理论齿廓1217.12.3直齿锥齿轮的背锥及当量齿轮1217.12.4直齿锥齿轮传动的几何参数和尺寸计算1227.13齿轮的结构设计1237.13.1锻造齿轮1237.13.2铸造齿轮1267.14齿轮传动的润滑1277.14.1润滑方式1277.14.2润滑剂的选择128综合应用实例128知识点思维导图130习题131第8章蜗杆传动1338.1蜗杆传动的特点和类型1338.1.1蜗杆传动的特点1338.1.2蜗杆传动的类型1348.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸1348.2.1蜗杆传动的主要参数1348.2.2蜗杆传动的正确啮合条件1368.2.3蜗杆传动的几何尺寸计算1368.3蜗杆传动的设计计算1378.3.1蜗杆传动的失效形式及设计准则1378.3.2蜗杆传动的材料1378.3.3蜗杆传动的运动分析和受力分析1388.3.4蜗杆传动的强度计算1398.4蜗杆传动的效率、润滑及热平衡计算1408.4.1蜗杆传动的效率1408.4.2蜗杆传动的润滑1418.4.3蜗杆传动的热平衡计算1418.5蜗杆和蜗轮的结构1428.5.1蜗杆的结构1428.5.2蜗轮的结构143设计计算实例144知识点思维导图145习题146第9章轮系1479.1轮系的分类1479.2轮系的传动比1489.2.1定轴轮系的传动比1489.2.2周转轮系的传动比1519.2.3复合轮系的传动比1539.3轮系的功用154综合应用实例156知识点思维导图157习题158第10章滚动轴承16010.1滚动轴承的类型和代号16010.1.1滚动轴承的构造16010.1.2滚动轴承的结构特性和类型16110.1.3滚动轴承的代号16410.2滚动轴承的选择和计算16610.2.1轴承类型的选择16610.2.2滚动轴承的疲劳寿命计算16710.2.3滚动轴承的静载荷计算17210.3滚动轴承的组合设计17210.3.1轴承的轴向固定17310.3.2轴承组合的调整17410.3.3滚动轴承的配合17510.3.4滚动轴承支承部位的刚度和同轴度17610.3.5滚动轴承的装拆17610.4滚动轴承的润滑和密封17710.4.1滚动轴承的润滑17710.4.2滚动轴承的密封178综合应用实例179知识点思维导图180习题181第11章滑动轴承18211.1摩擦状态18211.2滑动轴承的类型、特点和应用18311.2.1滑动轴承的类型18311.2.2滑动轴承的性能特点18511.2.3滑动轴承的应用场合18511.3滑动轴承的结构18511.3.1滑动轴承的结构形式18511.3.2轴瓦结构18711.4滑动轴承的润滑18911.4.1润滑剂及其选择18911.4.2润滑方法19011.5滑动轴承的失效形式及常用材料19111.5.1主要失效形式19111.5.2轴承材料19111.6不完全液体润滑滑动轴承的设计计算19311.6.1径向滑动轴承的计算19311.6.2推力滑动轴承的计算194综合应用实例195知识点思维导图196习题197第12章轴19812.1轴的分类和材料19812.1.1轴的分类19812.1.2轴的材料19912.2轴的结构设计20012.2.1轴的设计要求20012.2.2轴的结构设计20112.3轴的强度和刚度计算20312.3.1轴的强度计算20312.3.2轴的刚度计算205综合应用实例206知识点思维导图209习题210第13章连接21113.1螺纹概述21113.1.1螺纹的形成21113.1.2螺纹的类型、特点和应用21113.1.3螺纹的主要参数21313.1.4螺纹副的受力分析、效率和自锁21413.2从动件的常用运动规律21613.2.1螺纹连接的基本类型21613.2.2标准螺纹连接件21613.3螺纹连接的预紧和防松21913.3.1螺纹连接的预紧力和预紧力矩21913.3.2螺纹连接的防松22013.4单个螺栓的受力分析和强度计算22213.4.1普通螺栓的强度计算22313.4.2加强杆螺栓连接的强度计算22613.4.3螺栓连接件的材料和力学性能22613.5螺栓组连接的设计22713.5.1螺栓组连接的结构设计22713.5.2避免螺栓产生附加的弯曲应力22813.6轴毂连接22813.6.1键连接的类型、特点及应用22813.6.2平键连接的强度计算23013.6.3花键连接23113.6.4销连接23213.6.5过盈配合连接233综合应用实例233知识点思维导图235习题235第14章联轴器和离合器23714.1联轴器23714.1.1刚性联轴器23814.1.2挠性联轴器23914.1.3联轴器的选择24314.2 离合器24414.2.1操纵式离合器24414.2.2自控式离合器247综合应用实例249知识点思维导图250习题250参考文献251