第3版前言

FOREWORD

自本书第2版出版以来，过去了7年多的时间。在这段时间里，经过教学实践，我们发现第2版内容中尚存在一些错误和不足之处。另外，其他教师、学生和读者也对第2版的一些内容提出了修改建议。因此，我们决定对该书进行再版。

本版在前两版的基础上，主要对以下内容进行了修订：

(1) 对第2版教材中的文字和图线错误进行了较为详细的勘正；

(2) 按照最新公布的国家标准对标准件的名称、标注和附录内容进行了更新；

(3) 在第4章中，增加“不完全齿轮”的内容；

(4) 在第6章中，增加“齿轮副参数”的内容；

(5) 在第15章中，增加“轴的临界转速”的内容；

(6) 在各章后面加入了客观或主观测试题，这些题目可通过扫描书中的二维码下载使用。

本书配有各章的教学课件，同时还配有自主开发的“机械设计基础网上作业批改系统”“网上机械设计基础组卷系统”等工具，可以使学生在网上完成教师布置的各章习题，并通过计算机系统进行自动批改，或为教师提供网上组卷服务。这些系统中含有各种客观题、主观题、计算题和绘图题等，可形成各种类型的试卷，以方便地进行各阶段的测验或考试。

本版教材由黄平、徐晓、孙建芳和朱文坚担任主编。参加各章编写和修改

的人员有： 徐晓(第1、13、15、16章)，李琳(第2、3章)，翟敬梅(第4、5章)，孙建芳(第6、14、17章、附录A~J)，胡广华(第7、8、9章)，陈扬枝(第10、11章)，黄平(第12、19章)，李旻(第18章)。孙建芳负责本版的后期统编工作。

尽管本书经过了两次改版与修订，但是仍存在错误和不足之处，希望广大读者提出宝贵意见和建议。

作者

2025年6月

第2版前言

FOREWORD

教师和学生在多年教学实践过程中，对本书第1版提出了很多修改建议，在此基础上，本版对第1版进行了较大幅度的改版和修订。主要修改的内容如下：

（1） ?本版保留了前版的基本构架，将原书的理论、方法与标准三篇中的前两篇保留在纸版图书中，而把原版附录的国家标准列表放入二维码中，从而通过二维码扫描查询，以精简全书的篇幅。

（2） ?增加了理论教学部分的全部章节的慕课视频二维码和部分教学内容的动画二维码，以方便学生学习时对所学内容更深入理解和课后复习时参考使用。

（3） ?调整了本书的部分章节和内容的顺序，如将原第5章的轮系调整到原第7章齿轮传动与蜗杆传动的后面，以便在讲解完齿轮后，读者具有一定齿轮知识之后再介绍轮系的传动比计算。同时，对相应的必做题的顺序也做了调整。

（4） ?实践中，我们感觉到系列类的题目具有较好的连贯性和系统性，因此本版在原来只有一组减速器设计系列题的基础上，增加了一组关于内燃机设计的系列题。其内容包含机构简图绘制、机构运动分析和平面连杆机构设计等内容，这些内容分别安排在第2、3章和第6章中。

（5） ?对原版的错误进行较为详细的勘正。

　　参加本版编写工作的有徐晓（第1、13、15、16章），李旻（1.5节、18.4节），李琳（第2、3章），翟敬梅（第4、5章），刘小康（第6、14章），胡广华（第7~9章），陈扬枝（第10、11章），黄平（第12、18、19章、附录G~J），孙建芳（第17章、附录A~F）。黄平、徐晓和朱文坚担任本版的主编。

由于编者的水平和时间有限，在本教材编写中一定会有不足之处，望读者予以指正，并提出宝贵建议。

作者

2017年12月

第1版前言

FOREWORD

本书是根据“机械设计基础课程教学基本要求”等文件精神,充分吸取了高校近年来的教学改革经验,并结合多年教学经验而编写的。根据国内大部分本科院校的机械设计基础课程教学实际，我们进行了较显著的教材改革尝试。

目前国内的《机械设计基础》和《机械设计基础课程设计》本科教学安排多是分别独立进行的，一般是在完成56~72学时的理论和实验教学后，再进行2~3周的课程设计，将理论教学中所讲授的内容，以一个机械装置（常为减速箱）为题目进行全面的设计和训练。由于这两个阶段是分开进行的，因此采用的教材也是分开编写的。为有利于培养学生的工程实践能力和理论学习与设计实践互相结合，编者尝试将《机械设计基础》和《机械设计基础课程设计》两本教材进行合并编写，以方便教师和学生使用。同时，考虑到计算机已经广泛使用，我们采用附录的形式将课程设计所需要的表格编入书中，解决了目前教科书无法涵盖所有需要使用的数据和图书馆手册不足的问题。另外，在附录M中，还提供一份机械设计基础试题样题与参考答案，供学生备考使用。

另外，教材还进行了新的尝试，即在相应的各章以同一设计实例的不同零件作为例题，并且在对应章的最后，布置了类似例题的课程设计系列题（必做题）。这一做法的目的是： 通过将完整的设计问题转变成系列例题和习题，从而把课程设计的任务分解到理论教学的习题计算中，学生只要将前期理论教学得到的系列计算结果加以综合，再加入箱体、附件等设计，就可完成课程设计需要计算的内容。这样，不仅有利于减轻课程设计阶段的计算工作量，也可使学生对所学理论教学内容有更深入的理解。

本教材分3部分内容，共19章13个附录，由黄平和朱文坚主编。具体参加编写工作的有： 朱文坚（第1、11、12章），李旻（1.4节、5.3节、18.4节），李琳（第2、3章），翟敬梅（第4、6章），胡广华（第5、8、9章），刘小康（第7、16章和附录N），徐晓（第10、15章），陈扬枝（第13、14章），孙建芳（第17章和附录A~G）、黄平（第18、19章和附录H~L）。

书中加黑点的文字为本课程中相对重要的知识点，所以特意标注。

作为教学改革的一项尝试，在本教材编写中一定会有不足之处，加上编者的水平和时间有限，错误之处在所难免，希望读者予以批评指正。

作者

2011年11月

本教材第2版为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，本次修订是华南理工大学教学团队多年在机械设计基础课程授课过程中的经验积累。本书集理论教学内容和课程设计内容于一体，便于较好地完成机械设计基础基本教学内容，以满足目前高等教育改革的需要。另外，教材修订时每章新增测验题的二维码，以便学生及时巩固各章的知识要点。

本书是根据《机械设计基础课程教学基本要求》和《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系教学改革计划》文件有关精神，为适应教学改革而编写的。全书包括两篇内容。其中，第1篇为基础理论篇（第1~16章），包括：绪论，平面机构运动简图及机构自由度的计算，平面连杆机构，凸轮机构与间歇机构，机械调速与平衡，齿轮传动与蜗杆传动，轮系，带传动，链传动，螺纹连接与螺旋传动，键连接、销连接及其他常用连接，滑动轴承，滚动轴承，联轴器与离合器，轴，弹簧，各章附有一定数量的习题、课程设计题及系列题。第2篇为设计方法篇（第17~19章），包括：减速器设计、结构设计、课程设计算例与图例。本书还包括机械设计常用国家标准和设计规范共10个附录。

黄平,教授、博士生导师，1982年获得华南理工大学学士学位，1984年获得西安交通大学硕士学位，1989年获得清华大学博士学位。曾在清华大学和华南理工大学工作，现在广州城市理工学院工作。2020年获全国先进工作者称号，2014年获全国教学名师称号，2011年获第六届全国教学名师奖。长期从事机械设计及理论的科研、教学、研究生培养工作。先后主持和参与国家、部委攻关及基金科研、教学项目科研项目25项。在国内外杂志、期刊会议上发表科研和教学论文300多篇，其中三大索引收录100多篇次。出版专著与教材10部。

目录

第1篇基础理论篇

第1章绪论

1.1机械的组成

1.2机械零件常用的材料及其选用

1.3机械零件的失效形式及设计准则

1.4机械设计的基本要求及程序

1.5机械传动系统的传动方案设计

习题

课程设计题

第2章平面机构运动简图及机构自由度的计算

2.1运动副

2.2机构运动简图

2.3机构自由度的计算

习题

系列题

第3章平面连杆机构

3.1平面四杆机构的基本形式和特性

3.2平面四杆机构的演化

3.3平面四杆机构的设计

习题

系列题

第4章凸轮机构与间歇机构

4.1凸轮机构的应用与分类

4.2从动件的运动规律

4.3盘形凸轮轮廓设计

4.4凸轮机构基本尺寸的确定

4.5间歇机构

习题

第5章机械调速与平衡

5.1机械速度波动与调节

5.2回转件的平衡

习题

第6章齿轮传动与蜗杆传动

6.1齿轮传动的特点及类型

6.2齿廓啮合的基本定律

6.3渐开线齿廓及其啮合特点

6.4渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸

6.5渐开线直齿圆柱齿轮传动分析

6.6渐开线直齿圆柱齿轮的加工

6.7直齿圆柱齿轮强度设计

6.8斜齿圆柱齿轮传动

6.9直齿圆锥齿轮传动

6.10齿轮的结构设计

6.11齿轮传动的润滑

6.12蜗杆传动

习题

课程设计题

系列题

第7章轮系

7.1轮系及其分类

7.2轮系传动比的计算

习题

第8章带传动

8.1概述

8.2带传动的工作情况分析

8.3V带传动的设计

8.4V带轮的结构设计

8.5V带传动的张紧装置及维护

8.6同步带传动简介

习题

课程设计题

第9章链传动

9.1概述

9.2链传动的工作情况分析

9.3滚子链传动的设计

9.4滚子链轮的结构设计

9.5链传动的布置、张紧和润滑

习题

第10章螺纹连接与螺旋传动

10.1螺纹的形成原理、类型及其主要参数

10.2螺旋副的受力分析、效率和自锁

10.3螺纹连接的类型与标准连接件

10.4螺纹连接的预紧和防松

10.5螺栓连接的强度计算

*10.6螺旋传动

习题

第11章键连接、销连接及其他常用连接

11.1键连接

11.2销连接及其他常用连接

习题

第12章滑动轴承

12.1滑动轴承的类型与结构

12.2滑动轴承的材料及润滑

12.3非液体摩擦滑动轴承的计算

12.4液体摩擦滑动轴承

习题

第13章滚动轴承

13.1滚动轴承的结构、类型及代号

13.2滚动轴承的失效形式及寿命计算

13.3滚动轴承的组合设计

习题

第14章联轴器与离合器

14.1联轴器

14.2离合器

习题

第15章轴

15.1轴的类型与材料

15.2轴的结构设计

15.3轴的强度计算

15.4轴的刚度计算

15.5轴的临界转速

习题

课程设计题

*第16章弹簧

16.1概述

16.2圆柱螺旋弹簧

习题

第2篇设计方法篇

第17章减速器设计

17.1减速器拆装实验

17.2装配图

17.3零件图

17.4设计说明书

第18章结构设计

18.1机架类零件的结构设计

18.2减速器的结构设计

18.3减速器箱体和附件设计错误示例

18.4轴系结构设计错误示例

第19章课程设计算例与图例

19.1课程设计算例

19.2课程设计参考图例

参考文献

附录

附录A机械制图标准

附录B公差和表面粗糙度

附录C螺纹与螺纹零件

附录D键和销

附录E紧固件

附录F齿轮

附录G联轴器

附录H滚动轴承

附录I润滑剂与密封件

附录J电动机