本书从机械设计课程在机械设计系列课程总体框架中所处的地位出发，以培养学生具有初步的机械系统结构设计能力为目标，舍弃了传统的以机械零部件工作能力设计为主线的课程体系，建立了“以设计为主线，分析为设计服务，落脚点是机械系统结构设计”的新体系。为了加强学生理论联系实际的能力，教材中及时总结科研成果，引入了若干科研和工程设计案例，使课程内容跟上现代科技发展的步伐。

本书是根据教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会最新制定的“机械设计课程教学基本要求”的精神，结合近年来教学改革实践的经验编写而成的，适用于高等学校机械类各专业本科的机械设计课程教学。

全书除绪论外，分上、下篇。上篇为机械系统零部件的工作能力设计，主要介绍机械系统零部件工作能力的设计理论和设计方法，包括机械零部件设计概述、机械系统传动零部件的设计、机械系统支承零部件设计、机械系统连接零部件的设计、弹簧；下篇为机械系统的结构设计，主要介绍机械系统结构设计的基本问题和一般规律，包括机械系统结构设计的基本知识、机械系统的装配结构设计、机械系统的功能结构设计、机械系统结构方案的创新设计、机械系统设计实例。

本书也可供机械工程领域的研究生和有关科研、工程设计人员参考。

0 绪论

 0.1 机械设计的任务、要求和一般程序

 0.2 机械设计课程的性质和任务

 0.3 机械设计课程的内容

 0.4 学习机械设计课程的方法

上篇 机械系统零部件的工作能力设计

1 机械零部件设计概述

 1.1 机械零部件设计应满足的要求

1.1.1 工作能力要求

1.1.2 工艺性要求

1.1.3 经济性要求

 1.2 工作能力设计的基本方法

 1.3 机械零件的强度设计

1.3.1 机械零件的静强度设计

1.3.2 机械零件的疲劳强度设计

1.3.3 机械零件的接触疲劳强度

 1.4 机械零部件的材料选择

1.4.1 机械零件的常用材料

1.4.2 机械零件材料的选择原则

 1.5 机械零部件的标准化

 附录

 习题

2 机械系统传动零部件的设计

 2.1 传动总论及机械传动方案的设计

2.1.1 传动系统的功用及主要类型

2.1.2 机械传动设计的一般原则

2.1.3 机械传动系统的运动和动力学计算

 2.2 V带传动设计

2.2.1 V带传动的主要几何尺寸及相关国家标准

2.2.2 V带传动的工作原理

2.2.3 单根V带传动的额定功率

2.2.4 V带传动设计举例

2.2.5 带传动的张紧装置

 2.3 链传动设计

2.3.1 传动链与链轮

2.3.2 链传动的运动特性及其影响

2.3.3 链传动的设计

2.3.4 滚子链传动设计举例

2.3.5 链传动的张紧

 2.4 齿轮传动设计

2.4.1 齿轮传动的受力分析

2.4.2 齿轮传动的失效方式及设计准则、常用材料及热处理

2.4.3 齿轮常用材料及热处理

2.4.4 齿轮传动的精度

2.4.5 齿轮传动的疲劳强度设计

2.4.6 齿轮传动的主要参数选择与设计举例

 2.5 蜗杆传动设计

2.5.1 蜗杆传动与齿轮传动工作能力设计的主要区别

2.5.2 蜗杆传动的受力分析

2.5.3 蜗杆传动的失效形式及常用材料

2.5.4 蜗杆传动的工作能力设计

2.5.5 蜗杆传动主要参数的选择与设计举例

 2.6 螺旋传动设计

2.6.1 螺纹的主要参数

2.6.2 滑动螺旋副的受力、失效分析及常用材料

2.6.3 滑动螺旋传动的工作能力设计

2.6.4 滑动螺旋传动设计计算的一般步骤

 习题

3 机械系统支承零部件设计

 3.1 轴

3.1.1 轴的分类与材料

3.1.2 轴的工作能力设计

3.1.3 提高轴的强度的措施

 3.2 滚动轴承

3.2.1 滚动轴承的结构和国家标准

3.2.2 滚动轴承的类型选择

3.2.3 滚动轴承的受力和失效分析

3.2.4 滚动轴承的寿命计算

3.2.5 滚动轴承的静态承载能力计算

 3.3 滑动轴承

3.3.1 滑动轴承的典型结构

3.3.2 滑动轴承的轴瓦结构和材料

3.3.3 非流体润滑滑动轴承的承载能力设计

3.3.4 流体动压滑动轴承的承载能力设计

3.3.5 滑动轴承与滚动轴承的性能比较

 习题

4 机械系统连接零部件的设计

 4.1 螺纹连接

4.1.1 螺纹连接的类型

4.1.2 单个螺栓连接的强度计算

4.1.3 螺纹连接件的材料与许用应力

4.1.4 螺栓组连接的受力分析与计算

4.1.5 提高螺纹连接强度的措施

 4.2 轴毂连接

4.2.1 轴毂连接的主要类型

4.2.2 键连接的设计

4.2.3 花键连接的设计

 4.3 联轴器和离合器

4.3.1 联轴器

4.3.2 离合器

 习题

5 弹簧

 5.1 概述

5.1.1 弹簧的用途

5.1.2 弹簧的类型

 5.2 弹簧的材料和制造方法

5.2.1 弹簧的常用材料

5.2.2 弹簧的制造方法

 5.3 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计

5.3.1 圆柱螺旋弹簧的基本尺寸

5.3.2 弹簧的强度

5.3.3 弹簧的刚度

5.3.4 弹簧的特性曲线

5.3.5 弹簧的结构

5.3.6 圆柱螺旋压缩(拉伸)弹簧的设计计算

 5.4 圆柱螺旋扭转弹簧的设计

5.4.1 圆柱螺旋扭转弹簧的强度和刚度

5.4.2 圆柱螺旋扭转弹簧的结构

5.4.3 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算

 5.5 其他弹簧简介

5.5.1 碟形弹簧

5.5.2 平面涡卷弹簧

5.5.3 橡胶弹簧

5.5.4 空气弹簧

 习题

下篇 机械系统的结构设计

6 机械系统结构设计的基本知识

 6.1 概述

 6.2 制造工艺性

6.2.1 毛坯的成形方法

6.2.2 零件的成形方法

6.2.3 工艺流程

 6.3 装配工艺性

 习题

7 机械系统的装配结构设计

 7.1 轴系结构设计

7.1.1 轴的结构设计

7.1.2 轮体的结构设计

7.1.3 轴系的结构设计

 7.2 螺纹连接的组合设计

7.2.1 螺纹连接件的布局

7.2.2 结构空间的合理性

7.2.3 螺纹连接的防松和装配要求

 7.3 机械系统的精度设计

 习题

8 机械系统的功能结构设计

 8.1 润滑系统设计

8.1.1 常用润滑剂

8.1.2 常用润滑方式和润滑装置介绍

8.1.3 典型零件的润滑方式选择

 8.2 密封结构设计

8.2.1 静密封结构

8.2.2 动密封结构

 习题

9 机械系统结构方案的创新设计

 9.1 机械系统结构方案的变异设计

9.1.1 工作表面的变异

9.1.2 连接的变异

9.1.3 支承的变异

9.1.4 材料的变异

 9.2 提高机械系统性能的结构设计

9.2.1 有利于提高强度的结构设计

9.2.2 有利于提高刚度的结构设计

9.2.3 有利于提高精度的结构设计

9.2.4 有利于提高工艺性的结构设计

 9.3 机械系统的宜人化设计

9.3.1 适合人的生理特征的结构设计

9.3.2 适合人的心理特征的结构设计

 9.4 新型机械结构设计

9.4.1 柔性(弹性)结构设计

9.4.2 快速连接结构设计

9.4.3 组合结构设计

 习题

10 机械系统设计实例

 10.1 高杆灯提升装置设计

 10.2 硬币自动计数、包卷机设计

参考文献