本书是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材。

本书是根据工程教育专业认证的要求及教育部高等学校机械基础课程教学指导分委员会制定的《机械设计课程教学基本要求》，结合教学实践经验，在第一版的基础上修订而成的。

本书共17章，第1～3章为机械设计概论、强度设计基本理论及摩擦学基本知识，探讨机械设计中的一些共性问题；第4～9章论述了各种机械传动的特性和设计方法，解决机械传动系统方案设计问题；第10～14章为轴系零部件的设计，解决机械结构设计问题；第15章和第16章分别为螺纹连接设计和弹簧设计；第17章为有限元方法在零件设计中的应用。

本书可作为高等学校机械类专业机械设计教材，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。

前辅文
第1章 机械设计概论
  1.1 机械与机械设计课程
   1.1.1 机械是什么？
   1.1.2 机械的类型
   1.1.3 机器的功能组成
   1.1.4 机器、机构的结构组成
   1.1.5 本课程研究的对象、内容与任务
  1.2 机械设计的基本要求和一般程序
   1.2.1 机械设计的基本要求
   1.2.2 机械设计的一般程序和主要内容
   1.2.3 机械传动系统设计
   1.2.4 机械结构设计
  1.3 机械零件设计的基本要求和一般步骤
   1.3.1 机械零件设计的基本要求
   1.3.2 机械零件设计的一般步骤
   1.3.3 机械零件设计的常规设计方法
  1.4 机械零件的工作能力
   1.4.1 机械零件的主要失效形式
   1.4.2 机械零件的工作能力设计计算准则
  1.5 机械零件的常用材料及选用原则
   1.5.1 机械零件的常用材料
   1.5.2 材料选用基本原则
  1.6 机械设计中的标准化、系列化和通用化
   1.6.1 “三化”的含义及其优越性
   1.6.2 机械零、部件的标准化
  1.7 机械设计方法的发展动态
  思考题与习题
第2章 机械零件的强度
  2.1 载荷和应力的分类
   2.1.1 载荷分类
   2.1.2 应力分类
  2.2 机械零件的静强度
   2.2.1 静强度计算方法
   2.2.2 复合应力计算
   2.2.3 许用安全系数的选择
  2.3 机械零件的疲劳特性
   2.3.1 疲劳断裂
   2.3.2 疲劳极限
   2.3.3 疲劳极限应力图
   2.3.4 影响零件疲劳强度的因素
   2.3.5 零件的疲劳极限应力图
  2.4 机械零件的疲劳强度计算
   2.4.1 疲劳强度计算方法
   2.4.2 单向稳定循环应力时的疲劳强度计算
   2.4.3 规律性单向非稳定循环应力时的疲劳强度计算
   2.4.4 双向稳定循环应力时的疲劳强度计算
  2.5 断裂力学在零件设计中的应用
  2.6 机械零件的表面强度
   2.6.1 表面挤压强度
   2.6.2 表面磨损强度
   2.6.3 接触疲劳强度
  思考题与习题
第3章 摩擦、磨损及润滑概述
  3.1 摩擦
   3.1.1 摩擦的分类
   3.1.2 影响摩擦的主要因素
  3.2 磨损
   3.2.1 磨损的定义和分类
   3.2.2 磨损过程
   3.2.3 减少磨损的措施
  3.3 润滑
   3.3.1 润滑油
   3.3.2 润滑脂
   3.3.3 固体润滑剂
   3.3.4 添加剂
   3.3.5 润滑剂的选用
   3.3.6 流体润滑
  3.4 摩擦学研究的现状与发展趋势
   3.4.1 摩擦学研究的发展历史
   3.4.2 研究现状及发展趋势
  思考题与习题
第4章 齿轮传动
  4.1 概述
  4.2 轮齿的失效形式和设计准则
   4.2.1 轮齿的失效形式
   4.2.2 齿轮传动的设计准则
  4.3 齿轮常用材料和试验齿轮的疲劳极限
   4.3.1 齿轮常用材料
   4.3.2 试验齿轮的疲劳极限
  4.4 直齿圆柱齿轮传动的强度计算
   4.4.1 直齿圆柱齿轮传动的几何尺寸计算
   4.4.2 齿轮传动的受力分析和计算载荷
   4.4.3 载荷系数
   4.4.4 齿面接触疲劳强度计算
   4.4.5 齿根弯曲疲劳强度计算
   4.4.6 齿轮传动的设计参数和传动精度选择
  4.5 斜齿圆柱齿轮传动的强度计算
   4.5.1 斜齿圆柱齿轮传动的几何尺寸计算
   4.5.2 斜齿圆柱齿轮传动受力分析
   4.5.3 齿面接触疲劳强度计算
   4.5.4 齿根弯曲疲劳强度计算
  4.6 直齿锥齿轮传动的强度计算
   4.6.1 直齿锥齿轮的几何尺寸计算
   4.6.2 直齿锥齿轮传动的强度计算
  4.7 变载荷时齿轮的疲劳强度计算和短期过载时的静强度计算
   4.7.1 变载荷时齿轮的疲劳强度计算
   4.7.2 短期过载的静强度计算
  4.8 齿轮传动的效率和润滑
   4.8.1 齿轮传动的效率
   4.8.2 齿轮传动的润滑
  4.9 齿轮结构
   4.9.1 齿轮轴
   4.9.2 实心式或腹板式齿轮
   4.9.3 轮辐式齿轮
  思考题与习题
第5章 蜗杆传动
  5.1 概述
   5.1.1 蜗杆传动的特点
   5.1.2 蜗杆传动的类型
   5.1.3 蜗杆传动的精度
  5.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算
   5.2.1 蜗杆传动的主要参数
   5.2.2 蜗杆传动的正确啮合条件
   5.2.3 蜗杆传动的变位
   5.2.4 蜗杆传动的几何尺寸计算
  5.3 蜗杆传动的相对滑动速度和效率
   5.3.1 相对滑动速度
   5.3.2 传动的效率
  5.4 蜗杆传动的失效形式、设计准则和材料选择
   5.4.1 蜗杆传动的失效形式和设计准则
   5.4.2 蜗杆、蜗轮常用材料
  5.5 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算
   5.5.1 蜗杆传动的受力分析及计算载荷
   5.5.2 齿面接触疲劳强度计算
   5.5.3 齿根弯曲疲劳强度计算
   5.5.4 圆柱蜗杆的刚度计算
  5.6 蜗杆传动的润滑与热平衡计算
   5.6.1 蜗杆传动的润滑
   5.6.2 热平衡计算
  5.7 蜗杆与蜗轮的结构设计
  思考题与习题
第6章 带传动
  6.1 概述
   6.1.1 带传动的工作原理和类型
   6.1.2 V带的类型和结构
   6.1.3 V带轮
   6.1.4 带传动的主要几何参数
  6.2 带传动的受力分析及运动特性
   6.2.1 带传动的受力分析
   6.2.2 带传动的弹性滑动和打滑
   6.2.3 传动带的应力分析
  6.3 普通V带传动的设计
   6.3.1 失效形式和设计准则
   6.3.2 单根普通V带的额定功率
   6.3.3 V带传动的设计计算和参数选择
   6.3.4 V带传动的张紧装置
  6.4 同步带传动
   6.4.1 同步带传动的特点及应用
   6.4.2 同步带的类型和主要参数
   6.4.3 同步带传动的设计计算和参数选择
  思考题与习题
第7章 链传动
  7.1 概述
   7.1.1 链传动的特点和应用
   7.1.2 滚子链的结构特点
   7.1.3 滚子链链轮
  7.2 链传动的运动特性和受力分析
   7.2.1 平均速度和平均传动比
   7.2.2 瞬时速度和瞬时传动比
   7.2.3 链传动的动载荷
   7.2.4 链传动的受力分析
  7.3 滚子链传动的设计
   7.3.1 滚子链传动的失效形式
   7.3.2 滚子链传动的设计准则
   7.3.3 滚子链传动的设计计算和参数选择
   7.3.4 链传动的布置、张紧和润滑
  7.4 齿形链传动
   7.4.1 齿形链传动的特点及应用
   7.4.2 齿形链主要参数和额定功率
   7.4.3 齿形链传动的设计计算和参数选择
  思考题与习题
第8章 其他传动装置
  8.1 螺旋传动
   8.1.1 螺纹的主要参数和分类
   8.1.2 螺旋副的受力分析、效率和自锁
   8.1.3 螺旋传动的分类
   8.1.4 滑动螺旋传动的设计计算
   8.1.5 滚动螺旋传动的设计计算
  8.2 摩擦轮传动
   8.2.1 概述
   8.2.2 圆柱摩擦轮传动的设计计算
   8.2.3 牵引传动
  8.3 减速器
   8.3.1 减速器的分类
   8.3.2 常用减速器的形式、特点及应用
   8.3.3 其他减速器简介
  8.4 变速器
   8.4.1 有级变速器
   8.4.2 无级变速器
  思考题与习题
第9章 机械传动系统方案设计
  9.1 机械传动类型的选择
   9.1.1 机械传动类型的选择依据
   9.1.2 机械传动类型的选择原则
   9.1.3 机械传动类型的选择
   9.1.4 常用机械传动的主要特性
  9.2 机械传动系统方案的评价方法
   9.2.1 常用评价方法
   9.2.2 常用机械传动性能评价指标及评分标准参考值
  9.3 机械传动系统方案设计实例分析
  思考题与习题
第10章 轴的设计
  10.1 概述
   10.1.1 轴的分类
   10.1.2 轴的设计内容和一般设计步骤
   10.1.3 轴的材料
  10.2 轴的结构设计
   10.2.1 拟订轴上零件的装配方案
   10.2.2 初步估算轴的最小直径
   10.2.3 确定各轴段的直径和长度
   10.2.4 轴上零件的固定
   10.2.5 轴的制造和轴上零件的装拆
   10.2.6 减少应力集中、提高疲劳强度
  10.3 轴的强度计算
   10.3.1 按扭转强度条件计算
   10.3.2 按弯扭合成强度条件计算
   10.3.3 按疲劳强度的安全系数校核计算
   10.3.4 按静强度的安全系数校核计算
  10.4 轴的刚度和振动计算
   10.4.1 轴的刚度计算
   10.4.2 轴的振动计算
  思考题与习题
第11章 轴的连接与制动
  11.1 轴毂连接
   11.1.1 键连接
   11.1.2 花键连接
   11.1.3 销连接
   11.1.4 型面连接
   11.1.5 过盈连接
  11.2 联轴器
   11.2.1 联轴器的功用与类型
   11.2.2 常用联轴器
   11.2.3 联轴器的选用
  11.3 离合器
   11.3.1 离合器的功用与类型
   11.3.2 常用离合器
   11.3.3 离合器的设计与选择要点
  11.4 制动器
   11.4.1 制动器的功用与类型
   11.4.2 常用制动器
   11.4.3 制动器的选择与设计要点
  思考题与习题
第12章 滚动轴承
  12.1 概述
   12.1.1 滚动轴承的基本结构
   12.1.2 滚动轴承的结构特性
   12.1.3 滚动轴承的材料
  12.2 滚动轴承的常用类型和选择
   12.2.1 滚动轴承的类型
   12.2.2 滚动轴承的代号
   12.2.3 滚动轴承类型的选择
  12.3 滚动轴承的工作情况及计算准则
   12.3.1 滚动轴承的受力分析
   12.3.2 滚动轴承的失效形式
   12.3.3 滚动轴承的计算准则
  12.4 滚动轴承的寿命计算
   12.4.1 滚动轴承寿命计算的基本概念
   12.4.2 滚动轴承寿命计算的基本方法
   12.4.3 滚动轴承的当量动载荷
   12.4.4 向心角接触轴承的内部轴向力和轴向载荷
   12.4.5 同一支点成对安装同型号向心角接触轴承的计算特点
   12.4.6 不稳定载荷下轴承的寿命计算
  12.5 滚动轴承的静强度和极限转速
   12.5.1 滚动轴承的静强度计算
   12.5.2 滚动轴承的极限转速
  12.6 滚动轴承组合结构设计
   12.6.1 滚动轴承的轴向固定和基本结构类型
   12.6.2 滚动轴承的基本组合形式
   12.6.3 滚动轴承支承结构的刚度
   12.6.4 滚动轴承精度、配合及游隙的选择
   12.6.5 滚动轴承的润滑和密封
   12.6.6 滚动轴承的安装、调整及拆卸
  思考题与习题
第13章 滑动轴承
  13.1 滑动轴承的主要类型
  13.2 滑动轴承的结构形式
   13.2.1 径向滑动轴承的结构形式
   13.2.2 止推滑动轴承的结构形式
  13.3 轴瓦的材料和结构
   13.3.1 轴瓦的材料
   13.3.2 轴瓦的结构
  13.4 滑动轴承的润滑
   13.4.1 滑动轴承润滑剂的选择
   13.4.2 润滑方式与供油装置
  13.5 非完全液体润滑滑动轴承的设计计算
   13.5.1 失效形式和设计准则
   13.5.2 设计步骤
  13.6 液体动力润滑径向滑动轴承的设计计算
   13.6.1 流体动力润滑的承载机理
   13.6.2 流体动力润滑的基本方程
   13.6.3 径向滑动轴承形成流体动力润滑的过程
   13.6.4 径向滑动轴承的几何关系
   13.6.5 径向滑动轴承的工作能力计算
   13.6.6 参数选择与设计步骤
  思考题与习题
第14章 直线导轨
  14.1 概述
  14.2 直线导轨的设计要求与内容
  14.3 典型滑动直线导轨及其应用
   14.3.1 滑动直线导轨常用结构
   14.3.2 滑动直线导轨常用材料
   14.3.3 滑动直线导轨磨损失效及改善措施
   14.3.4 滑动直线导轨性能分析计算
  14.4 典型滚动直线导轨及其应用
   14.4.1 滚动直线导轨结构原理
   14.4.2 滚动直线导轨设计流程和设计步骤
   14.4.3 滚动直线导轨载荷计算
   14.4.4 滚动直线导轨性能分析计算
  思考题与习题
第15章 螺纹连接
  15.1 概述
   15.1.1 螺纹连接的基本类型
   15.1.2 标准螺纹紧固件
  15.2 螺纹连接的拧紧和防松
   15.2.1 螺纹连接的拧紧
   15.2.2 螺纹连接的防松
  15.3 螺栓组连接的结构设计及受力分析
   15.3.1 螺栓组连接的结构设计
   15.3.2 螺栓组连接的受力分析
  15.4 单颗螺栓连接的强度计算
   15.4.1 螺栓连接的失效形式和设计准则
   15.4.2 受拉螺栓连接的强度计算
   15.4.3 受剪螺栓连接的强度计算
   15.4.4 螺纹紧固件的材料和许用应力
  15.5 提高螺纹连接强度的措施
  思考题与习题
第16章 弹簧
  16.1 概述
   16.1.1 弹簧的类型和应用
   16.1.2 弹簧的基本性能
   16.1.3 圆柱螺旋弹簧的制造
  16.2 弹簧材料和许用应力
   16.2.1 弹簧的材料
   16.2.2 弹簧材料的许用应力
  16.3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计
   16.3.1 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的结构
   16.3.2 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的主要几何参数
   16.3.3 弹簧的特性曲线
   16.3.4 受载时的应力及变形计算
   16.3.5 圆柱螺旋弹簧的设计计算步骤
   16.3.6 组合同心圆柱螺旋压缩弹簧设计
   16.3.7 受变载荷作用弹簧的疲劳强度验算
  16.4 圆柱螺旋扭转弹簧的设计
   16.4.1 圆柱螺旋扭转弹簧的结构及几何参数
   16.4.2 弹簧的特性曲线
   16.4.3 受载时的应力及变形计算
   16.4.4 圆柱螺旋扭转弹簧的设计计算
  思考题与习题
第17章 有限元方法在零件设计中的应用
  17.1 有限元方法概述
   17.1.1 有限元方法的发展简史
   17.1.2 有限元方法处理问题的基本步骤
   17.1.3 有限元方法的组成模块
   17.1.4 有限元方法在机械行业中的应用
  17.2 杆类零件的有限元计算分析
   17.2.1 连杆结构分析
   17.2.2 连杆工况分析
   17.2.3 连杆有限元的计算与分析
   17.2.4 连杆参数设计优化分析
   17.2.5 结论
  17.3 箱体有限元计算分析
   17.3.1 风力发电机组中的齿轮箱工况分析
   17.3.2 箱体有限元的计算与分析
   17.3.3 结论
  思考题与习题
机械设计词汇中英文对照
参考文献

“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材