陶松桥，教授，华中科技大学机械科学与工程学院机械工程博士毕业，武汉理工大学机电工程学院机械电子工程硕士毕业，在武汉交通职业学院智能制造学院（机电工程学院）任主管教学科研副院长7年，有丰富的教育教学经验和管理经验，熟悉国家职业教育政策。担任教育部机械工程类专业评审专家、湖北省人社厅和教育厅机械大类高级职称评审专家、湖北省财政厅装备制造类招标评审专家。

前言
第1章 机械设计基础概论1
1.1机械的概念1
1.1.1机械的组成1
1.1.2机器和机构2
1.1.3构件和零件3
1.2机械设计的基本要求和一般程序3
1.3机械设计的内容与步骤3
1.4机械零件设计的一般步骤4
1.5机械零件的失效形式及设计计算准则4
1.5.1失效形式5
1.5.2设计计算准则5
1.6机械零件设计的标准化、系列化及通用化6
思考与练习题7
第2章 平面连杆机构8
2.1平面机构的运动简图及其自由度8
2.1.1运动副及其分类8
2.1.2机构中构件的分类9
2.1.3平面机构的运动简图10
2.1.4机构的自由度11
2.2平面连杆机构的类型及应用13
2.2.1铰链四杆机构14
2.2.2铰链四杆机构的演化16
2.3四杆机构的基本特性19
2.3.1急回特性与行程速度变化系数19
2.3.2压力角与传动角20
2.3.3死点位置21
2.4平面四杆机构的设计21
2.4.1按照给定的行程速度变化系数设计四杆机构22
2.4.2按给定连杆位置设计四杆机构22
思考与练习题23
第3章 凸轮及间歇运动机构26
3.1凸轮机构26
3.1.1凸轮机构的应用26
3.1.2从动件常用的运动规律28
3.1.3凸轮机构的压力角30
3.1.4凸轮的基圆半径31
3.1.5按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓31
3.1.6凸轮的结构和材料33
3.2棘轮机构35
3.2.1棘轮机构的工作原理35
3.2.2棘轮转角的调节36
3.2.3棘轮机构的特点与应用36
3.3槽轮机构37
3.3.1槽轮机构的工作原理37
3.3.2槽轮机构的类型、特点及应用37
3.3.3槽轮槽数z和拨盘圆柱销数k的选择38
3.4不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构39
3.4.1不完全齿轮机构39
3.4.2凸轮式间歇运动机构39
思考与练习题40
第4章 带传动和链传动42
4.1带传动概述43
4.1.1带传动的主要类型43
4.1.2带传动的特点和应用43
4.2普通V带和V带轮44
4.2.1普通V带44
4.2.2V带轮46
4.3带传动的工作能力分析47
4.3.1带传动的受力分析47
4.3.2带传动的应力分析48
4.3.3带传动的弹性滑动和传动比49
4.4V带传动的设计50
4.4.1带传动的主要失效形式50
4.4.2设计准则和单根V带的额定功率51
4.4.3设计步骤和参数选择53
4.5带传动的安装、维护和张紧56
4.5.1V带传动的安装和维护56
4.5.2V带传动的张紧56
4.6链传动概述58
4.7滚子链及其链轮59
4.7.1滚子链59
4.7.2链轮60
4.8链传动的运动特性63
4.9滚子链传动的设计计算64
4.9.1链传动的失效形式64
4.9.2链传动的额定功率曲线65
4.9.3链传动的设计计算准则66
4.9.4链传动主要参数的选择67
4.9.5链传动的设计计算68
4.10链传动的布置、张紧和润滑68
4.10.1链传动的布置68
4.10.2链传动的张紧69
4.10.3链传动的润滑69
思考与练习题72
第5章 齿轮传动74
5.1齿轮传动的特点和基本类型74
5.2渐开线齿廓75
5.2.1渐开线的形成76
5.2.2渐开线的基本性质76
5.2.3渐开线齿廓的啮合特性76
5.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算78
5.3.1齿轮各部分的名称78
5.3.2渐开线齿轮的基本参数79
5.3.3渐开线直齿圆柱齿轮常用的测量项目80
5.4渐开线标准齿轮的啮合传动82
5.4.1正确啮合条件82
5.4.2连续传动条件83
5.4.3中心距与啮合角84
5.5渐开线齿轮的切齿原理和根切现象85
5.5.1渐开线齿轮的切齿原理85
5.5.2根切现象和最少齿数87
5.6变位齿轮传动88
5.6.1变位齿轮88
5.6.2最小变位系数89
5.6.3变位齿轮的几何尺寸和传动类型89
5.7平行轴斜齿圆柱齿轮传动90
5.7.1斜齿圆柱齿轮传动的特点90
5.7.2斜齿圆柱齿轮的主要参数和几何尺寸计算91
5.7.3斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件和重合度93
5.7.4斜齿圆柱齿轮的当量齿数94
5.8直齿锥齿轮传动94
5.8.1锥齿轮传动的特点及应用94
5.8.2直齿锥齿轮传动的主要参数和几何尺寸计算95
5.8.3直齿锥齿轮传动的正确啮合条件96
5.8.4直齿锥齿轮传动的受力分析97
5.9渐开线圆柱齿轮传动的设计97
5.9.1齿轮传动的失效形式97
5.9.2齿轮材料99
5.9.3齿轮传动精度等级的选择100
5.9.4直齿圆柱齿轮传动的强度设计101
5.9.5斜齿圆柱齿轮传动的强度设计106
5.10齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率107
5.10.1齿轮的结构设计107
5.10.2齿轮传动的润滑108
5.10.3齿轮传动的效率109
思考与练习题110
第6章 蜗杆传动112
6.1蜗杆传动的特点和类型112
6.1.1蜗杆传动的特点112
6.1.2蜗杆传动的类型113
6.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸114
6.2.1蜗杆传动的主要参数及正确啮合条件114
6.2.2蜗杆传动的几何尺寸计算117
6.2.3圆柱蜗杆、蜗轮及传动尺寸规格的标记方法118
6.3蜗杆传动的失效形式、材料和结构118
6.3.1蜗杆传动的滑动速度118
6.3.2蜗杆传动的失效形式和设计准则119
6.3.3蜗杆、蜗轮的材料和结构119
6.4蜗杆传动的受力分析和强度计算121
6.4.1蜗杆传动的受力分析121
6.4.2蜗杆传动的强度计算122
6.5蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算123
6.5.1蜗杆传动的效率123
6.5.2蜗杆传动的润滑124
6.5.3蜗杆传动的热平衡计算125
思考与练习题126
第7章 齿轮系和减速器127
7.1齿轮系概述127
7.2定轴轮系的传动比及其计算128
7.2.1一对齿轮啮合的传动比128
7.2.2定轴轮系的传动比128
7.3行星轮系的传动比及其计算130
7.3.1行星轮系的组成130
7.3.2行星轮系的传动比131
7.4组合轮系的传动比132
7.5轮系的功用133
7.5.1实现相距较远的二轴之间的传动133
7.5.2实现大传动比传动133
7.5.3实现变速传动134
7.5.4实现运动的合成与分解134
7.5.5实现结构紧凑的大功率传动135
7.6减速器135
7.6.1减速器的类型、特点和应用136
7.6.2减速器的结构和附件138
思考与练习题140
第8章 联接142
8.1机械制造中常用的螺纹142
8.1.1螺纹的形成142
8.1.2螺纹的主要参数143
8.1.3螺纹的类型、特点及应用144
8.2普通螺纹联接146
8.2.1普通螺纹联接的基本类型及应用146
8.2.2常用螺纹联接件147
8.3螺纹副的受力分析、自锁条件及效率148
8.3.1螺纹副的受力分析148
8.3.2自锁条件150
8.3.3螺纹副的效率150
8.4螺纹联接的预紧、防松及结构设计151
8.4.1螺纹联接的预紧151
8.4.2螺纹联接的防松151
8.4.3螺栓组联接的结构设计要点153
8.5螺栓联接的强度计算154
8.5.1松螺栓联接的强度计算155
8.5.2紧螺栓联接的强度计算155
8.5.3螺纹联接件常用材料及许用应力157
8.6滑动螺旋传动简介159
8.6.1螺旋传动的类型159
8.6.2滑动螺旋的结构及材料160
8.7键联接161
8.7.1键联接的类型、标准及应用161
8.7.2平键联接的尺寸选择和强度计算165
8.8花键和销联接166
8.8.1花键联接166
8.8.2销联接167
思考与练习题168
第9章 轴和轴承169
9.1轴的分类及材料选择169
9.1.1轴的分类169
9.1.2轴的设计应考虑的问题和一般设计步骤171
9.1.3轴的材料及选择171
9.2轴的设计172
9.2.1最小轴径的估算172
9.2.2轴的结构设计173
9.2.3轴上零件的固定175
9.2.4轴的工艺性177
9.3轴的强度计算177
9.3.1按弯扭强度计算177
9.3.2轴的刚度校核178
9.4轴的设计举例179
9.5滚动轴承的基本知识182
9.5.1滚动轴承的构造182
9.5.2滚动轴承的类型和特点183
9.5.3滚动轴承的代号183
9.6滚动轴承的选择和应用188
9.6.1滚动轴承的失效形式和计算准则188
9.6.2滚动轴承的尺寸选择189
9.6.3滚动轴承的组合设计194
9.6.4滚动轴承的润滑和密封197
9.7滑动轴承概述199
9.7.1两摩擦表面的摩擦状态199
9.7.2滑动轴承的主要类型200
9.8滑动轴承的结构和材料200
9.8.1滑动轴承的结构200
9.8.2轴瓦的结构和材料201
9.9滚动轴承与滑动轴承的性能比较203
思考与练习题204
第10章 其他常用零部件206
10.1联轴器206
10.1.1联轴器的分类206
10.1.2常见联轴器介绍207
10.1.3联轴器的选用210
10.2离合器211
10.2.1牙嵌离合器211
10.2.2摩擦离合器212
10.3制动器213
10.3.1带式制动器213
10.3.2块式制动器214
10.3.3内涨式制动器214
10.4弹簧214
10.4.1概述214
10.4.2圆柱形螺旋弹簧的结构216
思考与练习题218
第11章 机器速度与机械平衡219
11.1机器速度的波动与调节219
11.1.1机器速度波动的原因219
11.1.2周期性速度波动的调节220
11.1.3非周期性速度波动的调节220
11.2机械的平衡221
11.2.1回转体平衡的目的与分类221
11.2.2静平衡计算及静平衡试验222
11.2.3动平衡计算及动平衡试验223
思考与练习题224
第12章 机械系统方案设计225
12.1机械总体方案设计225
12.1.1机械总体方案设计的目的225
12.1.2机械总体方案设计的内容226
12.2机械执行系统的方案设计226
12.2.1机械执行系统方案设计的基本要求226
12.2.2执行机构的选型226
12.3机械传动系统的方案设计和原动机选择227
12.3.1机械传动系统方案设计过程227
12.3.2传动类型的选择228
12.3.3机械传动系统的选择原则228
12.3.4传动链的方案设计229
12.3.5原动机的选择231
12.4机械控制系统简介231
12.5机械系统方案评价与决策232
12.5.1方案评价与决策的意义232
12.5.2评价指标232
12.5.3评价方法232
思考与练习题235
附录 实验指导236
附录A机构认识实验236
附录B平面机构运动简图实验238
附录C渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验240
附录D渐开线齿廓的展成实验243
附录E减速器的拆装及其轴系的结构分析实验246
参考文献251