本教材适用于高等职业院校装备制造类专业基础课程的教学。全书共有五个模块：模块一探索机械之门——典型机构的表达，旨在使学生掌握机构运动简图的绘制和自由度的计算，开启学习机械设计的旅程；模块二发现机械之美——常用机构的运动设计，旨在使学生掌握常用机构的设计方法，发现身边机械运动之美；模块三领悟机械之魂——关键传动件的设计，旨在使学生掌握机械设计中最核心部分齿轮传动、带传动等传动件的设计，领悟机械设计之灵魂；模块四敬畏机械之精——重要支承件的设计，旨在使学生掌握轴、轴承等支承件的设计，支承件是保证传动精确之根本，使学生对机械设计中的精益求精肃然起敬；模块五体会机械之妙——连接件的设计，旨在使学生掌握螺纹连接、轴间连接和轴毂连接方法，深刻体会各种连接的巧妙之处。

模块一 探索机械之门——典型机构的表达 

模块导读 ………………………………………………………………………………1 

任务一 分析常见机构的组成 ………………………………………………………2 

学习活动一 企业文化强素养 …………………………………………………2 

学习活动二 明确什么是机械及机械设计 ……………………………………4 

学习活动三 分析机器与机构、构件与零件的关系 ……………………………9 

启发思考练习……………………………………………………………………13 

学习效果评价……………………………………………………………………14 

任务二 绘制机构运动简图…………………………………………………………15 

学习活动一 5S 管理中的“整理”………………………………………………15 

学习活动二 分析机构组成及运动副 …………………………………………17 

学习活动三 绘制机构运动简图 ………………………………………………20 

启发思考练习……………………………………………………………………22 

学习效果评价……………………………………………………………………23 

任务三 计算典型机构的自由度……………………………………………………24 

学习活动一 5S 管理中的“整顿”………………………………………………24 

学习活动二 分析机构具有确定运动的条件 …………………………………25 

学习活动三 计算机构自由度需注意的事项 …………………………………28 

启发思考练习……………………………………………………………………31 

学习效果评价……………………………………………………………………32 

模块二 发现机械之美——常用机构的运动设计 ……………………33 

模块导读…………………………………………………………………………………33 

任务一 平面连杆机构的设计………………………………………………………35 

学习活动一 5S 管理中的“清扫”“清洁”………………………………………35

学习活动二 平面连杆机构的基本形式 ………………………………………37 

学习活动三 平面连杆机构的演化形式 ………………………………………40 

学习活动四 平面连杆机构的基本特性 ………………………………………42 

学习活动五 平面连杆机构的设计 ……………………………………………45 

启发思考练习……………………………………………………………………49 

学习效果评价……………………………………………………………………50 

任务二 凸轮机构的设计……………………………………………………………51 

学习活动一 5S 管理中的“素养”………………………………………………51 

学习活动二 认识凸轮机构 ……………………………………………………52 

学习活动三 设计凸轮机构 ……………………………………………………57 

启发思考练习……………………………………………………………………65 

学习效果评价……………………………………………………………………66 

任务三 分析间歇运动机构…………………………………………………………67 

学习活动 了解间歇运动机构 …………………………………………………67 

启发思考练习……………………………………………………………………73 

学习效果评价……………………………………………………………………74 

模块三 领悟机械之魂——关键传动件的设计 ………………………75 

模块导读…………………………………………………………………………………75 

任务一 挠性传动的设计……………………………………………………………77 

学习活动一 认识带传动 ………………………………………………………78 

学习活动二 带传动的受力分析和应力分析 …………………………………82 

学习活动三 带传动的设计 ……………………………………………………86 

学习活动四 认识链传动 ………………………………………………………93 

启发思考练习 …………………………………………………………………102 

学习效果评价 …………………………………………………………………103 

任务二 齿轮传动的设计 …………………………………………………………104 

学习活动一 认识齿轮传动 …………………………………………………105

学习活动二 齿轮传动设计理论基础 ………………………………………109 

学习活动三 齿轮的加工 ……………………………………………………114 

学习活动四 齿轮的失效形式及设计准则 …………………………………123 

学习活动五 斜齿轮传动 ……………………………………………………131 

学习活动六 锥齿轮传动 ……………………………………………………138 

学习活动七 齿轮传动的设计 ………………………………………………144 

启发思考练习 …………………………………………………………………154 

学习效果评价 …………………………………………………………………155 

任务三 蜗杆传动的设计 …………………………………………………………156 

学习活动一 认识蜗杆传动 …………………………………………………156 

学习活动二 蜗杆传动的设计 ………………………………………………162 

启发思考练习 …………………………………………………………………169 

学习效果评价 …………………………………………………………………170 

任务四 齿轮系传动比的计算 ……………………………………………………171 

学习活动一 定轴轮系传动比的计算 ………………………………………171 

学习活动二 行星轮系传动比的计算 ………………………………………178 

启发思考练习 …………………………………………………………………186 

学习效果评价 …………………………………………………………………187 

模块四 敬畏机械之精——重要支承件的设计 ………………………189 

模块导读 ………………………………………………………………………………189 

任务一 轴的设计 …………………………………………………………………190 

学习活动一 认识轴 …………………………………………………………190 

学习活动二 轴的设计 ………………………………………………………195 

启发思考练习 …………………………………………………………………202 

学习效果评价 …………………………………………………………………204 

任务二 轴承的选择和计算 ………………………………………………………205 

学习活动一 认识滚动轴承 …………………………………………………205

学习活动二 滚动轴承寿命计算及选择 ……………………………………212 

学习活动三 认识滑动轴承 …………………………………………………225 

启发思考练习 …………………………………………………………………235 

学习效果评价 …………………………………………………………………236 

模块五 体会机械之妙——连接件的设计………………………………237 

模块导读 ………………………………………………………………………………237 

任务一 螺纹连接的选择与设计 …………………………………………………238 

学习活动一 认识螺纹连接 …………………………………………………238 

学习活动二 螺纹连接的设计 ………………………………………………247 

学习活动三 认识螺旋传动 …………………………………………………255 

启发思考练习 …………………………………………………………………260 

学习效果评价 …………………………………………………………………261 

任务二 轴间连接和轴毂连接的选择与设计 ……………………………………262 

学习活动一 轴间连接 ………………………………………………………262 

学习活动二 轴毂连接 ………………………………………………………272 

启发思考练习 …………………………………………………………………279 

学习效果评价 …………………………………………………………………280 

参考文献 ………………………………………………………………………281 

附录 机械工程师职业道德规范 ……………………………………………282