前言
绪论机械设计的认知及金属材料与
热处理常识1
能力目标1
素质目标1
案例导入1
01机器的特征及其组成2
02机械设计的基本要求及一般过程4
03常用金属材料及其应用5
04常用热处理方法及其应用7
知识拓展——民族自豪之部分代表性大国
重器8
小结——思维导图讲解8
知识巩固与能力训练题8模块一常用机构的运动分析与设计
模块简介9
学习情境一平面机构运动简图的绘制及
自由度分析10
能力目标10
素质目标10
案例导入10
11运动副及其分类11
12平面机构运动简图的绘制13
13平面机构的自由度分析与计算17
知识拓展——社会主义核心价值观的基本
内容21
小结——思维导图讲解21
知识巩固与能力训练题21
学习情境二平面连杆机构的运动
分析与设计24
能力目标24
素质目标24
案例导入24
21平面连杆机构的特点及其应用25
22平面四杆机构的类型及其应用26
23平面四杆机构的工作特性及其应用32
24平面四杆机构的设计（图解法） 36
知识拓展——平面四杆机构的设计（解析法
和实验法）38
小结——思维导图讲解38
知识巩固与能力训练题38
学习情境三凸轮机构和间歇运动机构的
运动分析与设计40
能力目标40
素质目标40
案例导入40
31凸轮机构的组成、应用及分类41
32凸轮机构的工作过程及从动件的常用
运动规律43
33凸轮轮廓曲线的设计47
34常见间歇运动机构的工作原理及
应用51
知识拓展——心理学中的棘轮效应57
小结——思维导图讲解57
知识巩固与能力训练题57模块二工程构件的受力分析与承载能力设计
模块简介59
学习情境四静力学公理及工程构件
受力图的绘制60
能力目标60
素质目标60
案例导入60
41静力学的基本概念61
42静力学公理及其应用62
43工程中常见的约束及其约束反力65
44工程构件受力图的绘制67
知识拓展——静力学发展简史69
小结——思维导图讲解69
知识巩固与能力训练题69
学习情境五力系的合成与平衡分析72
能力目标72
素质目标72
案例导入72
51平面汇交力系的合成与平衡分析73
52力对点之矩及合力矩定理的应用75
53力偶及平面力偶系的合成与平衡
分析76
54平面任意力系的简化与平衡分析79
55物体系统的平衡分析85
56考虑摩擦时的平衡问题分析88
知识拓展——空间力系的合成与平衡分析92
小结——思维导图讲解92
知识巩固与能力训练题92
学习情境六工程构件轴向拉伸与
压缩的承载能力设计96
能力目标96
素质目标96
案例导入96
61构件承载能力与杆件变形形式97
62轴向拉伸与压缩的轴力、轴力图及
应力计算98
63轴向拉伸与压缩时的强度计算101
64轴向拉伸与压缩时的变形计算102
知识拓展——赵州石拱桥与安澜竹索桥104
小结——思维导图讲解104
知识巩固与能力训练题104
学习情境七工程构件剪切与挤压的
承载能力设计107
能力目标107
素质目标107
案例导入107
71剪切的工程实例及实用计算108
72挤压的工程实例及实用计算109
知识拓展——民族自豪之中国榫卯技术110
小结——思维导图讲解110
知识巩固与能力训练题110
学习情境八工程构件扭转的承载
能力设计112
能力目标112
素质目标112
案例导入112
81扭转的工程实例及概念113
82外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图113
83圆轴扭转时的应力计算和强度条件116
84圆轴扭转时的变形计算和刚度条件118
知识拓展——工程活动中的基本伦理
原则121
小结——思维导图讲解121
知识巩固与能力训练题121
学习情境九工程构件弯曲的承载能力
设计123
能力目标123
素质目标123
案例导入123
91弯曲的工程实例和概念124
92弯曲的内力计算及剪力图和弯矩图的
绘制125
93横梁弯曲的应力计算和强度条件130
94提高梁弯曲承载能力的措施134
知识拓展——横梁弯曲的变形计算和刚度
条件136
小结——思维导图讲解136
知识巩固与能力训练题136模块三常用机械传动装置的分析与设计
模块简介138
学习情境十带传动和链传动的分析与
设计139
能力目标139
素质目标139
案例导入139
101带传动的类型及特点140
102V带的结构及规格142
103V带轮的材料及结构145
104V带传动的工作能力分析148
105V带传动的设计150
106带传动的张紧、安装与维护157
107链传动的特点、类型、使用与
维护159
知识拓展——同步带传动的特点、类型及
规格161
小结——思维导图讲解161
知识巩固与能力训练题161
学习情境十一齿轮传动的分析与
设计163
能力目标163
素质目标163
案例导入164
111齿轮传动的特点、类型及齿廓啮合
基本定律164
112渐开线齿廓及其啮合特点166
113渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分
名称及其几何尺寸169
114渐开线标准直齿圆柱齿轮的啮合
分析171
115渐开线齿轮的加工方法174
116齿轮传动的失效形式、设计准则、
材料及结构177
117直齿圆柱齿轮的受力分析与强度
计算183
118斜齿圆柱齿轮传动分析与强度
计算190
119直齿锥齿轮传动分析与强度计算196
1110蜗杆传动分析与强度计算199
知识拓展——蜗杆传动的效率、热平衡
校核与润滑208
小结——思维导图讲解208
知识巩固与能力训练题208
学习情境十二轮系传动比的计算及
应用211
能力目标211
素质目标211
案例导入211
121轮系的定义及分类212
122轮系传动比的计算213
123轮系的应用218
知识拓展——新型轮系的特点及应用220
小结——思维导图讲解220
知识巩固与能力训练题220模块四典型零部件的设计与选用
模块简介222
学习情境十三轴的结构与承载能力
设计223
能力目标223
素质目标223
案例导入223
131轴的类型及材料224
132轴的结构设计226
133轴的承载能力设计231
134轴的设计实例234
知识拓展——工匠精神的内涵238
小结——思维导图讲解238
知识巩固与能力训练题238
学习情境十四轴承的选用与组合
设计239
能力目标239
素质目标239
案例导入239
141滚动轴承的结构、类型和代号240
142滚动轴承的选择243
143滚动轴承的组合设计245
144滑动轴承的类型、材料与润滑251
知识拓展——滚动轴承的设计计算255
小结——思维导图讲解255
知识巩固与能力训练题255
学习情境十五常用联接件的类型与
选用257
能力目标257
素质目标257
案例导入257
151螺纹联接的类型与选用258
152联轴器、离合器和制动器的类型与
选用267
153键联接与销联接的类型与选用275
154铆接、胶接、焊接和过盈联接的
特点与应用280
知识拓展——弹簧的类型与应用282
小结——思维导图讲解282
知识巩固与能力训练题282
附录284
附录A创新思维及机械创新常用技法284
附录BY系列三相异步电动机技术
参数295
附录C常用滚动轴承技术参数297
附录D工业常用润滑油和润滑脂300
附录E常用联轴器技术参数302
附录F标准公差和孔与轴的常用基本偏差
数值305
附录G知识巩固与能力训练题参考答案
（部分）306
参考文献313