本書以機械設計和分析為主線，整合“機械原理”“機械設計”“互換性與測量技術基礎”及“工程力學”等課程的相關內容，并融入相關工程常識和創(chuàng)新思維與方法。全書以機械和機械傳動系統(tǒng)及其所涉及的常用傳動機構和通用零部件為對象，按運動分析、結構分析、工作能力分析、精度分析的要求，介紹了機械分析的基本理論、基本知識、基本方法與技術。
全書共11章，包括機械系統(tǒng)及常識、機械傳動系統(tǒng)的運動分析、機構靜力分析與應用、機械零件工作能力分析與應用、常用機構的結構分析與應用、撓性傳動的結構分析與應用、齒輪傳動的結構分析與應用、軸的結構分析與應用、軸承的結構分析與應用、連接的結構分析與應用、機械零部件精度分析與應用。綜合實踐項目以二級減速器為載體，以工作手冊形式呈現。本書可供高等職業(yè)院校本科和�？茩C械類、近機械類各專業(yè)教學使用，也可供有關工程技術人員參考。
★“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材，國家級精品課程配套教材
★以工程案例為載體貫穿教材內容
★以機械設計和分析為主線，融入工程常識和創(chuàng)新思維與方法
★實踐項目采用工作手冊形式，以二級減速器為載體，切合實踐教學要求
“機械設計與分析基礎”是高等職業(yè)院校機械類專業(yè)基礎平臺課程，也是機械行業(yè)技術基礎平臺課程。本書的編寫力求符合高等職業(yè)教育的教學特點和學生的學習規(guī)律，使學生在實踐中增長技藝與才能，尤其是在實現專業(yè)基礎知識向職業(yè)能力轉化、體現專業(yè)基礎課程“工學結合”內涵等方面做出了突破性的改革與創(chuàng)新。本書貫徹黨中央努力培養(yǎng)造就大國工匠、高技能人才的精神，無論是在內容體系還是在內容組織編排上都改變了同類教材的一般模式，并融入全新的職教課程教學理念。主要有如下特點：
1.針對現行“機械設計基礎”教材仍以“機械設計”為主線，存在不符合高等職業(yè)教育教學特點以及不適應高等職業(yè)院校畢業(yè)生就業(yè)崗位需要的狀況，本書以“機械分析”為主線，以實際應用為目的，以典型機械設備為載體，按其運動分析、結構分析、工作能力分析、精度分析的要求，整合傳統(tǒng)學科的相關項目內容。其中包含使用與維護等方面的工程常識，并融入課程思政及創(chuàng)新思維與方法，為學生參加機械類專業(yè)的職業(yè)技能競賽鋪就一條基礎之路，激發(fā)學生技能報國、科技報國的家國情懷和使命擔當。
2.本書內容在組織編排上，緊緊圍繞所研究的對象，沿著“機械分析”這一主線，并以解決機械行業(yè)職業(yè)崗位所面臨的實際問題為目的，篩選、整合、處理教材內容，力求形成一本符合職業(yè)崗位所需，并有利于可持續(xù)發(fā)展的機械行業(yè)技術基礎教材，也為學生獲取相關職業(yè)技能等級證書等儲備一定的專業(yè)基礎知識。
3.圖文并茂，簡明實用。本書大量采用實物簡圖，并以動畫形式幫助讀者理解所述內容，語言敘述和理論分析簡明扼要；盡可能采用圖表對照法處理一些相關內容，使讀者通過對照、比較，對其中的共性和個性問題一目了然；淡化抽象而復雜的理論分析，簡化公式的演繹推導，重結論、重應用，力求計算方法簡明實用。
4.選用豐富的工程案例。本書以工程案例為載體貫穿教材內容，使得“受力分析”“精度分析”等內容適度、夠用；增強了教材內容的工程背景及針對性、實用性，并通過數字化教學資源使其直觀、具體、淺顯易懂，有利于學以致用，學用結合。
5.本書內容編排具有一定的柔性，無論是教材的知識結構，還是教材的章節(jié)或例題、實踐訓練、項目任務，均給教師以靈活取舍的空間。因此可適應不同學時（54~82學時）、學分（3~45學分）、學制（3~4年）及不同專業(yè)的教學需求。目錄中原色適用于54學時，3學分；深藍色適用于72學時，4學分；淺藍色適用于82學時，45學分。
6.本書實踐項目采用工作手冊形式，以二級減速器為載體的綜合實踐項目能夠切合各章節(jié)的實踐教學需求，真實體現專業(yè)基礎課程“以學生為中心”的教學理念。
7.本書貫徹現行國家標準，并融入機械行業(yè)相關的新技術、新工藝、新規(guī)范和新標準。
8.教材配套的教學資源豐富，所有涉及原理性的圖形均依據教學過程和教學經驗，制作了動畫或視頻，將靜態(tài)資源向動態(tài)資源轉化，形象資源向立體資源轉化，實現線上、線下與課內、課外的交互學習，便于讀者移動學習、個性化學習。讀者也可在智慧職教平臺和MOOC學院完成課程任務的線上學習，獲取證書，實現學分替換。
參加本書編寫的有：順德職業(yè)技術學院羅志強（第1、9章）、皮云云（第2、5、6章）、黃勁枝（第3、10、11章）、李會文（第4、7、8章，實踐項目）。三一海洋重工有限公司鄢濤提供了企業(yè)應用案例。本書的出版得到了程時甘教授的傾力支持，在此一并致謝。
由于高等職業(yè)教育教材改革仍處在探索階段，加之編者水平有限，書中不妥之處在所難免，歡迎各位讀者提出寶貴意見，鞭策我們一路前行。
李會文，自1997年畢業(yè)后，一直從事機械類專業(yè)及基礎課程的教學工作。任教科目主要有；計算機繪圖、機械制圖、機械分析應用基礎、機械設計、機械原理、機械制造工藝基礎、冷沖模設計、液壓與氣動技術、夾具設計、CAD/CAM技術應用、互換性與技術測量等。主持和參與各級教學研究課題和科研課題達十多項。
1、主持“現代機械制圖”國家級精品課程建設與申報。
2、主持“機械分析應用基礎”省級精品資源共享課建設。
3、主持了多個教研教改項目的建設和省級教學研究課題研究，獲省級教學成果獎兩項。
前言
第1章 機械系統(tǒng)及常識1
1.1機械的組成1
1.1.1機器和機構1
1.1.2構件和零件3
1.2機械零件常用材料及其性能3
1.2.1材料的力學性能3
1.2.2常用材料及牌號4
1.2.3常用熱處理方法6
1.3機械分析的一般程序和基本方法7
1.3.1機械分析的一般程序7
1.3.2機械分析的基本方法7
實踐訓練8
第2章 機械傳動系統(tǒng)的運動分析9
2.1機構的組成及運動簡圖9
2.1.1構件的運動形式9
2.1.2運動副及其分類10
2.1.3運動鏈與機構11
2.1.4平面機構運動簡圖12
2.2平面機構具有確定運動的條件15
2.2.1平面機構自由度的計算16
2.2.2運動鏈的可動性及運動確定性的條件16
2.2.3平面機構自由度計算中的特殊情況16
2.3機械傳動系統(tǒng)概述19
2.3.1機械傳動的運動和動力參數20
2.3.2機械傳動系統(tǒng)的基本功能23
2.3.3機械傳動系統(tǒng)運動方案分析實例24
實踐訓練 26
第3章 機構靜力分析與應用28
3.1靜力分析的基本概念28
3.1.1力及其性質28
3.1.2力矩及其性質32
3.1.3力偶及其性質34
3.1.4力的平移定理35
3.2平面機構中約束類型及約束反力36
3.2.1柔性約束37
3.2.2運動副約束37
3.2.3固定端約束39
3.2.4構件的受力分析與受力圖39
3.3平面機構中約束反力的求解41
3.3.1平面力系的簡化與平衡41
3.3.2應用平衡方程求解約束反力43
3.4運動副的摩擦與自鎖49
3.4.1滑動摩擦49
3.4.2滾動摩擦50
3.4.3運動副中的自鎖現象50
3.4.4機構中摩擦問題的實例分析51
3.5回轉件平衡的動態(tài)靜力分析 52
3.5.1回轉件平衡的目的52
3.5.2回轉件平衡的類型52
3.5.3回轉件的平衡計算53
實踐訓練54
第4章 機械零件工作能力分析與應用59
4.1零件軸向拉（壓）變形時工作能力分析59
4.1.1軸向拉伸或壓縮的概念59
4.1.2內力分析與應力分析60
4.1.3材料的力學性能61
4.1.4軸向拉（壓）強度分析實例64
4.1.5軸向拉（壓）變形簡介65
4.1.6壓桿穩(wěn)定性的概念67
4.1.7應力集中的概念68
4.2零件剪切與擠壓變形時工作能力分析68
4.2.1剪切與擠壓的概念68
4.2.2剪切與擠壓強度分析實例70
4.3零件彎曲變形時工作能力分析72
4.3.1平面彎曲的概念72
4.3.2內力分析與應力分析73
4.3.3梁的彎曲強度分析實例77
4.3.4彎曲剛度簡介78
4.3.5提高零件彎曲強度和剛度的措施80
4.4零件扭轉變形時工作能力分析82
4.4.1扭轉的概念82
4.4.2內力分析與應力分析83
4.4.3軸的扭轉強度分析實例85
4.4.4扭轉剛度簡介86
4.5零件組合變形時工作能力分析87
4.5.1拉伸（壓縮）與彎曲組合時強度分析實例87
4.5.2彎扭組合時強度分析實例89
4.6零件疲勞強度簡介91
4.6.1交變應力的概念91
4.6.2交變應力的循環(huán)特性91
4.6.3疲勞破壞92
4.6.4提高疲勞強度的措施92
實踐訓練93
第5章 常用機構的結構分析與應用96
5.1平面連桿機構96
5.1.1鉸鏈四桿機構及其演化96
5.1.2平面四桿機構的基本特性102
5.1.3實現運動要求的機構參數圖解法實例105
5.1.4構件和運動副的結構106
5.2凸輪機構108
5.2.1凸輪機構應用及分類108
5.2.2從動件的常用運動規(guī)律110
5.2.3凸輪輪廓的圖解法111
5.2.4基本尺寸的確定114
5.2.5凸輪機構的材料與結構 116
5.3螺旋機構117
5.3.1螺紋117
5.3.2螺旋機構的類型及應用118
5.4間歇運動機構122
5.4.1棘輪機構122
5.4.2槽輪機構124
5.4.3不完全齒輪機構125
5.4.4凸輪式間歇運動機構125
實踐訓練126
第6章 撓性傳動的結構分析與應用129
6.1帶傳動概述129
6.1.1帶傳動的類型、特點和應用129
6.1.2V帶及V帶輪130
6.2帶傳動的失效分析132
6.2.1帶傳動的受力分析132
6.2.2帶的應力分析134
6.2.3帶傳動的彈性滑動與傳動比135
6.3普通V帶傳動的工作能力計算136
6.3.1工作能力計算準則136
6.3.2工作能力計算方法和步驟137
6.4V帶傳動的張緊、使用與維護141
6.4.1張緊方法及預緊力F0的控制141
6.4.2V帶傳動的使用與維護142
實踐訓練143
第7章 齒輪傳動的結構分析與應用144
7.1概述144
7.1.1齒輪傳動的特點及類型144
7.1.2齒輪傳動的基本要求145
7.2漸開線直齒圓柱齒輪146
7.2.1漸開線齒廓及其嚙合特性146
7.2.2漸開線齒輪及基本參數和幾何尺寸148
7.3漸開線標準直齒圓柱齒輪的嚙合傳動150
7.4漸開線齒輪切齒原理及變位齒輪簡介152
7.4.1輪齒切制原理與方法152
7.4.2根切現象和最少齒數154
7.4.3變位齒輪的概念154
7.5齒輪傳動的失效分析、計算準則和材料選擇155
7.5.1主要失效形式155
7.5.2工作能力計算準則155
7.5.3齒輪材料的選擇155
7.5.4配對齒輪齒面硬度的組合及應用157
7.6標準直齒圓柱齒輪傳動的工作能力計算158
7.6.1輪齒的受力分析和計算載荷158
7.6.2齒輪傳動的強度計算159
7.6.3齒輪主要參數對齒輪傳動的影響162
7.7標準斜齒圓柱齒輪傳動及工作能力計算165
7.7.1斜齒圓柱齒輪傳動的特點165
7.7.2斜齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸166
7.7.3斜齒圓柱齒輪的嚙合傳動167
7.7.4斜齒圓柱齒輪傳動的強度計算168
7.8直齒錐齒輪傳動簡介170
7.8.1直齒錐齒輪的齒廓和當量齒數170
7.8.2直齒錐齒輪的基本參數和幾何尺寸171
7.8.3直齒錐齒輪傳動的受力分析
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