本書包含兩部分內容：第一部分是金屬材料，第二部分是機械基礎。其中金屬材料部分包括：金屬材料力學性能的分析，鋼的熱處理及金相圖，常用金屬材料的選用。機械基礎部分包括：機構裝置的受力分析、機械結構分析、常用機構分析、常用機械連接件分析、常用機械支撐件分析、齒輪傳動機構及其他傳動機構分析。本書可作為各類職業（技工）院校機電及相關專業的專業基礎教材，還可供有關工程技術人員參考。

緒論 認識機械 1
一、機器和機構 2
二、零件和構件 4
項目1 金屬材料 5
任務1 分析金屬材料的力學性能 5
一、力學性能的概念 6
二、拉伸試驗過程分析 7
三、強度 7
四、塑性的測定 8
五、硬度的測定 9
六、韌性的測定 10
七、金屬材料的疲勞強度 11
任務2 認識鐵碳合金相圖 12
一、合金的基本概念 13
二、鐵碳合金的相結構 13
三、鐵碳合金相圖 15
四、鐵碳合金Fe-Fe3C相圖的應用 16
任務3 認識鋼的熱處理 18
一、鋼的整體熱處理 19
二、鋼的表面熱處理 22
三、典型零件的熱處理工序分析 23
任務4 常用金屬材料及選材原則 24
一、常見的金屬材料 25
二、選材的一般原則和方法 33
三、典型零件選材分析 34
項目2 機械裝置的受力分析 38
任務1 認識靜力學基礎 38
一、力的基本概念及其性質 39
二、集中力、分布力和均布力 42
三、力繫 43
四、約束和約束力 43
五、物體的受力分析及受力圖 46
任務2 平面彙交力繫的計算 48
一、力在軸上的投影 49
二、合力投影定理 49
三、平面彙交力繫的平衡方程計算及其應用 51
任務3 力矩與力偶的計算 53
一、力矩 53
二、力偶 55
任務4 平面任意力繫的計算 57
一、力的平移定理 58
二、平面任意力繫向一點簡化 58
三、平面力繫的平衡方程及其應用 60
項目3 機械結構分析 69
任務1 認識機構的組成 69
一、構件 70
二、自由度與約束 72
三、運動副 72
四、運動副的類型 72
五、運動鏈 72
六、機構 73
任務2 繪制平面機構的運動簡圖 73
一、平面機構運動簡圖 74
二、機構運動簡圖的畫法 75
三、繪制平面機構運動簡圖時應注意的問題 76
任務3 平面機構的自由度計算 77
一、平面機構自由度計算公式 78
二、機構具有確定運動的條件 78
三、計算機構自由度時的注意事項 79
項目4 分析常用機構 83
任務1 平面連杆機構的分析與設計 83
一、平面連杆機構的定義 85
二、平面連杆機構的作用 85
三、平面連杆機構的特點與缺點 86
四、平面四杆機構的基本類型和演化 86
五、平面四杆機構的主要工作特性 88
六、平面四杆機構的設計 92

任務2 凸輪機構運動分析及輪廓設計 95
一、凸輪機構的應用 96
二、凸輪機構的組成及特點 96
三、凸輪機構的分類 97
四、從動件的常用運動規律 97
五、凸輪機構的壓力角 99
六、用圖解法設計凸輪輪廓 100
任務3 螺旋機構運動分析 103
一、螺紋的種類 104
二、普通螺紋的主要參數 105
三、螺旋傳動的應用形式 106
任務4 間歇機構運動分析 109
一、棘輪機構 110
二、槽輪機構 111
三、不完全齒輪機構 113
四、凸輪間歇運動機構 113
項目5認識常用機械連接件 118
任務1 鍵連接、銷連接的選用 118
一、常用鍵的類型、特點和應用 119
二、平鍵連接的尺寸選擇、標記和強度計算 122
三、銷連接 124
任務2 聯軸器、離合器、制動器的選用 126
一、常用聯軸器 128
二、離合器 129
三、制動器 131
項目6 分析常用機械支撐件 133
任務1 軸的結構設計及應用 134
一、軸的分類和應用 135
二、軸的材料 136
三、軸的結構設計 136
任務2 軸承的選用 141
一、滾動軸承的結構 142
二、滾動軸承的主要類型和特點 143
三、滾動軸承的代號 145
四、滾動軸承類型的選擇 148
五、滾動軸承的裝拆 148
六、滑動軸承 150

項目7 分析齒輪傳動 155
任務1 齒輪傳動的應用 155
一、齒輪傳動的分類和應用特點 156
二、漸開線的形成及性質 156
三、直齒圓柱齒輪的主要參數及幾何尺寸計算 158
四、齒輪加工方法 160
五、齒輪的失效與預防 161
六、其他齒輪傳動的特點 162
任務2 蝸杆傳動的應用 166
一、蝸杆傳動的組成 166
二、蝸杆傳動的傳動比、旋轉方向的判定及應用特點 167
三、蝸杆傳動的基本參數 168
四、蝸杆傳動的正確囓合條件 169
項目8 其他的機械傳動分析 174
任務1 帶傳動的應用 174
一、帶傳動的組成、原理和類型 175
二、V帶的結構、標準和標記 177
三、摩擦型帶傳動的使用與維護 179
四、同步帶傳動的特點及應用 180
任務2 鏈傳動的應用 182
一、鏈傳動的組成、原理和類型 183
二、鏈傳動的結構和型號 184
三、鏈的使用特點 187
四、鏈傳動的安裝和維護 187
任務3 輪繫的應用 190
一、輪繫的分類和應用 190
二、定軸輪繫傳動比的計算 192
三、減速器的應用和分類 195

前 言

為了適應當前職業教育教學改革的方向與要求，努力體現當前職業教育教學改革的最新理念，電子工業出版社組織有關學校的一線教師和行業、企業專家編寫了機電專業繫列教材。該繫列教材改變了原有教材的傳統模式，在編寫中力求有新思路；在保證符合新大綱基本要求的前提下，教材的內容體繫和體例力求有新變化、新風格，爭取能夠較好地體現“職教特點、時代特征和專業特色”。

本書采用任務驅動、項目式教學的方式，將主要教學內容分解為與典型工作任務相對應的學習任務，並采用工作頁的形式將若干個學習任務呈現給學習者。按照這種形式來組合教學內容的教材，有利於實施任務驅動、項目教學和行動導向等具有職業教育特點的教學方法，有利於組織本課程的一體化教學，真正實現“做中學、做中教”，能夠更好地培養學生的綜合職業能力，即專業能力、方法能力和社會能力（關鍵能力），並有利於實現教學相長，促進教師專業知識與應用能力、操作技能的提高。

本書分為8個項目，項目1介紹了金屬材料的基本知識，包括金屬材料力學性能的分析、鋼的熱處理及金相圖、常用金屬材料的選用等。項目2介紹了機械裝置的受力分析，包括靜力學基礎、平面彙交力繫的計算、力矩與力偶的計算、平面任意力繫的計算。項目3介紹了機械結構分析，包括機構的組成、繪制平面機構的運動簡圖、平面機構自由度的計算。項目4介紹了常用機構，包括平面連杆機構、凸輪機構、螺旋機構、間歇機構的分析。項目5介紹了常用機械連接件，包括鍵、銷連接的選用和聯軸器、離合器的選用。項目6介紹了常用機械支撐件，包括軸的結構設計及應用、軸承的選用。項目7介紹了齒輪傳動機構，包括齒輪傳動、蝸杆傳動的設計及應用。項目8介紹了其他常用機械傳動機構，包括帶傳動、鏈傳動和輪繫傳動的應用。

本書由曾小梅擔任主編，陳一照、金黎明擔任副主編，陳貴榮、宋偉玲、肖正參編，其中緒論由宋偉玲編寫、項目1、項目2、項目5由曾小梅編寫，項目3由肖正編寫，項目4、項目6由陳一照編寫，項目7、項目8由金黎明編寫，陳貴榮參與了全書的統稿工作。

由於水平有限，書中誤漏和欠妥之處在所難免，懇望廣大讀者批評指正。

編 者