緒論  001

一、機械概述  001

二、機械工程  003

三、本書基本內容  003



篇機械工程圖學基礎  004

章制圖基礎知識  005

節工程制圖的基本規範及規則  005

一、圖紙幅面及格式（GB/T 14689—2008）  005

二、比例（GB/T 14690—1993）  006

三、字體（GB/T 14691—1993）  007

四、圖線（GB/T 17450—1998和GB/T 4457.4—2002）  008

五、尺寸標注（GB/T 4458.4—2003）  008

第二節平面圖形的繪制  009

一、幾何作圖  009

二、平面圖形分析  010

三、繪圖技能  011

復習思考題  013



第二章正投影基礎  014

節投影法和三視圖  014

一、投影法的基本知識  014

二、三視圖及其畫法  015

第二節基本立體及其截切  017

一、基本立體的三視圖  017

二、曲面立體的投影與截切  018

第三節組合體  020

一、組合體的畫法  020

二、組合體讀圖  022

三、組合體的尺寸標注  023

第四節軸測圖  025

一、軸測圖的基本知識  025

二、正等軸測圖  026

三、斜二軸測圖  028

復習思考題  029



第三章工程圖樣的表達方法  030

節視圖  030

一、基本視圖  030

二、向視圖  031

三、局部視圖  031

四、斜視圖  032

第二節剖視圖  034

一、剖視圖的基本知識  034

二、剖視圖的種類  039

三、剖切面的種類  043

第三節斷面圖  049

一、斷面圖的概念  049

二、斷面圖的種類  049

第四節特殊表示法與簡化畫法  052

一、局部放大圖  052

二、剖視圖中的簡化與規定畫法  053

三、簡化畫法  054

復習思考題  058



第四章機械工程圖樣  059

節零件圖  059

一、零件圖的作用和內容  059

二、零件圖的畫法  059

三、零件圖的尺寸標注  065

四、零件圖的技術要求  065

五、讀零件圖  066

第二節裝配圖  067

一、裝配圖的表達方法  069

二、裝配圖中的尺寸與技術要求  070

三、裝配圖中的零、部件序號和明細欄  071

四、讀裝配圖  072

第三節標準件和常用件的表示法  075

一、螺紋的特殊表示  075

二、螺紋緊固件的標注以及表示法  076

三、螺紋緊固件連接的裝配圖畫法  076

四、直齒圓柱齒輪的表示法  078

復習思考題  079



第五章計算機繪圖基礎  080

節計算機繪圖繫統  080

一、硬件繫統  080

二、軟件繫統  080

第二節AutoCAD基礎知識  081

一、繪圖設置  081

二、二維繪圖和編輯命令  084

復習思考題  087



第二篇機械設計基礎  088

第六章常用機構  089

節基本概念  089

一、運動副及其分類  089

二、平面機構運動簡圖  091

三、平面機構的自由度  092

第二節平面連杆機構  095

一、鉸鏈四杆機構的基本形式及應用  095

二、鉸鏈四杆機構的基本特性  103

三、平面四杆機構的設計  106

第三節凸輪機構  109

一、凸輪機構的應用和類型  109

二、從動件常用運動規律  112

三、凸輪機構的壓力角  116

四、圖解法設計凸輪輪廓  118

第四節間歇運動機構  121

一、棘輪機構  121

二、槽輪機構  125

三、不完全齒輪機構  127

復習思考題  128



第七章機械傳動和連接  129

節帶傳動  129

一、帶傳動的基本原理和特點  129

二、V帶傳動  130

第二節鏈傳動  136

一、鏈傳動的特點及應用  137

二、滾子鏈  137

第三節齒輪傳動  144

一、齒輪傳動概述  144

二、漸開線齒廓  146

三、直齒圓柱齒輪各部分名稱及幾何尺寸  149

四、齒輪的失效形式  152

五、標準直齒輪傳動  154

六、斜齒輪傳動  159

七、直齒錐齒輪傳動  161

第四節蝸杆傳動  163

一、蝸杆傳動的特點和類型  163

二、圓柱蝸杆傳動的主要參數和幾何尺寸  164

三、蝸杆傳動的失效形式、材料和結構  167

第五節連接  169

一、螺紋連接  169

二、鍵、銷連接  171

三、膠接  172

復習思考題  172



第八章輪繫  173

節定軸輪繫及其傳動比  173

一、定軸輪繫的定義  173

二、定軸輪繫的傳動比  173

第二節周轉輪繫及其傳動比  175

一、周轉輪繫的定義  175

二、周轉輪繫的傳動比  176

第三節復合輪繫及其傳動比  179

一、復合輪繫的定義  179

二、復合輪繫的傳動比  179

第四節輪繫的應用  180

一、實現相距較遠的傳動  180

二、獲得大傳動比  180

三、實現變速換向和分路傳動  181

四、運動的合成與分解  181

復習思考題  181



第九章軸繫  182

節軸  182

一、軸的功用和類型  182

二、軸的材料  182

三、軸的結構設計  183

第二節軸承  185

一、滾動軸承的基本類型和特點  185

二、滾動軸承的代號  186

三、滾動軸承的選用原則  187

四、滾動軸承的潤滑和密封  189

五、滑動軸承概述  189

第三節聯軸器與離合器  190

一、聯軸器、離合器的類型和應用  190

二、剛性聯軸器  190

三、彈性聯軸器  192

四、牙嵌離合器  193

五、圓盤摩擦離合器  193

第四節彈簧  194

一、彈簧的功用  194

二、彈簧的類型  194

三、彈簧的材料  198

復習思考題  199



第十章計算機輔助設計  200

節概述  200

第二節二維草圖的繪制  200

一、創建草圖平面  200

二、基本圖形繪制  201

三、基本的三維模型  203

四、復雜的三維模型  204

五、“特征”與三維建模  204

第三節實體建模的一般過程  206

第四節設計樹  206

一、設計樹概述  206

二、設計樹界面簡介  206

三、設計樹的作用與一般規則  207

第五節特征的編輯與編輯定義  208

一、編輯特征尺寸  208

二、查看特征父子關繫  209

三、刪除特征  209

四、特征的編輯定義  210

練習題  211



第三篇機械制造基礎  212

第十一章工程材料  213

節工程材料的性能與結構  213

一、工程材料分類  213

二、金屬的力學性能  214

三、金屬的結構與結晶  218

第二節常用工程材料  228

一、碳素鋼  228

二、合金鋼  234

三、鑄鐵  249

四、有色金屬及其合金  253

五、非金屬材料  258

六、復合材料  262

七、新材料及其在軍事上的應用  264

復習思考題  268



第十二章鋼的熱處理  270

節概述  270

第二節鋼的普通熱處理  271

一、退火與正火  271

二、淬火與回火  273

第三節鋼的表面熱處理  275

一、表面淬火  275

二、化學熱處理  276

第四節熱處理新技術簡介  278

一、可控氣氛熱處理  278

二、真空熱處理  278

三、離子轟擊熱處理  279

四、形變熱處理  280

五、表面熱處理新技術  281

六、復合熱處理  281

復習思考題  282



第十三章金屬材料成型工藝  283

節鑄造  283

一、鑄造的特點及應用  283

二、鑄造工藝方法  284

三、合金的鑄造性能  288

第二節鍛壓  289

一、鍛壓的特點及應用  289

二、鍛壓方法  289

第三節焊接  293

一、焊接的特點及分類  293

二、焊接方法  294

復習思考題  298



第十四章機械加工工藝  299

節切削加工概論  299

一、切削運動及切削要素  299

二、常用機械加工方法  301

三、金屬切削過程中的物理現像及其基本規律  308

第二節機械加工工藝過程  310

一、機械加工工藝  310

二、生產類型及其工藝特點  312

三、工件的安裝  313

第三節典型表面加工  315

一、外圓表面的加工  315

二、孔的加工  316

三、平面的加工  316

復習思考題  317



第十五章現代制造技術  319

節高能束加工技術  319

一、電子束加工  319

二、離子束加工  320

三、高壓水射流加工  321

四、激光加工  322

第二節快速成型制造技術  323

一、快速成型制造技術原理  323

二、典型快速成型制造技術工藝方法  324

三、快速成型制造技術應用  326

四、快速成型制造技術的新發展  327

復習思考題  328



參考文獻  329

機械工程是以有關的自然科學和技術科學為理論基礎，結合生產實踐中的技術經驗，研究開發、設計、制造、安裝、運用和修理各種機械的全部理論並解決實際問題的應用學科。隨著生產力的發展，我國開始向機械強國的目標奮進，機械工程仍然是支撐國民經濟發展的基礎和支柱技術之一，為傳統工藝和裝備的優化、新工業的探索和新裝備的發明提供基礎科學和理論支持。本書為廣大讀者提供機械工程的基本理論和基本技能。

本書根據初學者的特點，以圖文並茂的形式、通俗易懂的語言介紹機械工程中圖學、設計和制造的基本理論和計算機輔助設計軟件使用的基本技能，以幫助初學者更快、更好地掌握機械工程的基礎知識和基本技能，實現快速入門。

全書共三篇十五章。篇是機械工程圖學基礎，包括制圖基礎知識、正投影基礎、工程圖樣的表達方法、零件圖和裝配圖、計算機繪圖基礎等內容；第二篇是機械設計基礎，包括常用機構、機械傳動和連接、輪繫、軸繫、計算機輔助設計等內容；第三篇是機械制造基礎，包括工程材料、鋼的熱處理、金屬材料成型工藝、機械加工工藝、現代制造技術等內容。在內容設置上，精選傳統經典內容，采用國家標準和行業標準，引入新材料、新技術和新工藝，增加計算機輔助設計等內容，注重基礎與應用的結合，突出實用性和可操作性，便於讀者學習及查閱。

本書既可作為工程技術人員的入門參考資料，也可供高等學校、高職高專機械類或近機類專業的師生使用。

本書由張麗傑、徐來春、謝霞主編，郝振潔、孫愛麗、白麗娜、李改靈、馬超副主編，王敏、柴樹峰主審。參加編寫的還有王文照、劉雅倩、王曉燕、王雲、張健、徐柳、張曉麗、李立華、劉潔。此外，在編寫過程中，查閱和參考了大量有價值的資料，在此向有關作者表示誠摯的謝意。

由於編者水平所限，書中不妥之處懇請廣大讀者批評指正。



編者