本书是作者在总结多年实践教学研究成果的基础上编写而成，全书以培养卓越工程师为理念，以工程实践研究性教学为基础，以工艺为引线来形成以工程应用和工程实践教学为基础的教材体系。
本书包含现代工程设计与实践教学、工程设计中的传动性、工程设计中的支承性，工程设计中的连接性、工程设计中的安全性和课程设计指导。
本书适合作为普通高等院校机械工程、车辆工程、能源工程、冶金工程、材料工程、土木与环境工程及自动化工程等专业的教材，也适合相关技术人员参考。

本教材是作者在总结多年实践教学研究成果的基础上编写而成。该书符合国家“卓越工程师教育培养计划”，实践性强、应用性强、研究性强。
本教材编写的指导思想：以培养卓越工程师为理念，突破传统的工程设计表达思想，以工程实践研究性教学为基础，以工艺为引线，以机器零部件设计和通用机械设计理论为切入点，以环保、安全、责任等为外延，利用现代计算机辅助设计制图手段将传统的工程机械设计理论与制图理论、工艺结构知识等相融合，论述设计的严谨性、标准性、规范性、创新性，同时论述工程设计中的质量管理因素，以表达工程设计的最终目的，形成以工程应用和工程实践教学为基础的教材体系。
本教材的特色：
（1）以工程教育和卓越工程师培养教育为理念，突出制图的设计性、研究性、实用性。
（2）为贯彻“以人为本”的素质教育理念，在教材的编写上注重素质教育和能力培养。
（3）以现代计算机造型手段，引入人文教育理念，突出教材以设计和实践为基础的以人为本的研究性、实践性教学指导思想。
（4）在教材的编写理念上，着重培养学生发现问题、分析问题、解决工程设计问题的能力，培养设计与制图的综合能力，着重培养工程系统设计思想和制图思想。
（5）通过典型案例设计，达到传统设计与创新设计的有机结合，完成工程机械设计思想的系统培养。
（6）全书含30个图例和视频，把部分章节制作成了PDF供不同层次的使用者扫码学习，体现了该教材的新形态特色。
参加编写的编者来自北京科技大学、北京科技大学产业集团、燕山大学、山东工业职业学院。
本教材由北京科技大学樊百林任主编，杨光辉、李晓武、杨皓、许倩任副主编。樊百林编写：第1章～第4章，第6章，第8章部分，第10章，第11章部分，第16章～第19章部分，第21章，第23章部分，第25章；曹彤编写：第5章部分，第14章；万静编写：第5章部分；窦金平编写：第5章部分，第7章;陈华编写：第9章；李大龙编写:第8章部分；许倩编写：第8章部分;姜桂荣编写：第8章部分；李晓武编写：第12章，第13章；杨光辉编写：第15章，第16章部分；王宏伟编写：第19章部分，第20章部分，第23章部分，附录；陈平编写：第17章部分，第22章部分；杨皓编写：第24章。全书最后由樊百林统稿、定稿。
在教材的编写过程中，机械科学研究总院杨东拜提供了宝贵的资料，并与窦忠强、李威对本书进行了认真的审定，提出了许多宝贵的建议；北京理工大学张彤教授对涉及的国家标准进行了审阅，并对全书文字进行了校正；王尧为本书提供了宝贵的资料，王宏伟、李寅岗、黄兴对全书图片做了整理，在这里对他们表示衷心的感谢。同时感谢武汉博能设备制造有限公司、武汉市中南万向联轴器厂、江西华伍制动器股份有限公司的大力支持。
本教材属于北京科技大学工程教育“卓越工程师培养计划项目”教学类教材，被遴选为北京科技大学“十四五”规划教材，也属于教育部产学研就业育人项目课题成果，即北京云道智造科技有限公司与北京科技大学数字化教材建设项目成果。在编写过程中得到了北京科技大学教材建设经费的资助，得到了北京云道智造科技有限公司的经费资助在此特别感谢北京科技大学教务处和北京云道智造科技有限公司的支持。
由于编者水平有限，纰漏与不妥之处在所难免，敬请各位读者不吝指教。建议和意见可发：fanbailin868@sina.cn。


樊百林于北京科技大学2023年7月

第1篇 现代工程设计与实践教学
第1章 绪论 1
1.1 工程教育的意义 1
1.2 三工程实践教学指导思想 1
1.3 本课程的性质、任务与目标 1
1.4 教程体系、特点与内容 2


第2章 现代工程设计实践教学 3
2.1 现代工程设计 3
2.2 以设计为理念的机械设计基础实践教学 8
2.3 三工程实践教学新理念 13
思考题 14
习题 14


第3章 机器与机械设计的基本知识 15
3.1 机器 15
3.2 工程机械传动系统概述 17
3.3 机械设计的基本知识 19
3.4 光轴应力分析与App制作 28
3.5 产品残余应力 31
思考题 37
习题 38


第4章 结构设计与合理性 39
4.1 发动机零件 39
4.2 齿轮 43
4.3 装配结构合理性 47
4.4 焊接结构设计的合理性 50
思考题 54
习题 54


第5章 机械设备图样的阅读 54


第2篇 工程设计中的传动性
第6章 工程中的带传动 55
6.1 概述 55
6.2 摩擦型带传动的理论分析 57
6.3 V带传动的设计计算 62
6.4 V带轮结构和图样 69
6.5 V带传动的使用和维护 72
6.6 其他带传动简介 77
思考题 77
习题 78


第7章 工程中的链传动 79
7.1 概述 79
7.2 传动链的结构、规格和材料 81
7.3 链的受力与滚子链传动主要参数 86
7.4 低速链传动静强度计算与链的失效 88
7.5 链传动的布置、张紧和润滑 91
7.6 A系列滚子链传动的设计 92
思考题 93
习题 93


第8章 工程中的齿轮传动 95
8.1 概述 95
8.2 齿廓啮合基本定律 98
8.3 渐开线齿廓的形成及特点 100
8.4 渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称及基本参数 102
8.5 正确啮合的条件及重合度 105
8.6 公法线长度及固定弦齿厚 107
8.7 齿轮的精度 110
8.8 渐开线齿廓的加工、根切与最少齿数 112
8.9 变位齿轮简介 115
8.10 标准直齿圆柱齿轮的强度计算 116
8.11 齿轮的常用材料和许用应力 121
8.12 斜齿圆柱齿轮传动 126
8.13 锥齿轮传动 132
8.14 齿轮的规定画法、结构及图样 136
8.15 谐波减速器概述 142
思考题 142
习题 142


第9章 工程中的蜗杆传动 143
9.1 概述 143
9.2 普通圆柱蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算 145
9.3 普通圆柱蜗杆传动的运动分析和受力分析 149
9.4 普通圆柱蜗杆传动的强度计算 150
9.5 蜗杆传动的材料选择和许用应力 152
9.6 蜗杆传动的效率、散热与润滑 153
9.7 蜗杆和蜗轮的结构、规定画法和图样 157
思考题 160
习题 160


第10章 工程中的轮系 161
10.1 概述 161
10.2 定轴轮系的传动比 164
10.3 周转轮系的传动比 168
10.4 混合轮系及其传动比 171
思考题 171
习题 172


第11章 工程中的平面连杆机构 173
11.1 概述 173
11.2 平面连杆机构的基本类型和特性 177
11.3  四杆机构的演化 184
11.4 平面四杆机构的设计简介 187
思考题 187
习题 188


第12章 工程中的凸轮机构 189
12.1 概述 189
12.2 从动件常用运动规律 192
12.3 凸轮轮廓线设计 195
12.4 凸轮的材料和热处理 195
思考题 195
习题 195


第13章 工程中的其他运动机构 195


第14章 工程中的螺旋传动 195


第3篇 工程设计中的支承性


第15章 工程中的轴承 196
15.1 概述 196
15.2 滑动轴承 197
15.3 其他形式的滑动轴承简介 208
15.4 滚动轴承 208
15.5 滑动轴承与滚动轴承的比较 233
15.6 轴承的润滑 234
15.7 轴承的密封 239
思考题 241
习题 241


第16章 工程中的轴 242
16.1 概述 242
16.2 轴的结构设计 245
16.3 轴的强度计算 253
16.4 轴的图样 255
16.5轴的刚度计算  264
思考题 265
习题 265


第4篇 工程设计中的连接性


第17章 工程设计中的连接件 267
17.1 螺栓连接 267
17.2 铆接 279
17.3 键 279
17.4 销 279
思考题 280
习题 281


第18章 工程中的联轴器 282
18.1 概述 282
18.2 联轴器标记与特点 285
18.3 联轴器的选用 286
思考题 286
习题 286


第5篇 工程设计中的安全性


第19 章离合器 288
19.1 概述 288
19.2 离合器的结构特点 290
19.3 离合器标记和选择 296
思考题 296
习题 296


第20章 工程中的制动器 297
20.1 制动器概述 297
20.2 制动器的结构特点 298
思考题 298
习题 299


第21章 工程中的弹簧 299


第6篇 课程设计指导


第22章 机械设计综述 300


第23章 减速器设计 300
23.1 设计题目 300
23.2 减速器 301
23.3 减速器的标准和选择 308
23.4 减速器设计 308
思考题 308
习题 309


第24章 球磨机设计 310
24.1 概述 310
24.2 传动装置的总体设计 313
24.3 传动零件的设计计算 316
24.4 轴系的设计计算 318
24.5 紧固件的强度校核 318
24.6 编写设计说明书 318
24.7 课程设计示例实验室用球磨机 318
思考题 319
习题 319


第25章 搬运电动车设计 320
25.1 概述 320
25.2 设计方法和过程 321
思考题 323
习题 323
附录A 材料与力学性能3 24
附录B 销连接 328
附录C 滚动轴承 329
附录D 联轴器 340
附录E Simdroid软件介绍 342
参考文献 344

樊百林：女，博士，北京科技大学机械学院副教授，教授《工程制图》课程已经有20余年的经验，获得过学校的优秀教师称号，主编和参编过多部制图相关教材。

（1）以工程教育和卓越工程师培养教育为理念，突出制图的设计性、研究性、实用性。
（2）为贯彻“以人为本”的素质教育理念，在教材的编写上注重素质教育和能力培养。
（3）以现代计算机造型手段，引入人文教育理念，突出教材以设计和实践为基础的以人为本的研究性、实践性教学指导思想。
（4）在教材的编写理念上，着重培养学生发现问题、分析问题、解决工程设计问题的能力，培养设计与制图的综合能力，着重培养工程系统设计思想和制图思想。
（5）通过典型案例设计，达到传统设计与创新设计的有机结合，完成工程机械设计思想的系统培养。
（6）全书含30个图例和视频，把部分章节制作成了PDF供不同层次的使用者扫码学习，体现了该教材的新形态特色。