本书是机械工程、机械设计制造及其自动化等专业学生必修课程“机械工程基础”的配套教材，是依据专业教学大纲和本科人才培养方案要求编写而成的。本书分为三篇十四章：机械制图篇涵盖从投影原理到零件图识读的完整知识链，机械设计基础篇聚焦机构与传动系统设计基础知识，工程材料及机械制造基础篇贯通“材料-工艺-加工”技术路线。每章均由基本要求(包括学习目标、学习重难点)、知识要点及分析、典型例题解析及习题、拓展知识四部分组成。同时，本书以“创新精神”“使命担当”“家国情怀”“奋斗精神”等设计拓展知识，为培养严谨求实和精益求精的科学精神筑牢基础。 本书是高等院校机械大类相关专业的教材，同时也可供机械领域相关技术人员学习。

第一篇 机械制图 第一章 制图基础知识 001 第一节 工程制图的基本规范及规则 001 一、图纸幅面及格式(GB/T 14689—2008) 001 二、比例（GB/T 14690—1993） 002 三、字体（GB/T 14691—1993） 002 四、图线（GB/T 17450—1998和GB/T 4457.4—2002） 003 五、尺寸标注（GB/T 4458.4—2003） 004 第二节 平面图形的绘制 004 一、圆弧连接 004 二、平面图形分析 005 典型例题解析及习题 006 一、典型例题解析 006 二、习题 006 拓展知识 006 第二章 立体投影 008 第一节 投影法和三视图 008 一、投影法原理 008 二、投影法分类 008 三、正投影特性 010 四、三视图的形成 010 五、三视图的投影规律 011 第二节 基本立体的投影 012 一、平面立体的投影 012 二、曲面立体的投影 012 第三节 基本立体的截切和相贯 013 一、平面截切体的三视图 013 二、曲面截切体的三视图 013 第四节 组合体的画图和读图 014 一、组合体的组合形式 015 二、组合体画法 015 三、组合体读图 016 四、组合体尺寸标注 018 典型例题解析及习题 019 一、典型例题解析 019 二、习题 021 拓展知识 023 第三章 工程图样的表达方法 027 第一节 视图 027 一、基本视图 027 二、向视图 028 三、局部视图 028 四、斜视图 030 第二节 剖视图 031 一、基本概念 031 二、剖面区域的表示法 032 三、画剖视图的步骤 034 四、剖视图的标注 034 五、剖视图省略标注的条件 034 六、画剖视图应该注意的问题 035 七、剖视图的种类 035 第三节 断面图 040 一、断面图的概念 040 二、断面图的种类 041 第四节 局部放大图 043 典型例题解析及习题 044 一、典型例题解析 044 二、习题 046 拓展知识 048 第四章 零件图 049 第一节 零件图的作用和内容 049 第二节 典型零件的视图选择 050 一、轴套类零件 050 二、轮盘类零件 050 三、叉架类零件 051 四、箱体类零件 052 第三节 零件图的尺寸标注 053 第四节 零件图的技术要求 053 一、表面粗糙度 053 二、极限与配合 054 第五节 读零件图 054 一、读标题栏，初步了解零件 055 二、看视图，明确表达目的 055 三、对投影，想象空间形体 056 四、分析尺寸和技术要求 056 典型例题解析及习题 056 一、典型例题解析 056 二、习题 059 拓展知识 063 第二篇 机械设计基础 第五章 常用机构 065 第一节 常用机构概述 065 一、常用机构中的名词术语 065 二、运动副及其分类和平面机构运动简图 068 三、平面机构的自由度 070 第二节 平面连杆机构类型及基本特性 073 一、铰链四杆机构的基本形式及应用 073 二、铰链四杆机构的演化 077 三、铰链四杆机构的基本特性 080 第三节 凸轮机构 084 一、凸轮机构的应用 084 二、凸轮机构的分类 085 三、从动件常用运动规律 086 四、凸轮机构的压力角 089 第四节 齿轮机构 092 一、齿轮机构的特点和类型 092 二、直齿圆柱齿轮各部分名称及几何尺寸 094 三、直齿圆柱齿轮啮合基本定律 096 四、直齿圆柱齿轮正确啮合条件 097 五、齿轮传动的正确安装条件 098 六、直齿圆柱齿轮连续传动的条件 099 典型例题解析及习题 100 一、典型例题解析 100 二、习题 102 拓展知识 105 第六章 轮系 107 第一节 轮系的类型 107 第二节 定轴轮系传动比 108 一、传动比的概念 108 二、一对圆柱齿轮啮合的传动比 109 三、平面定轴轮系的传动比 109 四、传动比计算一般公式 109 五、几种典型齿轮传动的箭头方向判断 110 典型例题解析及习题 111 一、典型例题解析 111 二、习题 113 拓展知识 115 第七章 机械传动 117 第一节 齿轮传动 117 一、齿轮的失效形式 117 二、圆柱齿轮传动的受力分析 118 第二节 蜗杆传动 120 一、蜗杆传动的特点和类型 120 二、圆柱蜗杆传动的主要参数和正确啮合条件 120 三、蜗杆传动的失效形式及常用材料 121 四、蜗杆传动的受力分析 122 第三节 带传动 123 一、带传动的组成 123 二、传动原理 123 三、带传动的特点 123 四、带传动的分类及应用 123 五、带传动的主要参数 124 六、带传动的受力分析及影响最大有效拉力的因素 124 七、带的应力分析 125 八、打滑和弹性滑动 126 九、带传动的失效形式 126 十、V带与带轮的材料与结构 127 典型例题解析及习题 127 一、典型例题解析 127 二、习题 131 拓展知识 132 第八章 连接 134 第一节 螺纹的常用类型和主要参数 135 一、螺纹的形成 135 二、螺纹的类型 135 三、主要几何参数 135 第二节 螺纹连接及螺纹连接件 136 一、螺纹连接的基本类型 136 二、螺纹连接件 136 第三节 机械制造常用螺纹 138 第四节 螺旋副的受力分析、效率和自锁 138 一、矩形螺纹 138 二、非矩形螺纹 139 第五节 螺纹连接的预紧与防松 140 一、预紧的目的 140 二、拧紧力矩 140 三、螺纹连接的防松 141 第六节 提高螺栓连接强度的措施 141 第七节 键连接的功能、分类及应用 142 一、功能 142 二、分类 142 三、应用 142 四、平键连接的设计计算 142 典型例题解析及习题 143 一、典型例题解析 143 二、习题 145 拓展知识 147 第九章 轴系零部件 151 第一节 轴的功能与分类 152 一、轴的功能 152 二、轴的分类 152 第二节 轴的结构设计 152 第三节 轴的强度计算 154 一、轴的强度计算公式 154 二、轴的强度校核 154 第四节 滚动轴承 154 一、滚动轴承的基本类型和特点 154 二、滚动轴承的代号 155 三、滚动轴承的润滑和密封 156 典型例题解析及习题 157 一、典型例题解析 157 二、习题 159 拓展知识 161 第三篇 工程材料及机械制造基础 第十章 材料的种类和性能 163 第一节 工程材料分类 163 第二节 金属材料的力学性能 164 一、强度 164 二、塑性 164 三、硬度 164 四、冲击韧性 165 五、疲劳强度 165 第三节 金属的结构与结晶 165 一、金属的晶体结构 165 二、金属的结晶 166 三、金属的同素异构转变 166 四、实际金属的晶体结构 167 五、合金结构与合金相图 167 典型例题解析及习题 171 一、典型例题解析 171 二、习题 172 拓展知识 173 第十一章 常用金属材料 174 第一节 碳素钢 174 一、常存杂质对碳钢性能的影响 174 二、碳钢的分类 175 三、碳钢的牌号和用途 176 第二节 合金钢 177 一、合金钢的分类 177 二、合金钢的牌号 178 三、合金结构钢 179 四、合金工具钢 180 五、特殊性能钢 181 第三节 铸铁 182 一、铸铁的分类 182 二、常用铸铁 182 典型例题解析及习题 184 一、典型例题解析 184 二、习题 184 拓展知识 185 第十二章 金属材料的改性与成形 191 第一节 钢的热处理 191 一、钢的普通热处理 192 二、钢的表面热处理 197 第二节 铸造 198 一、铸造的特点及应用 198 二、铸造工艺方法 198 三、常见铸造方法的比较 202 第三节 锻压加工 202 一、锻压加工的特点及应用 202 二、锻造 203 三、板料冲压 204 第四节 焊接 205 一、焊接的特点 205 二、焊接的分类 206 三、焊接接头的组织和性能 207 四、焊接方法 208 典型例题解析及习题 211 一、典型例题解析 211 二、习题 213 拓展知识 216 第十三章 机械制造基础知识 218 第一节 机械制造相关概念 218 一、主要概念 218 二、补充概念 219 第二节 机械制造主要内容 219 一、六点定位原理 219 二、需要注意的问题 220 三、限制工件自由度与加工要求的关系 220 典型例题解析及习题 221 一、典型例题解析 221 二、习题 222 拓展知识 223 第十四章 机械制造常用方法 228 第一节 机械制造方法相关概念 228 一、主要概念 228 二、补充概念 229 第二节 机械制造常用的方法 229 一、常用的机械加工方法 229 二、典型表面的常用加工方法 233 三、典型零件材料及毛坯、热处理方法的选择 236 典型例题解析及习题 237 一、典型例题解析 237 二、习题 239 拓展知识 240 参考文献 242