本書第2版于2008年9月第1次印刷，至2015年11月印刷8次，大體每年重印一次。7年間陸續收到出版社轉來的讀者來信，有贊揚鼓勵的、有指出差錯的、有提出修訂意見的。每一封讀者來信都體現了讀者對本書、對編者工作的關心，在此致以誠摯的謝意！讀者的寶貴建議在第3版中多有采納。
第3版的修訂要點如下：
1）對深度廣度不適當的部分做了刪減，如力學部分壓桿穩定計算的折減系數法、持久極限與疲勞強度、機械部分的齒輪失效和齒輪精度問題簡介等。
2）為貼合工業設計專業教學的需要，改寫充實了零件結構工藝性一節，擴展了四桿機構的內容等。對第五章至第八章做了相當多的段落調整、表述修改和插圖更替。
3）排查發現第2版中的各種差錯或失當20余處，并一一加以訂正。
4）教材總篇幅有所減少。第2版中的“第九章產品結構的圖例與剖析”，因近乎是資料性的內容，刪減至原來的40%左右，改放在附錄B里。
5）對某些章節段落的行文進行剪枝削蔓，以求簡潔明晰。
此次修訂工作由北京理工大學阮寶湘與河北工程大學周殿春合作完成。具體分工是：第一章至第四章、附錄A、附錄B的修訂由阮寶湘承擔，第五章至第八章的修訂由周殿春、阮寶湘共同承擔，全書由阮寶湘統稿定稿，課件由周殿春加工制作，全書由北京理工大學吳永健教授主審。合作者分居兩城，在將近一年的時間里，討論、辯正、溝通的電子郵件往來一百多次。
國內開設工業設計專業的高校有數百所，工程技術課程在專業教學中的比重各校互有差異。如何把握好教材的廣度、深度才能使本書的適應面廣些（包括其他非機專業）？各章各節的內容怎樣才算繁簡適宜、增刪得當？這是修訂中頗感難以拿捏決斷之處。編者衷心期待多多得到這方面的指教，也希望讀者對本書第3版繼續關注，并提出更多的批評指正和改進建議。
編者本書于2002年7月發行第1版，至2007年8月第4次印刷，累計印刷14000冊。由于當時交稿的時限較為緊迫，第1版在不少方面未能達到既定的編寫要求，這一直是編者的一個心結。2006年本書入選為教育部“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”，這才得到機會進行期待已久的修訂。本次修訂繼續秉承“適專業、寬而淺、重實例、重應用”的原則，但改寫的篇幅較多，對比第1版，主要有以下方面的改進：
1）盡量采用日用工業品作為講解的示例和作業分析的對象。因為日用品比機械生產設備更貼近學生生活，看得見、摸得著、容易懂，也更符合設計專業及其他非機類專業的工作實際。
2）加大了第二篇各章中實踐性作業的比例，通過作業引導學生去觀察實物、分析實物、動手拆裝產品實物，擺脫“抄書答題”的桎梏，使學生在結合實際中學得更加靈活、牢靠和有趣。附錄機械設計基礎綜合作業是本書的特色所在，內有三種類型近80個大作業題，涉及百種以上的日用產品，學生可任選一個題目，通過自我鉆研來有效地鞏固和加深對課程的學習和掌握。
3）改正了第1版中的一些差錯，削減了部分較深的內容和較難的作業題。
4）制作配套的電子課件，以便利任課教師的課堂教學。課件中還附有習題解答，給出了書中所有計算題的解題步驟和答案，這也是為減輕教師的工作負擔而提供的。
參與編寫本書第1版的老師，有的工作已有所變動，有的正忙于其他任務而無法分心，因此，此次修訂工作由阮寶湘、邵祥華承擔。但第2版的編者署名仍維持第1版的原樣不變。第2版由北京理工大學簡召全、吳永健兩位教授主審，編者對他們認真細致的工作和所提的寶貴意見深表感謝。
曾經來信給本書第1版提出意見和建議的，有講授這門課程的教師，也有學習這門課程的在校學生，他們的意見不僅有價值，而且還讓編者感受到了社會的關心和幫助。編者由衷地期待本書第2版能得到更多的批評指正和改進建議。
編者于北京工業設計是一個相對年輕的專業，我國多數高校建立這個專業（系）的時間還不是很長，所以本專業的工程基礎課程一般聘請外系的教師來主講。全國高等學校工業設計專業第二屆教學指導組在討論到這種現狀時，指出存在以下兩個值得關注的現象：第一，外系教師不易在短時間內熟悉本專業的需要，使得適當地把握課程的深廣度和使課程內容結合專業實際都有一定難度；第二，工程基礎各門課程由不同系的教師來講授，教材也由他們分別選用，那么各課程之間的互相貫通銜接也難免出現問題。在這些工程基礎課程中，當然包括“工程力學”和“機械設計基礎”這兩門課程。鑒于此，教學指導組討論通過了編寫本專業規劃教材《工業設計機械基礎》的建議，并審議通過了該教材的編寫大綱，目的在于對解決上述問題進行初步的實踐和探索。這就是本教材產生的背景。
非機類專業教材把《工程力學》和《機械設計基礎》合成一冊《機械基礎》，已經不乏先例。本教材沿用這種做法，主要著眼于兩者的貫通銜接。這既不妨礙在教學計劃中仍把它們分列為兩門課，也不影響分別聘請兩位教師來授課。由于一般不會有哪個學校只開其中一門課而不開另一門，相信合冊比分冊能給教學雙方都帶來一些方便。
本教材在編寫中力求遵循“適專業、寬而淺、重實例、重應用”的要求。專業的培養目標是工業設計師，需要一定寬度的力學和機械知識，但不可能也沒必要達到機械專業的深度。在工程力學部分中，教材突出了靜力學和材料力學的基本概念和結論；提供基本計算方法的目的，是讓學生掌握的知識能從定性向定量的層面有初步的延伸，這對本科層次的人才培養是需要的。但計算公式的推導一般都加以精簡了。機械設計部分中，常用機構、連接、各種傳動、軸系零部件等基本內容，都從實用出發，著重于闡明特性對比和適用場合。一般機械基礎教材的例題和習題常限于生產機械的范圍，本教材補充了一些生活日用品的例子，以期貼近專業。工業設計的核心是創新，而結構創新往往就是功能創新的基礎，這應該是本專業學生學習本課程的重點之一，對此本教材也在例題和習題中盡量加以體現。在第三篇“產品機構與結構圖例”中，還提供了三大類、近40種產品的立體透視圖，作為學生的參考閱讀材料。希望它們既能給學生提供創新設計的借鑒，又能激發學生創新設計的熱情。本書的附錄為課程的“大作業指南”，闡明了“課程論文”和“課程設計”兩類大作業的目的、要求和方法，還給出了幾十個適合于工業設計專業特點的題目。編者的初步教學實踐表明，學生對這樣的大作業是歡迎和有興趣的，能提高本課程的教學效果。希望使用本教材的老師和學生，通過實踐，把改進大作業的意見和好的作業題目反饋給本書編者，讓更多的學校能分享你們的寶貴經驗。
在各個學校的教學計劃中，“工程力學”和“機械設計基礎”這兩門課程的課時數頗有差異，加之本專業有從理工類招生的，也有從藝術類招生的，因此，各校對這兩門課在要求上存在多樣性是客觀現實。這種多樣性對我國設計教育整體而言，是好事；不可能也不應該強求一致。當然，既然如此，就不可能有任何一本教材能適用于所有的學校。本教材的基本對象為理工類招生的工業設計專業本科生。但本教材對較深的理論均已刪削，例如，書中公式基本上都以初等數學的形式給出（只在個別地方出現微積分符號，可以跳過去，不影響對主要內容的理解），因此也可供藝術類招生的工業設計專業本科生、理工類招生的工業設計專業大專生參考。
本書由北京理工大學阮寶湘主編。參加編寫的有北京理工大學阮寶湘、邵祥華（第一、二、三、四章，附錄），北京機械工業學院高炳學（第五、六章，第十章的第一、二節），北京工商大學張寶剛（第七、八、九章），湖南大學鐘家珍、胡錦（第十一、十二、十三章，第十章的第三節）。全書由北京理工大學吳永健教授主審。
由于作者水平所限，書中難免存在種種缺點與不當，懇切期待讀者給予批評指正。
編者于北京
第3版前言
第2版前言
第1版前言
第一篇工程力學基礎
第一章工程力學的基本概念 / 2
第一節工程力學與工業設計 / 2
第二節工程力學的研究對象與基本內容 / 8
第三節剛體與變形固體力與力系 / 8
第四節靜力學公理 / 10
第五節約束與約束反力 / 12
第六節分離體與受力圖 / 15
習題與作業 / 19
第二章構件與產品的靜力分析 / 22
第一節平面力系的簡化與合成 / 22
第二節平面力系平衡問題的求解 / 30
第三節空間力系簡介超靜定的概念 / 40
第四節物體的重心和平面圖形的形心 / 43
第五節摩擦與摩擦力 / 48
第六節功與功率 / 56
習題與作業 / 60
第三章構件與產品的強度分析 / 65
第一節材料力學的研究目的桿件的基本變形形式 / 65
第二節內力、應力與應變 / 67
第三節材料在拉伸和壓縮時的力學性能 / 72
第四節拉壓桿的強度 / 76
第五節剪切和擠壓強度 / 79
第六節圓軸抗扭強度 / 84
第七節梁的抗彎強度（一） / 91
第八節梁的抗彎強度（二） / 98
第九節組合變形強度問題簡介 / 105
習題與作業 / 108
第四章構件的剛度、壓桿穩定和動載荷問題 / 113
第一節構件的變形與剛度 / 113
第二節壓桿的穩定性 / 119
第三節動載荷與動應力 / 122
第四節應力集中現象和裂紋問題 / 125
第五節交變應力與疲勞強度簡介 / 128
習題與作業 / 130
第一篇《工程力學基礎》篇后語設計專業的
學生怎樣解讀力學公式——從張飛的虎須談起
/ 132
第二篇機械設計基礎
第五章機械設計概述 / 136
第一節機械結構在設計中的地位 / 136
第二節機械設計的基本要求和一般程序 / 139
第三節機械結構的常用材料及其選用原則 / 144
第四節零件的結構工藝性和造型因素 / 151
習題與作業 / 157
第六章機械零件基礎 / 160
第一節連接 / 160
第二節軸與聯軸器 / 170
第三節軸承 / 179第四節彈簧 / 187
習題與作業 / 195
第七章常用機構 / 198
第一節運動副、機構與機構運動簡圖 / 198
第二節平面連桿機構 / 202
第三節凸輪機構和螺旋機構 / 209
第四節間歇運動機構 / 216
第五節機構的擴展與組合 / 220
習題與作業 / 221
第八章機械傳動基礎 / 224
第一節帶傳動 / 224
第二節鏈傳動 / 230
第三節齒輪傳動 / 234
第四節輪系與減速器 / 248
第五節液壓傳動簡介 / 253
參考資料常用機械傳動形式的性能對比 / 255
習題與作業 / 256
附錄 / 258
附錄A機械設計基礎綜合作業 / 258
附錄A1第一類綜合作業撰寫產品結構的分析報告 / 258
附錄A2第二類綜合作業繪制產品結構圖 / 263
附錄A3第三類綜合作業制作產品機構的可動模型 / 264
附錄B產品結構的圖例與剖析（學生自學閱讀材料） / 265
附錄B1日用小產品 / 266
附錄B2靈巧、便捷機構 / 269
附錄B3幾種專用機構 / 271
附錄B4電烤爐和臺式電扇 / 274
附錄B5機箱機殼 / 277
參考文獻 / 282
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