机械设计课程设计 修订版PDF电子书下载

第一篇　机械设计课程设计指导书 1

第一章　概述 1

1.1　机械设计课程设计的目的 1

1.2　机械设计课程设计的内容 1

1.3　机械设计课程设计的方法和步骤 2

1.4　机械设计课程设计中应注意的几个问题 2

第二章　传动装置的总体设计 4

2.1　分析或确定传动方案 4

2.2　选择电动机 7

2.3　确定传动装置总传动比和分配传动比 8

2.4　计算传动装置的运动和动力参数 9

习题与思考题 12

第三章　传动件设计 13

3.1　减速器外传动件的设计要点 13

3.2　减速器内传动件的设计要点 14

第四章　减速器装配草图的设计 15

4.1　装配草图设计前的准备工作 15

4.2　草图设计的第一阶段 25

装配草图设计第一阶段的自检重点及思考题 34

4.3　轴、轴承及键连接的校核计算 35

4.4　草图设计的第二阶段 36

装配草图设计第二阶段的自检重点及思考题 41

4.5　草图设计的第三阶段 41

装配草图设计第三阶段的自检重点及思考题 56

4.6　装配草图的检查 57

第五章　减速器装配工作图的设计 60

5.1　装配工作图视图的绘制 60

5.2　装配工作图的尺寸标注 61

5.3　装配工作图上零件序号、明细栏和标题栏的编写 62

5.4　编制减速器的技术特性表 63

5.5　编写减速器的技术要求 63

装配工作图设计的自检重点及思考题 65

第六章　零件工作图的设计 67

6.1　对零件工作图的要求 67

6.2　轴类零件工作图 67

6.3　齿轮类零件工作图 69

6.4　机体零件工作图 72

零件工作图设计的自检重点及思考题 73

第七章　编写设计计算说明书 75

7.1　设计计算说明书的内容 75

7.2　对设计计算说明书的要求和注意事项 75

7.3　书写格式举例 76

第八章　课程设计的总结和答辩 77

第二篇　机械设计常用标准、规范和其他设计资料第九章　常用数据及一般标准与规范 81

9.1　机械传动效率概略值和传动比范围 81

9.2　一般标准 82

一、优先数系和标准尺寸 82

二、锥度与锥角系列 84

三、中心孔 84

四、零件倒圆与倒角 86

五、砂轮越程槽、插齿退刀槽及刨削、插削越程槽 86

六、齿轮滚刀外径尺寸 88

七、弧型键槽铣刀外径尺寸 88

9.3　机械制图一般规范 89

一、图样比例、幅面及格式 89

二、装配图中零部件序号及其编排方法（GB 4458.2—1984） 90

三、技术制图简化表示法（GB/T 16675—1996） 91

9.4　铸件设计一般规范 99

9.5　按铸件设计焊接结构 100

一、焊接结构的壁厚ts 100

二、按铸件设计焊接结构时的注意事项 100

第十章　机械设计中常用材料 103

10.1　黑色金属 103

10.2　有色金属 108

10.3　其他材料 109

第十一章　连接 110

11.1　螺纹及螺纹连接 110

一、螺纹 110

表11.1　普通螺纹基本牙型和基本尺寸（GB/T 192—1981、GB/T 196—1981） 110

表11.2　普通螺纹推荐选用的公差带（摘自GB/T 197/1981） 112

表11.3　螺纹旋合长度（GB/T 197—1981） 112

表11.4　梯形螺纹最大实体牙型尺寸（GB/T 5796.1—1986） 113

表11.5　梯形螺纹基本尺寸、极限尺寸及偏差（GB/T 5796.3—1986、GB/T 5796.4—1986、GB/T 12359—1990） 114

表11.6　梯形内、外螺纹中径选用公差带（GB/T 5796.4—1986） 117

表11.7　梯形螺纹旋合长度（GB/T 5796.4—1986） 117

表11.8　矩形螺纹 117

二、螺纹连接件 118

1．螺栓 118

表11.9　六角头螺栓-C级（GB/T 5780—2000）、六角头螺栓-全螺纹-C级（GB/T 5781—2000） 118

表11.10　六角头铰制孔用螺栓A级和B级（GB/T 27—1988） 119

2．螺柱 120

表11.11　双头螺柱bm=1d（GB/T 897—1988）、bm=1.25d（GB/T 898—1988）、bm=1.5d（GB/T 899—1988） 120

表11.12　等长双头螺栓-B级（GB/T 901—1988） 121

3．螺钉 122

表11.13　内六角圆柱头螺钉（GB/T 70.1—2000） 122

表11.14　吊环螺钉（GB/T 825—1988） 123

表11.15　开槽沉头螺钉（GB/T 68—2000） 124

表11.16　十字槽沉头螺钉（GB/T 819.1—2000）、十字槽盘头螺钉（GB/T 818—2000） 125

表11.17　开槽锥端紧定螺钉（GB/T 71—1985）、开槽平端紧定螺钉（GB/T 73—1985）、开槽长圆柱端紧定螺钉（GB/T 75—1985） 126

4．螺母 127

表11.18　Ⅱ型六角螺母-C级（GB/T 41—2000） 127

表11.19　圆螺母（GB/T 812—2000） 128

5．垫圈 129

表11.20　标准型弹簧垫圈（GB/T 93—1987） 129

表11.21　圆螺母用止动垫圈（GB/T 858—1988） 129

6．挡圈 130

表11.22　螺钉紧固轴端挡圈（GB/T 891—1986）和螺栓紧固轴端挡圈（GB/T 892—1986） 130

表11.23　孔用弹性挡圈-A型（GB/T 893.1—1986） 131

表11.24　轴用弹性挡圈-A型（GB/T 894.1—1986） 132

三、螺纹零件的结构要素 133

表11.25　螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（GB/T 3—1979） 133

表11.26　粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸 134

表11.27　紧固件通孔及沉孔尺寸（GB/T 152.2～152.4—1988、GB/T 5277—1985） 134

11.2　键连接 135

表11.28　普通平键（GB/T 1095—1990、GB/T 1096—1990） 135

11.3　销连接 136

表11.29　圆柱销（GB/T 119—2000）和圆锥销（GB/T 117—2000） 136

第十二章　滚动轴承 137

12.1　滚动轴承 137

表12.1　深沟球轴承（GB/T 276—1994） 137

表12.2　角接触轴承（GB/T 292—1994） 138

表12.3　单列圆柱滚子轴承（GB/T 283—1994） 139

表12.4　单列圆锥滚子轴承（GB/T 297—1994） 141

表12.5　角接触轴承的轴向游隙 144

12.2　滚动轴承座 145

表12.6　剖分式立式滚动轴承座（GB/T 7813—1987） 145

第十三章　联轴器 146

13.1　弹性联轴器 146

表13.1　HL型弹性柱销联轴器（GB 5014—1985） 146

表13.2　TL型弹性套柱销联轴器（GB 4323—1985） 147

表13.3　ML型梅花形弹性联轴器（GB 5272—1985） 149

13.2　固定式刚性联轴器 150

表13.4　凸缘联轴器（GB 5843—1986） 150

13.3　可移式刚性联轴器 152

表13.5　金属滑块联轴器 152

表13.6　夹布胶木滑块联轴器 153

表13.7　尼龙滑块联轴器（JB/ZQ 4384—1986） 154

第十四章　润滑装置、密封件和减速器附件 155

14.1　润滑装置 155

表14.1　接头式压注油杯（GB/T 7940.2—1995） 155

表14.2　旋盖式油杯（GB/T 1154—1989） 155

表14.3　压配式压注油杯（GB/T 7940.4—1995） 156

14.2　密封件 156

表14.4　毡圈油封及槽尺寸（FZ/T 92010—1991） 156

表14.5　内包骨架旋转轴唇形密封圈（GB/T 1387.1—1992） 157

表14.6　液压气动用O形橡胶密封圈（GB/T 3452.1—1992） 158

14.3　减速器附件 158

表14.7　窥视孔及盖板 158

表14.8　简易通气器 159

表14.9　带过滤网的通气器 160

表14.10　压配式圆形油标（GB/T 1160.1—1989） 161

表14.11　长形油标（GB/T 1161—1989） 161

表14.12　管状油标（GB/T 1162—1989） 162

表14.13　杆式油标 162

表14.14　六角螺塞（JB/ZQ 4450—1986）、皮封油圈（ZB 70—1962）、纸封油圈（ZB 71—1962） 163

第十五章　电动机 164

15.1　Y系列三相异步电动机技术数据 164

表15.1　Y系列三相异步电动机的型号及相关数据 164

15.2　Y系列三相异步电动机的外形及安装尺寸 165

表15.2　B3型、机座带底脚和端盖无凸缘的Y系列三相异步电动机的外形及安装尺寸 165

第十六章　公差配合、形位公差及表面粗糙度 166

16.1　公差与配合 166

表16.1　基本偏差系列及配合种类代号（摘自GB/T 1800.2—1998） 166

表16.2　标准公差值（摘自GB/T 1800.3—1998） 166

表16.3　轴的极限偏差值（摘自GB/T 1800.3—1998） 167

表16.4　孔的极限偏差值（摘自GB/T 1800.3—1998） 169

表16.5　基孔制优先、常用配合（摘自GB/T 1801—1999） 170

表16.6　基轴制优先、常用配合（摘自GB/T 1801—1999） 171

16.2　形状和位置公差 171

表16.7　常用形位公差符号 172

表16.8　平行度、垂直度和倾斜度公差（摘自GB/T 1184—1996） 172

表16.9　直线度和平面度公差（摘自GB/T 1184—1996） 173

表16.10　同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差（摘自GB/T 1184—1996） 173

表16.11　圆度和圆柱度公差（摘自GB/T 1184—1996） 174

表16.12　轴和外壳的形位公差（摘自GB/T 275—1993） 174

16.3　表面粗糙度 174

表16.13　Ra的数值（摘自GB/T 1031—1995） 174

Rz的数值（摘自GB/T 1031—1995） 175

表16.14　表面粗糙度Ra值的应用范围 175

表16.15　轴和孔的表面粗糙度参数推荐值 176

表16.16　齿面表面粗糙度推荐极限值（摘自GB/Z 1860.4—2002） 176

第十七章　齿轮及蜗杆、蜗轮的精度 177

17.1　渐开线圆柱齿轮的精度 177

一、精度等级及其选择 177

表17.1　齿轮的精度等级及其选择 177

二、检验项目的选用 178

表17.2　推荐的齿轮检验组 178

三、齿轮各种偏差允许值 179

表17.3　±fpt、Fp、Fα、ffα、fHα、Fr、fi′、Fi′、Fw和±Fpk偏差允许值（摘自GB/T 10095.1～2—2001） 179

表17.4　Fβ、ffβ和fHβ偏差允许值（摘自GB/T 10095.1—2001） 180

表17.5　Fi″和fi″公差值（摘自GB/T 10095.1—2001） 180

四、齿侧间隙及其检验项目 181

表17.6　对于中、大模数齿轮最小侧隙jbnmin的推荐数据（摘自GB/Z 18620.2—2002） 181

表17.7　切齿径向进刀公差br值 181

五、齿厚和公法线长度 183

表17.8　标准齿轮分度圆弦齿厚和弦齿高（m=mn=1,α=αn=20°,h* a=h* an=1） 183

表17.9　公法线长度W* k（m=1,α=20°） 184

表17.10　假想齿数系数k（αn=20°） 185

表17.11　公法线长度△W* n 185

六、齿轮副和齿坯的精度 185

表17.12　中心距极限偏差±fa（供参考） 185

表17.13　轴线平行度偏差f∑δ和f∑β 186

表17.14　齿轮装配后接触斑点（摘自GB/Z 18620.4—2002） 186

表17.15　齿坯尺寸公差（供参考） 186

表17.16　齿坯径向和端面圆跳动公差 187

七、图样标注 187

17.2　圆柱蜗杆、蜗轮精度（摘自GB 10089—1988） 187

一、精度等级及其选择 187

表17.17　第Ⅱ公差组精度等级与蜗轮圆周速度关系（仅供参考） 188

二、蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的检验与公差 188

表17.18　蜗杆、蜗轮及其传动的公差与极限偏差和各检验组的应用 188

表17.19　蜗杆的公差和极限偏差值 189

表17.20　蜗轮的公差和极限偏差值 189

表17.21　传动接触斑点和±fa、±fx、±f∑的值 190

三、蜗杆传动的侧隙 190

表17.22　传动的最小法向侧隙jnmin值 190

表17.23　蜗杆齿厚上偏差（Ess1）中的制造误差补偿部分Es△值 191

表17.24　蜗杆齿厚公差Ts1和蜗轮齿厚公差Ts2值 191

四、蜗杆和蜗轮的齿坯公差 191

表17.25 蜗杆和蜗轮齿坯公差 192

五、图样标注 192

第三篇　课程设计参考图例 195

图号01　一级圆柱齿轮减速器 195

图号02　二级展开式圆柱齿轮减速器 197

图号03　二级展开式圆柱齿轮减速器 199

图号04　二级同轴式圆柱齿轮减速器 201

图号05　二级轴装式圆柱齿轮减速器 203

图号06　一级蜗杆减速器（剖分式） 205

图号07　一级蜗杆减速器（整体式） 207

图号08　一级蜗杆减速器（多工位） 209

图号09　二级蜗杆-圆柱齿轮减速器 211

图号10　二级展开式圆柱齿轮减速器（焊接机体） 213

图号11　二级圆锥-圆柱齿轮减速器 215

图号12　圆柱齿轮结构 216

图号13　齿轮零件工作图 217

图号14　蜗杆轴结构 218

图号15　蜗杆轴零件工作图 219

图号16　蜗轮结构 220

图号17　蜗轮零件工作图 222

图号18　轴零件工作图 223

图号19　机体零件工作图 225

图号20　机盖零件工作图 227

图号21　轴承端盖结构 228

图号22　密封装置结构 229

主要参考书 230