机械设计课程设计PDF电子书下载

第1篇 机械设计课程设计 1

第1章 绪论 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步骤 2

1.4 机械设计课程设计中应正确对待的几个问题 3

第2章 传动装置总体设计 4

2.1 确定传动方案 4

2.2 选择电动机 7

2.3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 10

2.4 计算传动装置的运动和动力参数 12

第3章 传动零件设计 15

3.1 减速器外传动零件设计 15

3.1.1 普通V带传动 15

3.1.2 链传动 15

3.1.3 开式齿轮传动 15

3.2.3 蜗杆传动 16

3.2.2 圆锥齿轮传动 16

3.2 减速器内传动零件设计 16

3.2.1 圆柱齿轮传动 16

第4章 装配草图设计 18

4.1 初绘减速器装配草图 18

4.1.1 初绘装配草图前的准备 18

4.1.2 初绘装配草图的步骤 18

4.2 轴、轴承及键的校核计算 30

4.2.1 校核轴的强度 30

4.2.2 验算滚动轴承寿命 30

4.3.1 轴系部件的结构设计 31

4.2.3 校核键联接的强度 31

4.3 完成减速器装配草图 31

4.3.2 减速器箱体的结构设计 34

4.3.3 减速器附件设计 39

4.3.4 装配草图的检查及修改 46

第5章 装配图设计 49

5.1 绘制装配图 49

5.2 标注尺寸 49

5.3 标注减速器的技术特性 49

5.4.2 对安装和调整的要求 50

5.4.1 对零件的要求 50

5.4 编写技术要求 50

5.4.3 对润滑的要求 51

5.4.4 对密封的要求 51

5.4.5 对试验的要求 51

5.4.6 对外观、包装和运输的要求 52

5.5 零件编号 52

5.6 编制标题栏和明细表 52

5.7 检查装配图 52

6.1.1 视图 54

第6章 零件图设计 54

6.1 轴类零件图设计 54

6.1.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差 55

6.1.3 技术要求 56

6.2 齿轮类零件图设计 56

6.2.1 视图 56

6.2.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差 56

6.2.3 啮合特性表 56

6.3.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差 57

6.3.1 视图 57

6.2.4 技术要求 57

6.3 箱体零件图设计 57

6.3.3 技术要求 58

第7章 编写设计计算说明书和准备答辩 60

7.1 设计计算说明书的内容 60

7.2 设计计算说明书的要求与注意事项 60

7.3 设计计算说明书的书写格式 61

7.4 准备答辩 61

机械传动的传动比(参考值) 63

机械传动和摩擦副的效率概略值 63

第8章 常用数据和一般标准 63

第2篇 机械设计常用标准和规范 63

图纸幅面(GB4457.1-84) 64

图样比例(GB4457.2-84) 64

明细表格式(本课程用) 64

装配图或零件图标题栏(本课程用) 64

机构运动简图符号(GB4460-84) 65

标准尺寸(直径、长度、高度等)(GB2822-81) 66

中心孔尺寸(GB145-85) 66

燕尾导轨砂轮越程槽(GB6403.5-86) 67

矩形导轨砂轮越程槽(GB6403.5-86) 67

零件倒圆与倒角(GB6403.4-86) 67

回转面及端面砂轮越程槽(GB6403.5-86) 68

插齿空刀槽(JB/ZQ4239-86) 68

齿轮滚刀外径尺寸(GB6083-85) 68

铸造斜度(JB/ZQ4257-86) 68

铸造过渡斜度(JB/ZQ4254-86) 68

灰铸铁(GB9439-88) 69

球墨铸铁(GB1348-88) 69

9.1 黑色金属材料 69

第9章 常用材料 69

碳素结构钢(GB700-88) 70

优质碳素结构钢(GB699-88) 70

合金结构钢(GB3077-82) 71

一般工程用铸造碳钢(GB5676-85) 71

9.2 有色金属材料 72

铸造铜合金(GB1176-87)、铸造铝合金(GB1173-86)、铸造轴承合金(CB1174-74) 72

9.3 型钢及型材 73

热轧等边角钢(GB9787-88) 73

热轧圆钢和方钢尺寸(GB702-86) 73

热轧钢板(CB709-88) 74

冷轧钢板和钢带(GB708-88) 74

热轧槽钢(GB707-88) 74

热轧工字钢(GB706-88) 74

9.4 非金属材料 75

常用工程塑料 75

工业用毛毡(FJ314-81) 75

耐油橡胶板(GB5574-85)、软钢纸板(QB365-81) 75

第10章 螺纹、键、花键、销联接 76

10.1 螺纹 76

普通螺纹 76

梯形螺纹(CB5796-86) 77

10.2 螺栓、双头螺柱、螺钉 78

六角头螺栓—A和B级(GB5782-86) 78

六角头螺栓—全螺纹—A和B级(GB5783-86) 80

六角头铰制孔用螺纹—A和B级(GB27-88) 81

双头螺柱bm=1d(CB897-88)、bm=1.25d(GB898-88)、bm=1.5d(GB899-88) 82

内六角圆柱头螺钉(GB70-85) 83

开槽锥端紧定螺钉(GB71-85)、开槽平端紧定螺钉(GB73-85)、开槽长圆柱端紧定螺钉(GB75-85) 84

开槽盘头螺钉(GB67-85)、开槽沉头螺钉(CB68-85) 85

吊环螺钉(GB825-88) 86

1型六角螺母-A和B级(GB6170-86)、六角薄螺母-A和B级-倒角(GB6172-86) 87

10.3 螺母 87

10.4 垫圈 88

小垫圈-A级(GB848-85)、平垫圈-A级(GB97.1-85)、平垫圈-倒角型-A级(GB97.2-85) 88

标准型弹簧垫圈(GB93-87)、轻型弹簧垫圈(GB859-87) 88

10.5 螺纹零件的结构要素 89

螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角(GB3-79) 89

普通粗牙螺纹的余留长度、钻孔余留深度(JB/ZQ4247-86)、攻丝前钻孔用麻花钻直径(JB/Z228-85) 90

螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸 90

普通平键和键槽尺寸 91

10.6 键、花键 91

矩形花键尺寸、公差(GB1144-87) 92

10.7 销 93

圆柱销(GB119-86)、圆锥销(GB117-86) 93

螺尾锥销(GB881-86) 93

第11章 轴系零件的紧固件 94

螺钉紧固轴端挡圈(GB891-86)螺栓紧固轴端挡圈(GB892-86) 94

孔用弹性挡圈-A型(GB893.1-86) 95

轴用弹性挡圈-A型(GB894.1-86) 96

圆螺母(GB812-88)圆螺母用止动垫圈(GB858-88) 97

第12章 滚动轴承 98

12.1 常用滚动轴承 98

深沟球轴承(GB276-89) 98

圆柱滚子轴承(GB283-87) 99

角接触球轴承(GB292-83) 100

圆锥滚子轴承(CB297-84) 102

推力球轴承(GB301-84) 104

安装推力轴承的外壳孔公差带 106

安装推力轴承的轴公差带 106

安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带 106

安装向心轴承和角接触轴承的轴公差带 106

12.2 滚动轴承的配合(GB275-84) 106

轴和外壳孔的形位公差 107

配合表面的粗糙度 107

12.3 向心推力轴承和推力球轴承的轴向游隙 107

第13章 润滑与密封 108

13.1 润滑剂 108

常用润滑油的主要性质和用途 108

常用润滑脂的主要性质和用途 108

旋盖式油杯(GB1154-89) 109

压配式压注油杯(CB1155-89) 109

13.2 油杯 109

直通式压注油杯(CB1152-89) 109

13.3 密封件 110

毡圈油封型式和尺寸(JB/ZQ4606-86) 110

毡圈油封及槽(FJ145-79) 110

O形橡胶密封圈(GB3452·1-82) 110

J型无骨架橡胶油封(HG4-338-66) 111

内包骨架旋转轴唇形密封圈(CB9877.1-88) 111

迷宫密封槽 111

油沟式密封槽(JB/ZQ 4245-86) 111

长形油标(GB1161-89) 112

管状油标(GB1162-89) 112

13.4 油标、油尺 112

压配式圆形油标(GB1160.1-89) 112

油尺 113

13.5 油塞、挡油环、甩油环 113

外六角螺塞(JB/ZQ4450-86)、纸封油圈(ZB71-62)、皮封油圈(ZB70-62) 113

挡油环、甩油环 113

通气器 114

通气帽 114

提手式通气器 114

通气塞 114

13.6 通气器 114

13.7 轴承盖与轴承套杯 115

螺钉联接式轴承盖 115

嵌入式轴承盖 115

轴承套杯 115

第14章 联轴器、离合器 116

凸缘联轴器(GB5843-86) 116

弹性套柱销联轴器(GB4323-84) 117

弹性柱销联轴器(GB5014-85) 118

梅花形弹性联轴器(CB5272-85) 119

十字滑块联轴器 120

简易传动用矩形牙嵌式离合器 121

矩形、梯形牙嵌式离合器 121

第15章 公差配合、形位公差与表面粗糙度 122

15.1 公差与配合(GB1800、1801、1804-79) 122

标准公差数值(GB1800-79) 122

优先配合特性及应用举例 123

轴的各种基本偏差的应用 123

轴的极限偏差 124

孔的极限偏差 126

15.2 形状和位置公差(GB1184-80) 128

直线度、平面度公差 128

圆度、圆柱度公差 128

平行度、垂直度、倾斜度公差 129

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 130

取样长度l和评定长度ln的选用(参考) 131

15.3 表面粗糙度 131

评定表面粗糙度的参数及其数值(CB1031-83) 131

加工方法与表面粗糙度Ra值的关系 132

与公差带代号相适应的Ra值 132

第16章 渐开线圆柱齿轮精度、锥齿轮精度和圆柱蜗杆、蜗轮精度 133

16.1 渐开线圆柱齿轮精度(GB10095-88) 133

16.1.1 精度等级与检验要求 133

齿轮各项公差的分组 133

齿轮第Ⅱ组精度与圆周速度的关系 133

推荐的圆柱齿轮和齿轮副检验项目的名称、代号和定义 134

推荐的圆柱齿轮和齿轮副检验项目 134

16.1.2 齿轮副的侧隙规定 135

齿厚极限偏差 135

齿厚极限偏差代号 135

齿厚极限偏差E？参考值 136

16.1.3 图样标注 136

16.1.4 齿轮精度数值表 136

齿轮有关F？、Fw、ff、fpt、fpb及Fβ值 136

齿坯基准面径向和端面圆跳动公差 137

公法线长度L′(m=1，α=20°) 137

齿轮表面粗糙度Ra推荐值 137

中心距极限偏差±fa值 137

齿坯尺寸和形状公差 137

轴线平行度公差 137

接触斑点 137

假想齿数系数K(αn=20°) 138

公法线长度△L′ 139

非变位直齿圆柱齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高(α=20°，h? a=1) 139

推荐的锥齿轮和锥齿轮副检验项目 140

锥齿轮第Ⅱ组精度等级的选择 140

锥齿轮各项公差的分组 140

16.2 锥齿轮精度(GB11365-89) 140

16.2.1 精度等级及检验要求 140

推荐的锥齿轮和锥齿轮副检验项目的名称、代号和定义 141

16.2.2 锥齿轮副的侧隙规定 142

最小法向侧隙值jnm ？n 142

法向侧隙公差种类与最小侧隙种类对应关系 142

齿厚公差T-？值 142

锥齿轮有关E-？？与E-？△值 143

16.2.3 图样标注 143

锥齿轮齿距累积公差Fp值 144

接触斑点 144

16.2.4 锥齿轮精度数值表 144

锥齿轮有关Fr、±Fpt值 144

锥齿轮副检验安装误差项目±f？、±fAM与±EΣ值 145

16.2.5 锥齿轮齿坯公差 145

齿坯轮冠距与顶锥角极限偏差 145

齿坯尺寸公差 145

齿坯顶锥母线跳动和基准端面跳动公差 145

锥齿轮表面粗糙度R？推荐值 145

第Ⅱ公差组精度等级与蜗轮圆周速度关系 146

蜗杆、蜗轮和蜗杆传动各项公差的分组 146

16.3 圆柱蜗杆、蜗轮精度(GB10089-88) 146

16.3.1 精度等级与检验要求 146

推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的检验项目 147

推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动检验项目的名称、代号和定义 147

16.3.2 蜗杆传动的侧隙规定 149

侧隙种类和最小法向侧隙 149

最小法向侧隙jnm？n值 149

蜗杆齿厚上偏差(Essl)中的制造误差补偿部分Es△值 149

16.3.3 图样标注 150

蜗轮齿厚公差T？2值 150

蜗杆齿厚公差T？1值 150

16.3.4 蜗杆、蜗轮和蜗杆传动精度数值表 151

蜗杆的公差和极限偏差±fpx、fp？L和f？1值 151

蜗轮齿距累积公差Fp值 151

蜗轮的公差和极限偏差F？±fpt和？f2值 151

蜗杆、蜗轮表面粗糙度Ra推荐值 152

蜗杆、蜗轮齿坯基准面径向和端面跳动公差 152

蜗杆、蜗轮齿坯尺寸和形状公差 152

16.3.5 蜗杆、蜗轮的齿坯公差 152

传动有关极限偏差±fα、±fx及±fΣ值 152

接触斑点 152

第17章 电动机 153

17.1 Y系列三相异步电动机(JB3074-82) 153

Y系列三相异步电动机技术数据 153

Y系列电动机安装代号 154

17.2 Y系列电动机的安装及外形尺寸机座带底脚，端盖无凸缘(B3、B6、B7、B8、V5、V6型) 154

机座不带底脚，端盖有凸缘(B5、V3型)、立式安装，机座不带底脚，端盖有凸缘，轴伸向下(V1型) 155

单级圆柱齿轮减速器 158

第3篇 参考图例 158

1 减速器装配图 158

单级圆柱齿轮减速器 160

单级圆柱齿轮减速器(上下轴布置) 162

两级圆柱齿轮减速器 164

两级圆柱齿轮减速器 166

两级圆柱齿轮减速器(新型结构箱体) 168

两级圆柱齿轮减速器(同轴式，焊接结构箱体) 170

单级圆锥齿轮减速器 172

圆锥—圆柱齿轮减速器 174

蜗杆减速器(蜗杆下置式) 176

蜗杆减速器(蜗杆上置式) 178

蜗杆减速器(立式) 180

蜗杆减速器(大端盖结构) 182

蜗杆—齿轮减速器 184

2.减速器零件图 186

箱盖 186

箱座 188

齿轮轴 189

大齿轮 190

轴 191

小圆锥齿轮轴 192

大圆锥齿轮 193

蜗杆 194

蜗轮 195

蜗轮轮芯 196

蜗轮轮缘 196

附录 机械设计课程设计题目 197

参考文献 203