机械设计课程设计手册 第4版PDF电子书下载

第一篇 机械设计常用标准和规范 3

第一章 常用数据和一般标准 3

一、常用数据 3

金属材料熔点、热导率及比热容 3

材料线[膨]胀系数α× 10-6℃-1 3

常用材料的[质量]密度 3

常用材料的弹性模量及泊松比 4

机械传动和摩擦副的效率概略值 4

各种传动的传动比（参考值） 5

黑色金属硬度对照表 5

常用材料的摩擦因数 5

物体的摩擦因数 6

滚动摩擦力臂 6

常用法定计量单位及换算关系 7

二、一般标准 8

图纸幅面、图样比例 8

明细表格式（本课程用） 8

装配图或零件图标题栏格式（本课程用） 8

机构运动简图符号 9

标准尺寸（直径、长度、高度等） 11

滚花 11

圆锥的锥度与锥角系列 12

一般用途圆锥的锥度与锥角 12

特殊用途圆锥的锥度与锥角 12

中心孔 13

中心孔表示法 13

齿轮滚刀外径尺寸 13

齿轮加工退刀槽 14

插齿空刀槽 14

滚切人字齿轮退刀槽 14

滑移齿轮的齿端倒圆和倒角尺寸（参考） 14

三面刃铣刀尺寸 14

砂轮越程槽 15

回转面及端面砂轮越程槽的形式及尺寸 15

平面砂轮及V形砂轮越程槽 15

燕尾导轨砂轮越程槽 15

矩形导轨砂轮越程槽 15

刨切越程槽 15

零件倒圆与倒角 16

倒圆、倒角形式 16

倒圆、倒角（45°）的四种装配形式 16

倒圆、倒角尺寸 16

与直径φ相应的倒角C、倒圆R的推荐值 16

内角倒角、外角倒圆时Cmax与R1的关系 16

圆形零件自由表面过渡圆角（参考） 16

圆柱形轴伸 17

机器轴高 17

轴肩和轴环尺寸（参考） 17

操作件 18

定位手柄座 18

手柄球 18

手柄套 19

手柄杆 19

铸件最小壁厚（不小于） 20

铸造斜度 20

铸造过渡斜度 20

铸造外圆角 20

铸造内圆角 20

焊缝符号表示法 21

基本符号 21

补充符号 21

焊缝尺寸符号 22

焊缝尺寸符号及其标注位置 22

焊缝符号应用举例 23

第二章 材料 24

一、黑色金属材料 24

钢的常用热处理方法及应用 24

常用热处理工艺及代号 24

灰铸铁 25

球墨铸铁 25

一般工程用铸造碳钢 26

碳素结构钢 26

优质碳素结构钢 27

弹簧钢 28

合金结构钢 29

非调质机械结构钢 30

二、型钢及型材 31

冷轧钢板和钢带 31

热轧钢板和钢带 31

热轧圆钢直径和方钢边长尺寸 32

热轧等边角钢 32

热轧槽钢 33

热轧工字钢 33

三、有色金属材料 34

铸造铜合金、铸造铝合金和铸造轴承合金 34

铸造铜合金 34

铸造铝合金 34

铸造轴承合金 34

铜及铜合金拉制棒材的力学性能 35

铜及铜合金板材的力学性能 35

铝及铝合金挤压棒材的力学性能 36

铝及铝合金板带的力学性能 36

四、工程塑料 37

五、常用材料大致价格比 37

第三章 螺纹连接和螺纹零件结构要素 38

一、螺纹 38

普通螺纹基本尺寸 38

普通螺纹旋合长度 39

米制锥螺纹 39

55°密封管螺纹 40

55°非密封管螺纹 40

梯形螺纹设计牙型尺寸 41

梯形螺纹直径与螺距系列 41

梯形螺纹基本尺寸 41

二、螺栓、螺柱、螺钉 42

六角头螺栓—A和B级、六角头螺栓—全螺纹—A和B级 42

六角头铰制孔用螺栓—A和B级 43

六角头螺杆带孔螺栓—A和B级 43

双头螺柱bm =d、bm=1.25d、bm=1.5d 44

地脚螺栓 45

内六角圆柱头螺钉 45

十字槽盘头螺钉、十字槽沉头螺钉 46

开槽盘头螺钉、开槽沉头螺钉 47

紧定螺钉 48

吊环螺钉 49

三、螺母 50

I型六角螺母—A和B级、六角薄螺母—A和B级—倒角 50

I型六角开槽螺母—A和B级 50

四、垫圈 51

小垫圈、平垫圈 51

标准型弹簧垫圈、轻型弹簧垫圈 51

外舌止动垫圈 52

工字钢、槽钢用方斜垫圈 52

五、螺纹零件的结构要素 53

普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角 53

单头梯形外螺纹与内螺纹的退刀槽 53

螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸 54

普通粗牙螺纹的余留长度、钻孔余留深度 54

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸 55

扳手空间 55

第四章 键连接和销连接 56

一、键连接 56

平键连接的剖面和键槽尺寸、普通平键的形式和尺寸 56

导向平键的形式和尺寸 57

矩形花键的尺寸、公差 58

二、销连接 59

圆柱销、圆锥销 59

螺尾锥销 59

内螺纹圆柱销、内螺纹圆锥销 60

开口销 60

无头销轴、销轴 61

第五章 轴系零件的紧固件 62

—、挡圈 62

轴肩挡圈 62

锥销锁紧挡圈、螺钉锁紧挡圈 62

轴端挡圈 63

螺钉紧固轴端挡圈 63

螺栓紧固轴端挡圈 63

轴端单孔挡圈的固定 63

孔用弹性挡圈—A型 64

轴用弹性挡圈—A型 65

二、圆螺母 66

圆螺母、小圆螺母 66

三、圆螺母用止动垫圈 67

四、轴上固定螺钉用的孔 67

轴上固定螺钉用孔 67

第六章 滚动轴承 68

一、常用滚动轴承 68

深沟球轴承 68

圆柱滚子轴承 71

调心球轴承 73

调心滚子轴承 75

滚针轴承 76

角接触球轴承 77

圆锥滚子轴承 79

推力球轴承 82

二、滚动轴承的配合 85

向心轴承载荷的区分 85

安装向心轴承的轴公差带代号 85

安装向心轴承的孔公差带代号 85

安装推力轴承的轴和孔公差带代号 86

轴和外壳的几何公差 86

配合面的表面粗糙度 86

三、滚动轴承座 87

滚动轴承立式轴承座 87

四、其他 88

向心推力轴承和推力轴承的轴向游隙（参考） 88

0级向心轴承公差 88

第七章 润滑与密封 89

一、润滑剂 89

常用润滑油的主要性质和用途 89

常用润滑脂的主要性质和用途 90

二、润滑装置 90

直通式压注油杯 90

接头式压注油杯 91

压配式压注油杯 91

旋盖式油杯 91

压配式圆形油标 92

长形油标 92

管状油标 93

杆式油标 93

外六角螺塞、纸封油圈、皮封油圈 93

三、密封件 94

毡圈油封及槽 94

液压气动用O形橡胶密封圈 94

旋转轴唇形密封圈的型式、尺寸及其安装要求 95

J形无骨架橡胶油封 96

油沟式密封槽 96

迷宫式密封槽 96

甩油环（高速轴用） 96

甩油盘（低速轴用） 96

第八章 联轴器和离合器 97

一、联轴器轴孔和键槽形式 97

轴孔和键槽的形式、代号及系列尺寸 97

二、联轴器 98

凸缘联轴器 98

GICL型鼓形齿式联轴器 99

滚子链联轴器 100

弹性套柱销联轴器 101

带制动轮弹性套柱销联轴器 102

弹性柱销联轴器 103

梅花形弹性联轴器 104

滑块联轴器 105

三、离合器 106

简易传动用矩形牙嵌式离合器 106

矩形、梯形牙嵌式离合器 106

第九章 极限与配合、几何公差和表面粗糙度 107

一、极限与配合 107

公称尺寸至800 mm的标准公差数值 108

轴的各种基本偏差的应用 109

公差等级与加工方法的关系 110

优先配合特性及应用举例 110

轴的极限偏差 111

孔的极限偏差 116

线性尺寸的未注公差 120

二、几何公差 120

几何特征符号、附加符号及其标注 120

直线度、平面度公差 121

圆度、圆柱度公差 122

平行度、垂直度、倾斜度公差 123

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 124

三、表面粗糙度 125

表面粗糙度主要评定参数Ra、Rz的数值系列 125

表面粗糙度主要评定参数Ra、Rz的补充系列值 125

加工方法与表面粗糙度Ra值的关系 126

表面粗糙度符号代号及其注法 126

表面粗糙度标注方法示例 127

第十章 齿轮传动、蜗杆传动和链传动公差 129

一、渐开线圆柱齿轮精度 129

渐开线圆柱齿轮精度标准体系 129

1.定义与代号 129

轮齿同侧齿面偏差的定义与代号 129

径向综合偏差与径向跳动的定义与代号 132

2.精度等级及其选择 132

各种精度等级齿轮的适用范围 133

按DIN 3960～DIN 3967选择啮合精度和检验项目 134

3.极限偏差值 134

轮齿同侧齿面偏差的允许值 135

径向综合偏差与径向跳动的允许值 138

4.其他检验项目 139

二、锥齿轮精度 145

1.精度等级 145

锥齿轮第Ⅱ公差组精度等级与圆周速度的关系 145

2.公差组与检验项目 145

锥齿轮和齿轮副的公差组及各检验组的应用 146

推荐的锥齿轮和齿轮副的检验项目 146

推荐的锥齿轮及齿轮副检验项目的名称、代号和定义 147

锥齿轮的Fp 、Fpk、Fr和齿轮副的F″iΣc、Fvj值 148

锥齿轮的±fpt、fc和齿轮副的f″iΣc值 148

接触斑点 148

周期误差的公差f′zk值（齿轮副周期误差的公差f′zkc值） 149

齿圈轴向位移极限偏差±fAM值 149

锥齿轮副的f′zzc、 ±EΣ、 ±fa值 150

3.齿轮副侧隙 150

最小法向侧隙jnmin值 151

齿厚公差T-H值 151

最大法向侧隙（jnmax）的制造误差补偿部分E-sΔ值 151

齿厚上极限偏差E-ss值 152

4.齿坯公差 152

齿坯公差值 152

5.图样标注 152

6.锥齿轮和非变位圆柱齿轮的齿厚及齿高 153

非变位直齿圆柱、锥齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高（α0=20°，ha* =1） 153

三、圆柱蜗杆、蜗轮精度 154

1.精度等级和公差组 154

蜗杆、蜗轮及其传动的公差组 154

蜗杆传动的加工方法及应用范围 154

蜗杆、蜗轮部分误差的定义和代号 155

2.蜗杆、蜗轮及传动的检验与公差 156

推荐的蜗杆、蜗轮及其传动的检验项目 156

蜗杆的公差和极限偏差 fh 、fhL、fpx、fpxL、ffl、fr值 156

蜗轮的Fp、Fpk、±fpt、ff2值 157

蜗轮的Fr、F″i、 f″i值 157

蜗杆副接触斑点的要求 158

蜗杆副的±fa、±fx、±fΣ值 158

3.蜗杆传动的侧隙 158

齿厚偏差计算公式 158

蜗杆副的最小法向侧隙jnmin值 159

蜗杆齿厚上偏差（Essl）中的误差补偿部分EsΔ值 160

蜗轮齿厚公差T2、蜗杆齿厚公差T1值 160

4.齿坯公差和蜗杆、蜗轮的表面粗糙度 161

齿坯公差值 161

蜗杆、蜗轮的表面粗糙度Ra推荐值 161

5.图样标注 161

四、传动用短节距精密滚子链和套筒链链轮公差 162

链轮齿根圆直径极限偏差Δdf或量柱测量距极限偏差ΔMR 162

量柱测量距MR 163

第十一章 减速器设计资料 164

铸铁减速器箱体主要结构尺寸 164

凸台及凸缘的结构尺寸 167

起重吊耳和吊钩 167

视孔盖 167

通气器的结构形式及其尺寸 168

圆柱齿轮的结构及其尺寸 169

锥齿轮的结构及其尺寸 170

蜗杆的结构及其尺寸 170

蜗轮的结构及其尺寸 171

凸缘式轴承盖 172

嵌入式轴承盖 172

套杯 172

第十二章 电动机 173

一、Y系列三相异步电动机 173

Y系列（IP44）电动机的技术数据 173

电动机安装代号 174

机座带底脚、端盖无凸缘（B3、B6、B7、B8、V5、V6型）电动机的安装及外形尺寸 174

机座带底脚、端盖有凸缘（B35、V15、V36型）电动机的安装及外形尺寸 175

机座不带底脚、端盖有凸缘（B5、V3型）和立式安装、机座不带底脚、端盖有凸缘、轴伸向下（V1型）电动机的安装及外形尺寸 176

Y系列（IP44）三相异步电动机的参考比价 176

二、YZR、YZ系列冶金及起重用三相异步电动机 177

YZR系列电动机技术数据 177

YZR、YZ系列电动机安装形式及其代号 178

YZR系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM 1002、IM 1004型） 178

YZR系列电动机的安装及外形尺寸（IM3001 、1 M 3003型） 179

YZR系列电动机的安装及外形尺寸（IM3011、IM3013型） 179

YZ系列电动机技术数据 180

YZ系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM 1002 、 IM 1003 、 IM 1004型） 180

YZ系列电动机的安装及外形尺寸（IM3001、IM3003型） 181

三、小功率异步电动机 181

YS系列电动机技术数据 182

YU系列电动机技术数据 182

YC系列电动机技术数据 183

YY系列电动机技术数据 184

YL系列电动机技术数据 184

YS、YU、YY、YL系列电动机的安装尺寸及外形尺寸 185

YC系列电动机的安装尺寸及外形尺寸 186

YS、YU、YC、YY、YL系列IMB35 （IMB36）型电动机的安装尺寸及外形尺寸 187

第二篇 机械设计课程设计指导书 191

第十三章 机械设计课程设计概述 191

一、机械设计课程设计的目的 191

二、机械设计课程设计的内容 191

三、机械设计课程设计的步骤 191

四、机械设计课程设计中应注意的问题 192

第十四章 机械系统总体设计 193

一、机械系统运动方案选择 193

二、动力机选择 194

三、执行机构设计 197

四、传动方案设计 198

第十五章 传动装置总体设计 203

一、计算总传动比及分配各级传动比 203

二、计算传动装置的运动和动力参数 203

第十六章 传动零件的设计计算 205

一、选择联轴器类型及型号 205

二、减速器外传动零件设计 205

三、减速器内传动零件设计 206

四、计算机辅助设计 206

第十七章 总装图和部件装配图的设计 211

一、概述 211

二、减速器装配图设计的准备 212

三、初绘装配底图 212

四、验算轴系零件 227

五、设计和绘制箱体及其附件的结构 228

六、装配底图的检查 237

七、完成装配图 238

八、计算机绘制部件装配工作图 241

第十八章 减速器零件工作图设计 244

一、概述 244

二、视图选择 244

三、尺寸及其偏差的标注 244

四、表面粗糙度的标注 246

五、几何公差的标注 247

六、零件工作图的技术要求 248

七、传动件的啮合参数表 248

八、零件工作图的标题栏 248

九、计算机辅助零件图设计 248

第十九章 编写设计说明书和准备答辩 249

第三篇 参考图例及设计题目 253

第二十章 参考图例 253

图20-1工件运输机总图 254

图20-2卸卷机总图 256

图20-3带式输送机总图 258

图20-4一级圆柱齿轮减速器装配图 260

图20-5直齿圆柱齿轮零件工作图 262

图20-6轴零件工作图 262

图20-7齿轮轴零件工作图 263

图20-8箱盖零件工作图 264

图20-9箱座零件工作图 265

图20-10一级圆柱齿轮减速器装配图（模块式结构） 266

图20-11一级圆柱齿轮减速器结构图 268

图20-12一级立轴圆柱齿轮减速器结构图 269

图20-13二级圆柱齿轮减速器装配图（焊接箱体） 270

图20-14焊接箱座零件工作图 272

图20-15 焊接齿轮零件工作图 274

图20-16二级圆柱齿轮减速器结构图（展开式） 275

图20-17二级圆柱齿轮减速器结构图（同轴式套装轴承） 276

图20-18二级同轴式圆柱齿轮减速器结构图（电动机减速器） 277

图20-19二级圆柱齿轮减速器结构图（同轴式焊接箱体） 278

图20-20一级锥齿轮减速器装配图 280

图20-21二级圆锥-圆柱齿轮减速器结构图 282

图20-22一级圆柱齿轮减速器结构图（立式） 284

图20-23直齿锥齿轮零件工作图 285

图20-24一级蜗杆减速器装配图 286

图20-25一级蜗杆减速器装配图（带风扇） 288

图20-26轴装式蜗杆减速器结构图 290

图20-27二级蜗杆减速器（立式） 291

图20-28二级行星圆柱齿轮减速器结构图 292

图20-29蜗杆零件工作图 293

图20-30蜗轮部件装配图 294

图20-31蜗轮零件工作图 295

第二十一章 设计题目 296

一、带式运输机传动装置的设计 296

二、步进式推钢机设计 298

三、塑封包装机封合机构主传动机构设计 299

四、高架灯提升装置设计 300

五、硬币队列化输送装置设计 301

六、自动盖章机设计 303

七、曲柄连杆式飞剪机设计 303

八、管道机器人 305

参考文献 306