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第1篇 机械设计常用标准 1

第1章 一般标准 1

1.1常用资料和数据 1

1.1.1国家标准代号 1

1.1.2常用材料的密度 3

1.1.3常用材料的弹性模量、切变模量和泊松比 3

1.1.4物体的摩擦因数 3

1.1.5材料的滑动摩擦因数 3

1.1.6机械传动的效率和传动比 4

1.1.7黑色金属硬度及强度换算 5

1.2金属切削加工件的一般标准 6

1.2.1标准尺寸 6

1.2.2锥度与锥角系列 8

1.2.3中心孔 9

1.2.4球面半径 11

1.2.5滚花 11

1.2.6零件倒圆与倒角 12

1.2.7砂轮越程槽 12

1.2.8刨切、插、珩磨越程槽 13

1.2.9退刀槽 13

1.2.10铸件最小壁厚 14

第2章 材料及热处理 15

2.1黑色金属材料 15

2.1.1钢铁（黑色金属材料）材料的分类 15

2.1.2钢铁材料牌号表示方法 16

2.1.3金属材料的力学性能 20

2.2有色金属材料 24

2.3型钢及型材 25

2.3.1热轧圆钢、方钢、六角钢（GB 702—1986、GB 705—1986） 25

2.3.2钢管（GB/T 17395—2008） 27

2.3.3角钢 28

2.3.4热轧工字钢 32

2.3.5热轧槽钢 33

2.4非金属材料 35

2.5常用材料的热处理 35

2.5.1热处理方法分类 35

2.5.2常用金属热处理工艺方法代号的表示方法 37

2.5.3零件工作图上应注明的热处理要求 37

第3章 机械制图标准 39

3.1制图国家标准的基本规定 39

3.1.1图纸幅面和格式（GB/T 14689—2008） 39

3.1.2标题栏（GB/T 10609.1—2008） 39

3.1.3明细栏（GB/T 10609.2—2009） 40

3.1.4比例（GB/T 14690—1993） 41

3.1.5字体（GB/T 14691—1993） 41

3.1.6图线（GB/T 17450—1998，GB/T 4457.4—2002） 42

3.1.7剖面区域的表示法 43

3.2图样的画法 46

3.2.1视图（GB/T 4458.1—2002，GB/T 17451—1998） 46

3.2.2剖视图（GB/T 17452—1998，GB/T 4458.6—2002） 47

3.2.3断面图（GB/T 17452—1998，GB/T 4458.6—2002） 49

3.2.4零件图和装配图 49

3.2.5常见装配结构及其画法示例 52

3.3图样中的标注 53

3.3.1尺寸注法（GB/T 4458.4—2003， GB/T 16675.2—1996） 53

3.3.2尺寸公差和配合在图样中的注法（GB/T 4458.5—2003） 60

3.3.3形状和位置公差的注法（GB/T 1182—2008） 61

3.3.4表面结构表示（GB/T 131—2006） 62

3.4标准件与常用件 64

3.4.1螺纹及螺纹紧固件（（GB/T 4459.1—1995） 64

3.4.2销及其连接 68

3.4.3键及其连接 69

3.4.4齿轮（GB/T 4459.2—2003） 71

第4章 公差配合常用标准 74

4.1极限与配合 74

4.1.1基本概念 74

4.1.2标准公差数值表（GB/T 1800.1—2009） 75

4.1.3轴的基本偏差 75

4.1.4孔的基本偏差 78

4.1.5配合的选择 81

4.2形状和位置公差 85

4.2.1形位公差分类和符号 85

4.2.2直线度、平面度 85

4.2.3圆度、圆柱度 86

4.2.4平行度、垂直度、倾斜度 87

4.2.5同轴度、对称度、圆跳动和全跳动 87

4.3表面结构 88

4.4未注公差 90

第5章 连接 92

5.1螺纹连接 92

5.1.1常用三角螺纹 92

5.1.2螺纹零件的结构要素 96

5.1.3螺纹连接的基本类型 104

5.1.4螺纹连接强度计算 104

5.1.5螺纹连接紧固件材料及力学性能 106

5.1.6螺纹连接标准元件 110

5.2键连接 143

5.2.1键和键连接的类型、特点和应用 143

5.2.2键的选择和键连接的强度校核计算 144

5.2.3键的标准元件 145

5.2.4键和键槽的形位公差、配合及尺寸标注 146

5.3销连接 147

5.3.1销连接的类型、特点和应用 147

5.3.2销的选择和销连接的强度计算 148

5.3.3销的标准元件 150

第6章 常用传动零件设计标准 155

6.1普通V带传动 155

6.1.1V带概述 155

6.1.2普通V带传动的设计计算 161

6.1.3带轮结构及技术要求 162

6.2圆柱齿轮传动 164

6.2.1齿轮传动概述 164

6.2.2渐开线直齿圆柱齿轮的设计计算 167

6.2.3斜齿圆柱齿轮传动计算 171

6.2.4圆柱齿轮的结构 172

6.3直齿圆锥齿轮传动 175

6.3.1圆锥齿轮的基本概念 175

6.3.2直齿圆锥齿轮尺寸计算 176

6.3.3圆锥齿轮传动的强度计算 177

6.3.4锥齿轮的结构 178

6.4蜗杆传动 179

6.4.1蜗杆和蜗轮几何尺寸计算 179

6.4.2普通圆柱蜗杆的强度计算 181

6.4.3蜗杆蜗轮结构 183

第7章 轴和联轴器 184

7.1轴的设计 184

7.1.1轴的设计程序 184

7.1.2轴的常用材料 184

7.1.3轴的结构设计 186

7.1.4轴的强度计算 191

7.2联轴器 200

7.2.1联轴器概述 200

7.2.2联轴器轴孔和连接形式与尺寸 200

7.2.3固定式刚性联轴器 205

7.2.4挠性联轴器 210

第8章 滚动轴承 212

8.1滚动轴承的基本类型 212

8.2滚动轴承的代号 213

8.2.1前置代号 214

8.2.2基本代号 214

8.2.3后置代号 215

8.3滚动轴承的选择计算 219

8.3.1滚动轴承失效形式 219

8.3.2滚动轴承的寿命 219

8.3.3滚动轴承尺寸、精度选择 220

8.3.4滚动轴承当量载荷 221

8.4滚动轴承的组合设计 225

8.4.1轴承配置 225

8.4.2支承结构的基本形式 226

8.4.3轴向固定 228

8.4.4轴承组合的调整 228

8.4.5轴承的配合 229

8.4.6轴承的装拆 230

8.4.7滚动轴承的密封和润滑 230

8.5常用滚动轴承的基本尺寸与数据 230

第9章 润滑和密封 253

9.1润滑 253

9.1.1齿轮传动和蜗杆传动的润滑 253

9.1.2滚动轴承的润滑 255

9.1.3减速器油面指示器 256

9.2密封 258

9.2.1轴伸出端的密封 259

9.2.2箱体接合面的密封 259

9.2.3轴承靠箱体内、外侧的密封 260

9.2.4常用密封装置 262

第10章 电动机 268

10.1电动机的产品与分类 268

10.1.1电动机产品型号 268

10.1.2电机的规格代号 268

10.1.3电机的特殊环境代号 269

10.1.4电动机的补充代号 269

10.1.5电动机的分类 269

10.2电动机的特点功用 269

10.2.1常用电动机的特点用途 269

10.2.2电动机外壳防护分级 271

10.2.3电动机结构及安装形式代号 271

10.3 Y系列电动机外形尺寸与技术数据 274

10.3.1技术数据 274

10.3.2安装及外形尺寸 277

第2篇 机械课程设计指导 281

第11章 机械课程设计总论 281

11.1机械设计课程设计的目的和内容 281

11.1.1机械设计课程设计的目的 281

11.1.2机械设计课程设计的内容 281

11.2机械设计课程设计的步骤 283

11.3机械设计课程设计应注意的问题 283

11.4课程设计任务书 286

11.5机械设计课程设计选题 288

11.5.1课程设计的选题原则 288

11.5.2课程设计题目 288

第12章 机械传动装置总体设计 292

12.1机械传动装置方案确定 292

12.2选择电动机 294

12.2.1选择电动机类型和结构形式 295

12.2.2确定电动机的容量 295

12.2.3确定电动机的转速 296

12.3传动装置总传动比计算及各级传动比的分配 296

12.4传动装置的运动参数和动力参数的计算 298

12.5传动装置总体设计实例 299

第13章 机械工程设备传动系统实例 303

13.1汽车变速箱 303

13.1.1东风EQ1090E汽车五挡变速器 303

13.1.2解放CA1040系列轻型载货汽车变速器 304

13.1.3一汽大众奥迪100型轿车变速器 306

13.1.4斯太尔重型汽车用的ZFS6-90型变速器 307

13.2机床主传动系统 308

13.2.1 CA6140型普通车床传动系统 308

13.2.2 CM6132型精密普通车床传动系统 309

13.2.3 M1432A型机床主传动系统 309

13.2.4 SG8630型高精度丝杠车床传动系统 313

13.2.5 Y3150E型滚齿机传动系统 315

13.2.6 T68型卧式镗床的传动系统 318

13.2.7其他机床传动系统介绍 318

13.3工程机械变速箱 322

第14章 减速器传动零件的计算实例 327

14.1减速器类型、特点及应用 327

14.1.1减速器的类型 327

14.1.2常用减速器的传动形式、特点及应用 327

14.2减速器外部传动零件的计算实例 330

14.2.1普通V带传动的计算实例 330

14.2.2开式齿轮传动的计算实例 332

14.3减速器内部传动零件的计算实例 334

14.3.1闭式直齿圆柱齿轮传动的计算实例 335

14.3.2斜齿圆柱齿轮传动的计算实例 337

14.3.3直齿圆锥齿轮传动的计算实例 341

14.3.4蜗杆传动的计算实例 342

第15章 轴系零件的计算实例 348

15.1轴的结构尺寸设计及计算实例 348

15.2滚动轴承的选择及计算实例 353

15.3平键的选择与计算实例 354

第16章 减速器草图设计 356

16.1绘制减速器结构草图内容和步骤 356

16.1.1绘制减速器结构草图的目的 356

16.1.2绘制减速器装配草图的设计内容 356

16.1.3绘制减速器结构草图的要求 356

16.1.4绘制减速器结构草图的步骤 357

16.2减速器箱体结构尺寸的设计计算 357

16.3减速器附件标准及设计 361

16.3.1窥视孔 361

16.3.2通气器 362

16.3.3油塞 363

16.3.4油标装置 364

16.3.5定位销 365

16.3.6启盖螺钉 366

16.3.7起吊装置 366

16.3.8轴承端盖 368

16.4减速器箱体结构设计应注意的一些问题 370

16.5减速器草图的检查和修正 374

第17章 减速器装配工作图设计 378

17.1完成装配图全部视图的基本要求 378

17.2完成装配图的内容 378

17.2.1标注尺寸 379

17.2.2编写零件序号 380

17.2.3编制减速器技术特征 380

17.2.4制订技术要求 380

17.2.5填写标题栏和明细表 381

第18章 零件工作图设计 382

18.1零件工作图基本内容 382

18.2轴零件工作图的设计和绘制 383

18.2.1选择视图 383

18.2.2标注尺寸 383

18.2.3标注尺寸公差及形位公差 383

18.2.4标注表面粗糙度轮廓 384

18.2.5技术要求 384

18.2.6轴的零件工作图 384

18.3圆柱齿轮零件工作图设计 384

18.3.1选择视图 385

18.3.2标注尺寸 385

18.3.3标注尺寸公差和形位公差 385

18.3.4标注表面粗糙度轮廓 385

18.3.5编写啮合特性表 386

18.3.6编写技术要求 388

18.3.7圆柱齿轮工作图 388

18.4圆锥齿轮零件工作图设计 388

18.5蜗杆蜗轮零件工作图设计 389

18.6铸造箱体零件工作图设计 390

18.6.1视图 390

18.6.2标注尺寸 391

18.6.3标注尺寸公差、形位公差和表面粗糙度轮廓 391

18.6.4编写技术要求 392

18.6.5铸造箱体零件工作图 392

第19章 编写课程设计计算说明书和答辩准备 393

19.1设计计算说明书的编写内容 393

19.2设计计算说明书的编写要求 393

19.3答辩材料准备 394

第3篇 减速器参考图例 396

第20章 减速器装配图例 396

第21章 减速器零件图参考图例 406

参考文献 428