机械设计基础课程设计指导 第2版PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 机械设计（基础）课程设计的目的 1

1.2 机械设计（基础）课程设计的内容 1

1.3 机械设计（基础）课程设计的一般步骤 2

1.4 机械设计（基础）课程设计的要求和注意事项 3

第2章 传动系统的总体设计 4

2.1 传动方案的确定与传动系统的布置原则 4

2.2 原动机的选择 8

2.3 总传动比的计算及其分配 12

2.4 传动参数的计算 14

2.5 总体设计举例 15

第3章 减速器传动零部件的设计计算 18

3.1 V带传动设计 18

3.2 链传动设计 21

3.3 齿轮传动设计 24

3.4 联轴器的选择 26

3.5 初算轴的直径 27

3.6 初选滚动轴承 27

第4章 减速器的结构设计 28

4.1 减速器概述 28

4.2 减速器箱体的结构设计 32

4.3 减速器附件的结构设计 38

4.4 减速器的润滑与密封 49

第5章 减速器装配草图设计与绘制 60

5.1 减速器装配草图设计的目的和基本要求 60

5.2 减速器装配草图的设计步骤 60

5.3 减速器装配草图中关键间距的确定 61

5.4 轴的结构设计与计算 63

5.5 轴、轴承及键的校核 70

5.6 减速器装配草图设计结果 71

第6章 减速器装配工作图设计与绘制 75

6.1 布置装配图 75

6.2 减速器装配图的绘制步骤（以一级直齿减速器装配图绘制为例） 76

6.3 完成减速器装配工作图 80

6.4 装配图中常见错误 82

6.5 减速器装配图参考图例 84

第7章 零件工作图设计与绘制 91

7.1 零件工作图的内容及要求 91

7.2 箱体零件工作图设计与绘制 92

7.3 轴类零件工作图设计与绘制 94

7.4 圆柱齿轮零件工作图设计与绘制 96

7.5 圆柱蜗杆、蜗轮零件工作图设计与绘制 99

第8章 计算机辅助设计 108

8.1 常用计算机绘图软件简介 108

8.2 零件图样三维模型设计 113

8.3 虚拟装配与检查 117

第9章 编写设计计算说明书及答辩准备 120

9.1 设计计算说明书内容及装订要求 120

9.2 编写说明书的注意事项和书写格式 121

9.3 答辩准备 125

附录 127

附录Ⅰ 课程设计题目选编（供参考） 127

一、设计题目：某专用带式运输机传动系统设计 127

二、设计题目：狭小矿井巷道中带式运输机的传动装置 128

三、设计题目：某矿用输送链传动系统设计 128

四、设计题目：某带式运输机传动系统设计 129

五、设计题目：某车间零件传送设备的传动装置设计 130

六、设计题目：带式运输机传动系统设计 130

七、设计题目：盘形磨机传动系统设计 131

八、设计题目：某链式运输传动装置设计 132

九、设计题目：某带式运输传动装置设计 132

十、设计题目：矿用链式运输传动装置设计 133

十一、设计题目：起重机的传动装置设计 134

附录Ⅱ 一般标准 135

附表2-1 常用材料的［质量］密度 135

附表2-2 常用材料的弹性模量及泊松比 135

附表2-3 机械传动和摩擦副的效率概略值 136

附表2-4 黑色金属硬度对照表 137

附表2-5 常用材料的摩擦因数 137

附表2-6 物体的摩擦因数 137

附表2-7 图纸幅面、图样比例 138

附表2-8 机构运动简图符号 139

附表2-9 标准尺寸 141

附表2-10 滚花 141

附表2-11 圆锥的锥度与锥角系列 142

附表2-12 中心孔 143

附表2-13 中心孔表示法 143

附表2-14 齿轮滚刀外径尺寸 143

附表2-15 齿轮加工退刀槽 144

附表2-16 滑移齿轮的齿端倒圆和倒角尺寸（参考） 144

附表2-17 三面刃铣刀尺寸 144

附表2-18 砂轮越程槽 145

附表2-19 刨切越程槽 145

附表2-20 零件倒圆与倒角 146

附表2-21 圆形零件自由表面过渡圆（参考） 146

附表2-22 圆柱形轴伸 147

附表2-23 机器轴高 147

附表2-24 轴肩和轴环尺寸（参考） 147

附表2-25 定位手柄座 148

附表2-26 手柄球 148

附表2-27 手柄套 149

附表2-28 手柄杆 149

附表2-29 铸件最小壁厚（不小于） 150

附表2-30 铸造斜度 150

附表2-31 铸造过渡斜度 150

附表2-32 铸造外圆角 150

附表2-33 铸造内圆角 150

附表2-34 焊缝符号表示法 151

附表2-35 装配图的简化画法 153

附录Ⅲ 连接 155

一、螺纹和螺纹连接 155

附表3-1 普通螺纹基本尺寸 155

附表3-2 普通螺纹公差与配合 156

附表3-3 螺纹旋合长度 156

附表3-4 梯形螺纹基本尺寸 156

附表3-5 梯形内、外螺纹中径选用公差带 157

附表3-6 梯形螺纹旋合长度 157

附表3-7 六角头铰制孔用螺栓A级和B级 158

附表3-8 六角头螺栓—A和B级 159

附表3-9 六角头螺栓—C级 160

附表3-10 双头螺柱 161

附表3-11 内六角圆柱头螺钉 162

附表3-12 紧定螺钉 163

附表3-13 十字槽盘头螺钉和十字槽沉头螺钉 164

附表3-14 开槽圆柱头螺钉、开槽盘头螺钉和开槽沉头螺钉 164

附表3-15 Ⅰ型六角螺母—A和B级 165

附表3-16 Ⅱ型六角螺母—A和B级 165

附表3-17 圆螺母和小圆螺母 166

附表3-18 Ⅰ型六角螺母—C级 167

附表3-19 小垫圈和平垫圈 167

附表3-20 弹簧垫圈 168

附表3-21 圆螺母用止动垫圈 168

附表3-22 轴端挡圈 169

附表3-23 孔用弹性挡圈-A型 170

附表3-24 轴用弹性挡圈-A型 171

附表3-25 螺纹的收尾、肩距、退刀槽、倒角 172

附表3-26 粗牙螺栓及螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸 173

附表3-27 紧固件通孔及沉孔尺寸 173

二、键和销连接 174

附表3-28 平键连接的剖面和键槽 174

附表3-29 矩形花键尺寸、公差 175

附表3-30 矩形花键的位置度、对称度公差 176

附表3-31 圆柱销和圆锥销 177

附录Ⅳ 常用联轴器类型 178

附表4-1 联轴器轴孔和连接型式与尺寸 178

附表4-2 弹性柱销联轴器 179

附表4-3 弹性套柱销联轴器 180

附表4-4 梅花形弹性联轴器 181

附表4-5 凸缘联轴器 182

附表4-6 滚子链联轴器 183

附表4-7 JMI型膜片联轴器 184

附录Ⅴ 常用滚动轴承类型 185

一、常用滚动轴承 185

附表5-1 圆柱滚子轴承 185

附表5-2 深沟球轴承 188

附表5-3 角接触球轴承 191

附表5-4 圆锥滚子轴承 194

附表5-5 调心球轴承 198

附表5-6 调心滚子轴承 201

二、滚动轴承的配合及相配件精度 203

附表5-7 与向心轴承配合轴颈的公差带 203

附表5-8 与向心轴承配合外壳孔的公差带 203

附表5-9 与向心轴承配合轴颈和外壳孔的表面粗糙度 204

附表5-10 与向心轴承配合轴颈和外壳孔的形位公差 204

三、滚动轴承的游隙 204

附表5-11 角接触轴承的轴向游隙 204

附录Ⅵ 常用电动机类型 205

一、Y系列（IP44）三相异步电动机 205

附表6-1 Y系列三相异步电动机的技术数据 206

附表6-2 机座带地脚、端盖上无凸缘Y系列电动机的安装及外形尺寸 207

二、YZ、YZR系列冶金及起重用三相异步电动机 208

附表6-3 YZ系列三相异步电动机的技术数据 208

附表6-4 机座带地脚、端盖上无凸缘YZ系列电动机的安装及外形尺寸 209

附表6-5 YZR系列三相异步电动机的技术数据 209

附表6-6 机座带地脚、端盖上无凸缘YZ系列电动机的安装及外形尺寸 211

附录Ⅶ 公差配合、形位公差及表面粗糙度 212

一、公差与配合 212

附表7-1 标准公差数值（基本尺寸由大于6 mm至1000 mm） 212

附表7-2 轴的极限偏差值 213

附表7-3 孔的极限偏差值 215

附表7-4 线性尺寸的极限偏差数值 216

二、形状和位置公差 216

附表7-5 形位公差特征项目的符号 216

附表7-6 平行度、垂直度和倾斜度公差 217

附表7-7 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 218

附表7-8 圆度和圆柱度公差 219

附表7-9 直线度和平面度公差 219

附表7-10 加工方法与表面粗糙度Ra值的关系 220

三、表面粗糙度 221

附表7-11 表面粗糙度参数Ra的选择 221

附录Ⅷ 齿轮及蜗杆、蜗轮的精度 222

一、圆柱齿轮传动精度（摘自GB/T 10095—2008） 222

附表8-1 评定齿轮精度的偏差项目 223

附表8-2 齿轮各偏差允许值 223

附表8-3 螺旋线总偏差Fβ值 225

附表8-4 圆柱齿轮副有关项目的公差或极限偏差值 226

附表8-5 齿坯公差 226

附表8-6 对于中、大模数齿轮最小侧隙jbnmin的推荐数据 227

附表8-7 切齿径向进刀公差br值 228

附表8-8 公法线长度Wk＊（mn=1 mm，αn=20°） 229

附表8-9 假想齿数系数Kβ（αn=20°） 230

附表8-10 △Z′对应的公法线长度修正值△Wn＊ 230

二、锥齿轮的精度（摘自GB/T 11365—1989） 231

附表8-11 推荐的锥齿轮和锥齿轮副的检验项目 231

附表8-12 锥齿轮齿圈径向跳动公差Fr和齿距极限偏差±fpt值 231

附表8-13 锥齿轮齿距累积公差Fp值 232

附表8-14 锥齿轮副检验安装误差项目±fα、±fAM与±E∑ 232

附表8-15 接触斑点 233

附表8-16 齿厚上偏差E-ss值 234

附表8-17 传动的最小法向侧隙jnmin值 234

附表8-18 齿厚公差T-s值 235

附表8-19 齿坯公差值 235

三、圆柱蜗杆、蜗轮精度（摘自GB 10089—88） 236

附表8-20 蜗杆、蜗轮和蜗杆副常用的公差及极限偏差检验项目 236

附表8-21 蜗杆、蜗轮精度等级与圆周速度的关系（仅供参考） 236

附表8-22 推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的检验项目 237

附表8-23 蜗杆的公差和极限偏差值 237

附表8-24 蜗轮的公差和极限偏差值 238

附表8-25 传动接触斑点 239

附表8-26 与传动有关的极限偏差±fα、±fx及±f∑值 239

附表8-27 齿厚偏差计算公式 239

附表8-28 传动的最小法向侧隙jnmin值 240

附表8-29 蜗杆齿厚公差Ts1和蜗轮齿厚公差Ts2值 240

附表8-30 蜗杆齿厚上偏差（Ess1）中的制造误差补偿部分Es△值 241

附表8-31 蜗杆、蜗轮齿坯尺寸和形状公差 241

附表8-32 蜗杆、蜗轮齿坯基准面径向和端面跳动公差值 241

附录Ⅸ 参考图例 242

附图9-1 一级圆柱齿轮减速器装配图 242

附图9-2 直齿圆柱齿轮零件工作图 244

附图9-3 轴零件工作图 244

附图9-4 齿轮轴零件工作图 245

附图9-5 箱盖零件工作图 246

附图9-6 箱座零件工作图 247

附图9-7 双级圆柱齿轮减速器装配图 248

附图9-8 二级圆柱齿轮减速器装配图（焊接箱体） 250

附图9-9 焊接箱座零件工作图 252

附图9-10 焊接齿轮零件工作图 254

附图9-11 二级圆柱齿轮减速器结构图（展开式） 255

附图9-12 二级圆柱齿轮减速器结构图（同轴式套装轴承） 256

附图9-13 二级同轴式圆柱齿轮减速器结构图（电动机减速器） 257

附图9-14 单级锥齿轮减速器装配图 258

附图9-15 二级圆锥-圆柱齿轮减速器结构图 260

附图9-16 一级蜗杆减速器装配图 262

附图9-17 蜗杆-圆柱齿轮减速器结构图 264

附图9-18 二级蜗杆减速器（立式）结构图 266

附图9-19 蜗杆零件工作图 267

附图9-20 蜗轮部件装配图 268

附图9-21 蜗轮零件工作图 269

参考文献 270