机械设计 机械设计基础课程设计PDF电子书下载

第一部分 课程设计指导 3

第1章 课程设计概述 3

1.1课程设计的目的和内容 3

1.2课程设计的方法和步骤 3

第2章 机械传动装置的总体方案和传动件设计 5

2.1传动方案设计 5

2.2选择电动机 7

2.3计算总传动比和分配传动比 9

2.4计算传动装置运动和动力参数 11

2.5设计计算传动零件和初步选择轴系零部件 12

2.6带式运输机的方案设计及传动零件设计举例 14

第3章 减速器的结构与润滑 27

3.1箱体结构 30

3.2减速器箱体的密封、润滑和散热 37

3.3减速器附件的结构设计 41

第4章 减速器装配图设计 45

4.1概述 45

4.2装配图设计准备 45

4.3减速器装配草图设计 46

4.4轴及轴承设计举例 79

4.5完善装配草图 90

4.6减速器装配草图的检查和修改 93

4.7完成减速器装配图 94

第5章 零件工作图设计 98

5.1轴类零件工作图设计 98

5.2齿轮类零件工作图设计 103

5.3箱体零件工作图设计 111

第6章 设计中常见错误示例分析 118

6.1不符合机械制图规定的典型错误 118

6.2铸造工艺性不良的设计 120

6.3机械加工工艺性不良的设计 120

6.4装配工艺性不良的设计 125

6.5润滑和密封不恰当的设计 128

6.6结构不合理的设计 131

6.7防松结构错误 131

6.8零件图上的标注错误 132

6.9设计错误综合示例 134

6.10课程设计常见错误汇总 137

第7章 编写设计说明书、设计总结及答辩 139

7.1编写设计说明书 139

7.2答辩准备和总结 141

第二部分 简化画法、减速器零部件结构及参考图例 147

第8章 常用规定画法、标注法和简化画法 147

8.1常用机构运动简图符号 147

8.2有关规定画法和标注法 148

8.3简化画法 150

第9章 减速器零、部件结构及其尺寸 152

9.1传动零件的结构及其尺寸 152

普通V带带轮 152

圆柱齿轮 154

直齿圆锥齿轮 155

蜗杆 155

蜗轮 156

9.2减速器箱体结构图例 157

1.铸造箱体 157

单级圆柱齿轮减速器箱体（之一） 157

单级圆柱齿轮减速器箱体（之二） 158

双级圆柱齿轮减速器箱体（外肋式） 159

双级圆柱齿轮减速器箱体（内肋式） 159

单级圆锥齿轮减速器箱体 160

单级蜗杆减速器箱体（之一） 161

单级蜗杆减速器箱体（之二，大端盖结构） 162

2.焊接箱体 162

单级蜗杆减速器箱体（之三） 162

双级圆柱齿轮减速器箱体（同轴式） 163

9.3减速器附件 164

1.通气器 164

通气螺塞（无过滤装置 164

通气帽（经一次过滤 164

通气器（经两次过滤） 164

2.轴承盖及套杯 165

凸缘式轴承盖 165

嵌入式轴承盖 165

套杯 165

3.油面指示器 166

压配式圆形油标（GB1160.1—89） 166

管状油标（GB1162—89） 166

油标尺 166

长形油标（GB1161—89） 167

4.油塞 167

外六角油塞及封油垫 167

锥螺纹油塞 167

5.窥视孔及视孔盖 168

板结构视孔盖 168

带过滤网的视孔盖 168

6.起吊装置 168

吊耳及吊钩 168

起重螺栓（GB2225—80） 168

吊环螺钉（GB825—88） 169

第10章 参考图例 170

10.1减速器装配图示例 170

单级圆柱齿轮减速器 170

单级圆柱齿轮减速器（采用外肋式、嵌入式端盖结构，轴承用脂润滑） 171

单级圆锥齿轮减速器 172

单级蜗杆减速器（蜗杆下置式） 173

单级蜗杆减速器（大端盖结构） 174

双级圆柱齿轮减速器（分流式） 175

双级圆柱齿轮减速器（同轴式，焊接箱体） 176

圆锥-圆锥齿轮减速器 177

蜗杆-齿轮减速器 178

电动机-齿轮减速器（三级） 179

10.2零件工作图示例 180

轴的零件工作图 180

斜齿圆柱齿轮零件工作图 181

圆锥齿轮轴的零件工作图 182

大圆锥齿轮零件工作图 183

蜗杆零件工作图 184

蜗轮工作图 185

蜗轮轮芯零件工作图 186

蜗轮轮缘零件工作图 186

单级圆柱齿轮减速器箱座零件工作图 187

双级圆柱齿轮减速器箱盖零件工作图 188

第三部分 课程设计常用标准及规范 191

第11章 常用数据和标准 191

标题栏和明细表 191

标准尺寸（直径、长度和高度等）（摘自GB2822—81） 191

一般用途圆锥的锥度和锥角（摘自GB157—89） 192

中心孔（摘自GB145—85） 192

零件倒圆与倒角（摘自GB6403.4—86） 193

砂轮越程槽（摘自GB6403.5—86） 193

螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（摘自GB3—79） 193

铸件最小壁厚 194

铸造斜度（摘自JB/ZQ4257—86） 194

铸造过渡斜度（摘自JB/ZQ4254—86） 194

铸造内圆角（摘自JB/ZQ4255—86） 194

铸造外圆角（摘自JB/ZQ4256—86） 194

第12章 常用工程材料 195

灰铸铁（摘自GB9439—88） 195

球墨铸铁（摘自GB1348—88） 195

一般工程用铸造碳钢（摘自GB5676—85） 196

铸造铜合金（摘自GB1176—87） 196

碳素结构钢（摘自GB700—88） 197

合金结构钢（摘自GB3077—88） 197

优质碳素结构钢（摘自GB699—88） 198

常用轧制钢板尺寸规格（摘自GB708—88和GB709—88） 198

第13章 螺纹紧固件 199

13.1螺纹 199

普通螺纹的基本尺寸（摘自GB196—81） 199

13.2螺纹零件的结构要素 200

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度及螺纹孔的尺寸（供参考） 200

紧固件的通孔及沉孔尺寸（摘自GB52 7 7—85 、 GB152.2～152.4—88） 200

扳手空间 201

13.3紧固件 202

六角头螺栓（摘自GB5782—86 、GB5783—86 、GB5785—86 、GB5786—86） 202

双头螺柱（摘自GB897～899—88） 203

地脚螺栓（摘自GB799—88）地脚螺栓孔及凸缘 203

六角头铰制孔用螺栓（A和B级）（摘自GB27—88） 204

内六角圆柱头螺钉（摘自GB70—85） 204

十字槽盘头螺钉与十字槽沉头螺钉（摘自GB818—85 、 GB819—85） 205

紧定螺钉（摘自GB71—85 、GB73—85 、GB75—85） 206

六角螺母（摘自GB6170—86 、 GB6171—86 、 GB6172—86 、 GB6173—86） 206

垫圈（摘自GB848—85、GB97.1—85、GB97.2—85） 207

弹簧垫圈（摘自GB93—87、GB859—87） 207

圆螺母（摘自GB812—88） 208

圆螺母用止动垫圈（摘自GB858—88） 208

轴端挡圈（摘自GB891—85 、 GB892—86） 209

孔用弹性挡圈—A型（摘自GB893.1—86） 210

轴用弹性挡圈—A型（摘自GB894.1—86） 211

第14章 键连接和销连接 212

14.1键连接 212

普通平键的形式和尺寸（摘自GB1096—79、GB1095—79） 212

14.2花键连接 213

矩形花键基本尺寸系列及公差（摘自GB1144—87） 213

14.3销连接 214

圆柱销（摘自GB119—86）和圆锥销（摘自GB117—86） 214

第15章 滚动轴承 215

15.1中国滚动轴承旧代号 215

15.2中国通用滚动轴承新旧代号对照 219

15.3滚动轴承当量动载荷计算 226

15.4常用滚动轴承的基本尺寸与数据 230

深沟球轴承（GB/T276—1994） 230

单列角接触球轴承（GB/T292—1994） 234

成对安装角接触球轴承（GB/T292—1994） 237

分离型角接触球轴承（GB/T292—1994） 242

双列角接触球轴承（GB/T296—1994） 243

圆柱滚子轴承（GB/T283—1994） 244

单列圆锥滚子轴承（GB/T297—1994） 253

双列圆锥滚子轴承（GB/T299—1995） 258

15.5滚动轴承的公差与配合 259

第16章 润滑与密封 261

16.1常用润滑油及选择 261

常用润滑油的主要性质和用途 261

闭式齿轮传动润滑油运动黏度（v40℃）的荐用值 261

闭式蜗杆传动润滑油运动黏度（v40℃）的荐用值 262

16.2常用润滑脂及选择 262

常用润滑脂的主要性能及用途 262

16.3润滑装置 263

直通式压注油杯（摘自GB1152—89） 263

压配式压注油杯（摘自GB1155—89） 263

旋盖式油杯（摘自GB1154—89） 263

16.4密封形式 264

常用滚动轴承的密封形式 264

16.5密封件 266

毡圈油封及槽（摘自FZ/T92010—91） 266

骨架式旋转轴唇形密封圈（摘自GB9877.1—88，GB9877.2—88） 266

O形橡胶密封圈（摘自GB3452.1—92，GB3452.3—88） 267

油沟密封槽（摘自JB/ZQ4245—86） 267

迷宫密封槽 267

第17章 联轴器 268

轴孔和键槽的形式、代号及系列尺寸（摘自GB3852—83） 268

凸缘联轴器（摘自GB5843—86） 269

弹性套柱销联轴器（摘自GB4323—84） 271

弹性柱销联轴器（摘自GB5014—85） 272

第18章 公差配合、形位公差和表面粗糙度 273

18.1公差与配合（摘自GB1800—79 、GB1801—79） 273

1.基本偏差系列及配合种类 273

2.标准公差值及轴和孔的极限偏差值 273

标准公差值 273

轴的极限偏差值 274

孔的极限偏差值 276

3.公差与配合的选用 277

公差等级与常用加工方法的关系 278

常用和优先的基孔制配合特性及应用举例 278

18.2形状与位置公差（摘自GB1182—80、GB1184—80、GB13319—91） 279

常用形位公差符号 279

平行度、垂直度和倾斜度公差 279

直线度和平面度公差 280

圆度和圆柱度公差 280

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 281

18.3表面粗糙度 281

表面粗糙度Ra值的应用范围 281

第19章 齿轮及蜗杆、蜗轮的精度 283

19.1渐开线圆柱齿轮的精度（摘自GB10095—88） 283

1.精度等级 283

7～9级精度齿轮的加工方法及其应用范围 283

2.齿轮检验与公差 283

3.齿轮副的检验与公差 284

圆柱齿轮各项公差与极限偏差分组及各检验组的应用 284

圆柱齿轮F”i、Fr、Fw、f”i、ft、±fpc、±fpb值 284

圆柱齿轮Fp 、 FpK和Fβ值 285

齿轮副公差与极限偏差及检验项目 285

齿轮副的中心距极限偏差±fa和接触斑点 285

4.齿轮副侧隙 285

齿厚极限偏差 286

齿厚极限偏差标准代号 286

齿轮副极限侧隙和齿厚极限偏差值 286

齿厚极限偏差Es的参考值 286

公法线长度W’（m=1mm，α0=20°） 287

假想齿数系数Kβ（αn=20°） 288

假想齿数小数部分△z’的公法线长度△W’（mn=1mm、αn=20°） 289

5.齿坯要求 289

齿坯公差 289

圆柱齿轮主要加工面表面粗糙度Ra的推荐值 289

6.图样标注 290

19.2锥齿轮的精度（摘自GB11365—89） 290

1.精度等级 290

锥齿轮及其传动的各项公差与极限偏差分组及各检验组的应用 291

锥齿轮第Ⅱ公差组精度等级与圆周速度的关系 291

2.锥齿轮和齿轮副的检验与公差 291

锥齿轮Fr、F”i∑e、Fvj、±fpt、fc、f’i∑c和接触斑点值 292

齿距累积公差Fp和K个齿距累积公差FpK 292

周期误差的公差f’zK、齿轮副周期误差的公差f’zkc和齿轮副齿频周期误差的公差f’zzc值 293

齿圈轴向位移极限偏差±fAM值 293

轴交角极限偏差±E∑和轴间距极限偏差±fa值 294

3.齿轮副侧隙 294

圆锥齿轮副的最小法向侧隙种类 294

GB11365—89与JB180—60侧隙分布的大致对应关系 294

最小法向侧隙jnmin值 295

齿厚上偏差Ess值 295

齿厚公差Ts值 296

最大法向侧隙（jn max）的制造误差补偿部分Es△值 296

4.齿坯要求 296

齿坯尺寸公差 296

齿坯轮冠距和顶锥角极限偏差 296

齿坯顶锥母线跳动和基准端面跳动公差 296

5.图样标注 297

19.3圆柱蜗杆和蜗轮的精度（摘自GB10089—88） 297

1.精度等级 297

蜗杆、蜗轮及其传动的公差与极限偏差和各检验组的应用 298

蜗杆传动的加工方法及应用范围 299

2.蜗杆、蜗轮的检验与公差 299

蜗杆的公差和极限偏差值 299

3.蜗杆传动的检验与公差 299

4.蜗杆传动的侧隙规定 300

蜗轮的公差和极限偏差值 300

传动接触斑点和±f8、±fx、±f∑的值 300

传动的最小法向侧隙jnmin值 301

蜗杆副的最小法向侧隙种类 301

齿厚偏差计算公式 301

蜗杆齿厚公差Ts1和蜗轮齿厚公差Ts2值 301

蜗杆齿厚上偏差（Ess1）中的误差补偿部分Es△值 302

5.齿坯要求 302

蜗杆、蜗轮齿坯公差 302

6.图样标注 302

第20章 电动机 304

Y系列（IP44）三相异步电动机技术数据（摘自ZBK22007—88） 304

Y系列三相异步电动机的外形和安装尺寸 305

Y系列（IP44）三相异步电动机的参考比价 305

附录1 带传动设计计算所需资料 306

附录2 齿轮传动设计计算所需资料 313

附录3 蜗杆传动设计计算所需资料 329

附录4 轴设计计算所需资料 338

参考文献 345