机械设计 机械设计基础课程设计PDF电子书下载

第一章 概述 1

一、课程设计的目的 1

二、课程设计的内容 1

三、课程设计的步骤 1

第一篇 机械设计课程设计指导 1

四、课程设计中应注意的问题 2

第二章 机械传动装置的总体设计 3

一、拟定传动方案 3

二、选择电动机 6

三、传动装置的总传动比及其分配 8

四、计算传动装置的运动和动力参数 9

五、设计计算示例 11

思考题 13

一、减速器的结构 14

第三章 减速器的结构、润滑及传动件的设计 14

二、减速器的润滑 18

三、传动零件的设计计算 21

四、联轴器的选择 22

思考题 22

第四章 减速器装配图设计 23

一、概述 23

二、初步绘制减速器装配草图（第一阶段） 23

三、轴系部件的结构设计（第二阶段） 29

四、减速器箱体和附件设计（第三阶段） 31

五、完成减速器装配工作图（第四阶段） 35

六、圆锥齿轮减速器装配图设计的特点 38

七、蜗杆减速器装配图设计的特点 42

思考题 46

第五章 零件工作图设计 47

一、轴类零件工作图 47

二、齿轮类零件工作图 49

三、箱体零件工作图 49

思考题 51

第六章 编写设计计算说明书、设计总结及答辩 52

一、编写设计计算说明书 52

二、课程设计总结 55

三、课程设计的答辩 55

第七章 减速器装配图常见错误示例 56

一、轴系结构设计中的错误示例 56

二、箱体和附件设计中的错误示例 57

一、常用机构运动简图符号 59

第八章 常用规定画法、标注法和简化画法 59

第二篇 简化画法、减速器零部件结构及参考图例 59

二、有关规定画法和标注法 60

三、简化画法 62

第九章 减速器零、部件结构及其尺寸 64

一、传动零件的结构及其尺寸 64

1．普通V带带轮 64

2．圆柱齿轮 66

3．直齿圆锥齿轮 67

4．蜗杆 67

5．蜗轮 68

二、减速器箱体结构图例 68

1．铸造箱体 68

单级圆柱齿轮减速器箱体（之一） 69

单级圆柱齿轮减速器箱体（之二） 70

双级圆柱齿轮减速器箱体（外肋式）双级圆柱齿轮减速器箱座（内肋式） 71

单级圆锥齿轮减速器箱体 72

单级蜗杆减速器箱体（之一） 73

单级蜗杆减速器箱体（之二、大端盖结构） 74

2．焊接箱体 74

单级蜗杆减速器箱体（之三） 74

双级圆柱齿轮减速器箱体（同轴式） 75

三、减速器附件 76

2．轴承盖及套杯凸缘式轴承盖嵌入式轴承盖套杯 77

3．油面指示器压配式圆形油标（GB1160.1—89）管状油标（GB1162—89）油标尺长形油标（GB1161—89） 79

4．油塞外六角油塞及封油垫锥螺纹油塞 79

5．窥视孔及视孔盖板结构视孔盖带过滤网的视孔盖 80

6．起吊装置吊耳及吊钩起重螺栓（GB2225—80）吊环螺钉（GB825—88） 81

第十章 参考图例 82

一、减速器装配图示例单级圆柱齿轮减速器（采用外肋式、凸缘端盖结构，轴承用油润滑） 82

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） 84

单级圆柱齿轮减速器 86

单级圆锥齿轮减速器 88

单级蜗杆减速器（蜗杆下置式） 90

单级蜗杆减速器（大端盖结构） 92

双级圆柱齿轮减速器（展开式） 94

双级圆柱齿轮减速器（分流式） 96

双级圆柱齿轮减速器（同轴式，焊接箱体） 98

圆锥-圆柱齿轮减速器 100

蜗杆-齿轮减速器 102

电动机-齿轮减速器（三级） 104

轴的零件工作图 106

二、零件工作图示例 106

斜齿圆柱齿轮零件工作图 107

圆锥齿轮轴的零件工作图 108

大圆锥齿轮零件工作图 109

蜗杆零件工作图 110

蜗轮工作图 111

蜗轮轮芯零件工作图 112

蜗轮轮缘零件工作图 112

单级圆柱齿轮减速器箱座零件工作图 113

双级圆柱齿轮减速器箱盖零件工作图 115

第三篇 课程设计常用标准及规范 117

第十一章 常用数据和标准 117

标题栏和明细表 117

标准尺寸（直径、长度和高度等）（GB2822—81） 117

一般用途圆锥的锥度与锥角（GB157—89）中心孔（GB145—85） 118

零件倒圆与倒角（GB6403.4—86）砂轮越程槽（GB6403.5—86）螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（GB3—79） 119

铸件最小壁厚铸造斜度（JB/ZQ4257—86）铸造过渡锥度（JB/ZQ4254—86）铸造内圆角（JB/ZQ4255—86）铸造外圆角（JB/ZQ4256—86） 120

第十二章 常用工程材料 121

一、金属材料 121

灰铸铁（GB9439—88）球墨铸铁（GB1348—88） 121

一般工程用铸造碳钢（GB5676—85）铸造铜合金（GB11 76—87） 122

碳素结构钢（GB700—88） 123

合金结构钢（GB3077—88） 123

优质碳素结构钢（GB699—88） 124

常用轧制钢板尺寸规格（GB708—88GB709—88） 124

二、其它材料工程塑料工业用毛毡（FJ314—81）软钢纸板（QB365—63） 125

第十三章 螺纹及紧固件 126

一、螺纹普通螺纹的基本尺寸（GB196—81） 126

梯形螺纹的最大实体牙形尺寸（GB5796.1—86）梯形螺纹的基本尺寸（GB5796.3—86） 127

二、螺纹零件的结构要素粗牙螺栓、螺钉的拧入深度及螺纹孔的尺寸紧固件的通孔及沉孔尺寸（GB5277—85、GB152.2～152.4—88） 128

扳手空间 129

三、紧固件六角头螺栓（GB5782—86、GB5783—86、GB5785—86、GB5786—86） 130

双头螺柱（GB897～899—88） 131

地脚螺栓（GB799—88）、地脚螺栓孔及凸缘 131

六角头铰制孔用螺栓（A和B级）（GB27—88）内六角圆柱头螺钉（GB70—85） 132

十字槽盘头螺钉与十字槽沉头螺钉（GB818—85、GB819—85） 133

紧定螺钉（GB71—85、GB73—85、GB75—85）Ⅰ型六角螺母—A和B级（GB6170—86）—细牙—A和B级（GB6171—86）六角薄螺母—A和B级（GB6172—86）、—细牙—A和B级（GB6173—86） 134

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）标准型弹簧垫圈（GB93—87）轻型弹簧垫圈（GB859—87） 135

圆螺母（GB812—88）圆螺母用止动垫圈（GB858—88） 136

轴端挡圈（GB891—86、GB892—86） 137

孔用弹性挡圈—A型（GB893.1—86）轴用弹性挡圈A型（GB894.1—86） 139

一、键联接 140

普通平键的型式和尺寸（GB1096—79）、键和键槽的剖面尺寸（GB1095—79） 140

第十四章 键联接和销联接 140

矩形花键基本尺寸系列及公差（GB1144—87） 141

二、销联接 142

圆柱销（GB119—86）和圆锥销（GB117—86）内螺纹圆锥销（GB118—86）开口销（GB91—86） 142

第十五章 滚动轴承 143

一、滚动轴承有关标准 143

常用轴承类型及代号的新、旧标准对照（GB/T297—93） 143

新标准常用后置代号及含义（GB/T272—93） 144

二、常用滚动轴承 144

深沟球轴承（GB276—89） 144

调心球轴承（GB281—84） 146

圆柱滚子轴承（GB283—87） 147

角接触球轴承（GB292—83） 148

圆锥滚子轴承（GB297—84） 149

推力球轴承（GB301—84） 150

三、滚动轴承的配合 151

向心推力轴承和推力轴承的轴向游隙 151

安装向心轴承的轴公差带代号（GB/T275—93）安装向心轴承的外壳孔公差带代号（GB/T275—93）载荷状态（GB/T275—93） 152

第十六章 润滑与密封 153

一、常用润滑油及选择 153

常用润滑油的主要性质及用途 153

闭式齿轮传动润滑油运动粘度（v40℃）的荐用值 153

闭式蜗杆传动润滑油运动粘度（v40℃）的荐用值 154

二、常用润滑脂及选择 154

常用润滑脂的主要性能及用途 154

三、润滑装置 155

直通式压注油杯（GB1152—89）压配式压注油杯（GB1155—89）旋盖式油杯（GB1154—89） 155

四、密封形式常用滚动轴承的密封形式 156

五、密封件毡圈油封及槽（FZ/T92010—91）骨架式旋转轴唇形密封圈（GB9877.1—88、GB9877.2—88） 158

O形橡胶密封圈（GB3452.1—92、GB3452.3—88）油沟密封槽（JB/ZQ4245—86） 159

迷宫密封槽 159

第十七章 联轴器轴孔和键槽的形式、代号及系列尺寸（GB3852—83） 160

凸缘联轴器（GB5843—86） 161

弹性套柱销联轴器（GB4323—84） 163

弹性柱销联轴器（GB5014—85） 164

梅花形弹性联轴器（GB5272—85） 165

尼龙滑块联轴器（JB/ZQ4384—86） 166

第十八章 公差配合、形位公差和表面粗糙度 167

一、公差与配合（GB1800—79、GB1801—79） 167

1．基本偏差系列及配合种类 167

2．标准公差值及轴和孔的极限偏差值标准公差值 167

轴的极限偏差值 168

孔的极限偏差值 170

3．公差与配合的选用 171

公差等级与常用加工方法的关系常用和优先的基孔制配合特性及应用举例 172

二、形状和位置公差（GB1182—80、GB1184—80、GB13319—91）常用形位公差符号平行度、垂直度和倾斜度公差 173

直线度和平面度公差圆度和圆柱度公差 174

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 175

三、表面粗糙度 175

表面粗糙度Ra值的应用范围 175

第十九章 齿轮及蜗杆、蜗轮的精度 177

一、渐开线圆柱齿轮的精度（GB10095—88） 177

1．精度等级7～9级精度齿轮的加工方法及其应用范围 177

2．齿轮检验与公差 177

3．齿轮副的检验与公差 177

圆柱齿轮各项公差与极限偏差分组及各检验组的应用圆柱齿轮F？、Fr、FW、f？、f？、±fpt、±fpb值 178

齿厚极限偏差标准代号齿厚极限偏差 179

圆柱齿轮Fp、FpK和Fβ值*齿轮副公差与极限偏差及检验项目齿轮副的中心距极限偏差±fα和接触斑点 179

4．齿轮副侧隙 179

齿轮副极限侧隙和齿厚极限偏差值齿厚极限偏差Es的参考值 180

公法线长度W′（m＝1mm、α0＝20°） 181

假想齿数系数Kβ（αn＝20°）假想齿数小数部分△z′的公法线长度△W′（mn＝1mm、αn＝20°） 182

5．齿坯要求齿坯公差 182

圆柱齿轮主要加工面表面粗糙度Ra的推荐值 183

6．图样标注 183

二、锥齿轮的精度（GB11365—89） 184

1．精度等级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锥齿轮第Ⅱ公差组精度等级与圆周速度的关系 184

2．锥齿轮和齿轮副的检验与公差锥齿轮Fr、F″iΣc、Fvj、±fpt、fc、f″iΣc和接触斑点值 185

齿距累积公差Fp和K个齿距累积公差FpK值周期误差的公差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值齿圈轴向位移极限偏差±fAM值 186

圆锥齿轮副的最小法向侧隙种类GB11365—89与JB180—60侧隙分布的大致对应关系 187

3．齿轮副侧隙 187

轴交角极限偏差±EΣ和轴间距极限偏差±fα值 187

最小法向侧隙jnmin值齿厚上偏差E？值齿厚公差T？值最大法向侧隙（jnmax）的制造误差补偿部分E？△值 188

4．齿坯要求齿坯尺寸公差齿坯轮冠距和顶锥角极限偏差齿坯顶锥母线跳动和基准端面跳动公差 189

5．图样标注 189

三、圆柱蜗杆和蜗轮的精度（GB10089—88） 189

1．精度等级蜗杆、蜗轮及其传动的公差与极限偏差和各检验组的应用 190

蜗杆传动的加工方法及应用范围 191

2．蜗杆、蜗轮的检验与公差 191

3．蜗杆传动的检验与公差 191

4．蜗杆传动的侧隙规定蜗杆的公差和极限偏差值 191

蜗轮的公差和极限偏差值传动接触斑点和±fα、±fx、±fΣ的值蜗杆副的最小法向侧隙种类*传动的最小法向侧隙jnmin值 192

齿厚偏差计算公式蜗杆齿厚公差Ts1和蜗轮齿厚公差Ts2值蜗杆齿厚上偏差（Ess1）中的误差补偿部分Es△值 193

6．图样标注 194

5．齿坯要求蜗杆、蜗轮齿坯公差 194

第二十章 电动机 196

Y系列（IP44）三相异步电动机技术数据（ZBK22007—88） 196

Y系列三相异步电动机的外形和安装尺寸 197

Y系列（IP44）三相异步电动机的参考比价 197

第四篇 设计作业 199

第二十一章 螺纹联接和螺旋传动设计作业 199

一、螺纹联接结构设计 199

二、滑动轴承座螺栓联接设计 200

三、螺旋千斤顶设计 202

第二十二章 传动和轴系部件设计作业 206

一、V带传动设计 206

二、轴系部件结构改错 207

三、圆柱齿轮传动的轴系部件设计 208

参考文献 211