第一部分 机械设计课程设计指导书 1
1 概述 1
1.1 机械设计课程设计的目的 1
1.2 机械设计课程设计的内容 1
1.3 机械设计课程设计的步骤和进度 2
1.4 机械设计课程设计的方法和要求 2
2 传动装置的总体设计 3
2.1 确定传动方案 3
2.2 减速器类型简介 4
2.3 选择电动机 4
2.4 传动比分配 7
2.5 传动装置的运动和动力参数计算 8
3 传动零件的设计计算 10
3.1 减速器以外的传动零件设计计算 10
3.2 减速器内的传动零件设计计算 11
4 减速器的构造 12
4.1 齿轮、轴及轴承组合 12
4.2 箱体 12
4.3 减速器的附件 12
5 减速器装配草图设计 15
5.1 初绘减速器装配草图 15
5.2 轴、轴承及键的强度校核计算 25
5.3 完成减速器装配草图设计 25
5.4 锥-圆柱齿轮减速器装配草图设计的特点与绘图步骤 30
5.5 蜗杆减速器装配草图设计的特点与绘图步骤 34
6 零件工作图设计 37
6.1 零件工作图的设计要求 37
6.2 轴零件工作图设计 38
6.3 齿轮零件工作图设计 39
6.4 箱体零件工作图设计 39
7 装配工作图设计 40
7.1 绘制装配工作图各视图 40
7.2 标注尺寸 40
7.3 零件序号、标题栏和明细表 41
7.4 减速器的技术特性 41
7.5 编写技术条件 42
7.6 检查装配工作图 43
7.7 减速器装配工作图的改错练习 43
8 编写设计计算说明书 47
8.1 设计计算说明书的内容与要求 47
8.2 设计计算说明书的编写大纲 48
9 课程设计的总结与答辩 48
第二部分 计算机辅助机械设计 49
1 概述 49
2 计算机辅助机械设计中的设计资料处理 49
2.1 数表程序化 49
2.2 数表的插值计算 50
2.3 数表解析化 53
2.4 线图程序化 54
2.5 数表与线图的文件化处理与数据库 55
3 典型机械零件的计算机辅助设计 55
3.1 V带传动的计算机辅助设计 55
3.2 滚子链传动的计算机辅助设计 59
3.3 渐开线齿轮传动的计算机辅助设计 62
3.4 普通蜗杆传动的计算机辅助设计 69
3.5 轴的计算机辅助设计 73
3.6 滚动轴承计算机辅助设计 77
第三部分 电子图板绘图 81
1 概述 81
2 电子图板CAXA绘图基础 81
2.1 电子图板的用户界面和菜单系统 81
2.2 常用键的功能 86
2.3 约定 87
2.4 电子图板绘图过程中的有关问题 87
3 电子图板绘图示例 88
3.1 轴的零件工作图 88
3.2 齿轮的零件工作图 90
3.3 减速器装配工作图 91
第四部分 设计资料 95
1 机械制图 95
1.1 一般规定 95
图纸幅面及图框格式（摘自GB/T14689一1993） 95
比例（摘自GB/T14690—1993） 95
剖面符号（摘自GB4457.5—1984） 96
装配图或零件图标题栏格式（摘自GB10609.1—1989） 96
明细表格式（摘自GB10609.1—1989） 96
图线的名称、型式、宽度及应用（摘自GB/T17450—1998） 97
1.2 常用零件的规定画法 97
螺纹及螺纹紧固件的画法（摘自GB4459.1—1995） 97
螺纹的标注（摘自GB4459.1—1995） 98
齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法（摘自GB4459.2—1984） 99
齿轮、蜗轮、蜗杆啮合画法（摘自GB4459.2—1984） 100
花键的画法及其尺寸注法（摘自GB4459.3—1984） 101
1.3 机构运动简图符号 102
机构运动简图符号（摘自GB4460—1984） 102
2 常用资料与一般标准、规范 104
2.1 常用资料 104
国内部分标准代号 104
国外部分标准代号 104
黑色金属各种硬度值对照表（摘自GB1172—1974） 104
常用材料弹性模量及泊松比 105
常用材料的密度 105
材料的滑动摩擦系数 105
摩擦副的摩擦系数 106
滚动摩擦力臂（大约值） 106
机械传动效率概略值和传动比范围 106
2.2 一般标准 107
标准尺寸（直径、长度、高度等）（摘自GB2822—1981） 107
中心孔（摘自GB145—1985） 108
配合表面处的圆角半径和倒角尺寸（摘自GB6403.4—1986） 108
圆形零件自由表面过渡圆角半径 108
滚花（摘自GB6403.3—1986） 109
齿轮滚刀外径尺寸（摘自GB6083—1985） 109
砂轮越程槽（摘自GB6403.5—1986） 109
刨切越程槽 110
最小壁厚 110
外壁、内壁与筋的厚度 110
铸造内圆角（摘自JB/ZQ4255—1986） 110
铸造外圆角（摘自JB/ZQ4256—1986） 111
铸造斜度（摘自JB/ZQ4257—1986） 111
铸造过渡斜度（摘自JB/ZQ4254—1986） 111
3 机械设计中常用材料 111
3.1 黑色金属 111
碳素结构钢（摘自GB700—1988） 111
优质碳素结构钢（摘自GB699—1988） 112
合金结构钢（摘自GB3077—1988） 112
一般工程用铸钢及铸铁（摘自GB11352—1989、GB9439—1988、GB1348—1988） 113
3.2 有色金属 114
加工青铜（摘自GB5233—1985） 114
铸造铜合金（摘自GB1176—1987） 114
3.3 非金属材料 115
常用工程塑料 115
工业用硫化橡胶板（摘自GB5574—1994） 115
工业用毛毡（摘自FJ314—1981） 116
软钢纸板（摘自QB365—1981） 116
4 螺纹及螺纹联接 117
4.1 螺纹 117
普通螺纹基本尺寸（摘自GB196—1981、GB197—1981） 117
内、外螺纹选用公差带（摘自GB197—1981） 118
螺纹旋合长度（摘自GB197—1981） 119
4.2 螺纹零件的结构要素 119
普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（摘自GB3—1979） 119
粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸 120
紧固件通孔及沉孔尺寸（摘自GB152.2～152.4—1988、GB5277—1985） 120
4.3 螺栓 121
六角头螺栓—A级和B级（摘自GB5782—1986）、细牙—A级和B级（摘自GB5785—1986） 121
六角头螺栓—全螺纹—A级和B级（摘自GB5783—1986） 122
六角头铰制孔用螺栓—A级和B级（摘自GB27—1988） 123
4.4 螺钉 124
内六角圆柱头螺钉（摘自GB70—1985） 124
吊环螺钉（摘自GB825—1988） 125
启箱螺钉（摘自GB85—1988） 126
十字槽沉头螺钉（摘自GB819—1985）、十字槽盘头螺钉（摘自GB818—1985） 126
开槽锥端紧定螺钉（摘自GB71—1985）、开槽平端紧定螺钉（摘自GB73—1985）、开槽长圆柱端紧定螺钉（摘自GB75—1985） 127
4.5 螺母 128
Ⅰ型六角螺母—A和B级（摘自GB6170—1986）、Ⅰ型六角螺母—细牙—A和B级（摘自GB6171—1986） 128
圆螺母（摘自GB812—1988） 129
4.6 垫圈 130
标准型弹簧垫圈（摘自GB93—1987） 130
圆螺母用止动垫圈（摘自GB858—1988） 130
4.7 挡圈 131
螺钉紧固轴端挡圈（摘自GB891—1986）、螺栓紧固轴端挡圈（摘自GB892—1986） 131
孔用弹性挡圈—A型（摘自GB893.1—1986） 132
轴用弹性挡圈—A型（摘自GB894.1—1986） 133
5 键、花键和销联接 134
普通平键（摘自GB1095—1979、GB1096—1979;1990年确认有效） 134
矩形花键基本尺寸系列及位置度、对称度公差（摘自GB1144—1987） 135
矩形内、外花键的尺寸公差带（摘自GB1144—1987） 136
圆柱销（摘自GB119—1986）、圆锥销（摘自GB117—1986） 137
内螺纹圆柱销（摘自GB120—1986）、内螺纹圆锥销（摘自GB118—1986） 138
6 滚动轴承 139
深沟球轴承（GB/T276—1994） 139
角接触球轴承（摘自GB/T292—1994） 140
圆锥滚子轴承（摘自GB/T297—1994） 142
圆柱滚子轴承（摘自GB/T283—1994） 144
角接触球轴承及圆锥滚子轴承的轴向游隙 145
滚动轴承与轴和座孔的配合（摘自GB/T275—1993） 145
7 联轴器 146
HL型弹性柱销联轴器（摘自GB5014—1985） 146
TL型弹性套柱销联轴器（摘自GB4323—1985） 147
ML型梅花形弹性联轴器（摘自GB5272—1985） 148
滑块联轴器（摘自JB/zQ4384—1986） 149
8 润滑与密封 150
8.1 润滑剂 150
常用润滑油的性质和用途 150
常用润滑脂的性质和用途 151
8.2 油杯 151
直通式压注油杯（摘自JB/T7940.1—1995） 151
接头式压注油杯（摘自JB/T7940.2—1995） 151
旋盖式油杯（摘自JB/T7940.3—1995） 152
压配式压注油杯（摘自JB/T7940.4—1995） 152
8.3 油标和油标尺 153
压配式圆形油标（摘自JB/T7941.1—1995） 153
长形油标（摘自JB/T7941.3—1995） 153
油标尺 154
8.4 密封装置 154
毡圈油封形式和尺寸（摘自JB/ZQ4606—1986） 154
旋转轴唇形密封圈（摘自GB13871—1992） 155
油沟式密封槽（摘自JB/ZQ4245—1986） 156
迷宫密封 156
O形密封圈轴向沟槽尺寸（摘自GB/T3452.3—1988） 156
通用O形橡胶密封圈（代号G）的型式、尺寸及公差（摘自GB3452.1—1992） 157
9 减速器附件 158
9.1 检查孔与检查孔盖 158
9.2 通气器 158
通气塞 158
通气器 158
9.3 轴承盖 159
螺钉联接式轴承盖 159
嵌入式轴承盖 159
9.4 螺塞及封油垫 159
9.5 挡油盘 160
9.6 起吊装置 160
吊耳和吊钩 160
10 常用传动零件的结构 161
10.1 圆柱齿轮的结构 161
10.2 圆锥齿轮的结构 163
10.3 蜗轮蜗杆的结构 165
10.4 V带轮的结构 166
10.5 链轮的结构 167
11 极限与配合、形状位置公差和表面粗糙度 168
11.1 公差与配合名词与代号说明 168
标准公差和基本偏差代号 168
配合种类及代号 168
11.2 标准公差值和孔及轴的极限偏差值 168
基本尺寸至500mm标准公差值 168
基本尺寸由大于10mm至315mm孔的极限偏差值 169
基本尺寸由大于10mm至315mm轴的极限偏差值 170
减速器主要零件的荐用配合 171
11.3 形状公差及位置公差（摘自GB/T1184—1996） 172
直线度、平面度公差 172
圆度、圆柱度公差 172
同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 173
平行度、垂直度、倾斜度公差 173
轴的形位公差推荐标注项目 174
箱体形位公差推荐标注项目 174
11.4 表面粗糙度 175
表面粗糙度与对应的加工方法 175
典型零件表面粗糙度选择 175
11.5 渐开线圆柱齿轮精度（摘自GB10095—1988） 175
11.6 锥齿轮精度（摘自GB11365—1989） 182
11.7 圆柱蜗杆、蜗轮精度（摘自GB10089—1988） 186
12 电动机 190
Y系列（IP44）三相异步电动机技术数据（摘自ZB/T K22007—1988） 190
Y系列（IP44）三相异步电动机的外形及安装尺寸 192
第五部分 参考图例 194
1 减速器装配工作图 194
单级圆柱齿轮减速器 194
双级圆柱齿轮减速器（软齿面齿轮，铸造箱体） 196
双级圆柱齿轮减速器（硬齿面齿轮，铸造箱体） 198
双级圆柱齿轮减速器（软齿面齿轮，焊接结构箱体） 200
锥-圆柱齿轮减速器 202
蜗杆减速器（蜗杆下置） 204
蜗杆减速器（整体式结构箱体） 206
蜗杆减速器（蜗杆上置，带风扇） 208
行星齿轮减速器（2K-H型） 210
2 箱体零件工作图 212
双级圆柱齿轮减速器箱盖 212
双级圆柱齿轮减速器箱座 214
锥-圆柱齿轮减速器箱盖 216
锥-圆柱齿轮减速器箱座 217
蜗杆减速器箱盖 218
蜗杆减速器箱座 220
3 轴和轮类零件工作图 222
轴 222
圆柱齿轮轴 223
圆柱齿轮 224
锥齿轮轴 225
锥齿轮 226
蜗杆 227
蜗轮 228
轮芯 229
轮缘 230
第六部分 机械设计课程设计题目 231
ZDL型题目 231
ZDD型题目 232
ZL型题目 232
ZZ型题目 233
WD型题目 234
NGW型题目 234
参考文献 235