第一篇 机械设计课程设计指导 2
第一章 概述 2
1.1 课程设计的性质和目的 2
1.2 课程设计的内容 2
目录 2
1.3 课程设计中应注意的问题 4
第二章 传动装置的总体设计 5
2.1 拟定传动方案 5
2.2 减速器的类型、特点及应用 7
一、电动机类型和结构形式的选择 9
二、确定电动机的容量 9
2.3 电动机的选择 9
三、电动机转速的选择 10
2.4 传动装置总传动比的确定及各级分传动比的分配 11
2.5 传动装置的运动和动力参数计算 12
第三章 传动零件的设计计算 17
3.1 减速器外部传动零件的计算 17
一、V带传动 17
二、开式齿轮传动 17
3.2 减速器内部传动零件的计算 18
一、圆柱齿轮传动 18
二、蜗杆传动 19
3.3 选择联轴器类型和型号 19
4.2 减速器的典型构造和尺寸要求 21
第四章 减速器初步设计 21
4.1 减速器初步设计的主要步骤 21
4.3 轴的设计计算 25
一、按许用切应力计算 25
二、按许用弯曲应力计算 25
三、安全系数校核计算 25
4.4 轴承的选择及寿命计算 25
4.5 键的强度计算 26
4.6 轴系结构设计 26
一、轴系各零件在减速器中的位置 26
二、轴系的结构设计 29
一、齿轮结构 35
二、蜗杆、蜗轮结构 35
5.1 传动零件的结构尺寸 35
第五章 减速器结构设计 35
5.2 机体结构设计及其工艺性 36
一、机体结构设计 36
二、机体结构的工艺性 38
5.3 轴系支承及相关结构设计 42
5.4 减速器附件设计 45
一、窥视孔和窥视孔盖 45
二、通气器 46
三、油位测量装置 46
五、定位销 47
四、放油孔和放油螺塞 47
六、启盖螺钉 48
七、吊钩、吊环 48
5.5 完成减速器草图 49
第六章 完成减速器设计 52
一、尺寸标注 52
二、填写标题栏和明细表 53
三、技术特性 53
四、技术要求 53
五、提交装配图 56
二、尺寸标注 57
一、视图 57
7.1 轴类零件工作图设计要点 57
第七章 零件工作图 57
三、表面粗糙度 59
四、形位公差 59
五、技术要求 60
7.2 齿轮类零件工作图设计要点 60
一、视图 60
二、尺寸标注 60
三、表面粗糙度 60
四、齿坯形位公差 61
五、啮合特性表 61
二、尺寸标注 62
一、视图 62
六、技术要求 62
7.3 箱体类零件工作图设计要点 62
三、表面粗糙度 63
四、形位公差 63
五、技术要求 64
第八章编 写设计说明书及答辩准备 65
8.1 设计计算说明书内容 65
8.2 编写要求和注意事项 65
8.3 书写格式示例 66
8.4 答辩准备 68
一、系统的基本构成 69
二、系统的分类 69
9.1 计算机绘图的硬件系统 69
第九章 计算机绘图介绍 69
三、微型计算机图形系统的硬件 70
9.2 微型计算机图形系统的软件 71
9.3 用Auto CAD完成机械工程图 71
一、Auto CAD的主要功能 72
二、用Auto CAD软件绘制二维工程图的主要步骤及应注意的问题 73
第二篇 参考图例 76
第十章 参考图例 76
图10-1 一级圆柱齿轮减速器 76
图10-2 二级圆柱齿轮减速器 78
图10-3 蜗杆减速器 80
图10-4 圆锥-圆柱齿轮减速器 82
图10-5 齿轮-蜗杆减速器（之一） 84
图10-6 齿轮-蜗杆减速器（之二） 86
图10-7 蜗杆-齿轮减速器 88
图10-8 轴零件工作图 90
图10-9 斜齿圆柱齿轮零件工作图 91
图10-10 蜗杆零件工作图 92
图10-11 蜗轮工作图 93
图10-12 蜗轮轮芯零件工作图 94
图10-13 蜗轮轮缘零件工作图 94
图10-14 单级圆柱齿轮减速器箱体零件工作图 95
图10-15 机体加工过程 96
第三篇 设计资料 99
第十一章 一般标准和常用数据 99
11.1 常用数据 99
一、常用材料的密度 99
二、常用材料的膨胀系数 99
三、常用材料的弹性模量及泊松比 100
四、常用材料极限强度的近似关系 100
五、物体的摩擦系数 100
六、常用材料的摩擦系数 101
七、黑色金属硬度对照表 101
2．比例 102
1．图纸幅面 102
11.2 一般标准 102
一、机械制图 102
3．装配图或零件图标题栏格式 103
4．明细表及装配零件工作图标题栏格式 103
5．机构运动简图符号 104
6．剖面符号 107
二、锥度与角度系列 107
1．一般用途圆锥的锥度与锥角 107
2．特殊用途圆锥的锥度与锥角 108
1．一般用途棱体的角度与斜度 109
2．特殊用途棱体的角度与斜度 109
三、棱体角度与斜度系列 109
四、一般零件的结构尺寸 110
1．60°中心孔 110
2．配合表面的倒圆和倒角 111
3．回转面和端面砂轮越程槽 111
五、铸件一般规范 112
1．铸件最小壁厚 112
2．铸造外圆角 112
3．铸造内圆角 113
4．铸造过渡斜度 113
1．焊缝符号表示法 114
六、焊缝符号 114
5．铸造斜度 114
2．焊缝基本符号应用举例 115
第十二章 常用材料 116
12.1 黑色金属 116
1．碳素结构钢 116
2．优质碳素结构钢 116
3．合金结构钢 117
4．一般工程用铸钢及铸铁 119
12.2 型钢和型材 120
1．热轧等边角钢 120
2．热轧工字钢 121
3．热轧槽钢 122
4．钢板和圆钢尺寸系列 123
12. 3有色金属 123
12.4 工程塑料 124
第十三章 极限与配合、形位公差及表面粗糙度 126
13.1 极限与配合 126
1．基本偏差系列 126
2．标准公差值 126
3．轴的极限偏差 129
4．孔的极限偏差 139
5．优先配合选用说明 147
形位公差项目符号 148
13.2 形状和位置公差 148
6．公差等级的应用 148
基准代号 149
基准要素的标注 149
被测要素的标注 150
直线度、平面度的公差值 151
直线度、平面度公差等级应用举例 152
圆度、圆柱度的公差值 152
圆度、圆柱度公差等级应用举例 153
平行度、垂直度、倾斜度的公差值 153
平行度和垂直度公差等级应用举例 154
同轴度、对称度、圆跳动、全跳动的公差值 154
同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差等级应用举例 155
13.3 表面粗糙度 156
一、评定参数及其系列值 156
二、表面粗糙度的符号及其注法 157
表面粗糙度标注示例 158
不同加工方法可能达到的表面粗糙度 161
三、典型零件表面粗糙度参数值选择 163
表面粗糙度类比原则 165
公差等级与表面粗糙度对应关系 165
第十四章 机械联接 166
14.1 螺纹联接 166
一、螺纹 166
普通螺纹的基本尺寸 166
普通螺纹的旋合长度 167
梯形螺纹最大实体牙型尺寸 168
梯形螺纹的基本尺寸 168
梯形螺纹旋合长度 169
二、螺栓 170
六角头螺栓——A和B级 170
六角头螺栓——全螺纹——A和B级 170
六角头铰制孔用螺栓（A和B级） 171
三、双头螺柱 172
四、螺钉 173
内六角圆柱头螺钉 173
十字槽盘头螺钉 174
十字槽沉头螺钉 174
开槽锥端紧定螺钉 175
开槽平端紧定螺钉 175
开槽长圆柱端紧定螺钉 175
吊环螺钉 176
五、螺母 177
Ⅰ型六角螺母——A和B级 177
Ⅰ型六角螺母——细牙——A和B级 177
Ⅱ型六角螺母——A和B级 177
Ⅱ型六角螺母——细牙——A和B级 177
圆螺母 178
标准型弹簧垫圈 179
平垫圈——倒角型——A级 179
小垫圈——A级 179
平垫圈——A级 179
六、垫圈 179
圆螺母用止动垫圈 180
七、螺纹零件结构要素 181
螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角 181
粗牙螺栓、螺钉的拧入深度及螺纹孔尺寸 182
螺纹零件通孔及沉头座尺寸 182
14.2 键联接 183
一、平键 183
普通平键 183
矩形花键的尺寸系列 185
二、花键 185
矩形花键的尺寸公差 186
14.3 销联接 186
圆柱销 186
圆锥销 186
内螺纹圆锥销 187
开口销 188
第十五章 齿轮传动和蜗杆传动的精度 189
15.1 渐开线圆柱齿轮传动的精度 189
一、术语、定义和代号 189
齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号 189
径向综合公差F″i值 193
齿形公差ff值 193
二、各项公差或极限偏差值 193
齿圈径向跳动公差Fr值 193
齿距累积公差Fp和k个齿距累积公差Fpk值 193
齿距极限偏差±fpt的fpt值 194
基节极限偏差士fpb的fpb值 194
一齿径向综合公差f″i值 194
齿向公差Fβ值 195
轴线平行度公差 195
中心距极限偏差±fa的fa值 195
公法线长度Wk 196
接触斑点 196
公法线长度变动公差Fw值 196
齿厚极限偏差 196
假想齿数系数K 198
公法线长度△Wn 198
非变位直齿圆柱、锥齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高（α0＝20°,h？＝1） 199
三、公差组 199
圆柱齿轮公差组 200
四、检验组 200
圆柱齿轮公差组的检验组 200
五、对齿轮副的检验要求 200
最小侧隙jn min参考值 201
齿厚极限偏差Es参考值 201
圆柱齿轮齿厚偏差系列 201
六、对齿坯的检验要求 202
齿坯公差 202
齿坯基准面径向和端面跳动公差 202
七、齿轮精度的标注 202
八、圆柱齿轮精度的应用 203
齿轮精度等级的应用范围 203
齿轮精度等级的选择 203
圆柱齿轮的检验组合 203
齿轮主要表面粗糙度Ra值 204
15.2 锥齿轮和准双曲面齿轮精度 204
各检验组常用精度等级及测量条件 204
一、术语、定义和代号 205
齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号 205
二、各项公差和极限偏差 208
齿距累积公差Fp和k个齿距累积公差Fpk值 208
齿形相对误差的公差fc值 208
齿距极限偏差±fpt的fpt值 208
齿圈跳动公差Fr值 208
齿轮副轴交角综合公差F″i∑c值 209
侧隙变动公差Fvj值 209
齿轮副相邻齿轴交角综合公差f″i∑c 209
周期误差的公差f′zk值 210
齿轮副齿频周期误差的公差f′zzc值 210
最小法向侧隙jn min值 211
安装距极限偏差±fAM的fAM值 212
齿厚上偏差E？值 213
齿厚公差T？值 213
最大法向侧隙jn max的制造误差补偿部分E？△值 214
轴间距极限偏差±fa的fa值 214
轴交角极限偏差±E∑的E∑值 215
三、精度等级和公差组 216
锥齿轮公差组 216
四、检验组 216
五、对齿轮副的检验要求 217
接触斑点大小与精度等级的对应关系 217
纵向重合度εβ界限值 217
锥齿轮公差组的检验组 217
齿轮副公差组检验组 218
最小法向侧隙 218
六、对齿坯的检验要求 219
齿坯尺寸公差 219
齿坯顶锥母线跳动公差和基准端面跳动公差 219
齿坯轮冠距和顶锥角极限偏差 220
七、精度的标注 220
15.3 圆柱蜗杆、蜗轮精度 220
一、术语、定义和代号 221
蜗杆、蜗轮误差及侧隙的定义和代号 221
蜗杆的公差和极限偏差fk、fht、fpx、fpxl、ff1值 224
二、各项误差和极限偏差 224
蜗杆齿厚公差Ts1值 225
蜗杆齿槽径向跳动公差fr值 225
蜗轮的F″i、f″i、Fr值 226
蜗轮齿距累积公差Fp和k个齿距累积公差Fpk值 226
蜗轮的ff2和fpt值 227
蜗杆传动的±fx、±fa值 228
蜗杆传动的最小法向侧隙jn min值 228
蜗杆齿厚上偏差Essl中的误差补偿部分Es△值 229
传动轴交角极限偏差±f∑的f∑值 230
蜗轮齿厚公差Ts2值 230
四、检验组 231
蜗杆传动公差组的检验组 231
蜗杆、蜗轮和蜗杆传动公差的分组 231
三、精度等级和公差组 231
五、对传动的检验要求 232
蜗杆传动传动质量评定项目 232
接触斑点的要求 232
蜗杆传动的侧隙种类 233
六、对齿坯的检验要求 233
齿坯公差 233
齿坯基准面径向和端面跳动公差 233
七、精度的标注 234
常用轴承类型及代号的新、旧标准对照 235
第十六章 滚动轴承 235
16.1 轴承代号新、旧标准对照 235
16.2 常用滚动轴承 236
深沟球轴承 236
角接触球轴承 239
圆锥滚子轴承 241
圆柱滚子轴承 243
推力球轴承 245
16.3 滚动轴承的配合 247
向心轴承和轴的配合轴公差带代号 247
配合面——轴和外壳的形位公差 248
向心轴承和外壳的配合孔公差带代号 248
配合面的表面粗糙度 249
第十七章 联轴器 250
17.1 联轴器轴孔和键槽型式 250
轴孔和键槽的型式、代号及系列尺寸 250
17.2 凸缘联轴器 251
17.3 弹性柱销联轴器 253
17.4 TL型弹性套柱销联轴器 254
第十八章 润滑与密封 255
18.1 润滑剂 255
常用润滑油的性质和用途 255
18.2 润滑装置 256
直通式压注油杯 256
常用润滑脂的主要性质和用途 256
旋盖式油杯 257
压配式压注油杯 257
压配式圆形油标 257
杆式油标 258
旋塞式油标 258
管螺纹外六角螺塞及其组合结构 259
18.3 密封装置 260
毡圈油封及槽 260
油沟式密封槽 260
内包骨架旋转轴唇形密封圈 261
通用O形橡胶密封圈 262
18.4 滚动轴承常用的密封形式 263
第十九章电动机 264
19.1 Y系列三相异步电动机 264
Y系列三相异步电动机技术数据 264
Y系列电动机安装代号 265
Y系列电动机的安装及外形尺寸机座带底脚，端盖无凸缘（B3、B6、B7、B8、V5、V6型） 266
19.2 YZR、YZ系列三相异步电动机 267
YZR系列电动机技术数据 267
YZR、YZ系列电动机安装形式及其代号 268
YZR系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型） 269
YZ系列电动机的技术数据 270
YZ系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型） 271