第1篇 机械设计课程设计 1
第1章 绪论 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 2
1.4 机械设计课程设计中应正确对待的几个问题 3
第2章 传动装置总体设计 4
2.1 确定传动方案 4
2.2 选择电动机 7
2.3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 10
2.4 计算传动装置的运动和动力参数 12
第3章 传动零件设计 15
3.1 减速器外传动零件设计 15
3.1.1 普通V带传动 15
3.1.2 链传动 15
3.1.3 开式齿轮传动 15
3.2.3 蜗杆传动 16
3.2.2 圆锥齿轮传动 16
3.2 减速器内传动零件设计 16
3.2.1 圆柱齿轮传动 16
第4章 装配草图设计 18
4.1 初绘减速器装配草图 18
4.1.1 初绘装配草图前的准备 18
4.1.2 初绘装配草图的步骤 18
4.2 轴、轴承及键的校核计算 30
4.2.1 校核轴的强度 30
4.2.2 验算滚动轴承寿命 30
4.3.1 轴系部件的结构设计 31
4.2.3 校核键联接的强度 31
4.3 完成减速器装配草图 31
4.3.2 减速器箱体的结构设计 34
4.3.3 减速器附件设计 39
4.3.4 装配草图的检查及修改 46
第5章 装配图设计 49
5.1 绘制装配图 49
5.2 标注尺寸 49
5.3 标注减速器的技术特性 49
5.4.2 对安装和调整的要求 50
5.4.1 对零件的要求 50
5.4 编写技术要求 50
5.4.3 对润滑的要求 51
5.4.4 对密封的要求 51
5.4.5 对试验的要求 51
5.4.6 对外观、包装和运输的要求 52
5.5 零件编号 52
5.6 编制标题栏和明细表 52
5.7 检查装配图 52
6.1.1 视图 54
第6章 零件图设计 54
6.1 轴类零件图设计 54
6.1.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差 55
6.1.3 技术要求 56
6.2 齿轮类零件图设计 56
6.2.1 视图 56
6.2.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差 56
6.2.3 啮合特性表 56
6.3.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差 57
6.3.1 视图 57
6.2.4 技术要求 57
6.3 箱体零件图设计 57
6.3.3 技术要求 58
第7章 编写设计计算说明书和准备答辩 60
7.1 设计计算说明书的内容 60
7.2 设计计算说明书的要求与注意事项 60
7.3 设计计算说明书的书写格式 61
7.4 准备答辩 61
机械传动的传动比(参考值) 63
机械传动和摩擦副的效率概略值 63
第8章 常用数据和一般标准 63
第2篇 机械设计常用标准和规范 63
图纸幅面(GB4457.1-84) 64
图样比例(GB4457.2-84) 64
明细表格式(本课程用) 64
装配图或零件图标题栏(本课程用) 64
机构运动简图符号(GB4460-84) 65
标准尺寸(直径、长度、高度等)(GB2822-81) 66
中心孔尺寸(GB145-85) 66
燕尾导轨砂轮越程槽(GB6403.5-86) 67
矩形导轨砂轮越程槽(GB6403.5-86) 67
零件倒圆与倒角(GB6403.4-86) 67
回转面及端面砂轮越程槽(GB6403.5-86) 68
插齿空刀槽(JB/ZQ4239-86) 68
齿轮滚刀外径尺寸(GB6083-85) 68
铸造斜度(JB/ZQ4257-86) 68
铸造过渡斜度(JB/ZQ4254-86) 68
灰铸铁(GB9439-88) 69
球墨铸铁(GB1348-88) 69
9.1 黑色金属材料 69
第9章 常用材料 69
碳素结构钢(GB700-88) 70
优质碳素结构钢(GB699-88) 70
合金结构钢(GB3077-82) 71
一般工程用铸造碳钢(GB5676-85) 71
9.2 有色金属材料 72
铸造铜合金(GB1176-87)、铸造铝合金(GB1173-86)、铸造轴承合金(CB1174-74) 72
9.3 型钢及型材 73
热轧等边角钢(GB9787-88) 73
热轧圆钢和方钢尺寸(GB702-86) 73
热轧钢板(CB709-88) 74
冷轧钢板和钢带(GB708-88) 74
热轧槽钢(GB707-88) 74
热轧工字钢(GB706-88) 74
9.4 非金属材料 75
常用工程塑料 75
工业用毛毡(FJ314-81) 75
耐油橡胶板(GB5574-85)、软钢纸板(QB365-81) 75
第10章 螺纹、键、花键、销联接 76
10.1 螺纹 76
普通螺纹 76
梯形螺纹(CB5796-86) 77
10.2 螺栓、双头螺柱、螺钉 78
六角头螺栓—A和B级(GB5782-86) 78
六角头螺栓—全螺纹—A和B级(GB5783-86) 80
六角头铰制孔用螺纹—A和B级(GB27-88) 81
双头螺柱bm=1d(CB897-88)、bm=1.25d(GB898-88)、bm=1.5d(GB899-88) 82
内六角圆柱头螺钉(GB70-85) 83
开槽锥端紧定螺钉(GB71-85)、开槽平端紧定螺钉(GB73-85)、开槽长圆柱端紧定螺钉(GB75-85) 84
开槽盘头螺钉(GB67-85)、开槽沉头螺钉(CB68-85) 85
吊环螺钉(GB825-88) 86
1型六角螺母-A和B级(GB6170-86)、六角薄螺母-A和B级-倒角(GB6172-86) 87
10.3 螺母 87
10.4 垫圈 88
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) 88
标准型弹簧垫圈(GB93-87)、轻型弹簧垫圈(GB859-87) 88
10.5 螺纹零件的结构要素 89
螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角(GB3-79) 89
普通粗牙螺纹的余留长度、钻孔余留深度(JB/ZQ4247-86)、攻丝前钻孔用麻花钻直径(JB/Z228-85) 90
螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸 90
普通平键和键槽尺寸 91
10.6 键、花键 91
矩形花键尺寸、公差(GB1144-87) 92
10.7 销 93
圆柱销(GB119-86)、圆锥销(GB117-86) 93
螺尾锥销(GB881-86) 93
第11章 轴系零件的紧固件 94
螺钉紧固轴端挡圈(GB891-86)螺栓紧固轴端挡圈(GB892-86) 94
孔用弹性挡圈-A型(GB893.1-86) 95
轴用弹性挡圈-A型(GB894.1-86) 96
圆螺母(GB812-88)圆螺母用止动垫圈(GB858-88) 97
第12章 滚动轴承 98
12.1 常用滚动轴承 98
深沟球轴承(GB276-89) 98
圆柱滚子轴承(GB283-87) 99
角接触球轴承(GB292-83) 100
圆锥滚子轴承(CB297-84) 102
推力球轴承(GB301-84) 104
安装推力轴承的外壳孔公差带 106
安装推力轴承的轴公差带 106
安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带 106
安装向心轴承和角接触轴承的轴公差带 106
12.2 滚动轴承的配合(GB275-84) 106
轴和外壳孔的形位公差 107
配合表面的粗糙度 107
12.3 向心推力轴承和推力球轴承的轴向游隙 107
第13章 润滑与密封 108
13.1 润滑剂 108
常用润滑油的主要性质和用途 108
常用润滑脂的主要性质和用途 108
旋盖式油杯(GB1154-89) 109
压配式压注油杯(CB1155-89) 109
13.2 油杯 109
直通式压注油杯(CB1152-89) 109
13.3 密封件 110
毡圈油封型式和尺寸(JB/ZQ4606-86) 110
毡圈油封及槽(FJ145-79) 110
O形橡胶密封圈(GB3452·1-82) 110
J型无骨架橡胶油封(HG4-338-66) 111
内包骨架旋转轴唇形密封圈(CB9877.1-88) 111
迷宫密封槽 111
油沟式密封槽(JB/ZQ 4245-86) 111
长形油标(GB1161-89) 112
管状油标(GB1162-89) 112
13.4 油标、油尺 112
压配式圆形油标(GB1160.1-89) 112
油尺 113
13.5 油塞、挡油环、甩油环 113
外六角螺塞(JB/ZQ4450-86)、纸封油圈(ZB71-62)、皮封油圈(ZB70-62) 113
挡油环、甩油环 113
通气器 114
通气帽 114
提手式通气器 114
通气塞 114
13.6 通气器 114
13.7 轴承盖与轴承套杯 115
螺钉联接式轴承盖 115
嵌入式轴承盖 115
轴承套杯 115
第14章 联轴器、离合器 116
凸缘联轴器(GB5843-86) 116
弹性套柱销联轴器(GB4323-84) 117
弹性柱销联轴器(GB5014-85) 118
梅花形弹性联轴器(CB5272-85) 119
十字滑块联轴器 120
简易传动用矩形牙嵌式离合器 121
矩形、梯形牙嵌式离合器 121
第15章 公差配合、形位公差与表面粗糙度 122
15.1 公差与配合(GB1800、1801、1804-79) 122
标准公差数值(GB1800-79) 122
优先配合特性及应用举例 123
轴的各种基本偏差的应用 123
轴的极限偏差 124
孔的极限偏差 126
15.2 形状和位置公差(GB1184-80) 128
直线度、平面度公差 128
圆度、圆柱度公差 128
平行度、垂直度、倾斜度公差 129
同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 130
取样长度l和评定长度ln的选用(参考) 131
15.3 表面粗糙度 131
评定表面粗糙度的参数及其数值(CB1031-83) 131
加工方法与表面粗糙度Ra值的关系 132
与公差带代号相适应的Ra值 132
第16章 渐开线圆柱齿轮精度、锥齿轮精度和圆柱蜗杆、蜗轮精度 133
16.1 渐开线圆柱齿轮精度(GB10095-88) 133
16.1.1 精度等级与检验要求 133
齿轮各项公差的分组 133
齿轮第Ⅱ组精度与圆周速度的关系 133
推荐的圆柱齿轮和齿轮副检验项目的名称、代号和定义 134
推荐的圆柱齿轮和齿轮副检验项目 134
16.1.2 齿轮副的侧隙规定 135
齿厚极限偏差 135
齿厚极限偏差代号 135
齿厚极限偏差E？参考值 136
16.1.3 图样标注 136
16.1.4 齿轮精度数值表 136
齿轮有关F？、Fw、ff、fpt、fpb及Fβ值 136
齿坯基准面径向和端面圆跳动公差 137
公法线长度L′(m=1，α=20°) 137
齿轮表面粗糙度Ra推荐值 137
中心距极限偏差±fa值 137
齿坯尺寸和形状公差 137
轴线平行度公差 137
接触斑点 137
假想齿数系数K(αn=20°) 138
公法线长度△L′ 139
非变位直齿圆柱齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高(α=20°，h? a=1) 139
推荐的锥齿轮和锥齿轮副检验项目 140
锥齿轮第Ⅱ组精度等级的选择 140
锥齿轮各项公差的分组 140
16.2 锥齿轮精度(GB11365-89) 140
16.2.1 精度等级及检验要求 140
推荐的锥齿轮和锥齿轮副检验项目的名称、代号和定义 141
16.2.2 锥齿轮副的侧隙规定 142
最小法向侧隙值jnm ？n 142
法向侧隙公差种类与最小侧隙种类对应关系 142
齿厚公差T-？值 142
锥齿轮有关E-？？与E-？△值 143
16.2.3 图样标注 143
锥齿轮齿距累积公差Fp值 144
接触斑点 144
16.2.4 锥齿轮精度数值表 144
锥齿轮有关Fr、±Fpt值 144
锥齿轮副检验安装误差项目±f？、±fAM与±EΣ值 145
16.2.5 锥齿轮齿坯公差 145
齿坯轮冠距与顶锥角极限偏差 145
齿坯尺寸公差 145
齿坯顶锥母线跳动和基准端面跳动公差 145
锥齿轮表面粗糙度R？推荐值 145
第Ⅱ公差组精度等级与蜗轮圆周速度关系 146
蜗杆、蜗轮和蜗杆传动各项公差的分组 146
16.3 圆柱蜗杆、蜗轮精度(GB10089-88) 146
16.3.1 精度等级与检验要求 146
推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的检验项目 147
推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动检验项目的名称、代号和定义 147
16.3.2 蜗杆传动的侧隙规定 149
侧隙种类和最小法向侧隙 149
最小法向侧隙jnm？n值 149
蜗杆齿厚上偏差(Essl)中的制造误差补偿部分Es△值 149
16.3.3 图样标注 150
蜗轮齿厚公差T？2值 150
蜗杆齿厚公差T？1值 150
16.3.4 蜗杆、蜗轮和蜗杆传动精度数值表 151
蜗杆的公差和极限偏差±fpx、fp？L和f？1值 151
蜗轮齿距累积公差Fp值 151
蜗轮的公差和极限偏差F？±fpt和？f2值 151
蜗杆、蜗轮表面粗糙度Ra推荐值 152
蜗杆、蜗轮齿坯基准面径向和端面跳动公差 152
蜗杆、蜗轮齿坯尺寸和形状公差 152
16.3.5 蜗杆、蜗轮的齿坯公差 152
传动有关极限偏差±fα、±fx及±fΣ值 152
接触斑点 152
第17章 电动机 153
17.1 Y系列三相异步电动机(JB3074-82) 153
Y系列三相异步电动机技术数据 153
Y系列电动机安装代号 154
17.2 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) 154
机座不带底脚，端盖有凸缘(B5、V3型)、立式安装，机座不带底脚，端盖有凸缘，轴伸向下(V1型) 155
单级圆柱齿轮减速器 158
第3篇 参考图例 158
1 减速器装配图 158
单级圆柱齿轮减速器 160
单级圆柱齿轮减速器(上下轴布置) 162
两级圆柱齿轮减速器 164
两级圆柱齿轮减速器 166
两级圆柱齿轮减速器(新型结构箱体) 168
两级圆柱齿轮减速器(同轴式，焊接结构箱体) 170
单级圆锥齿轮减速器 172
圆锥—圆柱齿轮减速器 174
蜗杆减速器(蜗杆下置式) 176
蜗杆减速器(蜗杆上置式) 178
蜗杆减速器(立式) 180
蜗杆减速器(大端盖结构) 182
蜗杆—齿轮减速器 184
2.减速器零件图 186
箱盖 186
箱座 188
齿轮轴 189
大齿轮 190
轴 191
小圆锥齿轮轴 192
大圆锥齿轮 193
蜗杆 194
蜗轮 195
蜗轮轮芯 196
蜗轮轮缘 196
附录 机械设计课程设计题目 197
参考文献 203