目录 1
第1章 总论 1
1-1 机床课程设计目的 1
1-2 机床课程设计内容 1
1-3 机床课程设计要求 2
1-4 机床课程设计步骤 3
1-5 机床课程设计指导 4
1-6 机床课程设计答辩前准备 5
1-7 机床课程设计答辩 6
1-8 绘制主轴变速箱装配图步骤 7
1-9 主轴变速箱各轴空间位置确定 10
1-10 绘制主轴变速箱装配图的注意问题 11
1-11 元件相碰或干涉的检查 12
1-12 常用的量和单位 13
第2章 主运动设计 17
2-1 主传动的功用、主要组成部分、设计要求及设计内容 17
2-2 主轴转速确定 18
2-3 主轴极限转速确定 18
2-4 主轴转速采用等比数列的原因 20
2-5 主轴转速数列标准公比值的制定原则 21
2-7 主轴转速级数Z、转速范围Rn和公比φ的关系 22
2-6 主轴转速数列公比值的选定 22
2-8 选取主轴各级转速值，确定主运动参数的内容和步骤 23
2-9 主传动方案内容 23
2-10 主传动布局方式 24
2-11 主传动变速方式 24
2-12 主传动有级变速装置 25
2-13 变速离合器的安放位置 26
2-14 主传动开停方式 26
2-16 主轴制动原因及制动方式选择 27
2-15 主传动机械开停装置及其放置 27
2-17 主传动制动器及其放置 28
2-18 主轴换向原因及反向转速 29
2-19 主轴换向方式及换向装置放置 30
2-20 主运动设计任务、内容及步骤 30
2-21 转速图的用途、表达内容及组成部分 31
2-22 变速组的级比和级比指数，基本组和扩大组 33
2-23 基型变速系统及其变速规律 34
2-25 结构网、结构式及其与转速图的异同 35
2-24 传动轴的转速范围及变速组的变速范围 35
2-26 变速组的传动顺序和扩大顺序 36
2-27 结构式方案及其数目的确定 37
2-28 主传动齿轮变速组的传动比和变速范围限制 38
2-29 主传动设计时为了减小传动件结构尺寸，应遵守的一般原则 39
2-30 主传动设计时改善传动性能的注意事项 41
2-31 基型变速系统的运动设计要点 41
2-32 拟定结构式和结构网的步骤 42
2-34 拟定转速图步骤 43
2-33 变速系统设置定比传动的理由 43
2-35 各变速组传动比的分配 44
2-36 变速齿轮齿数的确定原则和要求 46
2-37 变速组内模数相同时齿轮齿数的确定 47
2-38 变速组内模数不同时齿轮齿数的确定 48
2-39 三联滑移齿轮之间的齿数关系 48
2-40 滑移齿轮空挡位置 48
2-41 一个变速组的齿轮轴向排列 49
2-42 两个变速组的齿轮轴向排列 50
2-43 交换齿轮变速系统特点 50
2-44 多速电动机变速组的级比指数 51
2-45 多速电动机变速系统特点及其结构式拟定 52
2-46 主轴转速重复现象，重复掉的转速级数计算 53
2-47 转速数列的单公比和混合公比，采用混合公比的原因 53
2-48 对称型双公比转速数列的变速系统特点 55
2-49 背轮变速组特点 55
2-50 并联分支传动系统注意问题 56
2-51 扩大主轴转速范围措施 56
2-52 采用公用齿轮变速系统特点 56
2-53 单公用齿轮的选择原则和注意问题 57
2-54 双公用齿轮核心变速组的扩大顺序 58
2-55 有级变速箱与无级变速装置串联使用时的变速范围和转速级数 58
第3章 动力设计 60
3-1 机床主电动机功率确定 60
3-2 机床主传动空载功率损失的主要影响因素及其估算 61
3-3 车削加工切削功率计算 63
3-4 铣削加工切削功率计算 63
3-5 钻削加工切削功率计算 64
3-6 传动件的计算转速 65
3-7 主轴计算转速确定 66
3-8 主轴的恒功率工作范围和恒转矩工作范围 67
3-9 中间传动轴和齿轮的计算转速确定 67
3-10 传动件的转矩与功率、转速间的关系 69
3-11 带传动的失效形式和设计原则 69
3-12 带传动的弹性滑动率 70
3-13 普通V带传动限制小带轮基准直径最小值的理由 71
3-14 普通V带传动中心距确定 71
3-16 V带根数确定 72
3-15 普通V带传动带速限制 72
3-17 V带传动小带轮包角限制 73
3-18 机床齿轮传动的失效形式及其改善措施 74
3-19 机床变速齿轮与普通齿轮传动的不同点 75
3-20 齿轮的名义载荷、变动载荷、过载载荷和计算载荷 75
3-21 机床齿轮传动承载能力计算内容 77
3-22 直齿和斜齿圆柱齿轮受力分析 77
3-23 变动工作用量系数Kpnt极限值 79
3-24 机床齿轮承载能力验算不足时的解决措施 80
3-26 传动轴动力计算内容 82
3-25 主传动齿轮的模数选定 82
3-27 传动轴刚度不足时的解决措施 83
3-28 画出传动轴的受力图、弯矩图、转矩图和计算弯矩图 84
3-29 滚动轴承额定寿命验算不足时的解决措施 86
3-30 普通平键、空心轴或套装齿轮上平键的尺寸选择 87
3-31 矩形花键尺寸选择 88
3-32 弹性挡圈能否承受轴向力 89
3-33 多片摩擦离合器摩擦片数确定 89
3-34 多片摩擦离合器压紧受力分析 90
3-35 多片摩擦离合器自锁性能 91
第4章 主轴组件设计 93
4-1 主轴组件的功用及主要组成部分 93
4-2 主轴组件工作性能的基本要求 93
4-3 主轴传动件类型 95
4-4 主轴斜齿圆柱齿轮旋向 96
4-5 主轴传动件布置 97
4-6 末前轴空间位置 98
4-7 主轴设计的主要内容及主轴结构形状要求 99
4-8 主轴端部作用 99
4-9 车床主轴各部结构作用 100
4-10 主轴外径选定 102
4-11 主轴孔径选定 103
4-12 主轴悬伸量 104
4-13 支承跨距对主轴组件刚度的影响 104
4-14 主轴支承跨距选择 106
4-15 主轴采用三支承结构的理由及紧支承位置 106
4-16 主轴滚动支承的选择及主要设计内容 107
4-17 3182100型轴承特点及其适用的主轴组件 108
4-18 226800型轴承特点及其适用的主轴组件 108
4-20 2697100型轴承特点及其适用的主轴组件 109
4-19 7000型轴承特点及其适用的主轴组件 109
4-21 主轴滚动轴承类型选择 110
4-22 主轴推力轴承的布置方式 111
4-23 同一支承中两个角接触轴承布置 112
4-24 主轴滚动轴承精度选择 112
4-25 主轴滚动轴承选配法 113
4-26 选择滚动轴承间隙量的一般原则 115
4-27 滚动轴承间隙控制方式 115
4-28 主轴滚动轴承间隙调整举例 116
4-29 主轴受力与变形分析 117
4-31 主轴滚动轴承油润滑 119
4-30 主轴组件刚度验算内容 119
4-32 主轴滚动轴承密封 120
第5章 操纵机构设计 122
5-1 操纵机构功用和要求 122
5-2 操纵机构主要组成部分 122
5-3 操纵机构分类 123
5-4 摆动式和移动式单独操纵机构 124
5-5 对称摆动式操纵机构滑块偏离量和摆杆摆角的检查 125
5-6 摆动式操纵方案的设计步骤 125
5-7 摆动式操纵机构干涉的检查及解决措施 126
5-8 减小单边拨动滑移齿轮的摩擦阻力 127
5-9 顺序变速操纵机构 128
5-10 公用凸轮操纵机构方案设计 129
5-11 选择变速操纵机构 131
5-12 孔盘变速操纵机构工作原理 132
5-13 预选变速操纵机构 133
5-14 液压预选变速操纵机构工作原理 134
5-15 消除齿轮顶齿现象的措施 135
5-16 保持传动连续性措施 136
5-17 操纵机构定位装置基本型式 137
5-18 操纵机构定位装置安放部位 138
5-19 手柄座与箱体间止推片作用 138
第6章 其他零件设计 139
6-1 机床常用的带传动及其特点 139
6-2 普通V带传动的带轮槽角与带楔角 140
6-3 采用卸荷带轮的理由及其工作原理 140
6-4 带轮轮辐型式 142
6-5 V带需要张紧的理由及张紧方式 142
6-6 机床常用的圆柱齿轮传动种类 143
6-7 齿轮模数、分度圆、节圆、齿顶高和齿根高 144
6-8 标准齿轮和变位齿轮 144
6-9 变位齿轮在机床中应用 146
6-10 齿轮变位系数选择 146
6-11 滑移齿轮齿端形状 147
6-12 多联齿轮的整体结构和套装结构 148
6-13 整体式多联齿轮空刀槽 149
6-14 套装式多联齿轮结构型式 150
6-16 齿轮周向固定方式 152
6-15 齿轮圆柱面或圆锥面定心 152
6-17 齿轮轴向固定方式 153
6-18 空套齿轮安装方式 153
6-19 传动轴的轴向固定方式 154
6-20 传动轴受热伸长问题 154
6-21 传动轴中心孔结构型式 155
6-22 传动轴形状及其注意问题 156
6-23 传动轴滚动轴承类型选择 157
6-24 一个支承处安装两个相同滚动轴承的理由 157
6-26 矩形花键小径定心 158
6-25 8000型轴承紧圈与松圈的安装位置 158
6-27 多片摩擦离合器操纵方式 159
6-28 机械式多片摩擦离合器工作原理 159
6-29 机械式多片摩擦离合器的摩擦片间隙调整 161
6-30 闸带式制动器工作原理 162
6-31 飞轮作用及安放位置 163
6-32 飞轮与齿轮的整体式和套装式结构特点 163
6-33 皮碗密封圈的安装方向 164
6-34 主轴变速箱的油塞、油标和油窗作用 164
7-1 机械制图的图线 165
第7章 机械制图 165
7-2 金属零件剖面符号 166
7-3 视图 166
7-4 剖切面和剖视图 167
7-5 移出剖面 168
7-6 局部放大图 169
7-7 机械制图简化画法 170
7-8 滚动轴承代号 171
7-9 滚动轴承的简化画法和示意画法 171
7-10 螺纹联接件画法 174
7-11 联接螺钉的旋入长度、螺纹孔及钻孔深度 175
7-12 螺纹的螺距和导程，螺纹标注 175
7-13 螺纹紧固件标注 176
7-14 键、销标注 177
7-15 圆柱齿轮画法 177
7-16 圆柱齿轮图样 178
7-17 齿轮传动中心距标注 179
7-18 矩形花键画法 180
7-19 常用离合器简图符号 181
7-21 斜度及锥度 182
7-20 零件中心孔表示法 182
7-22 轴用弹性挡圈槽的轴向定位尺寸 183
7-23 圆螺母止退垫圈防松结构画法 184
7-24 通用机床型号规定 184
第8章 公差配合与表面粗糙度 186
8-1 尺寸，孔、轴，基本尺寸，实际尺寸，极限尺寸 186
8-2 尺寸偏差，尺寸公差 186
8-3 零线，尺寸公差带，标准公差，公差单位，基本偏差 187
8-4 配合，间隙或过盈，间隙配合、过盈配合和过渡配合 188
8-6 优先选用基孔制的理由 190
8-5 最小和最大间隙，最小和最大过盈，配合公差 190
8-7 选用基轴制的理由 191
8-8 非基准件配合 191
8-9 最大和最小实体尺寸，孔和轴的作用尺寸 192
8-10 公差等级及其分级 193
8-11 公差等级选择 193
8-12 公差带代号及表示方法 194
8-13 不同配合的代号含义，在公差带图上标出最大间隙、最小间隙、最大过盈、最小过盈 194
8-14 配合的选择 195
8-15 零件图上未标注公差 196
8-16 要素，理想要素，实际要素，被测要素，基准要素，单一要素，关联要素 197
8-18 形位公差代号 198
8-17 形状公差和位置公差 198
8-19 形位公差值确定 199
8-20 表面粗糙度符号 200
8-21 表面粗糙度的评定参数 201
8-22 表面粗糙度数值与尺寸公差及表面形状公差关系 201
8-23 传动轴精度 202
8-24 传动轴表面粗糙度选择 203
8-25 主轴的精度要求及测量方法 203
8-27 圆柱齿轮精度标注及选择 206
8-26 主轴表面粗糙度选择 206
8-28 齿轮精度检验项目 208
8-29 齿轮副中心距极限偏差 208
8-30 齿轮齿面及其他表面粗糙度选择 209
8-31 滚动轴承内径及外径公差带 209
8-32 滚动轴承与轴及壳体孔配合 211
8-33 滚动轴承配合轴颈及壳体孔的形位公差和表面粗糙度选择 212
8-34 平键联结的键槽配合 212
8-35 矩形花键公差配合及检验 213
8-37 螺纹精度等级 215
8-36 螺纹公差带组成 215
8-38 圆柱螺纹检测方法 216
8-39 操纵摆杆上轴销与滑块的配合 217
10-12 调整装配法，修配装配法，互换装配法，分组装配法 218
8-40 主轴箱体零件精度及表面粗糙度 218
8-41 箱体零件检测项目及检测方法 219
8-42 测量误差及其分类 220
8-43 工件的验收极限 220
8-44 普通计量器具选择原则 221
8-45 普通计量器具选择步骤 222
9-1 工业用钢分类 224
9-2 结构钢分类及标注 224
第9章 材料及热处理 224
9-3 机床常用铸铁材料及标注 227
9-4 钢的热处理 228
9-5 热处理表示方法 229
9-6 钢的退火和正火 229
9-7 钢的淬火 230
9-8 钢的淬透性与淬硬性 230
9-9 钢的回火和调质 231
9-10 钢的表面淬火 231
9-11 钢的渗碳、渗氮和氰化 232
9-13 灰口铸铁热处理方式 233
9-12 渗碳处理工件的工艺路线 233
9-14 硬度及硬度指标 234
9-15 主传动齿轮用钢材及热处理 235
9-16 齿轮用非金属材料 236
9-17 中碳钢齿轮热处理工序 236
9-18 重载齿轮传动的硬齿面和软齿面 237
9-19 高频淬火与齿轮材料关系 237
9-20 主轴材料 238
9-21 主轴热处理工序 238
9-22 热处理工艺对主轴结构要求 239
9-23 传动轴的材料及热处理 240
9-24 带轮材料 240
9-25 主轴变速箱体材料 241
9-26 摩擦片材料及热处理 241
10-2 工艺过程，工艺文件，工艺方案，工艺路线，工艺规程 243
10-1 机械制造工艺，零件结构工艺性，工艺性分析和审查 243
第10章 机械制造工艺 243
10-3 生产纲领，生产类型，生产批量，生产周期，生产节拍 244
10-4 毛坯，工件，工艺关键件，外协件 244
10-5 工序，安装，工步，工位 245
10-6 设计、工艺、工序、定位、测量、装配和辅助基准 245
10-7 工艺孔，工艺尺寸，工序尺寸，尺寸链，工艺尺寸链和装配尺寸链 246
10-8 加工总余量，工序余量，工艺留量，切削用量 246
10-11 工艺过程卡片，工艺卡片，工序卡片 247
10-10 加工误差，加工精度，加工经济精度 247
10-9 作业时间，基本时间，辅助时间，准备与终结时间，时间定额 247
10-13 制订工艺规程步骤 248
10-14 车床主轴加工 249
10-15 传动轴加工 250
10-16 圆柱齿轮加工 251
10-17 齿轮花键孔加工 251
10-18 圆柱齿轮齿形加工方法 252
10-19 箱体结构工艺性 253
10-20 滚动轴承装卸 254
参考文献 255