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第一篇 常用设计资料及通用零件 1
第一章 常用资料和一般标准 1
一、常用资料 1
（一）国外部分标准代号 1
（二）国内部分标准代号 1
（三）常用材料的摩擦系数 2
（四）摩擦副的摩擦系数 2
（五）常用材料的密度 3
（六）碳素钢、合金钢、低碳钢硬度及强度换算值 3
（七）常用材料极限强度的近似关系 7
二、常用法定计量单位 8
三、一般标准 12
（一）标准尺寸（GB2822—81） 12
（二）锥度的标准系列（GB157—83） 15
（三）角度与斜度的标准系列（GB4096—83） 15
（四）中心孔（GB145—85）及其表示法（GB4459.5—84） 16
（五）零件倒圆与倒角（GB6403.4—86） 16
（六）砂轮越程槽（GB6403.5—86） 16
（二）基本偏差、极限偏差 22
（一）标准公差 22
一、公差与配合（摘自GB1800—79～GB1804—79及GB4458.5—84） 22
第二章 公差配合、形位公差与表面粗糙度 22
（三）优先和常用配合 33
（四）选用公差与配合的参考资料 34
（五）尺寸公差与配合的注法（GB4458.5—84） 39
（六）新、旧国家标准的公差与配合带对照 41
二、形状和位置公差 42
（一）形位公差各项目的名称、分类和符号（GB1182—80） 42
（二）形位公差标注图例 42
（三）形状和位置公差值（摘自GB1184—80）和公差等级应用 43
（四）未注形位公差的规定 48
（五）形位公差代号的注法 49
三、表面粗糙度 53
（一）评定表面粗糙度的参数与Ra、Rz和Ry的数值 53
（二）表面粗糙度等级与Ra、Rz的数值对照 54
（三）表面粗糙度的代（符）号及其注法（摘自GB131—83） 54
（四）表面粗糙度的代（符）号示例及说明 55
（五）加工方法与表面粗糙度数值 55
（六）表面粗糙度代（符）号在图样上的标注方法 57
（一）金属材料中常用化学元素名称及符号（摘自GB221—63） 62
（二）钢及铸铁的分类、特点及表示方法（摘自GB221—63） 62
一、黑色金属材料 62
第三章 常用材料 62
（三）钢的常用热处理方法及应用 63
（四）钢的化学热处理方法及应用 63
（五）热处理方法代号（GB423—62） 64
（六）灰铸铁（GB5675—85） 64
（七）球墨铸铁（GB1348—78） 65
（八）碳素铸钢（GB979—67） 65
（九）甲类普通碳素钢（GB700—79） 66
（十）优质碳素结构钢（GB699—65, Q/ZB60—73） 67
（十一）合金结构钢（GB3077—82, Q/ZB61—73） 69
二、有色金属材料 71
（一）常用有色金属及合金产品表示方法（GB340—76） 71
（二）铸造青铜（GB1176—74） 71
（三）铸造黄铜（GB1176—74） 72
（四）铸造轴承合金（GB1174—74） 72
（五）铸造铝合金（GB1173—74） 73
三、型材和型钢 74
（一）热轧圆钢（GB702—72） 74
（二）碳素弹簧钢丝（YB248—70） 74
（三）工业用毛毡的规格及性能（FJ314—66） 74
（一）图纸幅面及格式（GB4457.1—84） 76
一、一般规定 76
第四章 机械制图 76
（二）比例（GB4457.2—84） 77
（三）图线 77
（四）剖面符号（GB4457.5—84） 78
二、尺寸注法（摘自GB4458.4—84） 79
（一）一般尺寸注法 79
（二）各种孔的尺寸注法 87
（三）标准螺纹的标注方法 89
三、螺纹、齿轮、花键、蜗轮、蜗杆、滚动轴承及弹簧的画法 90
（一）螺纹及螺纹紧固件画法（GB4459.1—84） 90
（二）齿轮、齿条、蜗轮及链轮的画法（GB4459.2—84） 93
（三）花键的画法及尺寸标注法 94
（四）花键联接及代号标注 95
（五）齿轮、蜗轮、蜗杆啮合的规定画法 95
（六）滚动轴承的画法（GB4458.1—84） 98
（七）螺旋弹簧的视图、剖视图及示意图画法（摘自GB4459.4—84） 104
（八）螺旋压缩弹簧的画图步骤 105
第五章 联接与紧固件 106
一、螺纹的种类、特点和应用 106
二、普通螺纹 107
（一）普通螺纹的直径与螺距（摘自GB193—81） 107
（二）普通螺纹的基本尺寸（摘自GB196—81） 109
（三）普通螺纹的最大旋合长度（摘自GB197—81） 110
三、梯形螺纹（摘自GB5796.1～5796.4—86） 111
（一）各直径基本尺寸（摘自GB5796.3—86） 112
（二）梯形螺纹公差（GB5796.4—86） 114
（三）螺纹精度与公差带的选用 119
（四）螺纹的旋合长度 120
四、锯齿形螺纹（JB923—66） 121
（一）锯齿形螺纹基本尺寸 121
（二）锯齿形螺纹的最大旋合长度 124
（三）锯齿形螺纹公差（JB923—66） 124
（二）圆锥管螺纹 126
（一）圆柱管螺纹 126
五、管螺纹 126
（三）米制锥螺纹（GB1415—78） 127
六、螺纹零件的结构要素 128
（一）螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（GB3—79） 128
（二）粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸 130
（三）地脚螺栓孔和凸缘（Q/ZB144—73） 131
（四）联接零件沉头座及通孔尺寸（GB152—76） 131
（五）扳手空间 132
七、常用普通螺纹联接的标准件 133
（一）六角头螺栓A和B级（GB5782—86） 133
（二）小六角头螺栓（GB21—76）及小六角头螺杆带孔螺栓（GB23—76） 135
（三）双头螺柱（GB897—86～GB900—86） 136
（四）开槽圆柱头螺钉（GB65—85） 137
（五）开槽半沉头螺钉（GB69—85） 139
（六）半圆头螺钉和沉头螺钉（GB67—76, GB68—76,GB1032—82） 140
（七）开槽锥端紧定螺钉（GB71—85）、开槽平端紧定螺钉（GB73—85）及开槽长圆柱端紧定螺钉（GB75—85） 141
（八）六角螺母（GB6170—86） 143
（九）1型六角开槽螺母—A和B级（GB6178—86） 144
（十）1型六角开槽螺母—C级（GB6179—86） 145
（十一）2型六角开槽螺母—A和B级（GB6180—86） 146
（十二）六角开槽薄型螺母—A和B级（GB6181—86） 147
（十三）圆螺母（GB810—76、GB812—76） 148
（十四）圆螺母用止动垫圈（GB858—76） 149
（十五）平垫圈（GB97.1—85、GB97.2—85） 150
（十六）标准型弹簧垫圈（GB93—86） 150
八、键、花键联接 152
（一）普通平键（GB1096—79、GB1095—79） 152
（二）导向平键（GB1097—79） 153
（三）半圆键（GB1098—79） 154
（四）楔键（GB1563—79） 156
（五）花键联接——矩形花键（GB1144—87） 157
（六）花键联接——渐开线花键（GB1104—72） 161
（七）花键联接——三角形花键（GB1145—74） 165
九、销联接 167
（一）圆柱销（GB119—86） 167
（二）圆锥销（GB117—86） 168
（三）开口销（GB91—86） 169
第六章 三角带传动 171
一、三角胶带的标准和规格（GB1171—74） 171
二、三角带轮的结构设计 172
三、三角带轮的技术要求 177
四、三角带轮工作图 177
一、套筒滚子链的技术规格（GB1243—76） 179
第七章 套筒滚子链传动 179
二、套筒滚子链链轮的结构设计 181
（一）滚子链链轮的结构 181
（二）滚子链链轮的主要尺寸（GB1244—76） 182
（三）链轮齿形 184
三、套筒滚子链链轮技术要求 187
四、链轮材料、热处理和齿面硬度 188
五、链传动的布置和张紧 188
（一）链传动的布置 188
（二）链传动的张紧 189
六、套筒滚子链链轮工作图 190
一、渐开线圆柱齿轮基准齿形及模数系列（GB1356—78、GB1357—78） 191
第八章 齿轮传动 191
二、圆柱齿轮传动几何尺寸计算表 192
（一）分度圆弦齿厚S*（S*n）和弦齿高h*a（h*an）计算附表 192
（二）固定弦齿厚Sc（Scn）或S*c（S*cn）和固定弦齿高hc（hcn）或h*c（h*cn）计算附表 193
（三）公法线长度W*k（W*kn）和跨齿数k计算附表 193
三、齿轮的材料及热处理 199
（一）齿轮的材料及热处理 199
（二）齿轮工作齿面硬度及其组合的应用举例 200
四、齿轮的结构 200
（二）机标（JB179—83）和机标（JB179—60）的公差项目、名称及代号对照 202
（一）适用范围 202
五、渐开线圆柱齿轮精度（摘自JB179—83） 202
（三）精度等级 203
（四）常用精度等级的齿轮和齿轮传动，推荐的检验项目 204
（五）齿轮副的侧隙 205
（六）齿轮精度的标注 206
（七）齿轮精度数值表及齿面粗糙度 207
（八）齿轮精度等级的确定及其公差的计算 213
（九）圆柱齿轮工作图啮合特性及公差查注指示 215
六、圆柱齿轮工作图 216
（二）圆锥齿轮制造精度标记示例 223
七、圆锥齿轮传动公差（JB180—60） 223
（一）精度等级 223
（三）推荐的圆锥齿轮检验项目 224
（四）圆锥齿轮的偏差、公差数值 225
八、圆锥齿轮工作图 230
第九章 普通圆柱蜗杆传动 235
一、普通圆柱蜗杆传动的基本参数 235
（一）蜗杆的基准齿形 235
（二）模数mt及蜗杆直径系数q 235
（三）蜗杆分度圆螺旋升角λ*235++（四）蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2 235
二、普通圆柱蜗杆传动的几何尺寸计算 237
（五）变位系数x 237
三、蜗杆、蜗轮的材料及热处理 238
（一）蜗杆的材料及热处理 238
（二）蜗轮的材料及热处理 239
四、蜗杆、蜗轮的结构 240
五、普通蜗杆传动公差（JB162—60） 241
（一）适用范围及精度等级 241
（二）推荐的检验项目、精度与蜗轮圆周速度的关系及齿面表面粗糙度 242
（三）偏差、公差的数值 242
六、蜗杆、蜗轮工作图 248
（四）蜗杆工作图啮合特性表及公差查注指示 248
第十章 轴 254
一、轴的材料 254
二、轴的结构设计 255
（一）轴的组成部分 255
（二）轴的结构设计 255
（三）精确校核计算时的有关系数 264
第十一章 滚动轴承 270
一、常用滚动轴承的类型、特点及适用条件 270
（一）单列向心球轴承*（GB276—82） 273
二、常用的滚动轴承 273
（二）双列向心球面球轴承（GB281—84） 276
（三）单列向心短圆柱滚子轴承（GB283—81） 278
（四）双列向心球面滚子轴承（GB286—64） 281
（五）单列向心推力球轴承（GB292—83） 282
（六）单列圆锥滚子轴承（GB297—84） 286
（七）单向、双向推力球轴承（GB301—84） 290
三、滚动轴承精度和配合选择 294
（一）滚动轴承的精度选择 294
（二）滚动轴承的配合（GB275—84） 294
第十二章 联轴器 298
一、几种常用联轴器的性能、使用条件及优缺点 298
二、凸缘联轴器（GB5843—86） 300
三、弹性柱销联轴器（GB5014—85） 301
四、柱销联轴器（Q/ZB123—73） 304
五、弹性套柱销联轴器（GB4323—84） 306
六、NZ挠性爪型联轴器（Q/ZB110—73） 309
七、CL型齿轮联轴器（Q/ZB104—73） 310
八、铰链联轴器（小尺寸） 311
九、十字滑块联轴器 312
第十三章 润滑与密封 314
一、润滑油 314
（一）润滑油产品代号 314
（二）常用的润滑油 315
（三）粘度换算表 316
二、润滑脂 317
（一）润滑脂的代号 317
（二）常用润滑脂 318
三、油杯 320
（一）直通式压注油杯（GB1152—79） 320
（二）接头式压注油杯（GB1153—79） 320
（三）旋盖式油杯（GB1154—79） 321
（四）压配式压注油杯（GB1155—79） 321
（五）旋套式注油油杯（GB1156—79） 321
（七）针阀式注油油杯（GB1158—79） 322
（六）弹簧盖油杯（GB1157—79） 322
（一）滑动轴承的润滑 323
（二）滚动轴承的润滑 323
四、常用零部件的润滑 323
（三）链传动的润滑 325
（四）齿轮传动的润滑 326
（五）蜗杆传动的润滑 328
五、密封 329
（一）常用密封方式 329
（二）密封元件及结构尺寸 331
一、课程设计的目的 337
二、课程设计的内容和步骤 337
第二篇 课程设计 337
第十四章 概述 337
三、课程设计时应注意的事项 339
第十五章 减速器 340
一、减速器的类型和应用范围 340
二、减速器的组成 342
三、减速器的箱体结构 346
（一）箱体的结构型式 346
（二）减速器箱体设计中应考虑的几个问题 348
（三）箱体结构尺寸的确定 351
（一）轴的结构 352
（二）传动零件的结构 352
四、轴和传动零件的结构 352
五、滚动轴承部件的结构 354
（一）滚动轴承的轴向固定 354
（二）滚动轴承套圈的轴向固定 355
（三）滚动轴承的装拆及其对轴承结构设计的要求 356
（四）轴承盖、套杯 358
（五）减速器中常用的滚动轴承装置 360
（一）润滑 364
六、减速器的润滑与密封 364
（二）密封 366
七、减速器附件 368
（一）窥视孔及盖 368
（二）通气器 369
（三）吊环螺钉、吊耳及吊钩 370
（四）定位销 373
（五）起盖螺钉 373
（六）油标 374
（七）螺塞和排油孔 376
八、减速器的典型结构 377
第十六章 传动装置的总体设计 388
一、拟定传动装置的运动简图 388
二、选择电动机 389
（一）电动机类型选择 389
（二）功率的确定 389
（三）转速的确定 391
三、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 392
（一）分配传动比时应考虑的问题 392
（二）传动比分配的参考数据 392
四、计算传动装置的运动和动力参数 394
五、联轴器 395
第十七章 传动零件的设计 396
一、带传动 396
二、开式齿轮传动 396
三、闭式齿轮传动 396
四、蜗杆传动 397
第十八章 减速器装配图设计 398
一、装配图设计内容 398
二、装配草图设计准备 399
（一）绘制草图前应具备的技术资料 399
（二）布置图面 399
（一）轴的结构设计 400
三、轴的结构设计及强度验算 400
（二）轴的强度验算 401
（三）键的选择 403
（四）验算轴承寿命 403
四、绘制减速器装配草图 403
（一）绘制装配草图时应注意的问题 403
（二）减速器箱体结构尺寸 403
（三）减速器装配草图设计步骤举例 409
（一）标注尺寸 422
五、减速器装配图设计 422
（二）技术特性 423
（三）技术要求 423
（四）编写零件序号 423
（五）标题栏和明细表 423
第十九章 零件工作图设计 425
一、轴类零件工作图设计 425
（一）轴零件工作图示例 425
（二）视图 425
（三）标注尺寸 425
（四）形位公差 427
（六）技术要求 429
（五）表面粗糙度 429
二、齿轮类零件工作图 430
（一）视图 430
（二）标注尺寸 430
（三）表面粗糙度 430
（四）形位公差 430
（五）啮合特性表 431
第二十章 编写设计计算说明书 432
一、设计计算说明书的内容 432
二、设计计算说明书的要求 432
三、设计计算说明书的书写格式 433
机械设计课程设计题目（供参考） 434
附录一 电动机 438
一、常用交流异步电动机的特性与用途 438
（一）Y系列三相异步电动机 438
（二）YZ、YZR系列起重冶金用异步电动机 438
（三）YB系列防爆型异步电动机 438
二、三相异步电动机的主要技术指标 438
三、Y系列（IP44）三相异步电动机的技术数据及安装尺寸（摘自JB3074—82） 439
（一）电动机型号表示方法 439
（二）Y系列三相异步电动机性能数据 440
（三）Y系列三相异步电动机的安装尺寸 444
附录二 渐开线圆柱齿轮精度（GB10095—88） 444