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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 ？n142

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