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第一部分　机械设计课程设计指导书1

1　概述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和进度2

1.4　机械设计课程设计的方法和要求2

2　传动装置的总体设计3

2.1　确定传动方案3

2.2　减速器类型简介4

2.3　选择电动机4

2.4　传动比分配7

2.5　传动装置的运动和动力参数计算8

3　传动零件的设计计算10

3.1　减速器以外的传动零件设计计算10

3.2　减速器内的传动零件设计计算11

4　减速器的构造12

4.1　齿轮、轴及轴承组合12

4.2　箱体12

4.3　减速器的附件12

5　减速器装配草图设计15

5.1　初绘减速器装配草图15

5.2　轴、轴承及键的强度校核计算25

5.3　完成减速器装配草图设计25

5.4　锥-圆柱齿轮减速器装配草图设计的特点与绘图步骤30

5.5　蜗杆减速器装配草图设计的特点与绘图步骤34

6　零件工作图设计37

6.1　零件工作图的设计要求37

6.2　轴零件工作图设计38

6.3　齿轮零件工作图设计39

6.4　箱体零件工作图设计39

7　装配工作图设计40

7.1　绘制装配工作图各视图40

7.2　标注尺寸40

7.3　零件序号、标题栏和明细表41

7.4　减速器的技术特性41

7.5　编写技术条件42

7.6　检查装配工作图43

7.7　减速器装配工作图的改错练习43

8　编写设计计算说明书47

8.1　设计计算说明书的内容与要求47

8.2　设计计算说明书的编写大纲48

9　课程设计的总结与答辩48

第二部分　计算机辅助机械设计49

1　概述49

2　计算机辅助机械设计中的设计资料处理49

2.1　数表程序化49

2.2　数表的插值计算50

2.3　数表解析化53

2.4　线图程序化54

2.5　数表与线图的文件化处理与数据库55

3　典型机械零件的计算机辅助设计55

3.1　V带传动的计算机辅助设计55

3.2　滚子链传动的计算机辅助设计59

3.3　渐开线齿轮传动的计算机辅助设计62

3.4　普通蜗杆传动的计算机辅助设计69

3.5　轴的计算机辅助设计73

3.6　滚动轴承计算机辅助设计77

第三部分　电子图板绘图81

1　概述81

2 电子图板CAXA绘图基础81

2.1 电子图板的用户界面和菜单系统81

2.2　常用键的功能86

2.3　约定87

2.4　电子图板绘图过程中的有关问题87

3　电子图板绘图示例88

3.1　轴的零件工作图88

3.2　齿轮的零件工作图90

3.3　减速器装配工作图91

第四部分　设计资料95

1　机械制图95

1.1　一般规定95

图纸幅面及图框格式（摘自GB/T14689一1993）95

比例（摘自GB/T14690—1993）95

剖面符号（摘自GB4457.5—1984）96

装配图或零件图标题栏格式（摘自GB10609.1—1989）96

明细表格式（摘自GB10609.1—1989）96

图线的名称、型式、宽度及应用（摘自GB/T17450—1998）97

1.2　常用零件的规定画法97

螺纹及螺纹紧固件的画法（摘自GB4459.1—1995）97

螺纹的标注（摘自GB4459.1—1995）98

齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法（摘自GB4459.2—1984）99

齿轮、蜗轮、蜗杆啮合画法（摘自GB4459.2—1984）100

花键的画法及其尺寸注法（摘自GB4459.3—1984）101

1.3　机构运动简图符号102

机构运动简图符号（摘自GB4460—1984）102

2　常用资料与一般标准、规范104

2.1 常用资料104

国内部分标准代号104

国外部分标准代号104

黑色金属各种硬度值对照表（摘自GB1172—1974）104

常用材料弹性模量及泊松比105

常用材料的密度105

材料的滑动摩擦系数105

摩擦副的摩擦系数106

滚动摩擦力臂（大约值）106

机械传动效率概略值和传动比范围106

2.2　一般标准107

标准尺寸（直径、长度、高度等）（摘自GB2822—1981）107

中心孔（摘自GB145—1985）108

配合表面处的圆角半径和倒角尺寸（摘自GB6403.4—1986）108

圆形零件自由表面过渡圆角半径108

滚花（摘自GB6403.3—1986）109

齿轮滚刀外径尺寸（摘自GB6083—1985）109

砂轮越程槽（摘自GB6403.5—1986）109

刨切越程槽110

最小壁厚110

外壁、内壁与筋的厚度110

铸造内圆角（摘自JB/ZQ4255—1986）110

铸造外圆角（摘自JB/ZQ4256—1986）111

铸造斜度（摘自JB/ZQ4257—1986）111

铸造过渡斜度（摘自JB/ZQ4254—1986）111

3　机械设计中常用材料111

3.1　黑色金属111

碳素结构钢（摘自GB700—1988）111

优质碳素结构钢（摘自GB699—1988）112

合金结构钢（摘自GB3077—1988）112

一般工程用铸钢及铸铁（摘自GB11352—1989、GB9439—1988、GB1348—1988）113

3.2　有色金属114

加工青铜（摘自GB5233—1985）114

铸造铜合金（摘自GB1176—1987）114

3.3　非金属材料115

常用工程塑料115

工业用硫化橡胶板（摘自GB5574—1994）115

工业用毛毡（摘自FJ314—1981）116

软钢纸板（摘自QB365—1981）116

4　螺纹及螺纹联接117

4.1　螺纹117

普通螺纹基本尺寸（摘自GB196—1981、GB197—1981）117

内、外螺纹选用公差带（摘自GB197—1981）118

螺纹旋合长度（摘自GB197—1981）119

4.2　螺纹零件的结构要素119

普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（摘自GB3—1979）119

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸120

紧固件通孔及沉孔尺寸（摘自GB152.2～152.4—1988、GB5277—1985）120

4.3　螺栓121

六角头螺栓—A级和B级（摘自GB5782—1986）、细牙—A级和B级（摘自GB5785—1986）121

六角头螺栓—全螺纹—A级和B级（摘自GB5783—1986）122

六角头铰制孔用螺栓—A级和B级（摘自GB27—1988）123

4.4　螺钉124

内六角圆柱头螺钉（摘自GB70—1985）124

吊环螺钉（摘自GB825—1988）125

启箱螺钉（摘自GB85—1988）126

十字槽沉头螺钉（摘自GB819—1985）、十字槽盘头螺钉（摘自GB818—1985）126

开槽锥端紧定螺钉（摘自GB71—1985）、开槽平端紧定螺钉（摘自GB73—1985）、开槽长圆柱端紧定螺钉（摘自GB75—1985）127

4.5　螺母128

Ⅰ型六角螺母—A和B级（摘自GB6170—1986）、Ⅰ型六角螺母—细牙—A和B级（摘自GB6171—1986）128

圆螺母（摘自GB812—1988）129

4.6　垫圈130

标准型弹簧垫圈（摘自GB93—1987）130

圆螺母用止动垫圈（摘自GB858—1988）130

4.7　挡圈131

螺钉紧固轴端挡圈（摘自GB891—1986）、螺栓紧固轴端挡圈（摘自GB892—1986）131

孔用弹性挡圈—A型（摘自GB893.1—1986）132

轴用弹性挡圈—A型（摘自GB894.1—1986）133

5　键、花键和销联接134

普通平键（摘自GB1095—1979、GB1096—1979;1990年确认有效）134

矩形花键基本尺寸系列及位置度、对称度公差（摘自GB1144—1987）135

矩形内、外花键的尺寸公差带（摘自GB1144—1987）136

圆柱销（摘自GB119—1986）、圆锥销（摘自GB117—1986）137

内螺纹圆柱销（摘自GB120—1986）、内螺纹圆锥销（摘自GB118—1986）138

6　滚动轴承139

深沟球轴承（GB/T276—1994）139

角接触球轴承（摘自GB/T292—1994）140

圆锥滚子轴承（摘自GB/T297—1994）142

圆柱滚子轴承（摘自GB/T283—1994）144

角接触球轴承及圆锥滚子轴承的轴向游隙145

滚动轴承与轴和座孔的配合（摘自GB/T275—1993）145

7　联轴器146

HL型弹性柱销联轴器（摘自GB5014—1985）146

TL型弹性套柱销联轴器（摘自GB4323—1985）147

ML型梅花形弹性联轴器（摘自GB5272—1985）148

滑块联轴器（摘自JB/zQ4384—1986）149

8　润滑与密封150

8.1　润滑剂150

常用润滑油的性质和用途150

常用润滑脂的性质和用途151

8.2　油杯151

直通式压注油杯（摘自JB/T7940.1—1995）151

接头式压注油杯（摘自JB/T7940.2—1995）151

旋盖式油杯（摘自JB/T7940.3—1995）152

压配式压注油杯（摘自JB/T7940.4—1995）152

8.3　油标和油标尺153

压配式圆形油标（摘自JB/T7941.1—1995）153

长形油标（摘自JB/T7941.3—1995）153

油标尺154

8.4　密封装置154

毡圈油封形式和尺寸（摘自JB/ZQ4606—1986）154

旋转轴唇形密封圈（摘自GB13871—1992）155

油沟式密封槽（摘自JB/ZQ4245—1986）156

迷宫密封156

O形密封圈轴向沟槽尺寸（摘自GB/T3452.3—1988）156

通用O形橡胶密封圈（代号G）的型式、尺寸及公差（摘自GB3452.1—1992）157

9　减速器附件158

9.1　检查孔与检查孔盖158

9.2　通气器158

通气塞158

通气器158

9.3　轴承盖159

螺钉联接式轴承盖159

嵌入式轴承盖159

9.4　螺塞及封油垫159

9.5　挡油盘160

9.6　起吊装置160

吊耳和吊钩160

10　常用传动零件的结构161

10.1 圆柱齿轮的结构161

10.2　圆锥齿轮的结构163

10.3　蜗轮蜗杆的结构165

10.4　V带轮的结构166

10.5　链轮的结构167

11　极限与配合、形状位置公差和表面粗糙度168

11.1 公差与配合名词与代号说明168

标准公差和基本偏差代号168

配合种类及代号168

11.2　标准公差值和孔及轴的极限偏差值168

基本尺寸至500mm标准公差值168

基本尺寸由大于10mm至315mm孔的极限偏差值169

基本尺寸由大于10mm至315mm轴的极限偏差值170

减速器主要零件的荐用配合171

11.3　形状公差及位置公差（摘自GB/T1184—1996）172

直线度、平面度公差172

圆度、圆柱度公差172

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差173

平行度、垂直度、倾斜度公差173

轴的形位公差推荐标注项目174

箱体形位公差推荐标注项目174

11.4　表面粗糙度175

表面粗糙度与对应的加工方法175

典型零件表面粗糙度选择175

11.5　渐开线圆柱齿轮精度（摘自GB10095—1988）175

11.6　锥齿轮精度（摘自GB11365—1989）182

11.7 圆柱蜗杆、蜗轮精度（摘自GB10089—1988）186

12 电动机190

Y系列（IP44）三相异步电动机技术数据（摘自ZB/T K22007—1988）190

Y系列（IP44）三相异步电动机的外形及安装尺寸192

第五部分　参考图例194

1　减速器装配工作图194

单级圆柱齿轮减速器194

双级圆柱齿轮减速器（软齿面齿轮，铸造箱体）196

双级圆柱齿轮减速器（硬齿面齿轮，铸造箱体）198

双级圆柱齿轮减速器（软齿面齿轮，焊接结构箱体）200

锥-圆柱齿轮减速器202

蜗杆减速器（蜗杆下置）204

蜗杆减速器（整体式结构箱体）206

蜗杆减速器（蜗杆上置，带风扇）208

行星齿轮减速器（2K-H型）210

2　箱体零件工作图212

双级圆柱齿轮减速器箱盖212

双级圆柱齿轮减速器箱座214

锥-圆柱齿轮减速器箱盖216

锥-圆柱齿轮减速器箱座217

蜗杆减速器箱盖218

蜗杆减速器箱座220

3　轴和轮类零件工作图222

轴222

圆柱齿轮轴223

圆柱齿轮224

锥齿轮轴225

锥齿轮226

蜗杆227

蜗轮228

轮芯229

轮缘230

第六部分　机械设计课程设计题目231

ZDL型题目231

ZDD型题目232

ZL型题目232

ZZ型题目233

WD型题目234

NGW型题目234

参考文献235