《机械设计课程设计》

第1部分课程设计指导1

1.1概述1

1.1.1 课程设计的目的1

1.1.2 课程设计的内容1

1.1.3 课程设计的一般过程1

1.1.4 设计中应注意的事项3

1.2传动装置的总体设计4

1.2.1 拟定传动方案4

1.2.2 减速器的主要类型及特点7

1.2.3 选择电动机10

1.2.4 确定传动装置的总传动比和分配传动比14

1.2.5 计算传动装置的运动和动力参数18

思考题21

1.3减速器结构21

1.3.1 箱体21

1.3.2 减速器的附件29

1.3.3 减速器的润滑与密封30

思考题35

1.4传动零件设计计算35

1.4.1 减速器以外传动零件的设计计算36

1.4.2 减速器内传动零件的设计计算36

思考题37

1.5减速器装配草图设计37

1.5.1 设计前的资料和设计内容37

1.5.2 齿轮减速器装配草图设计38

1.5.3 蜗杆减速器装配草图设计44

1.5.4 正误结构分析及装配草图的审查46

1.5.5 减速器装配草图示例50

思考题52

1.6装配工作图设计53

1.6.1 装配工作图各视图的绘制53

1.6.2 装配工作图上的尺寸标注53

1.6.3 零件序号、标题栏和明细表54

1.6.4 减速器的技术特性55

1.6.5 编写技术要求55

1.6.6 装配工作图的检查57

思考题57

1.7零件工作图设计58

1.7.1 零件工作图设计的要求58

1.7.2 轴类零件工作图设计59

1.7.3 齿（蜗）轮类零件工作图设计62

1.7.4 箱体零件工作图设计62

思考题64

1.8编写设计计算说明书及准备答辩64

1.8.1 设计计算说明书的内容64

1.8.2 对设计计算说明书的要求65

1.8.3 设计计算说明书书写格式举例66

1.8.4 课程设计的总结和答辩67

第2部分机械设计常用资料68

2.1常用数据68

常用材料的弹性模量及泊松比68

常用材料极限强度的近似关系68

常用材料的密度68

各种硬度值对照表69

机械传动效率和传动比概略值69

2.2一般标准和规范70

国内外部分标准代号70

图纸幅面（GB 4457.1—84）71

图样比例（GB 4457.2—84）71

明细表格式71

装配图或零件图标题栏格式71

机构运动简图符号（GB 4460—84）72

标准尺寸（GB 2822—81）73

60°中心孔（GB 145—85）74

回转面及端面砂轮越程槽（GB 6403.5—86）75

插齿空刀槽（JB/ZQ4239—86）75

齿轮滚刀外径尺寸（GB 6083—85）75

零件倒圆与倒角（GB 6403.4—86）76

圆形零件自由表面过渡圆角半径（Q/ZB138—73）76

铸造斜度（JB/ZQ 4257—86）76

铸造过渡斜度（JB/ZQ 4254—86）76

2.3常用材料77

2.3.1黑色金属77

碳素结构钢（GB 700—88）77

优质碳素结构钢（GB 699—88）77

合金结构钢（GB 3077—88）78

一般工程用铸钢及铸铁（GB 5676—85、GB 9439—88、GB 1348—88）78

2.3.2有色金属79

铸造铜合金（GB 1176—87）、铸造铝合金（GB 1173—86）、铸造轴承合金（GB 1174—74）79

2.3.3非金属材料80

工程塑料80

工业用毛毡（FJ314—81）81

耐油橡胶板（GB5574—85）、软钢纸板（QB365—81）81

2.4联接81

2.4.1螺纹及其结构要素81

普通螺纹基本尺寸（GB 196—81）82

梯形螺纹基本尺寸（GB 5796.3—86）83

梯形螺纹公差（GB 5796.4—86）85

梯形螺纹公差带选用（GB 5796—86）86

梯形螺纹旋合长度86

矩形螺纹牙型尺寸87

普通螺纹的螺纹余留长度l1、l2及余留钻孔深度l3（JB/ZQ4247—86），攻丝前钻孔用麻花钻直径d0（JB/Z228—85）和突出螺母末端的长度a87

螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（GB 3—79）88

2.4.2螺纹联接件89

六角头螺栓——非全螺纹—A和B级（GB 5782—86）全螺纹—A和B级（GB 5783—86）89

六角头铰制孔用螺栓—A和B级（GB 27—88）90

双头螺柱bm=1d（GB 897—88）、bm=1.25d（GB 898—88）、bm=1.5d（GB 899—88）91

内六角圆柱头螺钉（GB 70—85）92

十字槽沉头螺钉（GB 819—85）、十字槽盘头螺钉（GB 818—85）93

开槽盘头螺钉（GB 67—85）、开槽沉头螺钉（GB 68—85）94

开槽锥端紧定螺钉（GB 71—85）、开槽平端紧定螺钉（GB 73—85）、开槽长圆柱端紧定螺钉（GB 75—85）95

1型六角螺母—A和B级（GB 6170—86）、六角薄螺母—A和B级—倒角（GB 6172—86）96

1型六角开槽螺母（GB 6178—86）97

圆螺母（GB 812—88）和圆螺母用止动垫圈（GB 858—88）98

小垫圈—A级（GB 848—85）、平垫圈—A级（GB 97.1—85）、平垫圈—倒角型—A级（GB 97.2—85）99

标准型弹簧垫圈（GB 93—87）、轻型弹簧垫圈（GB 859—87）99

2.4.3挡圈100

螺钉紧固轴端挡圈（GB 891—86）、螺栓紧固轴端挡圈（GB 892—86）100

轴用弹性挡圈—A型（GB 894.1—86）101

孔用弹性挡圈—A型（GB 893.1—86）102

2.4.4联接结构尺寸104

螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸（GB 5277—85、GB 152.4—88、GB 152.2—88、GB 152.3—88）104

最小扳手空间尺寸105

2.4.5键106

普通平键和键槽尺寸（GB 1095—79、GB 1096—79）106

半圆键和健槽尺寸（GB 1098—79、GB 1099—79）107

2.4.6销108

圆柱销（GB 119—86）、圆锥销（GB 117—86）108

开口销（GB 91—86）109

2.5滚动轴承110

2.5.1常用滚动轴承110

深沟球轴承（GB 276—89）110

圆柱滚子轴承（GB 283—87）112

角接触球轴承（GB 292—83）113

圆锥滚子轴承（GB 297—84）115

推力球轴承（GB 301—84）117

2.5.2滚动轴承的配合（GB/T275—93）及游隙119

向心轴承和轴的配合 轴公差带代号120

向心轴承和外壳的配合 孔公差带代号120

推力轴承和轴的配合 轴公差带代号120

推力轴承和外壳的配合 孔公差带代号120

轴和外壳孔的形位公差121

配合面的表面粗糙度121

角接触轴承和推力球轴承允许轴向游隙121

2.6润滑与密封122

2.6.1常用润滑剂122

常用润滑油的主要性质和用途122

常用润滑脂的主要性质和用途122

2.6.2油杯123

直通式压注油杯（GB 1152—89）123

接头式压注油杯（GB 1153—89）123

压配式压注油杯（GB 1155—89）123

旋盖式油杯（GB 1154—89）124

2.6.3密封件124

毡圈油封型式和尺寸（JB/ZQ 4606—86）124

O形橡胶密封圈（GB 3452.1—82、GB 3452.3—88）125

J型无骨架橡胶油封（HG 4—338—66）126

内包骨架旋转轴唇形密封圈（GB 9877.1—88）126

迷宫密封槽127

油沟式密封槽（JB/ZQ 4245—86）127

2.7联轴器128

凸缘联轴器（GB 5843—86）128

弹性柱销联轴器（GB 5014—85）130

弹性套柱销联轴器（GB 4323—84）131

2.8减速器附件132

检查孔及检查孔盖132

吊环螺钉（GB 825—88）132

减速器的毛重W133

吊耳和吊钩134

外六角螺塞（JB/ZQ 4450—86）、纸封油圈和皮封油圈134

压配式圆形油标（GB 1160.1—89）134

长形油标（GB 1161—89）135

管状油标（GB 1162—89）135

油标尺135

通气器136

螺钉联接式轴承盖137

嵌入式轴承盖137

挡油盘137

2.9公差配合、形位公差和表面粗糙度138

2.9.1 公差配合（GB 1800～1804—79）138

标准公差和基本偏差代号138

配合种类及代号138

标准公差数值139

加工方法与公差等级139

轴的极限偏差140

孔的极限偏差142

未注公差尺寸的极限偏差144

优先配合特性及应用举例145

2.9.2形状和位置公差（GB 1184—80）146

直线度、平面度公差146

圆度、圆柱度公差146

平行度、垂直度、倾斜度公差147

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差148

主要加工方法能达到的平行度、垂直度的公差等级149

主要加工方法能达到的同轴度、圆跳动的公差等级149

主要加工方法能达到的直线度、平面度的公差等级149

主要加工方法能达到的圆柱度、圆度的公差等级149

2.9.3表面粗糙度150

评定表面粗糙度的参数及其数值（GB 1031—83）150

取样长度l和评定长度ln的选用（参考）150

与配合精度相适应的最低表面粗糙度Ra151

表面粗糙度与加工方法151

2.10齿轮传动和蜗杆传动精度公差152

2.10.1渐开线圆柱齿轮精度（摘自GB 10095—88）152

（1）误差名称和代号152

（2）精度等级及其选择152

（3）齿轮副侧隙153

（4）推荐的检验项目154

（5）图样标注155

（6）齿轮精度数值表155

（7）齿厚和公法线长度157

2.10.2锥齿轮精度（摘自GB 11365—89）159

（1）精度等级及其选择159

（2）齿轮副侧隙160

（3）推荐的检验项目162

（4）图样标注162

（5）锥齿轮精度效值表163

（6）锥齿轮齿坯公差与表面粗糙度164

2.10.3 圆柱蜗杆、蜗轮精度（摘自GB 10089—88）165

（1）精度等级及其选择165

（2）侧隙165

（3）推荐的检验项目167

（4）图样标注168

（5）蜗杆、蜗轮和蜗杆传动精度数值表168

（6）蜗杆、蜗轮的齿坯公差与表面粗糙度170

2.11电动机171

Y系列三相异步电动机技术数据171

Y系列三相异步电动机的外形及安装尺寸172

第3部分课程设计参考图例174

单级圆柱齿轮减速器（Ⅰ）174

单级圆柱齿轮减速器（Ⅱ）178

二级展开式圆柱齿轮减速器180

二级分流式圆柱齿轮减速器182

二级同轴式圆柱齿轮减速器184

单级圆锥齿轮减速器186

圆锥-圆柱齿轮减速器188

蜗杆减速器190

单级圆柱齿轮减速器箱盖192

单级圆柱齿轮减速器箱座194

蜗杆减速器箱盖196

蜗杆减速器箱座198

轴200

圆柱齿轮轴201

圆柱齿轮202

锥齿轮203

蜗杆204

蜗轮205

附录1机械设计课程设计任务书206

附录2课程设计课题类型（代号T）207

附录3课程设计课题原始数据（代号S）209

参考文献211