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第一篇　机械设计课程设计指导2

第一章　概述2

1.1　课程设计的性质和目的2

1.2　课程设计的内容2

目录2

1.3　课程设计中应注意的问题4

第二章　传动装置的总体设计5

2.1　拟定传动方案5

2.2　减速器的类型、特点及应用7

一、电动机类型和结构形式的选择9

二、确定电动机的容量9

2.3　电动机的选择9

三、电动机转速的选择10

2.4　传动装置总传动比的确定及各级分传动比的分配11

2.5　传动装置的运动和动力参数计算12

第三章　传动零件的设计计算17

3.1　减速器外部传动零件的计算17

一、V带传动17

二、开式齿轮传动17

3.2　减速器内部传动零件的计算18

一、圆柱齿轮传动18

二、蜗杆传动19

3.3　选择联轴器类型和型号19

4.2　减速器的典型构造和尺寸要求21

第四章　减速器初步设计21

4.1　减速器初步设计的主要步骤21

4.3　轴的设计计算25

一、按许用切应力计算25

二、按许用弯曲应力计算25

三、安全系数校核计算25

4.4　轴承的选择及寿命计算25

4.5　键的强度计算26

4.6　轴系结构设计26

一、轴系各零件在减速器中的位置26

二、轴系的结构设计29

一、齿轮结构35

二、蜗杆、蜗轮结构35

5.1　传动零件的结构尺寸35

第五章　减速器结构设计35

5.2　机体结构设计及其工艺性36

一、机体结构设计36

二、机体结构的工艺性38

5.3　轴系支承及相关结构设计42

5.4　减速器附件设计45

一、窥视孔和窥视孔盖45

二、通气器46

三、油位测量装置46

五、定位销47

四、放油孔和放油螺塞47

六、启盖螺钉48

七、吊钩、吊环48

5.5　完成减速器草图49

第六章　完成减速器设计52

一、尺寸标注52

二、填写标题栏和明细表53

三、技术特性53

四、技术要求53

五、提交装配图56

二、尺寸标注57

一、视图57

7.1　轴类零件工作图设计要点57

第七章　零件工作图57

三、表面粗糙度59

四、形位公差59

五、技术要求60

7.2　齿轮类零件工作图设计要点60

一、视图60

二、尺寸标注60

三、表面粗糙度60

四、齿坯形位公差61

五、啮合特性表61

二、尺寸标注62

一、视图62

六、技术要求62

7.3　箱体类零件工作图设计要点62

三、表面粗糙度63

四、形位公差63

五、技术要求64

第八章编　写设计说明书及答辩准备65

8.1　设计计算说明书内容65

8.2　编写要求和注意事项65

8.3　书写格式示例66

8.4　答辩准备68

一、系统的基本构成69

二、系统的分类69

9.1　计算机绘图的硬件系统69

第九章　计算机绘图介绍69

三、微型计算机图形系统的硬件70

9.2　微型计算机图形系统的软件71

9.3　用Auto CAD完成机械工程图71

一、Auto CAD的主要功能72

二、用Auto CAD软件绘制二维工程图的主要步骤及应注意的问题73

第二篇　参考图例76

第十章　参考图例76

图10-1　一级圆柱齿轮减速器76

图10-2　二级圆柱齿轮减速器78

图10-3　蜗杆减速器80

图10-4　圆锥-圆柱齿轮减速器82

图10-5　齿轮-蜗杆减速器（之一）84

图10-6　齿轮-蜗杆减速器（之二）86

图10-7　蜗杆-齿轮减速器88

图10-8　轴零件工作图90

图10-9　斜齿圆柱齿轮零件工作图91

图10-10　蜗杆零件工作图92

图10-11　蜗轮工作图93

图10-12　蜗轮轮芯零件工作图94

图10-13　蜗轮轮缘零件工作图94

图10-14　单级圆柱齿轮减速器箱体零件工作图95

图10-15　机体加工过程96

第三篇　设计资料99

第十一章　一般标准和常用数据99

11.1　常用数据99

一、常用材料的密度99

二、常用材料的膨胀系数99

三、常用材料的弹性模量及泊松比100

四、常用材料极限强度的近似关系100

五、物体的摩擦系数100

六、常用材料的摩擦系数101

七、黑色金属硬度对照表101

2．比例102

1．图纸幅面102

11.2　一般标准102

一、机械制图102

3．装配图或零件图标题栏格式103

4．明细表及装配零件工作图标题栏格式103

5．机构运动简图符号104

6．剖面符号107

二、锥度与角度系列107

1．一般用途圆锥的锥度与锥角107

2．特殊用途圆锥的锥度与锥角108

1．一般用途棱体的角度与斜度109

2．特殊用途棱体的角度与斜度109

三、棱体角度与斜度系列109

四、一般零件的结构尺寸110

1．60°中心孔110

2．配合表面的倒圆和倒角111

3．回转面和端面砂轮越程槽111

五、铸件一般规范112

1．铸件最小壁厚112

2．铸造外圆角112

3．铸造内圆角113

4．铸造过渡斜度113

1．焊缝符号表示法114

六、焊缝符号114

5．铸造斜度114

2．焊缝基本符号应用举例115

第十二章　常用材料116

12.1　黑色金属116

1．碳素结构钢116

2．优质碳素结构钢116

3．合金结构钢117

4．一般工程用铸钢及铸铁119

12.2　型钢和型材120

1．热轧等边角钢120

2．热轧工字钢121

3．热轧槽钢122

4．钢板和圆钢尺寸系列123

12. 3有色金属123

12.4 工程塑料124

第十三章　极限与配合、形位公差及表面粗糙度126

13.1　极限与配合126

1．基本偏差系列126

2．标准公差值126

3．轴的极限偏差129

4．孔的极限偏差139

5．优先配合选用说明147

形位公差项目符号148

13.2　形状和位置公差148

6．公差等级的应用148

基准代号149

基准要素的标注149

被测要素的标注150

直线度、平面度的公差值151

直线度、平面度公差等级应用举例152

圆度、圆柱度的公差值152

圆度、圆柱度公差等级应用举例153

平行度、垂直度、倾斜度的公差值153

平行度和垂直度公差等级应用举例154

同轴度、对称度、圆跳动、全跳动的公差值154

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差等级应用举例155

13.3　表面粗糙度156

一、评定参数及其系列值156

二、表面粗糙度的符号及其注法157

表面粗糙度标注示例158

不同加工方法可能达到的表面粗糙度161

三、典型零件表面粗糙度参数值选择163

表面粗糙度类比原则165

公差等级与表面粗糙度对应关系165

第十四章　机械联接166

14.1　螺纹联接166

一、螺纹166

普通螺纹的基本尺寸166

普通螺纹的旋合长度167

梯形螺纹最大实体牙型尺寸168

梯形螺纹的基本尺寸168

梯形螺纹旋合长度169

二、螺栓170

六角头螺栓——A和B级170

六角头螺栓——全螺纹——A和B级170

六角头铰制孔用螺栓（A和B级）171

三、双头螺柱172

四、螺钉173

内六角圆柱头螺钉173

十字槽盘头螺钉174

十字槽沉头螺钉174

开槽锥端紧定螺钉175

开槽平端紧定螺钉175

开槽长圆柱端紧定螺钉175

吊环螺钉176

五、螺母177

Ⅰ型六角螺母——A和B级177

Ⅰ型六角螺母——细牙——A和B级177

Ⅱ型六角螺母——A和B级177

Ⅱ型六角螺母——细牙——A和B级177

圆螺母178

标准型弹簧垫圈179

平垫圈——倒角型——A级179

小垫圈——A级179

平垫圈——A级179

六、垫圈179

圆螺母用止动垫圈180

七、螺纹零件结构要素181

螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角181

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度及螺纹孔尺寸182

螺纹零件通孔及沉头座尺寸182

14.2　键联接183

一、平键183

普通平键183

矩形花键的尺寸系列185

二、花键185

矩形花键的尺寸公差186

14.3　销联接186

圆柱销186

圆锥销186

内螺纹圆锥销187

开口销188

第十五章　齿轮传动和蜗杆传动的精度189

15.1　渐开线圆柱齿轮传动的精度189

一、术语、定义和代号189

齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号189

径向综合公差F″i值193

齿形公差ff值193

二、各项公差或极限偏差值193

齿圈径向跳动公差Fr值193

齿距累积公差Fp和k个齿距累积公差Fpk值193

齿距极限偏差±fpt的fpt值194

基节极限偏差士fpb的fpb值194

一齿径向综合公差f″i值194

齿向公差Fβ值195

轴线平行度公差195

中心距极限偏差±fa的fa值195

公法线长度Wk196

接触斑点196

公法线长度变动公差Fw值196

齿厚极限偏差196

假想齿数系数K198

公法线长度△Wn198

非变位直齿圆柱、锥齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高（α0＝20°,h？＝1）199

三、公差组199

圆柱齿轮公差组200

四、检验组200

圆柱齿轮公差组的检验组200

五、对齿轮副的检验要求200

最小侧隙jn min参考值201

齿厚极限偏差Es参考值201

圆柱齿轮齿厚偏差系列201

六、对齿坯的检验要求202

齿坯公差202

齿坯基准面径向和端面跳动公差202

七、齿轮精度的标注202

八、圆柱齿轮精度的应用203

齿轮精度等级的应用范围203

齿轮精度等级的选择203

圆柱齿轮的检验组合203

齿轮主要表面粗糙度Ra值204

15.2　锥齿轮和准双曲面齿轮精度204

各检验组常用精度等级及测量条件204

一、术语、定义和代号205

齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号205

二、各项公差和极限偏差208

齿距累积公差Fp和k个齿距累积公差Fpk值208

齿形相对误差的公差fc值208

齿距极限偏差±fpt的fpt值208

齿圈跳动公差Fr值208

齿轮副轴交角综合公差F″i∑c值209

侧隙变动公差Fvj值209

齿轮副相邻齿轴交角综合公差f″i∑c209

周期误差的公差f′zk值210

齿轮副齿频周期误差的公差f′zzc值210

最小法向侧隙jn min值211

安装距极限偏差±fAM的fAM值212

齿厚上偏差E？值213

齿厚公差T？值213

最大法向侧隙jn max的制造误差补偿部分E？△值214

轴间距极限偏差±fa的fa值214

轴交角极限偏差±E∑的E∑值215

三、精度等级和公差组216

锥齿轮公差组216

四、检验组216

五、对齿轮副的检验要求217

接触斑点大小与精度等级的对应关系217

纵向重合度εβ界限值217

锥齿轮公差组的检验组217

齿轮副公差组检验组218

最小法向侧隙218

六、对齿坯的检验要求219

齿坯尺寸公差219

齿坯顶锥母线跳动公差和基准端面跳动公差219

齿坯轮冠距和顶锥角极限偏差220

七、精度的标注220

15.3　圆柱蜗杆、蜗轮精度220

一、术语、定义和代号221

蜗杆、蜗轮误差及侧隙的定义和代号221

蜗杆的公差和极限偏差fk、fht、fpx、fpxl、ff1值224

二、各项误差和极限偏差224

蜗杆齿厚公差Ts1值225

蜗杆齿槽径向跳动公差fr值225

蜗轮的F″i、f″i、Fr值226

蜗轮齿距累积公差Fp和k个齿距累积公差Fpk值226

蜗轮的ff2和fpt值227

蜗杆传动的±fx、±fa值228

蜗杆传动的最小法向侧隙jn min值228

蜗杆齿厚上偏差Essl中的误差补偿部分Es△值229

传动轴交角极限偏差±f∑的f∑值230

蜗轮齿厚公差Ts2值230

四、检验组231

蜗杆传动公差组的检验组231

蜗杆、蜗轮和蜗杆传动公差的分组231

三、精度等级和公差组231

五、对传动的检验要求232

蜗杆传动传动质量评定项目232

接触斑点的要求232

蜗杆传动的侧隙种类233

六、对齿坯的检验要求233

齿坯公差233

齿坯基准面径向和端面跳动公差233

七、精度的标注234

常用轴承类型及代号的新、旧标准对照235

第十六章　滚动轴承235

16.1　轴承代号新、旧标准对照235

16.2　常用滚动轴承236

深沟球轴承236

角接触球轴承239

圆锥滚子轴承241

圆柱滚子轴承243

推力球轴承245

16.3　滚动轴承的配合247

向心轴承和轴的配合轴公差带代号247

配合面——轴和外壳的形位公差248

向心轴承和外壳的配合孔公差带代号248

配合面的表面粗糙度249

第十七章　联轴器250

17.1　联轴器轴孔和键槽型式250

轴孔和键槽的型式、代号及系列尺寸250

17.2　凸缘联轴器251

17.3　弹性柱销联轴器253

17.4　TL型弹性套柱销联轴器254

第十八章　润滑与密封255

18.1　润滑剂255

常用润滑油的性质和用途255

18.2　润滑装置256

直通式压注油杯256

常用润滑脂的主要性质和用途256

旋盖式油杯257

压配式压注油杯257

压配式圆形油标257

杆式油标258

旋塞式油标258

管螺纹外六角螺塞及其组合结构259

18.3　密封装置260

毡圈油封及槽260

油沟式密封槽260

内包骨架旋转轴唇形密封圈261

通用O形橡胶密封圈262

18.4　滚动轴承常用的密封形式263

第十九章电动机264

19.1　Y系列三相异步电动机264

Y系列三相异步电动机技术数据264

Y系列电动机安装代号265

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）266

19.2　YZR、YZ系列三相异步电动机267

YZR系列电动机技术数据267

YZR、YZ系列电动机安装形式及其代号268

YZR系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型）269

YZ系列电动机的技术数据270

YZ系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型）271