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第一篇 机械设计常用标准和规范3

第一章 常用字符、常用数据和一般标准3

一、常用字符3

拉丁字母3

希腊字母3

二、常用数据4

金属材料熔点、热导率及比热容4

材料线［膨］胀系数α×10-6℃-14

常用材料的［质量］密度4

常用材料的弹性模量及泊松比4

机械传动和摩擦副的效率概略值5

各种传动的传动比（参考值）5

黑色金属硬度对照表6

常用材料的摩擦因数6

物体的摩擦因数6

滚动摩擦力臂7

常用法定计量单位及换算关系7

三、一般标准8

图纸幅面、图样比例8

明细表格式（本课程用）8

装配图或零件图标题栏格式（本课程用）8

机构运动简图符号9

标准尺寸（直径、长度、高度等）11

滚花11

锥度与锥角系列12

一般用途圆锥的锥度与锥角12

特殊用途圆锥的锥度与锥角12

中心孔13

中心孔表示法13

齿轮滚刀外径尺寸13

齿轮加工退刀槽14

插齿空刀槽14

滚切人字齿轮退刀槽14

滑移齿轮的齿端倒圆和倒角尺寸（参考）14

三面刃铣刀尺寸14

砂轮越程槽15

回转面及端面砂轮越程槽的形式及尺寸15

平面砂轮及V形砂轮越程槽15

燕尾导轨砂轮越程槽15

矩形导轨砂轮越程槽15

刨切越程槽15

零件倒圆与倒角16

倒圆、倒角形式16

倒圆、倒角（45°）的四种装配形式16

倒圆、倒角尺寸16

与直径φ相应的倒角C、倒圆R的推荐值16

内角倒角、外角倒圆时Cmax与R1的关系16

圆形零件自由表面过渡圆角（参考）16

圆柱形轴伸17

机器轴高17

轴肩和轴环尺寸（参考）17

操作件18

定位手柄座18

手柄球18

手柄套19

手柄杆19

铸件最小壁厚（不小于）20

铸造斜度20

铸造过渡斜度20

铸造外圆角20

铸造内圆角20

焊缝符号表示法21

焊缝基本符号应用举例23

第二章 材料24

一、黑色金属材料24

钢的常用热处理方法及应用24

常用热处理工艺及代号24

灰铸铁25

球墨铸铁25

一般工程用铸造碳钢26

普通碳素结构钢26

优质碳素结构钢27

弹簧钢28

合金结构钢29

二、型钢及型材30

冷轧钢板和钢带30

热轧钢板30

热轧圆钢直径和方钢边长尺寸31

热轧等边角钢31

热轧槽钢32

热轧工字钢32

三、有色金属材料33

铸造铜合金、铸造铝合金和铸造轴承合金33

四、工程塑料34

五、常用材料大致价格比34

第三章 螺纹连接和螺纹零件结构要素35

一、螺纹35

普通螺纹基本尺寸35

普通螺纹旋合长度36

米制锥螺纹36

用螺纹密封的管螺纹37

非螺纹密封的管螺纹37

梯形螺纹设计牙型尺寸38

梯形螺纹直径与螺距系列38

梯形螺纹基本尺寸38

二、螺栓、螺柱、螺钉39

六角头螺栓—A和B级、六角头螺栓—全螺纹—A和B级39

六角头铰制孔用螺栓—A和B级40

六角头螺杆带孔螺栓—A和B级40

双头螺柱bm＝d、bm＝1.25d、bm＝1.5d41

地脚螺栓42

内六角圆柱头螺钉42

十字槽盘头螺钉、十字槽沉头螺钉43

开槽盘头螺钉、开槽沉头螺钉44

紧定螺钉45

吊环螺钉46

三、螺母47

Ⅰ型六角螺母—A和B级、六角薄螺母—A和B级—倒角47

Ⅰ型六角开槽螺母—A和B级47

四、垫圈48

小垫圈、平垫圈48

标准型弹簧垫圈、轻型弹簧垫圈48

外舌止动垫圈49

工字钢、槽钢用方斜垫圈49

五、螺纹零件的结构要素50

普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角50

单头梯形外螺纹与内螺纹的退刀槽50

螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸51

普通粗牙螺纹的余留长度、钻孔余留深度51

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸（参考）52

扳手空间52

第四章 键连接和销连接53

一、键连接53

平键连接的剖面和键槽尺寸、普通平键的型式和尺寸53

导向平键的型式和尺寸54

矩形花键的尺寸、公差55

二、销连接56

圆柱销、圆锥销56

螺尾锥销56

内螺纹圆柱销、内螺纹圆锥销57

开口销57

第五章 轴系零件的紧固件58

一、挡圈58

轴肩挡圈58

锥销锁紧挡圈、螺钉锁紧挡圈58

轴端挡圈59

螺钉紧固轴端挡圈59

螺栓紧固轴端挡圈59

轴端单孔挡圈的固定59

孔用弹性挡圈—A型60

轴用弹性挡圈—A型61

二、圆螺母62

圆螺母、小圆螺母62

三、圆螺母用止动垫圈63

四、轴上固定螺钉用的孔63

第六章 滚动轴承64

一、常用滚动轴承64

深沟球轴承64

圆柱滚子轴承67

调心球轴承69

调心滚子轴承71

滚针轴承72

角接触球轴承73

圆锥滚子轴承75

推力球轴承78

二、滚动轴承的配合81

向心轴承载荷的区分81

安装向心轴承的轴公差带代号81

安装向心轴承的孔公差带代号81

安装推力轴承的轴和孔公差带代号82

轴和外壳的形位公差82

配合面的表面粗糙度82

三、滚动轴承座83

四、其他84

向心推力轴承和推力轴承的轴向游隙（参考）84

部分轴承的价格84

第七章 润滑与密封85

一、润滑剂85

常用润滑油的主要性质和用途85

常用润滑脂的主要性质和用途86

二、润滑装置86

直通式压注油杯86

接头式压注油杯87

压配式压注油杯87

旋盖式油杯87

压配式圆形油标88

长形油标88

管状油标89

杆式油标89

外六角螺塞、纸封油圈、皮封油圈89

三、密封件90

毡圈油封及槽90

液压气动用O形橡胶密封圈90

旋转轴唇形密封圈的型式、尺寸及其安装要求91

J型无骨架橡胶油封92

油沟式密封槽92

迷宫式密封槽92

甩油环（高速轴用）92

甩油盘（低速轴用）92

第八章 联轴器和离合器93

一、联轴器轴孔和键槽形式93

轴孔和键槽的形式、代号及系列尺寸93

二、联轴器94

凸缘联轴器94

GICL型鼓形齿式联轴器95

滚子链联轴器96

弹性套柱销联轴器97

带制动轮弹性套柱销联轴器98

弹性柱销联轴器99

梅花形弹性联轴器100

滑块联轴器101

三、离合器102

简易传动用矩形牙嵌式离合器102

矩形、梯形牙嵌式离合器102

第九章 极限与配合、形状与位置公差和表面粗糙度103

一、极限与配合103

基本尺寸至800 mm的标准公差数值104

轴的各种基本偏差的应用105

公差等级与加工方法的关系106

优先配合特性及应用举例106

轴的极限偏差107

孔的极限偏差112

线性尺寸的未注公差116

二、形状和位置公差116

形状和位置公差特征项目的符号及其标注116

形状和位置公差的数值117

直线度、平面度公差117

圆度、圆柱度公差118

平行度、垂直度、倾斜度公差119

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差120

三、表面粗糙度121

表面粗糙度主要评定参数Ra、Rz的数值系列121

表面粗糙度主要评定参数Ra、Rz的补充系列值121

加工方法与表面粗糙度Ra值的关系（参考）122

表面粗糙度符号代号及其注法122

表面粗糙度标注方法示例123

第十章 齿轮传动、蜗杆传动和链传动公差125

一、渐开线圆柱齿轮精度125

渐开线圆柱齿轮精度标准体系125

1．定义与代号125

轮齿同侧齿面偏差的定义与代号125

径向综合偏差与径向跳动的定义与代号128

2．精度等级及其选择128

各种精度等级齿轮的适用范围129

按DIN 3960～3967选择啮合精度和检验项目129

3．极限偏差值129

轮齿同侧齿面偏差的允许值130

径向综合偏差与径向跳动的允许值133

4．其他检验项目134

二、锥齿轮精度140

1．精度等级140

2．公差组与检验项目140

锥齿轮和齿轮副的公差组及各检验组的应用141

推荐的锥齿轮和齿轮副的检验项目141

推荐的锥齿轮及齿轮副检验项目的名称、代号和定义142

锥齿轮的Fp、FpK、Fr和齿轮副的F？、Fvj值锥齿轮的±fpt、fc和齿轮副的f″i∑c值143

接触斑点143

周期误差的公差f？值（齿轮副周期误差的公差f？值）144

齿圈轴向位移极限偏差±fAM值144

锥齿轮副的fzzc、±E∑、±fa值145

3．齿轮副侧隙145

最小法向侧隙jnmin值146

齿厚公差T？值146

最大法向侧隙（jnmax）的制造误差补偿部分E？值146

齿厚上偏差E？值147

4．齿坯公差147

齿坯公差值147

5．图样标注147

6．锥齿轮和非变位圆柱齿轮的齿厚及齿高148

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）148

三、圆柱蜗杆、蜗轮精度149

1．精度等级和公差组149

蜗杆、蜗轮及其传动的公差组149

蜗杆传动的加工方法及应用范围149

蜗杆、蜗轮部分误差的定义和代号150

2．蜗杆、蜗轮及传动的检验与公差151

推荐的蜗杆、蜗轮及其传动的检验项目151

蜗杆的公差和极限偏差fh、fhL、fpx、fpxL、ffl、fr值151

蜗轮的Fp、FpK、±fpt、ff2值152

蜗轮的Fr、F？、f？值152

蜗杆副接触斑点的要求153

蜗杆副的±fa、±fx、±f∑值153

3．蜗杆传动的侧隙153

齿厚偏差计算公式153

蜗杆副的最小法向侧隙jnmin值154

蜗杆齿厚上偏差（Essl）中的误差补偿部分Es△值154

蜗轮齿厚公差Ts2、蜗杆齿厚公差Tsl值155

4．齿坯公差和蜗杆、蜗轮的表面粗糙度155

齿坯公差值155

蜗杆、蜗轮的表面粗糙度Ra推荐值155

5．图样标注156

四、传动用短节距精密滚子链和套筒链链轮公差157

链轮齿根圆直径极限偏差△df或量柱测量距极限偏差△MR157

量柱测量距MR157

径向圆跳动157

端面圆跳动157

轴孔公差157

第十一章 减速器设计资料158

铸铁减速器箱体主要结构尺寸158

凸台及凸缘的结构尺寸161

起重吊耳和吊钩161

视孔盖161

通气器的结构型式及其尺寸162

圆柱齿轮的结构及其尺寸163

锥齿轮的结构及其尺寸164

蜗杆的结构及其尺寸164

蜗轮的结构及其尺寸165

凸缘式轴承盖166

嵌入式轴承盖166

套杯166

第十二章 电动机167

一、Y系列三相异步电动机167

Y系列（IP44）电动机的技术数据167

电动机安装代号168

机座带底脚、端盖无凸缘（B3、B6、B7、B8、V5、V6型）电动机的安装及外形尺寸168

机座带底脚、端盖有凸缘（B35、V15、V36型）电动机的安装及外形尺寸169

机座不带底脚、端盖有凸缘（B5、V3型）和立式安装、机座不带底脚、端盖有凸缘、轴伸向下（V1型）电动机的安装及外形尺寸170

Y系列（IP44）三相异步电动机的参考比价170

二、YZR、YZ系列冶金及起重用三相异步电动机171

YZR系列电动机技术数据171

YZR、YZ系列电动机安装型式及其代号172

YZR系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型）173

YZ系列电动机技术数据174

YZ系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型）175

三、小功率异步电动机175

YS系列电动机技术数据176

YU系列电动机技术数据176

YC系列电动机技术数据177

YY系列电动机技术数据178

YL系列电动机技术数据178

YS、YU、YY、YL系列电动机的安装尺寸及外形尺寸179

YC系列电动机的安装尺寸及外形尺寸179

YS、YU、YC、YY、YL系列IMB35（IMB36）型电动机的安装尺寸及外形尺寸181

第二篇 机械设计课程设计指导书183

一、机械设计课程设计的目的183

二、机械设计课程设计的内容183

三、机械设计课程设计的步骤184

四、机械设计课程设计中应注意的问题184

第十三章 机械系统总体设计185

一、机械系统运动方案选择185

二、动力机选择186

三、执行机构设计189

四、传动方案设计190

第十四章 传动装置总体设计196

一、计算总传动比及分配各级传动比196

二、计算传动装置的运动和动力参数196

第十五章 传动零件的设计计算198

一、选择联轴器类型及型号198

二、减速器外传动零件设计198

三、减速器内传动零件设计199

四、计算机辅助设计199

第十六章 总装图和部件装配图的设计203

一、概述203

二、减速器装配图设计的准备204

三、初绘装配底图204

四、验算轴系零件219

五、设计和绘制箱体及其附件的结构220

六、装配底图的检查229

七、完成装配图230

八、计算机绘制部件装配工作图233

第十七章 减速器零件工作图设计234

一、概述234

二、视图选择234

三、尺寸及其偏差的标注234

四、表面粗糙度的标注236

五、形位公差的标注237

六、零件工作图的技术要求238

七、传动件的啮合参数表238

八、零件工作图的标题栏238

第十八章 编写设计说明书和准备答辩239

第三篇 参考图例及设计题目243

第十九章 参考图例243

图19-1 工件运输机总图244

图19-2 卸卷机总图246

图19-3 带式输送机总图248

图19-4 一级圆柱齿轮减速器装配图250

图19-5 直齿圆柱齿轮零件工作图252

图19-6 轴零件工作图252

图19-7 齿轮轴零件工作图253

图19-8 箱盖零件工作图254

图19-9 箱座零件工作图255

图19-10 一级圆柱齿轮减速器装配图（模块式结构）256

图19-11 一级圆柱齿轮减速器结构图258

图19-12 一级立轴圆柱齿轮减速器结构图259

图19-13 二级圆柱齿轮减速器装配图（焊接箱体）260

图19-14 焊接箱座零件工作图262

图19-15 焊接齿轮零件工作图264

图19-16 二级圆柱齿轮减速器结构图（展开式）265

图19-17 二级圆柱齿轮减速器结构图（同轴式套装轴承）266

图19-18 二级同轴式圆柱齿轮减速器结构图（电动机减速器）267

图19-19 二级圆柱齿轮减速器结构图（同轴式焊接箱体）268

图19-20 一级锥齿轮减速器装配图270

图19-21 二级圆锥-圆柱齿轮减速器结构图272

图19-22 一级锥齿轮减速器结构图（立式）274

图19-23 直齿锥齿轮零件工作图275

图19-24 一级蜗杆减速器装配图276

图19-25 一级蜗杆减速器装配图（带风扇）278

图19-26 轴装式蜗杆减速器结构图280

图19-27 二级蜗杆减速器（立式）281

图19-28 二级行星圆柱齿轮减速器结构图282

图19-29 蜗杆零件工作图283

图19-30 蜗轮部件装配图284

图19-31 蜗轮零件工作图285

第二十章 设计题目286

一、带式运输机传动装置的设计286

二、步进式推钢机设计288

三、塑封包装机封合机构主传动机构设计289

四、高架灯提升装置设计290

五、硬币队列化输送装置设计291

六、自动盖章机设计293

参考文献294