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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℃-1 4

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＝1.5d 41

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△MR 157

量柱测量距MR 157

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