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第一部分 机械设计课程设计指导 1

第1章 概论 1

1.1课程设计的目的 1

1.2课程设计的内容 1

1.3课程设计的一般步骤 2

1.4课程设计中应注意的问题 2

思考题 3

第2章 传动装置的总体设计 4

2.1传动方案的拟订 4

2.2减速器的类型、特点及应用 6

2.3电动机的选择 8

2.4传动比的计算与分配 11

2.5各轴的转速、功率和转矩 13

思考题 15

第3章 传动零件的设计计算 17

3.1减速器传动零件的设计计算 17

3.1.1减速器外传动零件 17

3.1.2减速器内传动零件 20

3.1.3齿轮、蜗轮蜗杆的结构设计 27

3.2联轴器的选择 32

思考题 33

第4章 减速器结构及润滑 34

4.1传动零件、轴承组合 36

4.2减速器箱体 36

4.3附件 38

思考题 45

第5章 减速器装配图的设计 46

5.1减速器装配图绘制的准备 46

5.2初步绘制减速器装配草图 47

5.2.1确定齿轮位置 47

5.2.2箱体内轮廓线 49

5.2.3初步确定轴的直径 49

5.2.4轴的结构设计 49

5.3轴、轴承及键连接的校核计算 53

5.4轴系部件的结构设计 54

5.4.1传动零件设计 54

5.4.2滚动轴承设计 54

5.4.3滚动轴承的组合设计 54

5.4.4滚动轴承的润滑与密封 55

5.5减速器箱体 59

5.5.1减速器箱体设计 59

5.5.2箱体结构工艺性 61

5.5.3箱体结构的机械加工工艺性 63

5.5.4油面高度、油沟的确定 65

5.6完成减速器装配工作图 66

5.6.1标注尺寸、配合与精度要求 67

5.6.2减速器的技术特性 68

5.6.3编写技术要求 68

5.6.4零件编号 69

5.6.5编写零件明细栏、标题栏 69

5.6.6检查装配工作图 70

思考题 72

第6章 圆锥-圆柱齿轮减速器设计 74

6.1绘制圆锥-圆柱齿轮减速器的装配图 74

6.1.1确定齿轮、箱体位置 75

6.1.2轴的结构设计 75

6.1.3齿轮与轴承的润滑、主视图的高度尺寸确定 77

6.1.4确定其他轴的结构尺寸 78

6.2轴、轴承、键的强度校核 78

6.3附件设计 79

6.4小锥齿轮轴系结果检查 79

思考题 80

第7章蜗杆减速器设计 81

7.1绘制蜗杆减速器装配图 81

7.1.1确定蜗轮、箱体位置 81

7.1.2蜗杆轴的结构设计 82

7.1.3润滑、密封以及箱体高度尺寸确定 83

7.1.4蜗杆减速器的散热 84

7.2确定支点及校核轴、键、轴承 84

7.3检查装配工作图 85

思考题 85

第8章 零件工作图设计 86

8.1零件工作图的要求 86

8.2轴零件工作图设计 88

8.3齿轮零件工作图设计 89

8.4箱体零件工作图设计 91

思考题 93

第9章 编写设计计算说明书 94

9.1设计计算说明书的内容与要求 94

9.2课程设计总结 95

9.3课程设计答辩 96

第二部分 机械设计常用标准、规范和其他设计资料 97

第10章 一般标准 97

标准尺寸（直径、长度、高度等，GB/T 2822—2005摘录） 97

滚花（GB/T 6403.3—1986） 98

中心孔（GB/T 145—2001） 99

零件倒圆与倒角（GB/T 6403.4—1986摘录） 100

圆形零件自由表面过渡圆角（参考） 101

齿轮滚刀外径尺寸（GB/T 6083—2001摘录） 101

砂轮越程槽（ GB/T 6403.5—1986摘录） 101

切越程槽 102

铸件最小壁厚（不小于） 102

铸造斜度 103

铸造过渡斜度 103

铸造外圆角 103

铸造内圆角 104

第11章 螺纹与螺纹连接 105

11.1螺纹 105

普通螺纹基本尺寸（GB/T 196—2003摘录） 105

内螺纹的推荐公差带（GB/T 197—2003摘录） 107

外螺纹的推荐公差带（GB/T 197—2003摘录） 107

螺纹旋合长度（GB/T 197—2003摘录） 108

11.2螺纹零件的结构要素 108

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸 108

普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角（GB/T 3—1997摘录） 109

单刀梯形外螺纹与内螺纹的退刀槽 110

紧固件通孔及沉孔尺寸 110

11.3螺栓 111

六角头螺栓-A和B级（GB/T 5782—2000摘录）、六角头螺栓-全螺纹-A和B级（GB/T 5783—2000摘录） 111

六角头螺杆带孔螺栓-A和B级（GB/T 31.1—1988摘录） 113

六角头铰制孔用螺栓-A和B级（GB/T 27—1988摘录） 113

11.4螺钉 115

内六角圆柱头螺钉（ GB/T 70.1—2008摘录） 115

吊环螺钉（GB/T 825—1998摘录） 116

十字槽盘头螺钉（GB/T 818—2000摘录）、十字槽沉头螺钉（ GB/T 819.1—2000摘录） 118

紧定螺钉 120

11.5螺母 122

Ⅰ型六角螺母-A和B级（GB/T 6170—2000摘录）、Ⅰ型六角螺母-细牙-A和B级（GB/T 6172—2000摘录） 122

Ⅰ型六角开槽螺母-A和B级（GB/T 6178—1986摘录） 122

圆螺母（GB/T 812—1988摘录）、/小圆螺母（GB/T 810—1988摘录） 123

11.6垫片 125

标准型弹簧垫圈（GB/T 93—1987摘录）、轻型弹簧垫圈（ GB/T 859—1987摘录） 125

圆螺母用止动垫圈 126

11.7挡圈 127

轴端挡圈 127

孔用弹性挡圈-A型（GB/T 893.1—1986摘录） 129

轴用弹性挡圈-A型（GB/T 894.1—1986摘录） 132

第12章键、花键和销连接 135

普通型平键的形式与尺寸（摘自GB/T 1096—2003）、平键键槽的剖面尺寸（摘自GB/T 1095—2003） 135

矩形花键基本尺寸系列（摘自GB/T 1144—2001） 137

矩形花键的位置度、对称度公差 138

矩形内、外花键的尺寸公差带（摘自GB/T 1144—2001） 138

圆锥销（摘自GB/T 117—2000） 139

内螺纹圆柱销 不淬硬钢和奥氏体不锈钢（摘自GB/T 120.1—2000）、内螺纹圆柱销 淬硬钢和马氏体不锈钢（摘自GB/T 120.2—2000） 140

内螺纹圆锥销（摘自GB/T 118—2000） 141

第13章 滚动轴承 142

深沟球轴承（GB/T 276—1994摘录） 142

角接触球轴承（GB/T 292—1994摘录） 146

圆锥滚子轴承（GB/T 297—1994摘录） 151

圆柱滚子轴承（GB/T 283—1994摘录） 156

向心轴承载荷的区分（GB/T 275—1993摘录） 160

安装向心轴承的轴公差带代号（GB/T 275—1993摘录） 160

安装向心轴承的孔公差带代号（GB/T 275—1993摘录） 160

轴和外壳的形位公差 161

配合面的表面粗糙度 161

第14章 联轴器 162

14.1联轴器轴孔和键槽的形式、代号及标记 162

14.2各类联轴器 163

弹性柱销联轴器（GB/T 5014—2003摘录） 163

弹性套柱销联轴器（GB/T 4323—2002摘录） 165

梅花形弹性联轴器（GB/T 5272—2002摘录） 166

滑块联轴器 168

第15章 润滑与密封 169

15.1润滑剂 169

常用润滑油的性质和用途 169

常用润滑脂的性质和用途 171

15.2油杯 172

直通式压注油杯（摘自JB/T 7940.1—1995 ） 172

接头式压注油杯（摘自JB/T 7940.2—1995） 172

旋盖式油杯（摘自JB/T 7940.3—1995 ） 172

压配式压注油杯（摘自JB/T 7940.4—1995） 173

15.3油标和油标尺 174

压配式圆形油标（摘自JB/T 7941.1—1995） 174

长形油标（摘自JB/T 7941.3—1995） 175

15.4密封装置 176

毡圈油封形式和尺寸（摘自JB/ZQ 4606—1986） 176

旋转轴唇形密封圈（摘自GB/T 13871—1992） 177

油沟式密封槽（摘自JB/ZQ 4245—2006） 177

液压气动用通用0形橡胶密封圈第1部分：尺寸系列及公差（摘自GB/T 3452.1—2005）、液压气动用0形密封圈轴向沟槽尺寸（摘自GB/T 3452.3—2005 ） 178

第16章 电动机 181

Y系列（IP44）三相异电动机技术条件（JB/T 9616—1999） 181

Y系列三相异步电动机的外形和安装尺寸 182

第17章 极限与配合、形状位置公差和表面粗糙度 184

17.1公差与配合名词与代号说明 184

17.2标准公差值和孔及轴的极限偏差值 185

基本尺寸至800 mm的标准公差数值（GB/T 1800.3—1998摘录） 185

优先配合特性及应用举例 186

轴的极限偏差（GB/T 1800.4—1999摘录） 187

孔的极限偏差（GB/T 1800.4—1999摘录） 192

17.3形状公差及位置公差 196

直线度、平面度公差（GB/T 1184—1996摘录） 196

圆度、圆柱度公差（GB/T 1184—1996摘录） 197

平行度、垂直度、倾斜度公差（GB/T 1184—1996摘录） 199

形状和位置公差特征项目的符号及其标注（GB/T 1182—2008摘录） 204

17.4表面粗糙度 205

表面粗糙度主要评定参数Ra、 Rz的数值系列（GB/T 1031—2009摘录） 205

表面粗糙度主要评定参数Ra、 Rz的补充系列值（GB/T 1031—2009摘录） 205

加工方法与表面粗糙度Ra值的关系 205

表面结构表示法在图样中的注法（GB/T 131—2006摘录） 206

17.5渐开线圆柱齿轮精度 208

轮齿同侧齿面偏差的定义与代号（GB/T 10095.1—2008） 209

径向综合偏差与径向跳动的定义与代号（GB/T 10095.2—2008摘录） 212

各种精度等级齿轮的适用范围 213

按DIN3960 ～3967选择啮合精度和检验项目 214

轮齿同侧齿面偏差的允许值（GB/T 10095.1—2008摘录） 215

径向综合偏差与径向跳动的允许值（GB/T 10095.2—2008摘录） 218

17.6锥齿轮精度（GB/T 11365—1989摘录） 219

锥齿轮第Ⅱ公差组精度等级与圆周速度的关系 219

推荐的锥齿轮和齿轮副的检验项目 219

锥齿轮和齿轮副的公差组及各检验组的应用 220

锥齿轮的±fptfc和齿轮副的F"iΣc值 222

锥齿轮的Fp、Fpk、Fr和齿轮副的F F"iΣc、Fvj值 223

接触斑点 224

齿圈轴向位移极限偏差±fAM值 224

周期误差的公差f’zk值 226

锥齿轮副的f'zzc+、±EΣ、±fα值 227

最小法向侧jnmin值 228

齿厚公差T s 229

最大法向侧隙(jnmax）的制造误差补偿部分E?值 230

齿厚上偏差E?s 230

齿坯公差值 231

非变位直齿圆柱、锥齿轮分度圆上弦齿厚和弦齿高（α0 =20°，h?=1） 232

17.7圆柱蜗杆、蜗轮精度（GB/T 10089—1988摘录） 233

推荐的蜗杆、蜗轮及其传动的公差组 233

蜗杆传动的加工方法及应用 234

蜗杆的公差和极限偏差fh 、 fhL 、fpx 、 fpxL 、 ffl 、fr值 235

蜗轮的Fp、Fk、±fpt、ff2值 236

蜗轮的F、F"i、fi值 236

蜗杆副接触斑点的要求 237

蜗杆副的±fa、±fx、±fΣ值 238

齿厚偏差计算公式 238

蜗杆副的最小法向侧隙jnmin值 239

蜗杆齿厚上偏差（Ess1）中的误差补偿部分EsΔ值 240

蜗杆齿厚公差Ts2、蜗杆齿厚公差Ts1值 241

齿坯公差值 242

蜗杆、蜗轮的表面粗糙度Ra推荐值 242

第三部分 机械设计课程设计参考图例 244

一级圆柱齿轮减速器 244

二级圆柱齿轮减速器 245

二级圆锥-圆柱齿轮减速器 246

蜗杆减速器 247

轴 248

下箱体 249

上箱体 250

斜齿轮 251

参考文献 252

后记 253