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第一篇 机械设计常用标准和规范 1

第一章 标准代号、常用数据和一般标准 1

一、标准代号 1

国内部分标准代号 1

国外部分标准代号 1

二、常用数据 1

金属材料熔点、热导率及比热容 1

材料线［膨］胀系数αl×10-6℃-1 2

常用材料的［质量］密度 2

常用材料的弹性模量及泊松比 2

机械传动和摩擦副的效率概略值 3

各种传动的传动比（参考值） 3

黑色金属硬度对照表 4

常用材料的摩擦系数 4

物体的摩擦系数 4

滚动摩擦力臂 5

常用法定计量单位及换算关系 5

三、一般标准 6

图纸幅面、图样比例 6

明细表格式（本课程用） 6

装配图或零件图标题栏格式（本课程用） 6

机构运动简图符号 7

标准尺寸（直径、长度、高度等） 9

滚花 9

锥度与锥角系列 10

一般用途圆锥的锥度与锥角 10

特殊用途圆锥的锥度与锥角 10

中心孔 11

中心孔表示法 11

齿轮滚刀外径尺寸 11

齿轮加工退刀槽 12

插齿空刀槽 12

滚人字齿轮退刀槽 12

滑移齿轮的齿端倒圆和倒角尺寸（参考） 12

直齿三面刃铣刀尺寸 12

砂轮越程槽 13

回转面及端面砂轮越程槽的形式及尺寸 13

平面砂轮及V形砂轮越程槽 13

燕尾导轨砂轮越程槽 13

矩形导轨砂轮越程槽 13

刨切越程槽 13

零件倒圆与倒角 14

倒圆、倒角形式 14

倒圆、倒角（45°）的四种装配形式 14

倒圆、倒角尺寸 14

与直径φ相应的倒角C、倒圆R的推荐值 14

内角倒角，外角倒圆时Cmax与R1的关系 14

圆形零件自由表面过渡圆角（参考） 14

圆柱形轴伸 15

机器轴高 15

轴肩和轴环尺寸（参考） 15

操作件 16

定位手柄座 16

手柄球 16

手柄套 17

手柄杆 17

铸件最小壁厚（不小于） 18

铸造斜度 18

铸造过渡斜度 18

铸造外圆角 18

铸造内圆角 18

焊缝符号表示法 19

焊缝基本符号应用举例 21

第二章 材料 22

一、黑色金属材料 22

钢的常用热处理方法及应用 22

常用热处理工艺及代号 22

灰铸铁 23

球墨铸铁 23

一般工程用铸造碳钢 24

普通碳素结构钢 24

优质碳素结构钢 25

弹簧钢 26

合金结构钢 27

二、型钢及型材 28

冷轧钢板和钢带 28

热轧钢板 28

热轧圆钢和方钢尺寸 29

热轧等边角钢 29

热轧槽钢 30

热轧工字钢 30

三、有色金属材料 31

铸造铜合金、铸造铝合金和铸造轴承合金 31

四、工程塑料 32

五、常用材料大致价格比 32

第三章 螺纹联接和螺纹零件结构要素 33

一、螺纹 33

普通螺纹基本尺寸 33

普通螺纹旋合长度 34

米制锥螺纹 34

用螺纹密封的管螺纹 35

非螺纹密封的管螺纹 35

梯形螺纹最大实体牙型尺寸 36

梯形螺纹直径与螺距系列 36

梯形螺纹基本尺寸 36

二、螺栓、螺柱、螺钉 37

六角头螺栓—A和B级、六角头螺栓—全螺纹—A和B级 37

六角头铰制孔用螺栓 A和B级 38

六角头螺杆带孔螺栓 A和B级 38

双头螺栓bm=d、bm=1.2 5d、bm=1.5 d 39

地脚螺栓 40

内六角圆柱头螺钉 40

十字槽盘头螺钉、十字槽沉头螺钉 41

开槽盘头螺钉、开槽沉头螺钉 42

紧定螺钉 43

吊环螺钉 44

三、螺母 45

1型六角螺母—A和B级、六角薄螺母—A和B级—倒角 45

1型六角开槽螺母—A和B级 45

四、垫圈 46

小垫圈、平垫圈 46

标准型弹簧垫圈、轻型弹簧垫圈 46

外舌止动垫圈 47

工字钢、槽钢用方斜垫圈 47

五、螺纹零件的结构要素 48

普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角 48

单头梯形外螺纹与内螺纹的退刀槽 48

螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸 49

普通粗牙螺纹的余留长度、钻孔余留深度 49

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸（参考） 50

扳手空间 50

第四章 键联接和销联接 51

一、键联接 51

平键联接的剖面和键槽尺寸、普通平键的型式和尺寸 51

导向平键的型式和尺寸 52

矩形花键尺寸、公差 53

二、销联接 54

圆柱销、圆锥销 54

螺尾锥销 54

内螺纹圆柱销、内螺纹圆锥销 55

开口销 55

第五章 轴系零件的紧固件 56

一、挡圈 56

轴肩挡圈 56

锥销锁紧挡圈、螺钉锁紧挡圈 56

轴端挡圈 57

螺钉紧固轴端挡圈 57

螺栓紧固轴端挡圈 57

轴端单孔挡圈的固定 57

孔用弹性挡圈—A型 58

轴用弹性挡圈—A型 59

二、圆螺母 60

圆螺母、小圆螺母 60

三、圆螺母用止动垫圈 61

四、轴上固定螺钉用的孔 61

第六章 滚动轴承 62

一、常用滚动轴承 62

深沟球轴承 62

圆柱滚子轴承 64

调心球轴承 66

调心滚子轴承 68

滚针轴承 69

角接触球轴承 70

圆锥滚子轴承 72

推力球轴承 74

二、滚动轴承的配合 76

向心轴承载荷的区分 76

安装向心轴承的轴公差带代号 76

安装向心轴承的孔公差带代号 76

安装推力轴承的轴和孔公差带代号 77

轴和外壳的形位公差 77

配合面的表面粗糙度 77

三、滚动轴承座 78

四、其它 79

向心推力轴承和推力轴承的轴向游隙（参考） 79

部分轴承的价格 79

第七章 润滑与密封 80

一、润滑剂 80

常用润滑油的主要性质和用途 80

常用润滑脂的主要性质和用途 81

二、润滑装置 81

直通式压注油杯 81

接头式压注油杯 82

压配式压注油杯 82

旋盖式油杯 82

压配式圆形油标 83

长形油标 83

管状油标 84

杆式油标 84

外六角螺塞、纸封油圈、皮封油圈 84

三、密封件 85

毡圈油封及槽 85

O形橡胶密封圈（代号G） 85

旋转轴唇形密封圈的型式、尺寸及其安装要求 86

J型无骨架橡胶油封 87

油沟式密封槽 87

迷宫式密封槽 87

甩油环（高速轴用） 87

甩油盘（低速轴用） 87

第八章 联轴器和离合器 88

一、联轴器轴孔和键槽形式 88

轴孔和键槽的形式、代号及系列尺寸 88

二、联轴器 89

凸缘联轴器 89

GICL型鼓形齿式联轴器 90

滚子链联轴器 91

弹性套柱销联轴器 92

带制动轮弹性套柱销联轴器 93

弹性柱销联轴器 94

梅花形弹性联轴器 95

尼龙滑块联轴器 96

三、离合器 97

简易传动用矩形牙嵌式离合器 97

矩形、梯形牙嵌式离合器 97

第九章 极限与配合、形状与位置公差和表面粗糙度 98

一、极限与配合 98

基本尺寸至3150mm的标准公差数值 99

轴的各种基本偏差的应用 100

公差等级与加工方法的关系 101

优先配合特性及应用举例 101

轴的极限偏差 102

孔的极限偏差 107

线性尺寸的未注公差 111

二、形状和位置公差 111

形状和位置公差特征项目的符号及其标注 111

形状和位置公差的数值 112

直线度、平面度公差 112

圆度、圆柱度公差 113

平行度、垂直度、倾斜度公差 114

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 115

三、表面粗糙度 116

表面粗糙度主要评定参数Ra、Rz、Ry的数值系列 116

表面粗糙度主要评定参数Ra、Rz、Ry的补充系列值 116

加工方法与表面粗糙度Ra值的关系 116

表面粗糙度符号代号及其注法 117

表面粗糙度标注方法示例 118

第十章 齿轮传动、蜗杆传动和链传动公差 119

一、渐开线圆柱齿轮精度 119

1．定义和代号 119

齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号 119

2．精度等级 121

不同机器中所应用的齿轮精度等级 121

齿轮传动精度等级与圆周速度及加工方法的关系 122

3．公差组 122

4．齿轮、齿轮副的检验项目 122

推荐的圆柱齿轮和齿轮副检验项目 123

圆柱齿轮的Fr、F″i、ff值 123

圆柱齿轮的±fpt、±fpb、f″i值 123

圆柱齿轮的Fp、FpK、Fw、Fβ值 124

中心距极限偏差±fa值 124

轴线平行度公差 124

接触斑点 124

5．齿轮副侧隙 124

齿厚极限偏差 125

齿厚极限偏差代号 125

最小侧隙jnmin参考值 125

齿厚极限偏差Es参考值 125

6．齿坯公差和齿轮表面粗糙度 126

齿坯公差值 126

齿轮的表面粗糙度Ra推荐值 126

7．图样标注 126

8．公法线长度和分度圆弦齿厚 126

公法线长度W′（m=1，α0=20°） 127

假想齿数系数Kβ（αn=20°） 128

假想齿数小数部分△z′的公法线长度△W′（mn=1 mm，αn=20°） 128

二、锥齿轮精度 128

1．精度等级 128

锥齿轮第Ⅱ公差组精度等级与圆周速度的关系 128

2．公差组与检验项目 129

锥齿轮和齿轮副的公差组及各检验组的应用 129

推荐的锥齿轮和齿轮副的检验项目 129

推荐的锥齿轮及齿轮副检验项目的名称、代号和定义 130

锥齿轮的Fp、FpK、Fr和齿轮副的F″∑c、Fvj值 131

锥齿轮的±fpt、fc和齿轮副的f″i∑c值 131

接触斑点 131

周期误差的公差f′zK值（齿轮副周期误差的公差f′zKc值） 132

齿圈轴向位移极限偏差±fAM值 132

锥齿轮副的f′zzc、±E∑、±fa值 133

3．齿轮副侧隙 133

最小法向侧隙种类 133

最小法向侧隙jnmin值 134

齿厚公差Ts值 134

最大法向侧隙（jnmax）的制造误差补偿部分E？△值 134

齿厚上偏差E-ss值 135

4．齿坯公差 135

齿坯公差值 135

5．图样标注 135

6．锥齿轮和非变位圆柱齿轮的齿厚及齿高 136

非变位直齿圆柱、锥齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高（α0=20°，ha=1） 136

三、圆柱蜗杆、蜗轮精度 137

1．精度等级和公差组 137

蜗杆、蜗轮及其传动的公差组 137

蜗杆传动的加工方法及应用范围 137

蜗杆、蜗轮部分误差的定义和代号 138

2．蜗杆、蜗轮及传动的检验与公差 139

推荐的蜗杆、蜗轮及其传动检验项目 139

蜗杆的公差和极限偏差fh、fhL、fpx、fpxL、ff1、fr值 139

蜗轮的Fp、FpK、±fpt、ff2值 140

蜗轮的Fr、F″i、f″i值 140

蜗杆副接触斑点的要求 141

蜗杆副的±fa、±fx、±f∑值 141

3．蜗杆传动的侧隙 141

齿厚偏差计算公式 141

蜗杆副最小法向侧隙种类 142

蜗杆副的最小法向侧隙jnmin值 142

蜗杆齿厚上偏差（Ess1）中的误差补偿部分Es△值 142

蜗轮齿厚公差Ts2、蜗杆齿厚公差Ts1值 143

4．齿坯公差和蜗杆、蜗轮的表面粗糙度 143

齿坯公差值 143

蜗杆、蜗轮的表面粗糙度Ra推荐值 143

5．图样标注 144

四、传动用短节距精密滚子链和套筒链链轮公差 145

链轮齿根圆直径极限偏差△df或量柱测量距极限偏差△MR 145

量柱测量距MR 145

齿根圆的圆跳动 145

链轮轮坯公差 145

第十一章 减速器设计资料 146

铸铁减速器箱体主要结构尺寸 146

凸台及凸缘的结构尺寸 149

起重吊耳和吊钩 149

视孔盖 149

通气器的结构型式及其尺寸 150

圆柱齿轮的结构及其尺寸 151

锥齿轮的结构及其尺寸 152

蜗杆的结构及其尺寸 152

蜗轮的结构及其尺寸 153

凸缘式轴承盖 154

嵌入式轴承盖 154

套杯 154

第十二章 电动机 155

一、Y系列三相异步电动机 155

Y系列（IP44）电动机的技术数据 155

Y系列电动机安装代号 156

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 156

机座带底脚、端盖有凸缘（V35、V15、V36型）电动机的安装及外形尺寸 157

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 158

Y系列（IP44）三相异步电动机的参考比价 158

二、YZR、YZ系列冶金及起重用三相异步电动机 159

YZR系列电动机技术数据 159

YZR、YZ系列电动机安装型式及其代号 160

YZR系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型） 161

YZ系列电动机技术数据 162

YZ系列电动机的安装及外形尺寸（IM1001、IM1003及IM1002、IM1004型） 163

第二篇 机械设计课程设计指导书 164

一、机械设计课程设计的目的 164

二、机械设计课程设计的内容 164

三、课程设计的步骤 164

四、课程设计中应注意的问题 165

第十三章 传动装置的总体设计 166

一、确定传动方案 166

二、选择电动机 170

三、计算总传动比和分配各级传动比 171

四、计算传动装置的运动和动力参数 172

第十四章 传动零件的设计计算 173

一、选择联轴器类型和型号 173

二、带传动、链传动和开式齿轮传动设计应注意的问题 173

三、减速器内传动零件设计应注意的问题 174

第十五章 减速器装配工作图的设计 175

一、概述 175

二、装配工作图设计的准备 175

三、初绘装配底图及验算轴系零件 175

四、设计和绘制减速器的轴系结构 182

五、设计和绘制箱体及其附件的结构 191

六、装配底图的检查 202

七、完成装配工作图 203

第十六章 减速器零件工作图设计 206

一、视图选择 206

二、尺寸及其偏差的标注 206

三、表面粗糙度的标注 208

四、形位公差的标注 208

五、零件工作图的技术要求 209

六、传动件的啮合参数表 210

七、零件工作图的标题栏 210

第十七章 编写设计说明书和准备答辩 211

第三篇 参考图例及设计题目 213

第十八章 参考图例 213

图18-1 带式输送机总图 214

图18-2 一级圆柱齿轮减速器装配图 216

图18-3 直齿圆柱齿轮零件工作图 218

图18-4 轴零件工作图 218

图18-5 齿轮轴零件工作图 219

图18-6 箱盖零件工作图 220

图18-7 箱座零件工作图 221

图18-8 一级圆柱齿轮减速器装配图（模块式结构） 222

图18-9 一级圆柱齿轮减速器结构图 224

图18-10 一级立轴圆柱齿轮减速器结构图 225

图18-11 二级圆柱齿轮减速器装配图（焊接箱体） 226

图18-12 焊接箱座零件工作图 228

图18-13 焊接齿轮零件工作图 230

图18-14 二级圆柱齿轮减速器结构图（展开式） 231

图18-15 二级圆柱齿轮减速器结构图（同轴式套装轴承） 232

图18-16 二级同轴式圆柱齿轮减速器结构图（电动机减速器） 233

图18-17 二级圆柱齿轮减速器结构图（同轴式焊接箱体） 234

图18-18 一级锥齿轮减速器装配图 236

图18-19 二级圆锥-圆柱齿轮减速器结构图 239

图18-20 一级锥齿轮减速器结构图（立式） 240

图18-21 直齿锥齿轮零件工作图 241

图18-22 一级蜗杆减速器装配图 242

图18-23 一级蜗杆减速器装配图（带风扇） 244

图18-24 轴装式蜗杆减速器结构图 246

图18-25 二级蜗杆减速器结构图（立式） 247

图18-26 二级行星圆柱齿轮减速器结构图 248

图18-27 蜗杆零件工作图 249

图18-28 蜗轮部件装配图 250

图18-29a 蜗轮轮缘零件工作图 251

图18-29b 蜗轮轮芯零件工作图 251

第十九章 设计题目 252

一、设计带式输送机传动装置 252

二、设计链式输送机传动装置 254

三、设计螺旋输送机传动装置 256

四、设计铸工车间混砂机传动装置 257

五、设计变速装置 259

参考文献 261