第一篇 机械设计课程设计指导

第1章 绪论

1.1 机械设计课程设计的目的

1.2 机械设计课程设计的内容

1.3 机械设计课程设计的步骤

1.4 机械设计课程设计中应正确对待的几个问题

1.5 计算机辅助设计

1.5.1 产品规划阶段的CAD

1.5.2 方案设计阶段的CAD

1.5.4 计算机辅助课程设计步骤及注意事项

1.5.3 详细设计阶段的CAD

第2章 传动装置总体设计

2.1 确定传动方案

2.2 选择电动机

2.2.1 选择电动机的类型和结构型式

2.2.2 选择电动机的容量

2.2.3 确定电动机的转速

2.3 计算传动装置的总传动比和分配各级传动比

2.4 计算传动装置的运动和动力参数

思考题

3.1.2 链传动

3.1.1 普通V带传动

3.1 减速器外传动零件设计

第3章 传动零件设计

3.1.3 开式齿轮传动

3.2 减速器内传动零件设计

3.2.1 圆柱齿轮传动

3.2.2 锥齿轮传动

3.2.3 蜗杆传动

思考题

4.1.2 初绘装配草图的步骤

4.1.1 初绘装配草图前的准备

4.1 初绘减速器装配草图

第4章 装配草图设计

4.2 轴、轴承及键的校核计算

4.2.1 校核轴的强度

4.2.2 验算滚动轴承寿命

4.2.3 校核键联接的强度

4.3 完成减速器装配草图

4.3.1 轴系部件的结构设计

4.3.2 减速器箱体的结构设计

4.3.3 减速器附件设计

4.3.4 装配草图的检查及修改

思考题

第5章 装配图设计

5.1 绘制装配图

5.2 标注尺寸

5.3 标注减速器的技术特性

5.4 编写技术要求

5.4.1 对零件的要求

5.4.2 对安装和调整的要求

5.5 零件编号

5.4.6 对外观、包装和运输的要求

5.4.5 对试验的要求

5.4.4 对密封的要求

5.4.3 对润滑的要求

5.6 编制标题栏和明细表

5.7 检查装配图

思考题

第6章 零件图设计

6.1 轴类零件图设计

6.1.1 视图

6.1.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差

6.2.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差

6.2.1 视图

6.1.3 技术要求

6.2 齿轮类零件图设计

6.2.3 啮合特性表

6.2.4 技术要求

6.3 箱体零件图设计

6.3.1 视图

6.3.2 标注尺寸、表面粗糙度和形位公差

6.3.3 技术要求

思考题

7.1 设计计算说明书的内容

7.2 设计计算说明书的要求与注意事项

第7章 编写设计计算说明书和准备答辩

7.3 设计计算说明书的书写格式

7.4 准备答辩

第二篇 机械设计常用标准和规范

第8章 一般标准

图纸幅面和格式(GB/T14689-93摘录)

图样比例(GB/T14690-93摘录)

机构运动简图符号(GB4460-84摘录)

明细表格式(本课程用)

装配图或零件图标题栏(本课程用)

标准尺寸(直径、长度、高度等)(GB2822-81摘录)

中心孔表示法(GB4459.5-84摘录)

中心孔(GB145-85摘录)

齿轮滚刀外径尺寸(GB6083-85摘录)

一般用途圆锥的锥度与锥角(GB157-89摘录)

回转面及端面砂轮越程槽(GB6403.5-86摘录)

插齿空刀槽(JB/ZQ4239-86摘录)

零件倒圆与倒角(GB6403.4-86摘录)

铸件最小壁厚

铸造斜度(JB/ZQ4257-86摘录)

铸造过渡斜度(JB/ZQ4254-86摘录)

钢的常用热处理方法及应用

金属材料中常用化学元素名称及符号

9.1 黑色金属材料

第9章 常用材料

常用热处理工艺及代号(GB/T12603-90摘录)

灰铸铁(GB9439-88摘录)

球墨铸铁(GB1348-88摘录)

碳素结构钢(GB700-88摘录)

优质碳素结构钢(GB699-88摘录)

一般工程用铸造碳钢(GB11352-89摘录)

合金结构钢(GB3077-82摘录)

9.2 有色金属材料

铸造铜合金、铸造铝合金和铸造轴承合金

热轧等边角钢(GB9787-88摘录)

9.3 型钢及型材

热轧槽钢(GB707-88摘录)

热轧工字钢(GB706-88摘录)

热轧圆钢和方钢尺寸(GB702-86摘录)

冷轧钢板和钢带厚度(GB708-88摘录)

热轧钢板厚度(GB709-88摘录)

9.4 非金属材料

常用工程塑料

工业用毛毡(FJ314-81摘录)

耐油橡胶板(GB5574-85摘录)、软钢纸板(QB365-81摘录)

普通螺纹基本尺寸(GB196-81摘录)

第10章 联接与紧固

10.1 螺纹

梯形螺纹最大实例牙型尺寸(GB5796-86摘录)

梯形螺纹直径与螺距系列(GB5796-86摘录)

梯形螺纹基本尺寸

10.2 螺栓、螺柱、螺钉

六角头螺栓-A和B级(GB5782-86摘录)、六角头螺栓--全螺纹--A和B级(GB5783-86摘录)

六角头铰制孔用螺栓-A和B级(GB27-86摘录)

内六角圆柱头螺钉(GB70-85摘录)

双头螺柱bm=1d(GB897-88摘录)、bm=1.25d(GB898-88摘录)、bm=1.5d(GB899-88摘录)

十字槽盘头螺钉(GB818-85摘录)、十字槽沉头螺钉(GB819-85摘录)

开槽锥端紧定螺钉(GB71-85摘录)、开槽平端紧定螺钉(GB73-85摘录)、开槽长圆柱端紧定螺钉(GB75-85摘录)

吊环螺钉(GB825-88摘录)

10.3 螺母、垫圈

Ⅰ型六角螺母--A和B级(GB6170-86摘录)、六角薄螺母-A和B级--倒角(GB6172-86摘录)

标准型弹簧垫圈(GB93-87摘录)、轻型弹簧垫圈(GB859-87摘录)

小垫圈-A级(GB848-85摘录)、平垫圈-A级(GB97.1-85摘录)、平垫圈-倒角型-A级(GB97.2-85摘录)

外舌止动垫圈(GB856-88摘录)

圆螺母(GB812-88摘录)和圆螺母用止动垫圈(GB858-88摘录)

10.4 挡圈

螺钉紧固轴端挡圈(GB891-86摘录)、螺栓紧固轴端挡圈(GB892-86摘录)

轴用弹性挡圈-A型(GB894.1-86摘录)

孔用弹性挡圈-A型(GB893.1-86摘录)

10.5 螺纹零件的结构要素

普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角(GB/T3-97摘录)

单头梯形螺纹的退刀槽和倒角(JB/GQ138-80摘录)

螺栓和螺钉通孔及沉孔尺寸

普通粗牙螺纹的余留长度、钻孔余留深度(JB/ZQ4247-86摘录)

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸(参考)

扳手空间(JB/ZQ4005-84摘录)

10.6 键、花键

平键联接的剖面和键槽尺寸(GB1095-79摘录)、普通平键的型式和尺寸(GB1096-79摘录)

矩形花键尺寸、公差(GB1144-87摘录)

10.7 销

圆柱销(GB119-86摘录)、圆锥销(GB117-86摘录)

螺尾锥销(GB881-86摘录)

开口销(GB91-86摘录)

内螺纹圆柱销(GB120-86摘录)、内螺纹圆锥销(GB118-86摘录)

第11章 滚动轴承

11.1 常用滚动轴承

深沟球轴承(GB/T276-94摘录)

调心球轴承(GB/T281-94摘录)

圆柱滚子轴承(GB/T283-94摘录)

角接触球轴承(GB/T292-94摘录)

圆锥滚子轴承(GB/T297-94摘录)

推力球轴承(GB/T301-95摘录)

11.2 滚动轴承的配合(GB/T275-93摘录)

向心轴承和轴的配合

向心轴承和外壳的配合

推力轴承和轴、外壳的配合

轴和外壳孔的形位公差

配合表面的粗糙度

向心推力轴承和推力轴承的轴向游隙(参考)

常用润滑油的主要性质和用途

第12章 润滑与密封

12.1 润滑剂

常用润滑脂的主要性质和用途

12.2 油杯、油标、油塞

直通式压注油杯(GB1152-89摘录)

压配式压注油杯(GB1155-89摘录)

旋盖式油杯(GB1154-89摘录)

压配式圆形油标(GB1160.1-89摘录)

长形油标(GB1161-89摘录)

外六角螺塞(JB/ZQ4450-86摘录)、纸封油圈(ZB71-62摘录)、皮封油圈(ZB70-62摘录)

12.3 螺塞和封油圈

杆式油标

管状油标(GB1162-89摘录)

12.4 密封件

毡圈油封及槽(JB/ZQ4606-86摘录)

通用O型橡胶密封圈(代号为G)(GB3452.1-92摘录)

旋转轴唇形密封圈的型式及尺寸(GB13871-92摘录)

J型无骨架橡胶油封(HG4-338-66摘录)(1988年确认继续执行)

迷宫密封槽

油沟式密封槽(JB/ZQ4245-86摘录)

挡油环、甩油环

通气帽

通气塞

提手式通气器

12.5 通气器

通气器

12.6 轴承端盖、套杯

凸缘式轴承盖

嵌入式轴承盖

套杯

第13章 联轴器

联轴器轴孔和键槽的形式、代号及系列尺寸(GB3852-83摘录)

凸缘联轴器(GB5843-86摘录)

GICL型鼓形齿式联轴器(ZBJ19013-89摘录)

弹性套柱销联轴器(GB4323-84摘录)

弹性柱销联轴器(GB5014-85摘录)

梅花形弹性联轴器(GB5272-85摘录)

尼龙滑块联轴器(JB/ZQ4384-86摘录)

第14章 极限与配合、形位公差和表面粗糙度

14.1 极限与配合

基本尺寸至3150mm的标准公差数值(GB/T1800.3-88摘录)

轴的各种基本偏差的应用

优先配合特性及应用举例

线性尺寸的未注公差(GB/T1804-92摘录)

轴的极限偏差(GB1801-79摘录)

孔的极限偏差(GB1801-79摘录)

14.2 形状和位置公差(GB/T1184-96摘录)

平行度、垂直度、倾斜度公差

直线度、平面度公差

圆度、圆柱度公差

同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差

14.3 表面粗糙度

表面粗糙度主要评定参数Ra，Rz，Ry的数值系列(GB/T1031-95摘录)

表面粗糙度主要评定参数Ra，Rz，Ry的补充系列值(GB/T1031-95摘录)

加工方法与表面粗糙度Ra值的关系(参考)

表面粗糙度符号代号及其注法(GB/T131-93摘录)

第15章 渐开线圆柱齿轮精度、锥齿轮精度和圆柱蜗杆、蜗轮精度

15.1 渐开线圆柱齿轮精度(GB10095-88摘录)

15.1.1 精度等级与检验要求

齿轮各项公差的分组

齿轮第Ⅱ组精度与圆周速度的关系

推荐的圆柱齿轮和齿轮副检验项目

推荐的圆柱齿轮和齿轮副检验项目的名称、代号和定义

15.1.2 齿轮副的侧隙规定

齿厚极限偏差

齿厚极限偏差代号

最小侧隙jn min参考值

齿厚极限偏差Es参考值

15.1.3 图样标注

15.1.4 齿轮精度数值表

齿轮有关Fl,Fw,ff,fpt，fpb及Fβ值

径向综合公差Fi值

接触斑点

齿轮表面粗糙度Ra推荐值

中心距极限偏差土fa值

轴线平行度公差

公法线长度W＇(m=1，α=20°)

公法线长度△W＇

假想齿数系数Kβ(an=20°)

齿坯公差值

非变位真齿圆柱齿轮分度圆上弦齿厚及弦齿高(a=20°，ha=1)

15.2 锥齿轮精度(GB11365-89摘录)

15.2.1 精度等级及检验要求

锥齿轮各项公差的分组

锥齿轮第Ⅱ组精度等级的选择

推荐的锥齿轮和齿轮副检验项目

推荐的锥齿轮和锥齿轮副检验项目的名称、代号和定义

法向侧隙公差种类与最小侧隙种类对应关系

15.2.2 锥齿轮副的侧隙规定

最小法向侧隙值jn min

齿厚公差Ts值

锥齿轮有关Ess与Es△值

15.2.3 图样标注

15.2.4 锥齿轮精度数值表

锥齿轮有关Fr，±fpt值

锥齿轮齿距累积公差Fp值

接触斑点

锥齿轮副检验安装误差项目±fa，±fAM与±EΣ值

15.2.5 锥齿轮齿坯公差

齿坯轮冠距与顶锥角极限偏差

齿坯尺寸公差

锥齿轮表面粗糙度Ra推荐值

15.3 圆柱蜗杆、蜗轮精度(GB10089-88摘录)

15.3.1 精度等级与检验要求

第Ⅱ公差组精度等级及蜗轮圆周速度关系

推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动的检验项目

蜗杆、蜗轮和蜗杆传动各项公差的分组

推荐的圆柱蜗杆、蜗轮和蜗杆传动、检验项目的名称、代号和定义

最小法向侧隙jn min值

侧隙种类和最小法向侧隙

蜗杆齿厚上偏差(Essl)中的制造误差补偿部分Es△值

15.3.2 蜗杆传动的侧隙规定

蜗轮齿厚公差Ts2值

15.3.3 图样标注

蜗杆齿厚公差Tsl值

15.3.4 蜗杆、蜗轮和蜗杆传动精度数值表

蜗杆的公差和极限偏差±fpx，fpxL和ff1值

蜗轮的公差和极限偏差Fr,±fpt和ff2值

传动有关极限偏差±fa，±fx及±fΣ值

蜗轮齿距累积公差Fp值

蜗杆、蜗轮齿坯基准面径向和端面跳动公差

蜗杆、蜗轮齿坯尺寸和形状公差

蜗杆、蜗轮表面粗糙度Ra推荐值

15.3.5 蜗杆、蜗轮的齿坯公差

接触斑点

16.1 Y系列三相异步电动机(JB3074-82)

Y系列三相异步电动机技术数据

第16章 电动机

16.2 Y系列电动机的安装及外型尺寸

机座带底脚，端盖无凸缘(B3，B6，B7，B8，V5，V6型)

Y系列电动机安装代号

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)

第三篇 参考图例及设计题目

第17章 参考图例

17.1 减速器装配图

一级圆柱齿轮减速器

一级圆柱齿轮减速器

二级圆柱齿轮减速器

二级圆柱齿轮减速器

二级圆柱齿轮减速器(新型结构箱体)

二级圆柱齿轮减速器(同轴式焊接结构箱体)

一级锥齿轮减速器

二级圆锥-圆柱齿轮减速器

一级蜗杆减速器(蜗杆下置式)

一级蜗杆减速器(蜗杆上置式)

一级蜗杆减速器(大端盖结构)

17.2 减速器零件图

箱盖

箱座

齿轮轴

大齿轮

轴

小锥齿轮轴

大锥齿轮

蜗杆

蜗轮

轮芯

轮缘

第18章 机械设计课程设计题目

题目1 设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器

题目2 设计用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器

题目3 设计用于带式运输机的一级锥齿轮减速器

题目4 设计用于传送设备的一级锥齿轮减速器

题目5 设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器

题目6 设计用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器

题目7 设计用于带式运输机的同轴式二级圆柱齿轮减速器

题目8 设计用于带式运输机的圆锥-圆柱齿轮减速器

题目9 设计用于链式运输机的圆锥-圆柱齿轮减速器

题目10 设计用于带式运输机的蜗杆减速器

题目11 设计用于简易卧式铣床的传动装置

题目12 设计用于爬式加料机的传动装置

题目13 设计用于搅拌机的传动装置

题目14 设计用于拉削花键孔的简易拉床的传动装置

参考文献

齿坯顶锥母线跳动和基准端面跳动公差