机械设计课程设计指导(李青禄)

　　本书是依据高职高专机械设计课程设计课程教学要求而编写的。根据高职高专的特点及机械设计课程设计的要求，在编写过程中力求内容简练、实用，着重基本知识的应用和基本技能的训练。本书以一级减速器为设计题目，介绍机械设计课程设计的全过程，本着从易到难、由浅入深、循序渐进的原则，使学生掌握基本的设计思路和设计方法，培养学生的设计能力，为后续课程设计和毕业设计奠定基础。

　　本书可供高等职业院校、高等专科学校、成人高校等进行机械设计课程设计时使用，也可以供相关教师、专业技术人员作为参考书。

第1章 课程设计概述
1.1 机械设计课程设计的目的及基本要求
1.1.1 课程设计的目的
1.1.2 课程设计的基本要求
1.2 机械设计课程设计的内容及任务
1.2.1 课程设计的主要内容
1.2.2 课程设计的主要任务
1.3 机械设计课程设计的步骤及注意事项
1.3.1 课程设计的步骤
1.3.2 课程设计的注意事项
1.4 机械设计课程设计的题目及成绩评定标准
1.4.1 课程设计的题目
1.4.2 成绩评定标准

第2章 传动装置的总体设计
2.1 传动方案的选择
2.2 电动机的选择
2.2.1 选择电动机的类型和结构形式
2.2.2 确定电动机的功率
2.2.3 确定电动机的转速
2.2.4 确定电动机的型号
2.3 总传动比的计算与分配
2.3.1 总传动比的计算
2.3.2 传动比的分配
2.4 计算传动装置运动和动力参数
2.4.1 计算各轴转速
2.4.2 计算各轴输入功率
2.4.3 计算各轴转矩

第3章 减速器传动零件的设计
3.1 带及带轮设计
3.1.1 V带的设计
3.1.2 带轮设计
3.1.3 设计V带时注意事项
3.1.4 V带传动设计步骤
3.2 齿轮传动设计
3.2.1 设计齿轮时注意事项
3.2.2 设计步骤
3.3 轴的设计
3.3.1 轴设计时注意事项
3.3.2 轴设计步骤
3.4 其他传动零件的选择与校核
3.4.1 联轴器的选择与校核
3.4.2 键的选择与校核
3.4.3 轴承的选择与校核

第4章 减速器结构设计
4.1 减速器箱体设计
4.1.1 箱体的材料
4.1.2 箱体的结构
4.1.3 箱体的结构尺寸
4.1.4 确定减速器各传动件之间的位置
4.1.5 箱体结构设计应注意的问题
4.2 减速器箱体附件设计
4.2.1 窥视孔和视孔盖
4.2.2 通气孔
4.2.3 放油螺塞
4.2.4 油标
4.2.5 定位销
4.2.6 起盖螺钉
4.2.7 起吊装置
4.2.8 轴承端盖

第5章 减速器装配图的设计与绘制
5.1 减速器装配图的设计
5.1.1 减速器装配图设计的准备工作
5.1.2 初绘减速器装配草图
5.1.3 减速器装配草图的检查和修正
5.2 减速器装配图的绘制
5.2.1 标注尺寸
5.2.2 编写技术要求
5.2.3 编制减速器的技术特性
5.2.4 编写零部件编号
5.2.5 编制零件明细表和标题栏
5.2.6 检查装配图

第6章 零件工作图的设计与绘制
6.1 零件工作图的设计要点
6.1.1 视图及比例尺的选择
6.1.2 合理标注尺寸、公差及表面粗糙度
6.1.3 技术要求及标题栏
6.2 轴类零件工作图的设计与绘制
6.2.1 视图
6.2.2 尺寸标注
6.2.3 表面粗糙度
6.2.4 形位公差
6.2.5 技术要求
6.3 齿轮类零件工作图的设计与绘制
6.3.1 视图
6.3.2 尺寸标注
6.3.3 表面粗糙度
6.3.4 齿坯形位公差
6.3.5 啮合特性表
6.3.6 技术要求

第7章 编写设计计算说明书和准备答辩
7.1 编制设计计算说明书
7.1.1 设计计算说明书的内容
7.1.2 编写设计计算说明书的要求
7.2 课程设计的总结
7.2.1 课程设计总结的目的
7.2.2 课程设计总结的内容
7.2.3 设计计算说明书的格式举例
7.3 课程设计的答辩
7.3.1 课程设计答辩的目的
7.3.2 课程设计答辩的准备工作
7.3.3 课程设计答辩的问题题目

第8章 一级直齿圆柱齿轮减速器的设计实例
8.1 设计题目及相关条件
8.1.1 设计题目
8.1.2 工作条件
8.2 课程设计实例
8.2.1 传动方案的选择
8.2.2 选择电动机
8.2.3 传动比分配
8.2.4 运动参数及动力参数计算
8.2.5 带传动的设计计算
8.2.6 齿轮传动的设计计算
8.2.7 轴的设计计算
8.2.8 滚动轴承的选择
8.2.9 键连接的选择

附录 机械设计常用标准和规范
附录1 一般标准
附表1.1 图纸幅面、图样比例
附表1.2 零件图标题栏
附表1.3 装配图标题栏及明细表
附表1.4 标准尺寸（直径、长度、高度等）
附表1.5 中心孔表示法
附表1.6 中心孔的有关尺寸
附表1.7 回转面及砂轮越程槽
附表1.8 零件倒圆与倒角
附表1.9 普通螺纹退刀槽和倒角
附表1.10 紧固件通孔及沉孔尺寸
附表1.11 圆柱形轴伸
附表1.12 机器轴高
附表1.13 铸造圆角
附表1.14 铸造斜度
附表1.15 铸造过渡斜度
附表1.16 铸造小壁厚
附表1.17 壁厚的过渡形式及尺寸
附表1.18 壁的连接形式及尺寸

附录2 极限配合与表面粗糙度
附表2.1 标准公差
附表2.2 优先及常用配合轴的极限偏差表
附表2.3 优先及常用配合孔的极限偏差表
附表2.4 基孔制优先、常用配合
附表2.5 基轴制优先、常用配合
附表2.6 线性尺寸的未注极限偏差数值
附表2.7 《形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示方法》
附表2.8 常用加工方法能达到的直线度和平面度公差等级
附表2.9 圆度、圆柱度公差值
附表2.10 直线度、平面度公差值
附表2.11 平行度、垂直度、倾斜度公差值
附表2.12 同轴度、对称度、圆跳动、全跳动公差值
附表2.13 位置度公差系数
附表2.14 直线度、平面度公差等级应用
附表2.15 圆度、圆柱度公差等级应用
附表2.16 平行度、垂直度、倾斜度公差等级应用
附表2.17 同轴度、对称度、径向跳动公差等级应用
附表2.18 直线度、平面度未注公差值
附表2.19 垂直度未注公差值
附表2.20 对称度未注公差值
附表2.21 圆跳动未注公差值
附表2.22 轮廓算术平均偏差Ra的数值
附表2.23 轮廓高度Rz的数值
附表2.24 间距特性参数Sm、S的数值
附表2.25 形状特性参数tp（%）的数值
附表2.26 表面粗糙度的符号及其意义
附表2.27 表面粗糙度的代号标注示例
附表2.28 表面粗糙度选用举例

附录3 螺纹及螺纹连接
附表3.1 普通螺纹直径与螺距
附表3.2 梯形螺纹直径与螺距
附表3.3 非螺纹密封的管螺纹
附表3.4 六角头螺栓
附表3.5 双头螺柱
附表3.6 螺钉
附表3.7 紧定螺钉
附表3.8 内六角圆柱头螺钉
附表3.9 六角螺母
附表3.10 平垫圈
附表3.11 标准型弹簧垫圈

附录4 键连接与销连接
附表4.1 平键和键槽剖面尺寸及键槽极限偏差
附表4.2 半圆键的基本尺寸
附表4.3 导向键的基本尺寸
附表4.4 矩形化键的尺寸及公差
附表4.5 矩形化键的位置度及对称度公差
附表4.6 圆柱销和圆锥销

附录5 密封件
附表5.1 毡圈油封及槽
附表5.2 O形橡胶密封圈
附表5.3 J形无骨架橡胶油封
附表5.4 旋转轴唇形密封圈的形式、尺寸及安装要求
附表5.5 油沟式密封槽
附表5.6 迷宫式密封槽
附录6 润滑剂
附表6.1 工业常用润滑油的性能和用途
附表6.2 常用润滑脂的主要性质和用途

附录7 电动机
附表7.1 Y系列（IP44）电动机的技术数据
附表7.2 Y系列电动机安装代号
附表7.3 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
附表7.4 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

附录8 联轴器
附表8.1 轴孔和键槽的形式、代号及系列尺寸
附表8.2 凸缘联轴器
附表8.3 LT型弹性套柱销联轴器
附表8.4 弹性柱销联轴器
附表8.5 十字滑块联轴器

附录9 滚动轴承
附表9.1 一般轴承的基本代号对照
附表9.2 深沟球轴承
附表9.3 角接触球轴承
附表9.4 圆锥滚子轴承
附表9.5 推力球轴承
附表9.6 向心轴承载荷的划分
附表9.7 安装向心轴承的轴公差带代号
附表9.8 安装向心轴承的孔公差带代号
附表9.9 安装推力轴承的轴和孔公差带代号
附表9.10 轴和外壳的形位公差
附表9.11 配合面的表面粗糙度

附录10 减速器装配图常见错误示例

附录11 参考图例

参考文献

机械设计课程设计是高职高专机制、机电类专业重要的实践教学环节，重点培养和训练学生综合应用先行课程及综合应用设计标准、规范和资料信息的能力。

本书按照课程设计的步骤及过程，以一级圆柱齿轮减速器为主要设计对象，阐明了每一阶段的设计内容和注意事项，加强对设计思路和设计方法的引导，特别注重培养学生的独立思考和独立设计能力，充分发挥学生的主观能动性和设计的积极性。

本书根据课程设计的教学目标，对典型零件的工作图、公差配合的选择、查表、标注等项目作了系统介绍，加强了对结构及设计方案的构思、分析、比较及优选的指导，对学生在设计中经常遇到的重点、难点问题，给予了明确指点。本书采用的有关国家标准和设计规范，增强了各种不同类型的减速器装配图。

本书由内蒙古机电职业技术学院的李青禄、关玉琴任主编，胡笛川任主审，雷晓燕、武艳慧、牛海霞和包头铁道职业技术学院的任博威任副主编，参加编写的还有内蒙古机电职业技术学院的刘玲、武俊彪、雷彪。

鉴于编者水平有限，书中有不妥和需要改进之处，恳请同行和读者批评指正。

编者

机械设计课程设计是高职高专机制、机电类专业重要的实践教学环节，重点培养和训练学生综合应用先行课程及综合应用设计标准、规范和资料信息的能力。

本书按照课程设计的步骤及过程，以一级圆柱齿轮减速器为主要设计对象，阐明了每一阶段的设计内容和注意事项，加强对设计思路和设计方法的引导，特别注重培养学生的独立思考和独立设计能力，充分发挥学生的主观能动性和设计的积极性。

本书根据课程设计的教学目标，对典型零件的工作图、公差配合的选择、查表、标注等项目作了系统介绍，加强了对结构及设计方案的构思、分析、比较及优选的指导，对学生在设计中经常遇到的重点、难点问题，给予了明确指点。本书采用的有关国家标准和设计规范，增强了各种不同类型的减速器装配图。

本书由内蒙古机电职业技术学院的李青禄、关玉琴任主编，胡笛川任主审，雷晓燕、武艳慧、牛海霞和包头铁道职业技术学院的任博威任副主编，参加编写的还有内蒙古机电职业技术学院的刘玲、武俊彪、雷彪。

鉴于编者水平有限，书中有不妥和需要改进之处，恳请同行和读者批评指正。

编者