目錄
第1部分 課程設計指導
第1章 概述 2
1.1 課程設計的目的和內(nèi)容 2
1.2 課程設計的一般過程 2
1.3 設計中應注意的事項 4
1.4 計算機輔助設計在課程設計中的應用 5
第2章 傳動裝置的總體設計 7
2.1 擬定傳動方案 7
2.2 減速器的主要類型及特點 10
2.2.1 固定軸線式減速器 10
2.2.2 行星減速器 11
2.2.3 其他類型減速器 13
2.3 選擇電動機 13
2.3.1 選擇電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 13
2.3.2 選擇電動機容量 13
2.3.3 確定電動機轉(zhuǎn)速 15
2.4 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 17
2.5 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 21
思考題 23
第3章 減速器結(jié)構(gòu) 25
3.1 減速器的箱體 25
3.2 減速器的附件 33
3.3 減速器的潤滑與密封 34
3.3.1 傳動件的潤滑 34
3.3.2 滾動軸承的潤滑 37
3.3.3 減速器的密封 39
思考題 40
第4章 傳動零件設計計算 41
4.1 減速器外傳動零件的設計計算 41
4.2 減速器內(nèi)傳動零件的設計計算 42
思考題 43
第5章 減速器裝配底圖設計 44
5.1 設計前的資料和設計內(nèi)容 44
5.1.1 設計前的資料 44
5.1.2 設計內(nèi)容 44
5.2 齒輪減速器裝配底圖設計 45
5.2.1 初繪裝配底圖 45
5.2.2 軸系零部件設計與校核 48
5.2.3 齒輪的結(jié)構(gòu)設計及軸承的潤滑和密封結(jié)構(gòu)設計 53
5.2.4 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設計 53
5.3 蝸桿減速器裝配底圖設計 55
5.4 減速器裝配底圖示例 56
5.5 正誤結(jié)構(gòu)分析及裝配底圖的審查 59
思考題 63
第6章 裝配工作圖設計 64
6.1 裝配工作圖各視圖的繪制 64
6.2 裝配工作圖上的尺寸標注 64
6.3 零件序號、標題欄和明細表 66
6.4 減速器的技術(shù)特性 66
6.5 編寫技術(shù)要求 67
6.6 裝配工作圖的檢查 68
思考題 69
第7章 零件工作圖設計 70
7.1 零件工作圖設計的要求 70
7.2 軸類零件工作圖設計 72
7.3 齒（蝸）輪類零件工作圖設計 74
7.4 箱體零件工作圖設計 75
思考題 76
第8章 編寫設計計算說明書及準備答辯 77
8.1 設計計算說明書的內(nèi)容 77
8.2 對設計計算說明書的要求 77
8.3 設計計算說明書書寫格式舉例 78
8.4 課程設計的總結(jié)和答辯 79
第2部分 機械設計常用資料
第9章 常用數(shù)據(jù) 82
表9-1 常用材料的彈性模量及泊松比 82
表9-2 常用材料極限強度的近似關系 82
表9-3 常用材料的密度 82
表9-4 黑色金屬硬度對照表（GB/T 1172—1999摘錄） 83
表9-5 機械傳動效率和傳動比概略值 83
第10章 一般標準和規(guī)范 84
表10-1 國內(nèi)外部分標準代號 84
表10-2 圖紙幅面、圖樣比例 85
表10-3 明細表格式（本課程用） 85
表10-4 裝配圖或零件工作圖標題欄格式（本課程用 85
表10-5 機構(gòu)運動簡圖符號（GB/T 4460—2013摘錄） 86
表10-6 標準尺寸（GB/T 2822—2005摘錄） 87
表10-7 60°中心孔（GB/T 145—2001摘錄） 88
表10-8 回轉(zhuǎn)面及端面砂輪越程槽（GB/T 6403.5—2008摘錄） 89
表10-9 插齒空刀槽（JB/ZQ 4238—2006摘錄） 89
表10-10 齒輪滾刀外徑尺寸（GB/T 6083—2016摘錄） 89
表10-11 零件倒圓與倒角（GB/T 6403.4—2008） 90
表10-12 圓形零件自由表面過渡圓角半徑（參考） 90
表10-13 鑄造斜度 90
表10-14 鑄造過渡斜度（JB/ZQ 4254—2006摘錄） 90
表10-15 鑄造內(nèi)圓角（JB/ZQ 4255—2006摘錄） 91
表10-16 鑄造外圓角（JB/ZQ 4256—2006摘錄） 91
第11章 常用材料 92
11.1 黑色金屬 92
表11-1 碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 700—2006摘錄） 92
表11-2 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 699—2015摘錄） 93
表11-3 合金結(jié)構(gòu)鋼（GB/T 3077—2015摘錄） 94
表11-4 一般工程用鑄鋼（GB/T 11352—2009摘錄） 94
表11-5 灰鑄鐵（GB/T 9439—2010摘錄） 95
表11-6 球墨鑄鐵（GB/T 1348—2009摘錄） 95
11.2 有色金屬 96
表11-7 鑄造銅合金、鑄造鋁合金和鑄造軸承合金 96
11.3 非金屬 97
表11-8 工程塑料 97
表11-9 工業(yè)用毛氈（FZ/T 25001—2012摘錄） 98
表11-10 工業(yè)用橡膠板（GB/T 5574—2008摘錄） 98
表11-11 軟鋼板紙（QB/T 2200—1996摘錄） 99
第12章 連接 100
12.1 螺紋及其結(jié)構(gòu)要素 100
表12-1 普通螺紋公稱尺寸（GB/T 196—2003摘錄） 100
表12-2 梯形螺紋設計牙型尺寸（GB/T 5796.1—2005摘錄） 101
表12-3 梯形螺紋公稱尺寸（GB/T 5796.3—2005摘錄） 102
表12-4 梯形螺紋的公差帶選用（GB/T 5796.4—2005摘錄） 103
表12-5 梯形螺紋旋合長度（GB/T 5796.4—2005摘錄） 103
表12-6 普通粗牙螺紋的余留長度、鉆孔余留深度（JB/ZQ 4247—2006摘錄） 103
表12-7 粗牙螺栓、螺釘擰入深度和螺紋孔尺寸（參考） 104
表12-8 普通螺紋收尾、肩距、退刀槽、倒角（GB/T 3—1997摘錄） 104
表12-9 梯形螺紋收尾、肩距、退刀槽、倒角（GB/T 32537—2016摘錄） 105
12.2 螺紋連接件 106
表12-10 六角頭螺栓—A 級和B 級（GB/T 5782—2016摘錄）與六角頭螺栓全螺紋—A 級和B級（GB/T 5783—2016摘錄） 106
表12-11 六角頭鉸制孔螺栓—A 級和B 級（GB/T 27—2013摘錄） 107
表12-12 雙頭螺柱bm=d（GB/T 897—1988摘錄）、bm=1.25d（GB/T 898—1988摘錄）、bm=1.5d（GB/T 899—1988摘錄） 108
表12-13 內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB/T 70.1—2008摘錄） 109
表12-14 十字槽盤頭螺釘（GB/T 818—2016摘錄）和十字槽沉頭螺釘（GB/T 819.1—2016摘錄） 110
表12-15 開槽盤頭螺釘（GB/T 67—2016摘錄）和開槽沉頭螺釘（GB/T 68—2016摘錄） 111
表12-16 緊定螺釘（GB/T 71—1985、GB/T 73—2017、GB/T 75—1985摘錄） 112
表12-17 1 型六角螺母—A 級和B 級（GB/T 6170—2015摘錄）與六角薄螺母—A 級和B級（GB/T 6172.1—2016摘錄） 113
表12-18 1 型六角開槽螺母—A 級和B 級（GB/T 6178—1986摘錄） 113
表12-19 圓螺母（GB/T 812—1988摘錄）和圓螺母用止動墊圈（GB/T 858—1988摘錄） 114
表12-20 小墊圈——A 級（GB/T 848—2002摘錄）、平墊圈——A 級（GB/T 97.1—2002摘錄）、平墊圈—倒角型—A 級（GB/T 97.2—2002摘錄） 115
表12-21 標準型彈簧墊圈（GB/T 93—1987摘錄）和輕型彈簧墊圈（GB/T 859—1987摘錄） 115
12.3 擋圈 116
表12-22 螺釘緊固軸端擋圈（GB/T 891—1986摘錄）、螺栓緊固軸端擋圈（GB/T 892—1986摘錄） 116
表12-23 軸用彈性擋圈—A 型（GB/T 894—2017摘錄） 117
表12-24 孔用彈性擋圈—A 型（GB/T 893—2017摘錄） 118
12.4 連接結(jié)構(gòu)尺寸 119
表12-25 螺栓和螺釘通孔及沉孔尺寸（GB/T 5277—1985、GB/T 152.4—1988、GB/T 152.2—2014、GB/T 152.3—1988摘錄） 119
表12-26 最小扳手空間尺寸（JB/ZQ 4005—2006摘錄） 120
12.5 鍵 121
表12-27 平鍵和鍵槽尺寸（GB/T 1095—2003、GB/T 1096—2003摘錄） 121
表12-28 半圓鍵和鍵槽尺寸（GB/T 1098—2003、GB/T 1099.1—2003摘錄） 122
12.6 銷 123
表12-29 圓柱銷（GB/T 119.1—2000摘錄）、圓錐銷（GB/T 117—2000摘錄） 123
表12-30 開口銷（GB/T 91—2000摘錄） 123
第13章 滾動軸承 124
13.1 常用滾動軸承 124
表13-1 深溝球軸承（GB/T 276—2013摘錄） 124
表13-2 圓柱滾子軸承（GB/T 283—2007摘錄） 127
表13-3 角接觸球軸承（GB/T 292—2007摘錄） 129
表13-4 圓錐滾子軸承（GB/T 297—2015摘錄） 131
表13-5 推力球軸承（GB/T 301—2015摘錄） 134
13.2 滾動軸承的配合（GB/T 275—2015摘錄）及游隙 137
表13-6 向心軸承載荷的區(qū)分 137
表13-7 向心軸承和軸的配合—軸公差帶 137
表13-8 向心軸承和軸承座孔的配合—孔公差帶 137
表13-9 推力軸承和軸的配合—軸公差帶 138
表13-10 推力軸承和軸承座孔的配合—孔公差帶 138
表13-11 軸和軸承座孔的幾何公差 138
表13-12 配合表面及端面的表面粗糙度 139
表13-13 向心推力軸承和推力軸承的軸向游隙（參考） 139
第14章 潤滑與密封 140
14.1 常用潤滑劑 140
表14-1 常用潤滑油的主要性質(zhì)和用途 140
表14-2 常用潤滑脂的主要性質(zhì)和用途 141
14.2 油杯 141
表14-3 直通式壓注油杯（JB/T 7940.1—1995摘錄） 141
表14-4 接頭式壓注油杯（JB/T 7940.2—1995摘錄） 142
表14-5 壓配式壓注油杯（JB/T 7940.4—1995摘錄） 142
表14-6 旋蓋式油杯（JB/T 7940.3—1995摘錄） 142
14.3 密封件 143
表14-7 氈圈油封型式和尺寸（JB/ZQ 4606—1986摘錄） 143
表14-8 液壓氣動用O 形橡膠密封圈（GB/T 3452.1—2005摘錄） 144
表14-9 旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈（GB/T 13871.1—2007摘錄） 145
表14-10 J形無骨架橡膠密封圈（JB/ZQ 4786—2006摘錄） 146
表14-11 迷宮密封槽 146
表14-12 油溝式密封槽（JB/ZQ 4245—2006摘錄） 146
第15章 聯(lián)軸器 147
表15-1 軸孔和鍵槽的型式、代號（GB/T 3852—2017摘錄） 147
表15-2 凸緣聯(lián)軸器（GB/T 5843—2003摘錄） 148
表15-3 彈性柱銷聯(lián)軸器（GB/T 5014—2017摘錄） 149
表15-4 彈性套柱銷聯(lián)軸器（GB/T 4323—2017摘錄） 150
第16章 減速器附件 151
表16-1 檢查孔及檢查孔蓋 151
表16-2 吊環(huán)螺釘（GB 825—1988摘錄） 151
表16-3 減速器的毛重W 152
表16-4 吊耳和吊鉤 153
表16-5 外六角螺塞（JB/ZQ 4450—2006）、紙封油圈和皮封油圈 153
表16-6 壓配式圓形油標（JB/T 7941.1—1995摘錄） 153
表16-7 長形油標（JB/T 7941.3—1995摘錄） 154
表16-8 管狀油標（JB/T 7941.4—1995摘錄） 154
表16-9 桿式油標 154
表16-10 通氣器 155
表16-11 凸緣式軸承蓋 156
表16-12 嵌入式軸承蓋 156
表16-13 擋油盤 156
第17章 極限與配合、幾何公差和表面粗糙度 157
17.1 極限與配合 157
表17-1 標準公差和基本偏差代號（GB/T 1800.1—2009摘錄） 157
表17-2 配合種類及代號 158
表17-3 公稱尺寸至800mm 的標準公差數(shù)值（GB/T 1800.1—2009摘錄） 158
表17-4 加工方法與公差等級 158
表17-5 軸的極限偏差（GB/T 1800.2—2009摘錄） 159
表17-6 孔的極限偏差（GB/T 1800.2—2009摘錄） 161
表17-7 線性尺寸的未注公差（GB/T 1804—2000摘錄） 163
表17-8 優(yōu)先配合特性及應用舉例 163
17.2 幾何公差 164
表17-9 幾何特征符號、附加符號及其標注（GB/T 1182—2018摘錄） 164
表17-10 直線度、平面度公差（GB/T 1184—1996摘錄） 165
表17-11 圓度、圓柱度公差（GB/T 1184—1996摘錄） 166
表17-12 平行度、垂直度、傾斜度公差（GB/T 1184—1996摘錄） 167
表17-13 同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差（GB/T 1184—1996摘錄） 168
表17-14 主要加工方法能達到的平行度、垂直度公差等級 169
表17-15 主要加工方法能達到的平面度、直線度公差等級 169
表17-16 主要加工方法能達到的圓度、圓柱度公差等級 169
表17-17 主要加工方法能達到的同軸度、跳動度公差等級 170
17.3 表面粗糙度 170
表17-18 表面粗糙度主要評定參數(shù)Ra、Rz 的數(shù)值系列（GB/T 1031—2009摘錄） 170
表17-19 表面粗糙度主要評定參數(shù)Ra、Rz 的補充系列（GB/T 1031—2009摘錄） 170
表17-20 Ra、Rz 值與取樣長度lr 和評定長度ln 的對應關系（GB/T 1031—2009摘錄） 170
表17-21 表面粗糙度選用舉例 171
表17-22 表面粗糙度符號代號及其注法（GB/T 131—2006摘錄） 172
表17-23 表面粗糙度標注方法示例（GB/T 131—2006摘錄） 172
第18章 齒輪傳動和蝸桿傳動精度公差 174
18.1 漸開線圓柱齒輪精度（摘自GB/T 10095） 174
18.1.1 偏差的名稱和代號 174
表18-1 齒輪各項偏差的名稱和代號 174
18.1.2 精度等級及其選擇 174
表18-2 各項偏差對齒輪傳動性能的影響 174
表18-3 圓柱齒輪各級精度的應用范圍 175
18.1.3 側(cè)隙（GB/Z 18620.2—2008摘錄） 176
表18-4 對于中、大模數(shù)齒輪最小側(cè)隙bnmin j的推薦數(shù)據(jù) 176
表18-5 標準圓柱齒輪齒厚偏差計算公式 177
表18-6 齒厚極限偏差sns E和sni E的參考值 177
18.1.4 推薦的檢驗項目 178
18.1.5 齒輪精度數(shù)值表 179
表18-7 單個齒距偏差±fpt 179
表18-8 齒距累積總偏差pF 179
表18-9 齒廓總偏差αF 180
表18-10 齒廓形狀偏差faf 180
表18-11 螺旋線總偏差β F 180
表18-12 徑向綜合總偏差i F′′ 181
表18-13 一齒徑向綜合偏差i f′′ 181
表18-14 徑向跳動rF 182
18.1.6 齒輪坯的精度 182
表18-15 基準面與工作安裝面的形狀公差和跳動公差 182
表18-16 齒坯的尺寸公差和形狀公差 182
18.1.7 中心距和軸線的平行度 183
表18-17 中心距極限偏差a±f 值（GB/T 10095—1988摘錄） 183
表18-18 軸線平行度偏差 184
18.1.8 齒厚和公法線長度 184
表18-19 標準齒輪固定弦齒厚的計算公式 184
表18-20 標準外齒輪的固定弦齒厚cs（或cns）和固定弦齒高ch（或cnh）（α=αn=20°） 184
表18-21 標準外齒輪的分度圓弦齒厚cs（或ns）和分度圓弦齒高ch（或nh ）（m=mn=1） 185
表18-22 標準齒輪公法線長度及偏差的計算公式 186
表18-23 標準齒輪公法線長度（跨距）W*（m=mn=1、α=αn=20°、x=xn=0） 186
18.1.9 齒輪接觸斑點 188
表18-24 直齒輪、斜齒輪裝配后的接觸斑點 188
18.1.10 齒面表面粗糙度 188
表18-25 算術(shù)平均偏差Ra和微觀不平度十點高度Rz的推薦極限值 189
18.1.11 圖樣標注 189
18.2 錐齒輪精度（摘自GB/T 11365—1989） 189
18.2.1 精度等級及其選擇 189
表18-26 錐齒輪各項公差的分組 190
表18-27 錐齒輪第Ⅱ組精度等級的選擇 190
18.2.2 側(cè)隙 190
表18-28 最小法向側(cè)隙nminj值 191
表18-29 齒厚公差sT值 191
表18-30 錐齒輪有關ssE值與sEΔ值 191
18.2.3 推薦的檢驗項目 191
表18-31 推薦的錐齒輪和錐齒輪副檢驗項目 192
18.2.4 圖樣標注 192
18.2.5 錐齒輪精度數(shù)值表 193
表18-32 錐齒輪有關Fr±fpt值 193
表18-33 錐齒輪齒距累積公差pF值 193
表18-34 接觸斑點 193
表18-35 錐齒輪副檢驗安裝誤差項目a±f，AM±f，EΣ±193
18.2.6 錐齒輪齒坯公差與表面粗糙度 194
表18-36 齒坯輪冠距與頂錐角極限偏差 194
表18-37 齒坯尺寸公差 194
表18-38 齒坯頂錐母線跳動和基準面跳動公差 194
表18-39 錐齒輪表面粗糙度Ra 推薦值 195
18.3 圓柱蝸桿、蝸輪精度（摘自GB/T 10089—2018 和GB/T 12760—2018） 195
18.3.1 偏差的名稱和代號 195
表18-40 蝸桿蝸輪各項偏差的名稱和代號 195
18.3.2 精度等級及其選擇 195
表18-41 精度等級與蝸輪圓周速度關系 196
表18-42 最小法向側(cè)隙nminj值 196
表18-43 蝸桿齒厚上偏差（sslE）中的制造誤差補償部分sEΔ值 196
表18-44 蝸桿齒厚公差s1T值 196
表18-45 蝸輪齒厚公差s2T值 197
18.3.3 圖樣標注 197
18.3.4 輪齒尺寸參數(shù)偏差的檢驗規(guī)則 198
表18-46 7、8、9 級精度輪齒偏差的允許值 198
表18-47 蝸桿副的中心距極限偏差a±f 200
表18-48 蝸桿副的軸交角極限偏差fΣ±200
表18-49 蝸桿副的接觸斑點要求 200
18.3.5 蝸桿、蝸輪的齒坯公差與表面粗糙度 200
表18-50 蝸桿、蝸輪齒坯尺寸和形狀公差 200
表18-51 蝸桿、蝸輪齒坯基準面徑向和端面跳動公差 200
表18-52 蝸桿、蝸輪表面粗糙度Ra 推薦值 201
第19章 電動機 202
19.1 YE3 系列（IP55）超高效率三相異步電動機（摘自GB/T 28575—2012） 202
表19-1 YE3 系列三相異步電動機技術(shù)參數(shù) 202
19.2 YE3 系列（IP55）三相異步電動機外形及安裝 203
表19-2 YE3 系列（IP55）三相異步電動機外形及安裝尺寸（機座帶底腳，端蓋上無凸緣的電動機） 203
第3部分 課程設計參考圖例及設計題目
第20章 課程設計參考圖例 205
第21章 課程設計題目 238
附錄 242
參考文獻 243