機械設(shè)計課程設(shè)計

前言

　　“機械設(shè)計課程設(shè)計”課程是學(xué)生在學(xué)習(xí)“機械設(shè)計”課程后的重要綜合性和實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生的機械設(shè)計能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。《機械設(shè)計課程設(shè)計》（第2版）是在2000年第1版的基礎(chǔ)上，根據(jù)教育部批準(zhǔn)的高等學(xué)?！稒C械設(shè)計課程教學(xué)基本要求》和《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》的精神重新編寫的。本教材符合教育部組織實施的“高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革計劃”精神。　　與第1版相比，本書注意更新和充實教學(xué)內(nèi)容，突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，更加符合教學(xué)改革及對人才培養(yǎng)的要求。本書力求重點突出、繁簡得當(dāng)、語言嚴(yán)謹(jǐn)、圖形準(zhǔn)確、嚴(yán)格精選、便于使用。鑒于我國許多標(biāo)準(zhǔn)都進(jìn)行了修訂，書中盡量收集了新近頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)。書中所列出的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，是根據(jù)需要從原標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中摘錄下來的，而不是全部標(biāo)準(zhǔn)，請在使用時注意?！　”緯譃槿齻€部分。第一部分為機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)（第1～8章），包括緒論、傳動系統(tǒng)總體設(shè)計、傳動零件設(shè)計、減速器的結(jié)構(gòu)、裝配草圖設(shè)計、裝配圖設(shè)計、零件圖設(shè)計、編寫設(shè)計計算說明書和準(zhǔn)備答辯；第二部分為機械設(shè)計常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范（第9～17章），包括一般標(biāo)準(zhǔn)、常用材料、連接與緊固、滾動軸承、潤滑與密封、聯(lián)軸器、極限與配合、形位公差和表面結(jié)構(gòu)、漸開線圓柱齒輪精度、錐齒輪精度和圓柱蝸桿蝸輪精度、電動機；第三部分為參考圖例及設(shè)計題目（第18～19章），可供課程設(shè)計選用?！　”緯环矫孀鳛椤皺C械設(shè)計”和“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的配套教材，滿足機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)要求；另一方面可作為簡明機械設(shè)計手冊，供有關(guān)工程技術(shù)人員參考使用?！　⒓颖緯帉懙挠星迦A大學(xué)盧頌峰，北京工業(yè)大學(xué)王大康、高國華，上海大學(xué)傅燕鳴。由王大康、盧頌峰擔(dān)任主編，清華大學(xué)吳宗澤擔(dān)任主審。　　由于編者水平有限，書中不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書分為三個部分。第一部分(第1～8章)為機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)，講解從整機到零部件的設(shè)計；第二部分(第9～17章)為機械設(shè)計常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，采用新近頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)；第三部分(第18～19章)為參考圖例及設(shè)計題目，可供課程設(shè)計選用。
本書重點突出、圖形準(zhǔn)確、語言嚴(yán)謹(jǐn)，可作為“機械設(shè)計”和“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程的配套教材，滿足機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)要求。本書繁簡得當(dāng)、嚴(yán)格精選、便于使用，可作為簡明機械設(shè)計手冊，供有關(guān)工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第一部分 機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)
  第1章 緒論
    1.1 機械設(shè)計課程設(shè)計的目的
    1.2 機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和任務(wù)
      1.3 機械設(shè)計課程設(shè)計的步驟
      1.4 機械設(shè)計課程設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題
    1.5 計算機輔助設(shè)計
      1.5.1 產(chǎn)品規(guī)劃階段的CAD
      1.5.2 方案設(shè)計階段的CAD
      1.5.3 詳細(xì)設(shè)計階段的CAD
      1.5.4 計算機輔助課程設(shè)計步驟及注意事項
    思考題
  第2章 傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計和總體設(shè)計
    2.1 機械傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計
    2.2 方案設(shè)計應(yīng)滿足的要求
    2.3 電動機的選擇
      2.3.1 選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式
      2.3.2 選擇電動機的容量(功率)
      2.3.3 確定電動機的轉(zhuǎn)速
    2.4 確定傳動系統(tǒng)的總傳動比和分配各級傳動比
    2.5 計算傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)
    思考題
  第3章 傳動零件設(shè)計
    3.1 減速器外傳動零件設(shè)計
      3.1.1 V帶傳動
      3.1.2 鏈傳動
      3.1.3 開式齒輪傳動
      3.1.4 聯(lián)軸器的選擇
    3.2 減速器內(nèi)傳動零件設(shè)計
      3.2.1 圓柱齒輪傳動
      3.2.2 錐齒輪傳動
      3.2.3 蝸桿傳動
    思考題
  第4章 減速器的結(jié)構(gòu)
    4.1 齒輪、軸及軸承組合
    4.2 箱體
    4.3 減速器的附件
  第5章 裝配草圖設(shè)計
    5.1 初繪減速器裝配草圖
      5.1.1 初繪裝配草圖前的準(zhǔn)備
      5.1.2 初繪裝配草圖的步驟
    5.2 軸、軸承及鍵的校核計算
      5.2.1 校核軸的強度
      5.2.2 驗算滾動軸承的壽命
      5.2.3 校核鍵連接的強度
    5.3 完成減速器裝配草圖
      5.3.1 軸系部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
      5.3.2 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計
      5.3.3 減速器附件設(shè)計
      5.3.4 裝配草圖的檢查及修改
    思考題
  第6章 裝配圖設(shè)計
    6.1 繪制減速器裝配圖
    6.2 標(biāo)注尺寸
    6.3 標(biāo)注減速器的技術(shù)特性
    6.4 編寫技術(shù)要求
    6.5 零件編號
    6.6 編制標(biāo)題欄和明細(xì)表
    6.7 檢查裝配圖
    思考題
  第7章 零件圖設(shè)計
    7.1 軸類零件圖設(shè)計
      7.1.1 視圖
      7.1.2 標(biāo)注尺寸、表面粗糙度和形位公差
      7.1.3 技術(shù)要求
    7.2 齒輪類零件圖設(shè)計
      7.2.1 視圖
      7.2.2 標(biāo)注尺寸、表面粗糙度和形位公差
      7.2.3 齒合特性表
      7.2.4 技術(shù)要求
    7.3 箱體零件圖設(shè)計
      7.3.1 視圖
      7.3.2 標(biāo)注尺寸、表面粗糙度和形位公差
      7.3.3 技術(shù)要求
    思考題
  第8章 編寫設(shè)計計算說明書和準(zhǔn)備答辯
    8.1 設(shè)計計算說明書的內(nèi)容
    8.2 設(shè)計計算說明書的要求與注意事項
    8.3 設(shè)計計算說明書的書寫格式
    8.4 準(zhǔn)備答辯
第二部分 機械設(shè)計常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
  第9章 一般標(biāo)準(zhǔn)
  第10章 常用材料
    10.1 黑色金屬材料
    10.2 有色金屬材料
    10.3 型鋼及型材
    10.4 非金屬材料
  第11章 連接與緊固
    11.1 螺紋
    11.2 螺栓、螺柱、螺釘
    11.3 螺母、墊圈
    11.4 擋圈
    11.5 螺紋零件的結(jié)構(gòu)要素
    11.6 鍵、花鍵
    11.7 銷
  第12章 滾動軸承
    12.1 常用滾動軸承
    12.2 滾動軸承的配合(GB/T 275—1993摘錄)
  第13章 潤滑與密封
    13.1 潤滑劑
    13.2 油杯、油標(biāo)、油塞
    13.3 螺塞和封油圈
    13.4 密封件
    13.5 通氣器
    13.6 軸承端蓋、套板
  第14章 聯(lián)軸器
  第15章 極限與配合、形位公差和表面結(jié)構(gòu)
    15.1 極限與配合
    15.2 形狀和位置公差(GB/T 1184—1996摘錄)
    15.3 表面結(jié)構(gòu)
  第16章 漸開線圓柱齒輪精度、錐齒輪精度和圓柱蝸桿蝸輪精度
    16.1 漸開線圓柱齒輪精度
      16.1.1 定義與代號
      16.1.2 齒輪精度
      16.1.3 齒輪檢驗項目
      16.1.4 側(cè)隙和齒厚偏差
      16.1.5 齒輪坯、軸中心距和軸線平行度
      16.1.6 齒面粗糙度
      16.1.7 輪齒接觸斑點
      16.1.8 精度等級的標(biāo)注
    16.2 錐齒輪精度(GB/T 11365—1989摘錄)
      16.2.1 精度等級與檢驗要求
      16.2.2 錐齒輪副的側(cè)隙規(guī)定
      16.2.3 圖樣標(biāo)注
      16.2.4 錐齒輪精度數(shù)值表
      16.2.5 錐齒輪齒坯公差
    16.3 圓柱蝸桿、蝸輪精度(GB/T 10089—1988摘錄)
      16.3.1 精度等級與檢驗要求
      16.3.2 蝸桿傳動的側(cè)隙規(guī)定
      16.3.3 圖樣標(biāo)注
      16.3.4 蝸桿、蝸輪和蝸桿傳動精度數(shù)值表
      16.3.5 蝸桿、蝸輪的齒坯公差
  第17章 電動機
    17.1 Y系列(IP44)三相異步電動機(JB/T 9616—1999)
    17.2 Y系列電動機的安裝及外形尺寸
第三部分 參考圖例及設(shè)計題目
  第18章 參考圖例
    18.1 減速器裝配圖
    18.2 減速器零件圖
  第19章 機械設(shè)計課程設(shè)計題目
    題目1 設(shè)計用于帶式運輸機的一級圓柱齒輪減速器
    題目2 設(shè)計用于螺旋輸送機的一級圓柱齒輪減速器
    題目3 設(shè)計用于帶式運輸機的一級錐齒輪減速器
    題目4 設(shè)計用于傳送設(shè)備的一級錐齒輪減速器
    題目5 設(shè)計用于帶式運輸機的展開式二級圓柱齒輪減速器
    題目6 設(shè)計用于帶式運輸機的展開式二級圓柱齒輪減速器
    題目7 設(shè)計用于帶式運輸機的同軸式二級圓柱齒輪減速器
    題目8 設(shè)計用于帶式運輸機的圓錐一圓柱齒輪減速器
    題目9 設(shè)計用于鏈?zhǔn)竭\輸機的圓錐一圓柱齒輪減速器
    題目10 設(shè)計用于帶式運輸機的蝸桿減速器
    題目11 設(shè)計用于簡易臥式銑床的傳動裝置
    題目12 設(shè)計用于爬式加料機的傳動裝置
    題目13 設(shè)計用于攪拌機的傳動裝置
    題目14 設(shè)計用于拉削花鍵孔的簡易拉床的傳動裝置
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章 傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計和總體設(shè)計　　2.1 機械傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計　　機械通常由原動機、傳動系統(tǒng)、工作機和控制系統(tǒng)組成。傳動系統(tǒng)介于機械中原動機與工作機之間，用來將原動機的運動形式、運動及動力參數(shù)以一定的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或作用力轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳈C所需的運動形式、運動及動力參數(shù)，并協(xié)調(diào)二者的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩?！　鲃酉到y(tǒng)設(shè)計是機械設(shè)計工作的一個重要組成部分，是具有創(chuàng)造性的設(shè)計環(huán)節(jié)。傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的優(yōu)劣，對機械的工作性能、外廓尺寸、重量、經(jīng)濟性等都有很大的影響。由于通常機械傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案不是唯一的，在相同設(shè)計條件下，可以有不同的傳動系統(tǒng)方案，因此，需要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，分析和比較各種傳動系統(tǒng)的特點，確定最佳的傳動系統(tǒng)方案?！　≡趥鲃酉到y(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)發(fā)揚創(chuàng)新精神，樹立正確的工程設(shè)計觀念，培養(yǎng)獨立工作能力。學(xué)生可依據(jù)設(shè)計任務(wù)書已給定的設(shè)計目標(biāo)和工作要求，通過分析和比較傳動系統(tǒng)參考方案，充分發(fā)揮個人的創(chuàng)造才能，提出自己的傳動系統(tǒng)設(shè)計方案，也可以采用設(shè)計任務(wù)書中給出的傳動系統(tǒng)參考方案?！　?.2 方案設(shè)計應(yīng)滿足的要求　　在設(shè)計機械傳動系統(tǒng)的方案時，首先應(yīng)滿足工作機的功能要求，如所傳遞的功率及轉(zhuǎn)速。此外，還應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護(hù)方便等特點，以保證工作機的工作質(zhì)量。要同時滿足這些要求，常常是困難的，設(shè)計時要保證主要要求，兼顧其他要求?！　D2-1所示是帶式運輸機的4種傳動方案。方案（a）選用了V帶傳動和閉式齒輪傳動。V帶傳動布置于高速級，能發(fā)揮它傳動平穩(wěn)、緩沖吸振和過載保護(hù)的優(yōu)點，但該方案的結(jié)構(gòu)尺寸較大，V帶傳動也不適宜用于繁重工作要求的場合及惡劣的工作環(huán)境。方案（b）結(jié)構(gòu)緊湊，但由于蝸桿傳動效率低，功率損耗大，不適宜用于長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的場合。方案（c）采用二級閉式齒輪傳動，能適應(yīng)在繁重及惡劣的條件下長期工作，且使用維護(hù)方便。方案（d）適合布置在狹窄的通道（如礦井巷道）中工作，但錐齒輪加工比圓柱齒輪加工困難，成本也較高。

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