机械设计课程设计（修订版）内容简介

内 容 提 要

本书是根据1987年由国家教委课程指导委员会审订通过并经国家教委批准的高等工业学校《机械设计课程教学基本要求》《机械设计基础（原机械原理及机械零件）课程教学基本要求》编写的。它是辽宁省机械设计教学研究会组织编写的《机械设计）系列教材之一。

全书内容包括四个部分：第一部分机械设计课程设计指导书，第二部分机械设计资料（包括常用资料与一般标准、规范，机械设计常用材料，机械制图，联接件，滚动轴承、滚动轴承座与滑动轴承座，联轴器，润滑与密封，减速器附件，公差配合与表面粗糙度，电动机），第三部分机械设计课程设计参考图例，第四部分机械设计课程设计题目。本书集指导书、设计资料、图册、题目四者为一体，简明扼要，使用方便。

本书可供高等工业学校机械类、近机类各专业使用，也可供电视大学、职工大学、业余大学、函授大学、中等专业学校的有关专业使用，并可供机械设计人员参考。

目 录

前 言

第一部分 课程设计指导书

一、概 述

1.课程设计的目的

2.课程设计的内容

3.课程设计的方法和步骤

4.课程设计中的注意事项

二、传动装置的总体设计

1.分析或确定传动方案

2.减速器类型和特点简介

3.选择电动机

4.分配传动比

5.传动装置的运动及动力参数计算

三、传动零件设计计算

1.减速器以外传动零件的设计计算

2.减速器内传动零件的设计计算

四、减速器的构造

1.齿轮、轴及轴承组合

2.箱 体

3.减速器的附件

五、减速器装配草图设计

1.初绘减速器装配草图

2.轴、轴承及键的校核计算

3.完成减速器装配草图设计

4.锥一圆柱齿轮减速器装配草图设计的

特点与绘图步骤

5.蜗杆减速器装配草图设计的特点与

绘图步骤

六、零件工作图设计

1.轴零件工作图设计

2.齿轮等零件工作图设计

3.箱体零件工作图设计

七、装配工作图设计

1.绘制装配工作图各视图

2.标注尺寸

3.零件序号、标题栏和明细表

4.减速器的技术特性

5.编写技术条件

6.检查装配工作图

八、编写设计计算说明书

1.设计计算说明书的内容与要求

2.设计计算说明书的书写示例

九、课程设计的总结与答辩

第二部分 设计资料

一、常用资料与一般标准、规范

1.常用资料

黑色金属各种硬度值对照表（摘自

GB1172―74）

常用材料弹性模量及泊松比

常用材料的密度

材料的滑动摩擦系数

摩擦副的摩擦系数

滚动摩擦力臂（大约值）

机械传动效率概略值和传动比范围

2.一般标准

标准尺寸（直径、长度、高度等）

（摘自GB2 822―81）

中心孔（摘自GB145―85）

配合表面处的圆角半径和倒角尺寸

（摘自GB6403.4―86）

圆形零件自由表面过渡圆角半径

砂轮越程槽（摘自GB4603.5―86）

滚花（摘自GB6403.3―86）

齿轮滚刀外径尺寸（摘自

GB6083―85）

3.铸件设计一般规范

最小壁厚

外壁、内壁与筋的厚度

铸造内圆角（摘自JB/ZQ4255

―86）

铸造外圆角（摘自JB/ZQ4256

――86）

铸造斜度（摘自JB/ZQ4257―86）

铸造过渡斜度（摘自JB/ZQ4254

―86）

二、机械设计中常用材料

1.黑色金属

碳素结构钢（摘自GB700―88）

优质碳素结构钢（摘自GB699

―88）

合金结构钢（摘自GB3077―88）

一般工程用铸钢及铸铁（摘自

GB5676―85、GB9439―88、

GB1348－ 88）

钢板和圆钢尺寸系列（摘自GB709

―88、GB702―86、GB705一82）

热轧等边角钢（摘自GB9787―88）

热轧槽钢（摘自GB707一88）

2.有色金属

加工青铜（摘自GB5233―85）

铸造铜合金（摘自GB1176－驯）

铸造轴承合金（摘自GB1174―74）

3.非金属材料

常用工程塑料

工业用硫化橡胶板（摘自GB5574

―85）

工业用毛毡（摘自FJ314―81）

软钢纸板（摘自QB365一81）

三、机械制图

1.一般规定

图纸幅面（摘自GB4457.1―84）

比例（摘自GB4457.2―84）

剖面符号（摘自GB4457.5―84）

装配图或零件图标题栏格式（摘自

GB10609.1―89）

明细表格式（摘自GB10609.1―89）

2.常用零件的规定画法

螺纹及螺纹紧固件画法（摘自GB

4459.1―84）

螺纹的标记及标注方法（摘自

GB196―81、GB5796―86、

GB4459.1―84）

齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的

画法（摘自GB4459.2―84）

齿轮、蜗轮、蜗杆啮合画法

（摘自GB4459.2―84）

花键的画法及其尺寸标注

（摘自GB4459.3―84）

3.机构运动简图符号

机构运动简图符号（摘自GB4460

―84）

四、联 接

1.螺纹及螺纹联接

1）螺 纹

普通螺纹基本尺寸（摘自GB196―81、

GB197―81）

内、外螺纹选用公差带（摘自GB197

―81）

螺纹旋合长度（摘自GB197―81）

梯形螺纹最大实体牙型尺寸（摘自GB

5796.1―86）

梯形螺纹基本尺寸、极限尺寸及

偏差（摘自GB5796.3―86、GB

12359―90）

梯形内、外螺纹中径选用公差带

（摘自GB5696.4―86）

梯形螺纹旋合长度（摘自GB5796，4

―86）

矩形螺纹

2）螺纹零件的结构要素

螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角

（摘自GB3―79）

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度的螺纹

孔尺寸

紧固件通孔及沉孔尺寸（摘自GB152.2

～152.4―88，GB5277―85）

3）螺纹联接件

（1）螺 栓

六角头螺栓―A级和B级（摘自

GB5782―86）―细牙―A

和B级（摘自GB5785―86）

六角头螺栓―全螺纹―A和B级

（摘自GB5783―86）

技术条件（摘自GB5782―86、

GB5783―86、GB5785―86、

GB27―88）

六角头铰制孔用螺栓A和B级（摘自GB

27―88）

（2）螺 柱

双头螺柱b↓m=1.25d（摘自GB898

―88），b↓m=1d（摘自GB897―88）

b↓m=1.5d（摘自GB898―88）

等长双头螺柱―B级（摘自GB901

―88）

技术条件（摘自GB897～898―88、

GB901―88）

（3）螺 钉

内六角圆柱头螺钉（摘自GB70―85）

吊环螺钉（摘自GB825―88）

十字槽沉头螺钉（摘自GB819

―85）、十字槽盘头螺钉（摘自GB

818―85）

开槽锥端紧定螺钉（摘自GB71

―85）、开槽平端紧定螺钉（摘自

GB73―85）开槽长圆柱端紧

定螺钉（摘自GB75―85）

（4）螺 母

1型六角螺母―A和B级（摘自GB

6170―86）1型六角螺母―细牙

―A和B级（摘自GB6171―86）

圆螺母（摘自GB812―88）

（5）垫 圈

标准型弹簧垫圈（摘自GB93―87）

圆螺母用止动垫圈（摘自GB858―88）

（6）挡 圈

螺钉紧固轴端挡圈（摘自GB891

―86）、螺栓紧固轴端挡圈（摘自

GB892―86）

孔用弹性挡圈―A型（摘自GB

893.1―86）

轴用弹性挡圈―A型（摘自GB

894.1―86）

2.键、花健和销联接

普通平键（摘自GB1095―90、GB

1096―90）

矩形花键基本尺寸系列及位置度、

对称度公差（摘自GB1144―87）

矩形内、外花键的尺寸公差带

（摘自GB1144―87）

圆柱销（摘自GB119―86）、圆锥

销（摘自GB117―86）

五、轴 承

1.滚动轴承

深沟球轴承（摘自GB276―89）

角接触球轴承（摘自GB292―83）

单列圆柱滚子轴承（摘自

GB283―87）

单列圆锥滚子轴承（摘自GB297一84）

单向推力球轴承（摘自GB301―84）

双向推力球轴承（摘自GB301―84）

角接触球轴承及圆锥滚子轴承的轴

向游隙

2滚动轴承座

剖分式立式滚动轴承座（摘自GB

7813―87）

3.滑动轴承座

对开式二螺柱正滑动轴承座（摘自

JB2561―79）

六、联轴器

1.弹性联轴器

HL 型弹性柱销联轴器（摘自GB

5014――85）

TL型弹性套柱销联轴器（摘自GB

4323―85）

ML型梅花形弹性联轴器（摘自GB

5272―85）

2.刚性可移式联轴器

GICL型鼓形齿式联轴器（摘自

JB/ZQ4222―86）

七、润滑与密封

1.润滑剂

常用润滑油的性质和用途

常用润滑脂的性质和用途

2.油 杯

直通式压注油杯（摘自GB1152

―89）

旋盖式油杯（摘自GB1154－89）

3.油标和油尺

压配式圆形油标（摘自GB1160.1

―89）

长形油标（摘自GB1161―89）

油标尺

4.密封装置

毡圈油封形式和尺寸（摘自JB/

ZQ4606―86）

内包骨架旋转轴唇形密封圈（摘自

GB9877.1―88）

O形橡胶密封圈（摘自GB3452.1

―82）

O形密封圈沟槽尺寸

油沟式密封槽

迷宫密封

八、减速器附件

1.检查孔与检查孔盖

2.通气器

通气塞

通气器

3.轴承盖

螺钉联接式轴承盖

嵌入式轴承盖

4.螺塞及封油垫

5.挡油盘

挡油盘

6.吊耳与吊钩结构尺寸

吊耳和吊钩

九、公差配合与表面粗糙度

1.公差配合名词与代号说明

标准公差和基本偏差代号

配合种类及代号

2.标准公差值和孔及轴的极限偏差值

基本尺寸至500mm标准公差值

基本尺寸由大于10至315mm孔

的极限偏差值

基本尺寸由大于10至315mm轴

的极限偏差值

3.表面形状公差及表面位置公差（摘自

GB1184―80）

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

平行度、垂直度、倾斜度公差

表面粗糙度加工方法

4.渐开线圆柱齿轮精度（摘自GB10095

―88）

1） 精度等级及其选择

2） 侧 隙

3） 推荐的检验项目

4） 图样标注

5） 齿轮精度数值表

6） 齿厚和公法线长度

5） 锥齿轮精度（摘自GB11365―89

1） 精度等级及其选择

2） 齿轮副侧隙

3） 推荐的检验项目

4） 图样标注

5） 锥齿轮精度数值表

6） 锥齿轮齿坯公差

6.圆柱蜗杆、蜗轮精度（摘自GB

10089―88）

1） 精度等级及其选择

2）侧 隙

3） 推荐的检验项目

4） 图样标注

5） 蜗杆、蜗轮和蜗杆传动精度

数值表

6） 蜗杆、蜗轮的齿坯公差

十、电动机

Y系列三相异步电动机技术数据

（摘自JB3074―82）

Y系列三相异步电动机的外形及安

装尺寸（摘自JB3074―82）

第三部分 参考图例

一、减速器装配工作图

单级圆柱齿轮减速器

双级圆柱齿轮减速器（齿轮为软

齿面，铸造箱体）

双级圆柱齿轮减速器（齿轮为硬

齿面，铸造箱体）

双级圆柱齿轮减速器（齿轮为软

齿面，焊接结构箱体）

锥－圆柱齿轮减速器

蜗杆减速器（蜗杆在下）

蜗杆减速器（蜗杆在上，带风扇）

蜗杆减速器（整体式结构箱体）

行星齿轮减速器（2K－H型）

二、箱体零件工作图

双级圆柱齿轮减速器箱盖

双级圆柱齿轮减速器箱座

锥－圆柱齿轮减速器箱盖

锥－圆柱齿轮减速器箱座

蜗杆减速器箱盖

蜗杆减速器箱座

三、轴和轮类零件工作图

轴

圆柱齿轮轴

圆柱齿轮

锥齿轮轴

锥齿轮

蜗 杆

蜗 轮

轮 芯

轮 缘

第四部分 机械设计课程

设计题目

ZDL型题目

ZDD型题目

ZL型题目

ZZ型题目

WD型题目

NGW型题目

参考文献 2100433B

本书在第3版基础上吸取了各院校的使用经验，按照最新国家标准对内容进行了更新和增补。

全书分两部分共十九章。第一部分：机械设计课程设计指导；第二部分：机械设计课程设计常用标准和规范；附录A：机械设计课程设计参考图例；附录B：机械设计课程设计参考题目。

本书可供高等工业学校机械类、近机类和非机类各专业进行机械设计课程设计时作配套教材，也可供成人高等工业学校机械设计课程设计教学使用，还可供有关工程技术人员参考。

第一部分机械设计课程设计指导

第1章概述

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机械设计课程设计的要求

第2章传动装置的总体设计

2．1拟定传动方案

2．2选择电动机

2．3确定传动装置的总传动比及其分配

2．4计算传动装置的运动和

动力参数

2．5设计计算举例

第3章传动零件的设计计算

3．1减速器外传动零件的设计

3．2减速器内传动零件的设计

3．3联轴器的选择

3．4设计计算示例

3．5传动零件的结构设计

3．5．1普通V带轮

3．5．2齿轮

第4章减速器设计

4．1减速器的构造

4．2减速器的润滑

4．2．1传动件的润滑

4．2．2轴承的润滑

4．3减速器装配草图的绘制（第一阶段）

4．3．1绘制减速器装配草图前的准备工作

4．3．2视图选择与图面布置

4．3．3减速器主要视图草图绘制

4．3．4轴系零、部件的校核计算

4．3．5其他视图（正视图、侧视图）的草图绘制

4．4轴系部件的结构设计（第二阶段）

4．4．1齿轮的结构设计

4．4．2轴承端盖的结构设计

4．5箱体结构设计（第三阶段）

4．6减速器附件设计与选用（第四阶段）

4．7完成减速器装配图

4．8圆锥一圆柱齿轮减速器装配图设计的特点

4．9蜗杆减速器装配图设计的特点

4．10减速器装配图常见错误示例

第5章零件工作图

5．1零件工作图的设计要求

5．2轴类零件工作图

5．3齿轮零件工作图

5．4箱体零件工作图

第6章编写设计说明书及准备答辩

6．1设计计算说明书的内容与要求

6．2课程设计总结与答辩

第二部分课程设计常用标准和规范

第7章常用数据和标准

7．1明细栏和标题栏格式

7．2标准尺寸（直径、长度、高度等）

7．3中心孔与中心孔表示方法

7．4一般用途圆锥的锥度与锥角

7．5回转面及端面砂轮越程槽

7．6零件倒圆与倒角

7．7铸件最小壁厚

7．8铸造斜度与铸造过渡尺寸

第8章常用材料

8．1黑色金属

8．2型钢和型材

8．3有色金属

8．4工程塑料

第9章联接螺纹和螺纹零件的结构要素

9．1螺纹

9．2螺纹紧固件

9．3螺纹零件的结构要素

第10章键连接和销连接

lO．1键连接

10．2销连接

第11章滚动轴承

11．1常用滚动轴承的尺寸及性能参数

11．2滚动轴承的配合和游隙

第12章润滑与密封

12．1润滑剂

12．2油杯

12．3油标及油标尺：

12．4密封

第13章联轴器

13．1联轴器轴孔和键槽形式

13．2凸缘联轴器

13．3弹性柱销联轴器

13．4TL型弹性套柱销联轴器

第14章减速器的附件

14．1油塞及封油垫

14．2观察孔盖

14．3通气器

14．4轴承盖

14．5套杯

14．6起吊装置

第15章公差配合、形位公差和表面粗糙度

15．1公差与配合

15．2形状和位置公差

15．3表面粗糙度

15．3．1公差等级与表面粗糙度值

15．3．2表面粗糙度的选择

15．3．3表面粗糙度的参数值及加工方法

第16章齿轮、蜗杆传动精度及公差

16．1渐开线圆柱齿轮精度

16．1．1精度等级

16．1．2齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号

16．2圆锥齿轮精度

16．3圆柱蜗杆蜗轮精度

第17章电动机

17．1常用电动机的特点及用途

17．2Y系列三相异步电动机的技术数据

17．3Y系列三相异步电动机的外形和安装尺寸

17．4Y系列三相异步电动机的参考比价

第三部分课程设计参考图例及设计题目

第18章减速器零件工作图

18．1减速器装配图示例

18．2减速器零件工作图示例

第19章机械设计课程设计题目

第20章离心加速度实验装置设计

20．1概述

20．2离心加速度实验装置的方案设计

20．3离心加速度实验装置设计结果

第21章计算机辅助机械设计简介

21．1概述

21．2s01idWorks软件简介

21．2．1S01idWor。ks的特点

21．2．2S01idWorks的用户界面

21．3机械三维CAD应用实例

21.3．1创建简单零件模型

21．3．2创建装配体

参考文献2100433B

第1章 总论 1

1.1 机械设计课程设计的基本目的 1

1.2 机械设计课程设计的基本要求 1

1.3 机械设计课程设计的内容 1

1.4 机械设计课程设计中应注意的问题 2

第2章 机械传动装置的总体设计 4

2.1 传动系统的组成和传动方案的拟订 4

2.1.1 传动系统的组成 4

2.1.2 传动机构类型的比较 5

2.1.3 常用减速器的型式、特点及其应用 6

2.1.4 传动形式的合理布置 9

2.1.5 传动方案的拟订 9

2.2 电动机的选择 10

2.2.1 选择电动机类型 10

2.2.2 确定电动机的容量 10

2.2.3 确定电动机的转速 12

2.2.4 电动机的型号和主要计算数据 12

2.3 传动装置总体传动比的计算及其分配 14

2.4 传动装置的运动参数和动力参数的计算 16

2.5 思考题 19

第3章 传动零件的设计计算 20

3.1 减速器外传动件的设计 20

3.1.1 带传动的设计计算 20

3.1.2 链传动 21

3.1.3 开式齿轮传动 21

3.2 减速器内部传动零件的设计 22

3.2.1 齿轮传动 22

3.2.2 蜗杆传动 22

3.3 联轴器的选择 23

3.3.1 联轴器类型的选择 23

3.3.2 联轴器参数的选择 23

3.4 思考题 23

第4章 减速器装配草图的设计 24

4.1 装配草图设计前的准备工作 24

4.2 草图设计的第一阶段 29

4.2.1 圆柱齿轮减速器草图第一阶段的设计步骤 29

4.2.2 圆锥齿轮减速器草图第一阶段的设计步骤 36

4.2.3 蜗杆齿轮减速器草图第一阶段的设计步骤 40

4.3 轴、轴承、键的校核计算 44

4.3.1 轴强度的校核 44

4.3.2 轴承额定寿命计算 44

4.3.3 键联接挤压强度的校核计算 44

4.4 草图设计的第二阶段 44

4.4.1 传动零件的结构设计 44

4.4.2 轴承盖的结构设计 47

4.4.3 轴承的润滑和密封结构设计 48

4.4.4 滚动轴承常见结构示例 50

4.5 草图设计的第三阶段 54

4.5.1 减速器机体的结构设计 54

4.5.2 减速器的附件设计 60

4.6 装配草图的检查 69

第5章 减速器装配工作图的设计 72

5.1 装配工作视图的绘制 72

5.2 装配工作图的尺寸标注 72

5.3 装配工作图上零件序号、明细栏和标题栏的编写 73

5.4 编制减速器的技术特性表 74

5.5 编制减速器的技术要求 75

5.6 装配工作图的检查 76

5.7 思考题 77

第6章 零件工作图的设计 78

6.1 轴类零件工作图 78

6.1.1 视图 78

6.1.2 尺寸标注 78

6.1.3 标注尺寸公差 79

6.1.4 标注几何公差 79

6.1.5 表面粗糙度 80

6.1.6 确定技术要求 81

6.2 齿轮类零件工作图 81

6.2.1 视图 81

6.2.2 标注尺寸 82

6.2.3 标注尺寸公差和形位公差 82

6.2.4 表面粗糙度 83

6.2.5 啮合参数表 84

6.2.6 齿轮技术要求 84

6.3 机体零件工作图 84

6.3.1 视图 85

6.3.2 尺寸标注 85

6.3.3 尺寸公差和形位公差的标注 85

6.3.4 表面粗糙度的标注 86

6.3.5 技术要求 86

6.4 思考题 87

第7章 编写设计说明书及答辩 88

7.1 设计计算说明书的内容 88

7.2 编写设计计算说明书时应注意的事项 88

7.3 书写格式 89

7.4 课程设计的总结和答辩 90

第8章 机械设计课程设计题目 96

8.1 课程设计题目及任务 96

8.2 课程设计工作量 103

8.3 进度计划与时间安排 104

8.4 设计内容检查 105

8.5 设计成绩评定 109

第9章 常用数据及一般标准与规范 110

9.1 机械制图一般规定 110

9.1.1 图纸的幅面和格式(GB/T 14689—2008) 110

9.1.2 比例(GB/T 14690—1993) 111

9.1.3 图线(GB/T 4457.4—2002、GB/T 17450—1998 ) 112

9.1.4 标题栏及明细表格式 113

9.2 一般标准 113

9.2.1 标准尺寸 113

9.2.2 标准公差值 114

9.2.3 轴的各种基本偏差的应用 114

9.2.4 优先配合及应用举例 115

9.2.5 优先配合中孔的极限偏差 116

9.2.6 优先配合中轴的极限偏差 117

9.2.7 平行度、垂直度、倾斜度公差 118

9.2.8 直线度、平面度公差 119

9.2.9 圆度、圆柱度公差 120

9.2.10 同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差 121

9.3 零件的结构要素 122

9.3.1 配合表面的倒圆和倒角 122

9.3.2 中心孔 122

9.3.3 回转面和端面砂轮越程槽 123

9.3.4 普通外螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角 124

9.3.5 普通内螺纹的收尾、肩距和退刀槽 125

第10章 机械设计中常用材料 126

10.1 黑色金属 126

10.2 有色金属 127

10.3 常用热处理方法 128

第11章 联接 130

11.1 螺纹联接 130

11.1.1 普通螺纹的直径与螺距 130

11.1.2 六角头螺栓 131

11.1.3 开槽螺钉 133

11.1.4 内六角圆柱头螺钉 134

11.1.5 紧定螺钉 135

11.1.6 六角螺母 136

11.1.7 圆螺母 137

11.1.8 平垫圈 139

11.1.9 弹簧垫圈 139

11.1.10 圆螺母用止动垫圈 140

11.2 键联接 141

11.2.1 普通平键 141

11.2.2 半圆键 143

11.3 销联接 144

11.3.1 圆锥销 144

11.3.2 圆柱销 145

第12章 滚动轴承 147

12.1 球轴承 147

12.1.1 深沟球轴承 147

12.1.2 角接触球轴承 148

12.2 滚子轴承 149

第13章 联轴器 152

13.1 凸缘联轴器 152

13.2 弹性套柱销联轴器 153

13.3 弹性柱销联轴器 155

第14章 润滑和密封 157

14.1 润滑剂 157

14.2 润滑装置 158

14.3 密封标准件 159

第15章 渐开线圆柱齿轮精度 162

15.1 齿轮精度等级、公差与极限偏差项目 162

15.2 齿轮副的侧隙选用 165

15.3 齿坯精度 167

15.4 图样标注 168

第16章 锥齿轮精度 169

16.1 精度等级、精度项目的选择 169

16.2 齿轮副侧隙 171

16.3 齿坯检验与公差 173

16.4 图样标注 174

第17章 圆柱蜗杆、蜗轮精度设计 175

17.1 精度等级和蜗杆、蜗轮的检验与公差 175

17.2 蜗杆传动的侧隙 177

17.3 齿坯公差 179

17.4 图样标注 180

第18章 课程设计参考图例 181

18.1 减速器外观图 181

18.2 减速器装配图 183

18.3 减速器零件图 193