《普通高等教育機械類“十二五”規劃系列教材：機械設計課程設計》以減速器設計為例，著重介紹減速器設計的內容、方法和步驟，其篇幅適當，實用為主，并將機械設計課程設計指導與相關標準、規范有機地融合在一起，便于使用者查找。《普通高等教育機械類“十二五”規劃系列教材：機械設計課程設計》還注意加強結構設計及現場設計計算方法的訓練，注重培養設計者機械設計的整體觀念。全書共10章，包括概論、傳動系統的總體設計、軸系零件的設計計算、減速器箱體及附件設計、減速器裝配圖的設計、零件工作圖的設計、機械設計課程設計參考圖例、設計計算說明書的編寫、設計總結和答辯、機械設計課程設計題目，以及附錄中機械設計課程設計常用標準和規范。
《普通高等教育機械類“十二五”規劃系列教材：機械設計課程設計》可作為高等工科院校機械類或近機類專業“機械設計（基礎）”課程理論教學的配套教材及課程設計的教材，也可以作為相關專業成人教育或遠程教育用書，還可供有關工程技術人員參考。
目 錄
第1章 概論 （1）
1.1 課程設計的意義和目的（1）
1.2 課程設計的內容（1）
1.3 課程設計的一般步驟（2）
表1-1 機械設計課程設計步驟和時間安排（2）
1.4 課程設計中應注意的問題（3）
第2章 傳動系統的總體設計 （4）
2.1 傳動系統的組成和傳動方案的擬訂（4）
2.1.1 傳動系統的組成（4）
2.1.2 齒輪減速器的類型（4）
表2-1 齒輪減速器的類型與特點（5）
2.1.3 傳動方案的擬訂（6）
2.2 電動機的選擇（7）
2.2.1 選擇電動機的類型與結構形式（7）
2.2.2 選擇電動機的容量（7）
表2-2 機械傳動和摩擦副的效率參考值（8）
2.2.3 確定電動機的轉速（8）
2.2.4 電動機的標準與技術特性（9）
表2-3 Y系列（IP44）電動機的技術參數（摘自JB/T10391—2008）（9）
表2-4 Y系列電動機安裝形式及軸心高度（摘自JB/T10391—2008）（12）
表2-5 機座帶底腳、端蓋無凸緣的電動機安裝與外形尺寸（摘自JB/T10391—2008（12）
表2-6 機座帶底腳、端蓋有凸緣的電動機安裝與外形尺寸（摘自JB/T10391—2008（13）
表2-7 機座不帶底腳、端蓋有凸緣的電動機的安裝與外形尺寸
（摘自JB/T10391—2008）（14）
表2-8 YZR系列電動機的技術參數（摘自JB/T10105—1999）（15）
表2-9 YZR、YZ系列電動機安裝形式及軸心高度（17）
表2-10 YZR系列電動機的安裝與外形尺寸（摘自JB/T10105—1999）（17）
表2-11 YZ系列電動機的技術參數（摘自JB/T10104—1999）（17）
表2-12 YZ系列電動機的安裝與外形尺寸（摘自JB/T10104—1999）（18）
2.3 傳動比的計算與分配（19）
表2-13 常用傳動機構傳動比合理范圍（19）
2.4 各軸的轉速、功率和轉矩（20）
第3章 軸系零件的設計計算 （23）
3.1 減速器外部傳動零件的設計計算（23）
3.1.1 帶傳動（23）
3.1.2 鏈傳動（24）
3.1.3 開式齒輪傳動（24）
3.2 減速器內部齒輪傳動零件的設計計算（24）
3.2.1 圓柱齒輪傳動（25）
3.2.2 圓錐齒輪傳動（25）
3.2.3 蝸桿蝸輪傳動（25）
3.3 軸及軸上零件的設計（26）
3.3.1 軸的初步設計（26）
3.3.2 聯軸器的選擇（27）
表3-1 聯軸器軸孔和鍵槽的形式、代號及尺寸（摘自GB/T3852—2008）（27）
表3-2 凸緣聯軸器（摘自GB/T5843—2003）（29）
表3-3 GICL鼓形齒式聯軸器（摘自JB/T8854.3—2001）（30）
表3-4 彈性柱銷聯軸器（摘自GB/T5014—2003）（32）
表3-5 彈性套柱銷聯軸器（摘自GB/T4323—2002）（33）
表3-6 梅花形聯軸器（摘自GB/T5272—2002）（34）
表3-7 十字滑塊聯軸器（35）
3.3.3 鍵和銷連接的選擇計算（35）
表3-8 普通平鍵的形式、尺寸及鍵槽尺寸（摘自GB/T1095、1096—2003）（36）
表3-9 圓柱銷（摘自GB/T119.1—2000）（37）
表3-10 圓錐銷（摘自GB/T117—2000）（37）
3.3.4 滾動軸承的選擇（37）
表3-11 深溝球軸承（摘自GB/T276—1994）（38）
表3-12 角接觸球軸承（摘自GB/T292—2007）（40）
表3-13 圓錐滾子軸承（摘自GB/T297—1994）（44）
表3-14 圓柱滾子軸承（摘自GB/T283—1994）（47）
表3-15 推力球軸承（摘自GB/T301—1995）（50）
表3-16 滾動軸承座（摘自GB/T7813—1998）（53）
表3-17 角接觸軸承的軸向游隙（54）
表3-18 安裝軸承的軸公差帶代號（摘自GB/T275—1993）（55）
表3-19 安裝軸承的外殼孔公差帶代號（摘自GB/T275—1993）（55）
表3-20 向心軸承載荷的區分（55）
3.3.5 軸的工藝結構設計（56）
表3-21 中心孔（摘自GB/T145—2001）（56）
表3-22 中心孔的標注（摘自GB/T4459.1—1999）（57）
表3-23 配合表面處的圓角和倒角（摘自GB/T6403.4—1986）（57）
表3-24 圓形零件自由表面處過渡圓角（57）
表3-25 砂輪越程槽（摘自GB/T6403.5—1986）（58）
表3-26 軸用彈性擋圈A型（摘自GB/T894.1—1986）（58）
表3-27 孔用彈性擋圈A型（摘自GB/T893.1—1986）（60）
表3-28 螺釘緊固軸端擋圈和螺栓緊固軸端擋圈
（摘自GB/T891—1986和GB/T892—1986）（61）
第4章 減速器箱體及附件設計 （63）
4.1 箱體結構設計（63）
表4-1 鑄鐵減速器箱體主要結構尺寸（67）
表4-2 凸臺及凸緣的結構尺寸（67）
4.2 減速器附件及其設計（69）
4.2.1 軸承端蓋的結構設計（69）
表4-3 凸緣式軸承端蓋（70）
表4-4 嵌入式軸承端蓋（71）
4.2.2 檢查孔與檢查孔蓋結構設計（71）
表4-5 檢查孔蓋（71）
表4-6 通氣器的結構形式及尺寸（72）
4.2.3 油標和油標尺（73）
表4-7 壓配式圓形油標（摘自JB/T7941.1—1995）（73）
表4-8 長形油標（摘自JB/T7941.3—1995）（74）
表4-9 桿式油標（74）
4.2.4 放油孔及螺塞（74）
表4-10 外六角螺塞（紙封油圈、皮封油圈）（摘自JB/ZQ4450—1997）（75）
4.2.5 起蓋螺釘（75）
4.2.6 定位銷（75）
4.2.7 起吊裝置（76）
表4-11 吊環螺釘（摘自GB/T825—1998）（76）
表4-12 起重吊耳和吊鉤（77）
4.2.8 減速器的潤滑與密封（78）
表4-13 常用潤滑油的主要性質和用途（80）
表4-14 常用潤滑脂的主要性質和用途（81）
表4-15 直通式壓注油杯（摘自JB/T7940.1—1995）（81）
表4-16 接頭式壓注油杯（摘自JB/T7940.2—1995）（81）
表4-17 旋蓋式油杯（摘自JB/T7940.3—1995）（82）
表4-18 壓配式壓注油杯（摘自JB/T7940.5—1995）（82）
表4-19 密封方式選擇（83）
表4-20 氈圈油封形式和尺寸（摘自JB/ZQ4606—1997）（83）
表4-21 液壓氣動用O形橡膠密封圈（摘自GB/T3452.1—2005）（83）
表4-22 旋轉軸唇形密封圈的形式、尺寸及其安裝要求（摘自GB/T13871—1992）（85）
表4-23 J形無骨架橡膠密封圈（摘自HG4—338—1996）（86）
表4-24 油溝式密封槽（摘自JB/ZQ4245—1986）（86）
表4-25 迷宮密封（86）
表4-26 甩油環（高速軸用）（87）
表4-27 甩油環（低速軸用）（87）
第5章 減速器裝配圖的設計 （88）
5.1 減速器裝配圖的視圖選擇與圖面布局（88）
5.1.1 減速器裝配圖的視圖選擇（88）
5.1.2 減速器裝配圖的圖面布局（88）
5.2 減速器的視圖繪制（88）
5.2.1 裝配草圖繪制的第一階段（89）
5.2.2 裝配草圖設計的第二階段（91）
5.2.3 一級圓錐齒輪減速器裝配草圖設計要點（93）
5.2.4 單級蝸桿減速器裝配草圖設計要點（94）
5.3 裝配草圖的檢查與修改（95）
5.3.1 裝配草圖的檢查（96）
5.3.2 裝配草圖的修改（96）
5.4 裝配工作圖的尺寸標注（96）
5.5 裝配工作圖的配合標注（97）
表5-1 配合種類及代號（97）
表5-2 優先配合的特性及其應用（97）
表5-3 減速器主要零件的薦用配合（98）
5.6 零件的編號方法、明細表
和標題欄（98）
5.7 裝配工作圖的技術要求與技術特性標注（98）
5.7.1 編寫技術要求（98）
5.7.2 裝配工作圖的技術特性標注（99）
表5-4 減速器技術特性表（99）
第6章 零件工作圖的設計 （100）
6.1 零件工作圖的視圖選擇與圖面布局（100）
6.2 軸類零件工作圖的繪制（101）
6.3 齒輪類零件工作圖的繪制（101）
表6-1 齒輪參數分段（102）
表6-2 Fβ、ftβ、fHβ偏差允許值（摘自GB/T10095.1—2001）（102）
表6-3 FPt、FP、Fα、ffα、fHα、f r偏差允許值（摘自GB/T10095.1—2001）（103）
表6-4 中心距極限偏差±fa（103）
表6-5 中、大模數齒輪最小側隙jbnmin的推薦值（104）
表6-6 切齒徑向進刀公差（105）
表6-7 齒輪徑向跳動公差Fr（105）
表6-8 公法線長度變動公差Fw值（106）
表6-9 錐齒輪Ⅱ組精度等級的選擇（106）
表6-10 圓柱蝸桿、蝸輪精度（摘自GB10089—1988）（107）
表6-11 蝸桿公差和極限偏差fpx、fpxL、ff1值（107）
表6-12 蝸輪周節極限偏差（±fpt）的fpt值（107）
表6-13 蝸輪周節累積公差Fp值（108）
表6-14 蝸桿傳動的最小法向側隙jnmin值（108）
表6-15 蝸桿齒厚上偏差（Ess1）中的誤差補償部分Es值（108）
表6-16 蝸桿和蝸輪的齒厚公差Fs1值（109）
表6-17 蝸桿齒厚公差Ts1值（109）
表6-18 蝸輪齒厚公差Ts2值（109）
6.4 箱體類零件工作圖的設計（110）
6.5 零件工作圖的尺寸標注（110）
表6-19 圓柱齒輪輪坯公差（111）
6.6 零件工作圖的尺寸公差標注（112）
表6-20 優先配合中軸的極限偏差（基本尺寸大于10 mm且至315 mm）（112）
表6-21 優先配合中孔的極限偏差（基本尺寸大于10 mm且至315 mm）（113）
表6-22 蝸桿、蝸輪齒坯尺寸和形狀公差（114）
表6-23 蝸桿、蝸輪齒坯基準面徑向和端面跳動（114）
表6-24 中心距極限偏差（±fa）的fa值（114）
表6-25 箱座與箱蓋的尺寸公差（114）
6.7 零件工作圖的幾何公差標注（115）
表6-26 軸的幾何公差推薦項目（摘自GB/T1181—1996）（115）
表6-27 軸與齒輪、蝸輪配合部位的徑向圓跳動（115）
表6-28 軸與聯軸器、帶輪配合部位的徑向圓跳動（116）
表6-29 軸與齒輪、蝸輪輪轂端面接觸處的軸肩端面圓跳動（116）
表6-30 圓度、圓柱度公差（摘自GB/T1182—1996）（116）
表6-31 同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差（117）
表6-32 齒坯基準面徑向和端面跳動公差（118）
表6-33 輪坯的幾何公差推薦項目及影響（118）
表6-34 箱座與箱蓋的幾何公差（118）
6.8 零件工作圖的粗糙度標注（119）
表6-35 配合面的表面粗糙度值（119）
表6-36 軸加工表面粗糙度Ra推薦數值（119）
表6-37 齒輪輪齒表面粗糙度Ra推薦值（120）
表6-38 蝸桿蝸輪的表面粗糙度Ra值（120）
表6-39 箱座、箱蓋加工表面薦用的表面粗糙度值（121）
6.9 零件工作圖的標題欄（121）
6.10 零件工作圖的技術要求標注（121）
第7章 機械設計課程設計參考圖例 （123）
第8章 設計計算說明書的編寫 （160）
8.1 設計計算說明書的內容與要求（160）
8.1.1 設計說明書的內容（160）
8.1.2 設計說明書的要求（160）
8.2 設計計算說明書的書寫格式舉例（161）
第9章 課程設計總結和答辯 （165）
9.1 課程設計總結（165）
9.2 課程設計答辯（166）
9.3 減速器裝配圖中常見錯誤示例分析（166）
表9-1 減速器箱體及附件設計常見錯誤示例（166）
表9-2 齒輪與軸局部結構設計常見錯誤示例（168）
表9-3 斜齒輪軸軸系結構設計常見錯誤示例（168）
表9-4 蝸桿軸軸系結構設計常見錯誤示例（169）
表9-5 錐齒輪軸軸系結構設計常見錯誤示例（169）
9.4 答辯參考題（170）
第10章 機械設計課程設計題目 （174）
10.1 機械設計課程設計選題原則（174）
10.2 課程設計題目（174）
10.2.1 第一類課程設計題目——減速器設計（174）
題目1 帶式輸送機傳動裝置（一級圓柱齒輪減速器）設計（174）
題目2 帶式輸送機傳動裝置（二級展開式圓柱齒輪減速器）設計（175）
題目3 帶式輸送機傳動裝置（二級同軸式圓柱齒輪減速器）設計（175）
題目4 帶式輸送機傳動裝置（二級圓錐-圓柱齒輪減速器）設計（176）
題目5 帶式輸送機傳動裝置（單級蝸桿減速器）設計（176）
題目6 螺旋輸送機傳動裝置（一級圓錐齒輪減速器）設計（176）
題目7 加熱爐推料機傳動裝置（單級蝸桿減速器）設計（177）
題目8 鏈式輸送機傳動裝置設計（177）
題目9 斗式提升機傳動裝置設計（178）
10.2.2 第二類課程設計題目——綜合類設計（178）
題目10 平板搓絲機傳動裝置設計（178）
題目11 蛙式打夯機傳動裝置設計（179）
附錄 機械設計課程設計常用標準和規范 （180）
附錄A 一般標準（180）
附錄A.1 圖紙標準（180）
表A-1 圖紙幅面、圖樣比例（180）
附錄A.2 常用材料的特性參數（182）
表A-2 金屬材料的熔點、熱導率及比熱容（182）
表A-3 常用材料的密度（182）
表A-4 常用材料的線脹系數α/（1010/℃）（182）
表A-5 黑色金屬硬度對照表（摘自GB/T1172—1999）（183）
表A-6 常用材料的彈性模量及泊松比（183）
表A-7 常用材料的滑動摩擦系數（靜摩擦）（183）
表A-8 常用材料的滑動摩擦系數（動摩擦）（183）
表A-9 常用機械零件工作面的摩擦系數（184）
表A-10 常用材料工作面的滾動摩擦力臂（184）
表A-11 常用材料極限強度的近似關系（184）
表A-12 常用熱處理工藝及其代號（摘自GB/T12603—2005）（184）
表A-13 常用熱處理方法（185）
表A-14 優質碳素結構鋼性能參數（摘自GB/T699—1999）（185）
表A-15 普通碳素結構鋼性能參數（摘自GB/T700—1988）（186）
表A-16 灰鑄鐵性能參數（摘自GB/T9439—1988）（187）
表A-17 普通碳素鑄鋼性能參數（摘自GB/T11352—1989）（187）
表A-18 球墨鑄鐵性能參數（摘自GB/T1348—1988）（187）
表A-19 合金結構鋼性能參數（摘自GB/T3077—1999）（188）
表A-20 彈簧鋼性能參數（摘自GB/T1222—1984）（189）
表A-21 常用有色金屬性能參數（189）
表A-22 常用工程塑料性能參數（190）
表A-23 冷軋鋼板和鋼帶（摘自GB/T708—1988）（191）
表A-24 熱軋鋼板（摘自GB/T709—1988）（191）
表A-25 熱軋圓鋼直徑和方鋼邊長尺寸（摘自GB/T702—2004）（191）
表A-26 熱軋等邊角鋼（摘自GB/T9787—1988）（191）
表A-27 熱軋槽鋼（摘自GB/T707—1988）（193）
表A-28 熱軋工字鋼（摘自GB/T706—1988）（193）
附錄A.3 標準尺寸與標準工藝結構（194）
表A-29 鑄造過渡斜角（摘自JB/ZQ4254—1986）（194）
表A-30 鑄造外圓角（摘自JB/ZQ4256—1986）（195）
表A-31 鑄造內圓角（摘自JB/ZQ4255—1986）（195）
表A-32 鑄造斜角（摘自JB/ZQ4257—1986）（195）
表A-33 標準尺寸（直徑、長度、高度等）（摘自GB/T2822—2005）（196）
附錄B 螺紋及螺紋緊固件（197）
附錄B.1 螺紋（197）
表B-1 螺紋的主要類型、特點和應用（197）
表B-2 普通螺紋螺距及基本尺寸（摘自GB/T193—2003、196—2003）（198）
表B-3 普通螺紋的旋合長度（摘自GB/T197—2003）（199）
表B-4 梯形螺紋設計牙型尺寸（摘自GB/T5796.1—2005）（199）
表B-5 梯形螺紋直徑與螺距系列（摘自GB/T5796.2—2005）（200）
表B-6 梯形螺紋基本尺寸（摘自GB/T5796.3—2005）（200）
表B-7 55°密封管螺紋的基本尺寸（摘自GB/T7307—2001）（200）
附錄B.2 螺紋零件的結構要素（201）
表B-8 普通螺紋收尾、肩距、退刀槽、倒角（摘自GB/T3—1997）（201）
表B-9 粗牙螺栓、螺釘的擰入深度和螺紋孔尺寸（202）
表B-10 緊固件通孔及沉孔尺寸（摘自GB/T5277—1985、GB/T152.2—1988、152.3—1988、152.4—1988）（203）
表B-11 扳手空間（摘自JB/ZQ 4005—1997）（203）
附錄B.3 螺紋緊固件（204）
表B-12 六角頭螺栓—粗牙—A級和B級、六角頭螺栓—細牙—A級和B級（摘自GB/T5782—2000、GB5785—2000）（204）
表B-13 六角頭螺栓—全螺紋—A級和B級 （摘自GB/T5783—2000）（205）
表B-14 六角頭鉸制孔用螺栓—A級和B級（摘自GB/T27—1988）（206）
表B-15 雙頭螺柱（bm = 1.25d）（摘自GB/T898—1988）（206）
表B-16 內六角圓柱頭螺釘（摘自GB/T70.1—2000）（207）
表B-17 十字槽盤頭螺釘（摘自GB/T818—2000）（208）
表B-18 十字槽沉頭螺釘（摘自GB/T819.1—2000）（208）
表B-19 開槽錐端緊定螺釘、開槽平端緊定螺釘、開槽長圓柱端緊定螺釘（摘自GB/T71—1985、GB/T73—1985、GB/T75—1985）（209）
表B-20 A級和B級粗牙、細牙Ⅰ型六角螺母（摘自GB/T6170—2000、GB/T6171—2000）（209）
表B-21 圓螺母（摘自GB/T 812—2000）（210）
表B-22 小墊圈、平墊圈（摘自GB/T848、97.1、97.2—2002）（211）
表B-23 彈簧墊圈（摘自GB/T93、859—1987）（211）
表B-24 外舌止動墊圈（摘自GB/T856—1988）（212）
表B-25 圓螺母用止動墊圈（摘自GB/T858—1988）（213）
參考文獻 （214）
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