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機械設計課程設計(第二版) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030695901
- 條形碼：9787030695901 ; 978-7-03-069590-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
機械設計課程設計(第二版) 內(nèi)容簡介
本書以齒輪及蝸輪蝸桿減速器設計為例，按課程設計的進程和需要，編寫了課程設計指導書、常用設計資料、參考例圖、課程設計題目數(shù)據(jù)，并闡述了利用計算機輔助機械設計過程中的設計數(shù)據(jù)處理技術(shù)和典型零件設計的程序編制方法；介紹了利用電子圖板繪圖設計知識。
機械設計課程設計(第二版) 目錄
目錄
第1篇 機械設計課程設計指導書
第1章 概述 2
1.1 機械設計課程設計的目的 2
1.2 機械設計課程設計的內(nèi)容 2
1.3 機械設計課程設計的步驟和進度 3
1.4 機械設計課程設計的方法和要求 3
第2章 傳動裝置的總體設計 5
2.1 確定傳動方案 5
2.2 減速器類型簡介 5
2.3 選擇電動機 6
2.4 分配傳動比 8
2.5 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 9
第3章 傳動零件的設計計算 12
3.1 減速器以外的傳動零件設計計算 12
3.2 減速器內(nèi)的傳動零件設計計算 13
第4章 減速器的構(gòu)造 15
4.1 齒輪、軸及軸承組合 15
4.2 箱體 15
4.3 減速器的附件 15
第5章 減速器裝配草圖設計 18
5.1 初繪減速器裝配草圖 18
5.2 軸、軸承及鍵的強度校核計算 27
5.3 完成減速器裝配草圖設計 27
5.4 錐-圓柱齒輪減速器裝配草圖設計的特點與繪圖步驟 32
5.5 蝸桿減速器裝配草圖設計的特點與繪圖步驟 34
第6章 零件工作圖設計 37
6.1 零件工作圖的設計要求 37
6.2 軸零件工作圖設計 38
6.3 齒輪零件工作圖設計 39
6.4 箱體零件工作圖設計 39
第7章 裝配工作圖設計 40
7.1 繪制裝配工作圖各視圖 40
7.2 標注尺寸 40
7.3 零件序號、標題欄、明細表和技術(shù)特性 40
7.4 編寫技術(shù)條件 41
7.5 檢查裝配工作圖 42
7.6 減速器裝配工作圖的改錯練習 43
第8章 編寫設計計算說明書 47
8.1 設計計算說明書的內(nèi)容與要求 47
8.2 設計計算說明書的編寫大綱 47
8.3 設計計算說明書的書寫示例 48
第9章 課程設計的總結(jié)、答辯與成績評定 49
第2篇 計算機輔助機械設計
第10章 計算機輔助機械設計技術(shù) 51
第11章 計算機輔助機械設計中的設計資料處理 52
11.1 數(shù)表程序化 52
11.2 數(shù)表的插值計算 54
11.3 數(shù)表解析化 57
11.4 線圖程序化 58
11.5 數(shù)表與線圖的文件化處理及數(shù)據(jù)庫 59
第12章 典型機械零件的計算機輔助設計 60
12.1 V帶傳動的計算機輔助設計 60
12.2 滾子鏈傳動的計算機輔助設計 65
12.3 漸開線齒輪傳動的計算機輔助設計 69
12.4 普通蝸桿傳動的計算機輔助設計 80
12.5 軸的計算機輔助設計 89
12.6 滾動軸承的計算機輔助設計 97
第3篇 設計資料
第13章 機械制圖 105
13.1 一般規(guī)定 105
13.2 常用零件的規(guī)定畫法 106
13.3 機構(gòu)運動簡圖符號 111
第14章 常用資料與一般標準、規(guī)范 113
14.1 常用資料 113
14.2 一般標準 116
第15章 機械設計中常用材料 121
15.1 黑色金屬 121
15.2 有色金屬 125
15.3 非金屬材料 126
第16章 螺紋及螺紋連接 128
16.1 螺紋 128
16.2 螺紋零件的結(jié)構(gòu)要素 130
16.3 螺栓 132
16.4 螺釘 134
16.5 螺母 136
16.6 墊圈 137
16.7 擋圈 138
第17章 鍵、花鍵和銷連接 142
第18章 滾動軸承 147
第19章 聯(lián)軸器 153
第20章 潤滑與密封 157
20.1 潤滑劑 157
20.2 油杯 159
20.3 油標和油標尺 160
20.4 密封裝置 162
第21章 減速器附件 165
21.1 檢查孔與檢查孔蓋 165
21.2 通氣器 165
21.3 軸承蓋 166
21.4 螺塞及封油墊 166
21.5 擋油盤 167
21.6 啟箱螺釘 167
21.7 起吊裝置 168
第22章 常用傳動零件的結(jié)構(gòu) 170
22.1 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu) 170
22.2 圓錐齒輪的結(jié)構(gòu) 172
22.3 蝸輪、蝸桿的結(jié)構(gòu) 173
22.4 V帶輪的結(jié)構(gòu) 173
22.5 鏈輪的結(jié)構(gòu) 175
第23章 極限與配合、形狀與位置公差和表面粗糙度 176
23.1 極限與配合名詞與代號說明 176
23.2 標準公差值和孔、軸的極限偏差值 177
23.3 形狀公差與位置公差 181
23.4 表面粗糙度及其標注方法 184
第24章 漸開線圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪和蝸桿精度 187
24.1 漸開線圓柱齒輪精度 187
24.2 錐齒輪精度 196
24.3 圓柱蝸桿、蝸輪精度 201
第25章 電動機 207
第4篇 參考圖例
第26章 減速器裝配工作圖 211
第27章 箱體零件工作圖 211
第28章 軸和輪類零件工作圖 211
附錄 機械設計課程設計題目 247
參考文獻 252
第1篇 機械設計課程設計指導書
第1章 概述 2
1.1 機械設計課程設計的目的 2
1.2 機械設計課程設計的內(nèi)容 2
1.3 機械設計課程設計的步驟和進度 3
1.4 機械設計課程設計的方法和要求 3
第2章 傳動裝置的總體設計 5
2.1 確定傳動方案 5
2.2 減速器類型簡介 5
2.3 選擇電動機 6
2.4 分配傳動比 8
2.5 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 9
第3章 傳動零件的設計計算 12
3.1 減速器以外的傳動零件設計計算 12
3.2 減速器內(nèi)的傳動零件設計計算 13
第4章 減速器的構(gòu)造 15
4.1 齒輪、軸及軸承組合 15
4.2 箱體 15
4.3 減速器的附件 15
第5章 減速器裝配草圖設計 18
5.1 初繪減速器裝配草圖 18
5.2 軸、軸承及鍵的強度校核計算 27
5.3 完成減速器裝配草圖設計 27
5.4 錐-圓柱齒輪減速器裝配草圖設計的特點與繪圖步驟 32
5.5 蝸桿減速器裝配草圖設計的特點與繪圖步驟 34
第6章 零件工作圖設計 37
6.1 零件工作圖的設計要求 37
6.2 軸零件工作圖設計 38
6.3 齒輪零件工作圖設計 39
6.4 箱體零件工作圖設計 39
第7章 裝配工作圖設計 40
7.1 繪制裝配工作圖各視圖 40
7.2 標注尺寸 40
7.3 零件序號、標題欄、明細表和技術(shù)特性 40
7.4 編寫技術(shù)條件 41
7.5 檢查裝配工作圖 42
7.6 減速器裝配工作圖的改錯練習 43
第8章 編寫設計計算說明書 47
8.1 設計計算說明書的內(nèi)容與要求 47
8.2 設計計算說明書的編寫大綱 47
8.3 設計計算說明書的書寫示例 48
第9章 課程設計的總結(jié)、答辯與成績評定 49
第2篇 計算機輔助機械設計
第10章 計算機輔助機械設計技術(shù) 51
第11章 計算機輔助機械設計中的設計資料處理 52
11.1 數(shù)表程序化 52
11.2 數(shù)表的插值計算 54
11.3 數(shù)表解析化 57
11.4 線圖程序化 58
11.5 數(shù)表與線圖的文件化處理及數(shù)據(jù)庫 59
第12章 典型機械零件的計算機輔助設計 60
12.1 V帶傳動的計算機輔助設計 60
12.2 滾子鏈傳動的計算機輔助設計 65
12.3 漸開線齒輪傳動的計算機輔助設計 69
12.4 普通蝸桿傳動的計算機輔助設計 80
12.5 軸的計算機輔助設計 89
12.6 滾動軸承的計算機輔助設計 97
第3篇 設計資料
第13章 機械制圖 105
13.1 一般規(guī)定 105
13.2 常用零件的規(guī)定畫法 106
13.3 機構(gòu)運動簡圖符號 111
第14章 常用資料與一般標準、規(guī)范 113
14.1 常用資料 113
14.2 一般標準 116
第15章 機械設計中常用材料 121
15.1 黑色金屬 121
15.2 有色金屬 125
15.3 非金屬材料 126
第16章 螺紋及螺紋連接 128
16.1 螺紋 128
16.2 螺紋零件的結(jié)構(gòu)要素 130
16.3 螺栓 132
16.4 螺釘 134
16.5 螺母 136
16.6 墊圈 137
16.7 擋圈 138
第17章 鍵、花鍵和銷連接 142
第18章 滾動軸承 147
第19章 聯(lián)軸器 153
第20章 潤滑與密封 157
20.1 潤滑劑 157
20.2 油杯 159
20.3 油標和油標尺 160
20.4 密封裝置 162
第21章 減速器附件 165
21.1 檢查孔與檢查孔蓋 165
21.2 通氣器 165
21.3 軸承蓋 166
21.4 螺塞及封油墊 166
21.5 擋油盤 167
21.6 啟箱螺釘 167
21.7 起吊裝置 168
第22章 常用傳動零件的結(jié)構(gòu) 170
22.1 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu) 170
22.2 圓錐齒輪的結(jié)構(gòu) 172
22.3 蝸輪、蝸桿的結(jié)構(gòu) 173
22.4 V帶輪的結(jié)構(gòu) 173
22.5 鏈輪的結(jié)構(gòu) 175
第23章 極限與配合、形狀與位置公差和表面粗糙度 176
23.1 極限與配合名詞與代號說明 176
23.2 標準公差值和孔、軸的極限偏差值 177
23.3 形狀公差與位置公差 181
23.4 表面粗糙度及其標注方法 184
第24章 漸開線圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪和蝸桿精度 187
24.1 漸開線圓柱齒輪精度 187
24.2 錐齒輪精度 196
24.3 圓柱蝸桿、蝸輪精度 201
第25章 電動機 207
第4篇 參考圖例
第26章 減速器裝配工作圖 211
第27章 箱體零件工作圖 211
第28章 軸和輪類零件工作圖 211
附錄 機械設計課程設計題目 247
參考文獻 252
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機械設計課程設計(第二版) 節(jié)選
第1篇 機械設計課程設計指導書 第1章 概述 1.1 機械設計課程設計的目的 機械設計課程設計是高等工科學校多數(shù)專業(yè)**次較全面的機械設計訓練，是機械設計課程的*后一個重要教學環(huán)節(jié)，其目的是： (1)培養(yǎng)學生綜合運用機械設計及相關課程知識解決機械工程問題的能力，并使所學知識得到鞏固和發(fā)展； (2)學習機械設計的一般方法和步驟； (3)進行機械設計基本技能的訓練，如計算、繪圖(其中包括計算機輔助設計)和學習使用設計資料、手冊、標準及規(guī)范。 此外，機械設計課程設計還為專業(yè)課課程設計和畢業(yè)設計奠定了基礎。 1.2 機械設計課程設計的內(nèi)容 1.2.1 題目 機械設計課程設計的題目一般選擇通用機械的傳動裝置，如圖1-1所示。兩種傳動中包括齒輪或蝸桿減速器、帶傳動、鏈傳動及聯(lián)軸器等零部件。 圖1-1 設計題目類型 傳動裝置是一般機械不可缺少的組成部分，其設計內(nèi)容包括機械設計課程中學過的主要零部件，也涉及機械設計的一般問題，適合學生目前的知識水平，能達到課程設計的目的。 1.2.2 內(nèi)容 課程設計的內(nèi)容包括：傳動裝置的總體設計、傳動件與支承件的設計計算、減速器裝配工作圖和零件工作圖的繪制及設計計算說明書的編寫。 要求學生完成的工作有：減速器裝配工作圖1張(A0或A1幅面圖紙)；零件工作圖2或3張，包括軸、齒輪或蝸輪、箱體；設計計算說明書1份。 1.3 機械設計課程設計的步驟和進度 課程設計的具體步驟如下。 (1)設計準備。認真閱讀設計任務書，明確設計要求、工作條件、內(nèi)容和步驟；通過閱讀有關資料和圖紙、參觀實物和模型，了解設計對象；準備好設計需要的圖書、資料和用具；擬定設計計劃等。 (2)傳動裝置的總體設計。確定傳動裝置的傳動方案；計算電動機的功率、轉(zhuǎn)速，選擇電動機的型號；計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)(確定總傳動比，分配各級傳動比，計算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩等)。 (3)傳動零件的設計計算。減速器以外的傳動零件設計計算(帶傳動、鏈傳動等)；減速器內(nèi)部的傳動零件設計計算(如齒輪傳動、蝸桿傳動等)。 (4)減速器裝配草圖設計。繪制減速器裝配草圖，選擇聯(lián)軸器，初定軸徑；選擇軸承類型并設計軸承組合的結(jié)構(gòu)；定出軸上力作用點的位置和軸承支點跨距；校核軸及輪轂連接的強度；校核軸承壽命；箱體和附件的結(jié)構(gòu)設計。 (5)工作圖設計。零件工作圖設計；裝配工作圖設計。 (6)編寫設計計算說明書。整理編寫設計計算說明書，總結(jié)設計的收獲和經(jīng)驗教訓。 為幫助大家擬定好設計進度，表1-1給出了各階段所占總工作量的大致百分比，可供設計時參考。教師可根據(jù)學生是否按時完成各階段的設計任務來考察其設計能力，并作為評定成績量化考核的依據(jù)之一。 表1-1 設計進度表 1.4 機械設計課程設計的方法和要求 1.4.1 方法 機械設計課程設計與機械設計的一般過程相似，從方案設計開始，進行必要的計算和結(jié)構(gòu)設計，*后以圖紙表達設計結(jié)果，以計算說明書表示設計的依據(jù)。 由于影響設計的因素很多，機械零件的結(jié)構(gòu)尺寸不可能完全由計算決定，還需要借助畫圖、初選參數(shù)或初估尺寸等手段，通過邊畫圖、邊計算、邊修改的過程逐步完成設計。這種設計方法即通常所說的“三邊”設計法。因此，企圖完全用理論計算的方法來確定零件的所有尺寸和結(jié)構(gòu)，遲遲不敢動手畫圖，或一旦畫出草圖便不愿再做必要修改的做法，都是不對的。 1.4.2 課程設計的要求和注意事項 課程設計應注意以下幾點。 (1)認真、仔細、整潔。設計工作是一項認真仔細的工作，一點也馬虎不得。無論是在數(shù)字計算上或結(jié)構(gòu)設計中，一點細小的差錯都會導致產(chǎn)品的報廢。因此，要通過課程設計培養(yǎng)出認真、細致、嚴謹、整潔的工作作風。 (2)理論聯(lián)系實際，綜合考慮問題，力求設計合理、實用、經(jīng)濟、工藝性好。 (3)正確處理繼承與創(chuàng)新的關系，正確使用標準和規(guī)范。正確繼承以往的設計經(jīng)驗和利用已有的資料，既可減輕設計的重復工作量，加快設計的進程，又有利于提高設計質(zhì)量。但是，繼承不是盲目地機械抄襲。設計中正確地運用標準規(guī)范，有利于零件的互換性和加工工藝性，從而收到良好的經(jīng)濟效益，同時也可減少設計工作量。對于國家標準和本部門的規(guī)范，一般要嚴格遵守。設計中是否盡量采用標準和規(guī)范，也是評價設計質(zhì)量的一項指標。但是，標準和規(guī)范是為了便于設計、制造和使用而制定的，不是用來限制其創(chuàng)新和發(fā)展的。因此，當遇到與設計要求有矛盾時，也可以突破標準和規(guī)范的規(guī)定，自行設計。 (4)學會正確處理設計計算和結(jié)構(gòu)設計之間的關系，要統(tǒng)籌兼顧。確定零件尺寸有以下幾種不同的情況。 ① 由幾何關系導出的公式計算出的尺寸是嚴格的等式關系。若改變其中的某一參數(shù)，則其他參數(shù)必須相應改變，一般是不能隨意圓整或變動的。例如，齒輪傳動的中心距，如欲將a圓整，則必須相應地改動、或m，以保證其恒等式關系。 ② 由強度、剛度、磨損等條件導出的計算公式通常是不等式關系。有的是表示機械零件必須滿足的*小尺寸，卻不一定就是*終采用的結(jié)構(gòu)尺寸。例如，根據(jù)強度計算，軸的某段直徑至少需要32mm，但考慮到與其相配合的零件(如聯(lián)軸器、齒輪、滾動軸承等)的結(jié)構(gòu)、安裝、拆卸和加工制造等要求，*終采用的尺寸可能為50mm，這個尺寸不僅滿足了強度要求，也滿足了其他要求，是合理的，而不是浪費。 ③ 由實踐總結(jié)出來的經(jīng)驗公式，常用于確定那些外形復雜、強度情況不明的尺寸。例如，箱體的結(jié)構(gòu)尺寸。這些經(jīng)驗公式是經(jīng)過生產(chǎn)實踐考驗的，應尊重它們。但這些尺寸關系都是近似的，一般應圓整取用。 ④ 另外，還有一些次要尺寸可由設計者自行根據(jù)需要確定，不必進行計算。這些零件的強度往往不是主要問題，又無經(jīng)驗公式可循，故可由設計者考慮加工、使用等條件，參照類似結(jié)構(gòu)，用類比的方法確定，例如，軸上的定位軸套、擋油盤等。 (5)要求圖紙表達正確、清晰，符合機械制圖標準；說明書計算準確、書寫工整，并遵守要求的書寫格式。 第2章 傳動裝置的總體設計 傳動裝置總體設計的任務是，確定傳動方案，選擇電動機型號，合理地分配傳動比及計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)，為設計計算各級傳動零件準備條件。具體設計內(nèi)容按下列步驟進行。 2.1 確定傳動方案 合理的傳動方案，應能滿足工作機的性能要求、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、效率高和使用維護方便等。要同時滿足這些要求，常常是困難的。因此，應統(tǒng)籌兼顧，保證重點要求。 當采用多級傳動時，應合理地選擇傳動零件和它們之間的傳動次序，揚長避短，力求方案合理。常需要考慮以下幾點。 (1)帶傳動為摩擦傳動，傳動平穩(wěn)，能緩沖吸振，噪聲小，但傳動比不準確，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時，結(jié)構(gòu)尺寸較其他傳動形式大。因此，應布置在高速級。因為傳遞相同功率，轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小，可使帶傳動的結(jié)構(gòu)緊湊。 (2)鏈傳動靠鏈輪齒嚙合工作，平均傳動比恒定，并能適應惡劣的工作條件，但運動不均勻，有沖擊，不適于高速傳動，故應布置在多級傳動的低速級。 (3)蝸桿傳動平穩(wěn)，傳動比大，但傳動效率低，適用于中、小功率及間歇運轉(zhuǎn)的場合。當和齒輪傳動同時應用時，應布置在高速級，使其工作齒面間有較高的相對滑動速度，利于形成流體動力潤滑油膜，提高效率，延長壽命。 (4)圓錐齒輪傳動用于傳遞相交軸間的運動。由于圓錐齒輪(特別是當尺寸較大時)加工比較困難，應放在傳動的高速級，并限制其傳動比，以減小其直徑和模數(shù)。 (5)開式齒輪傳動的工作環(huán)境一般較差，潤滑不良，磨損嚴重，應布置在低速級。 (6)斜齒輪傳動的平穩(wěn)性較直齒輪傳動好，當采用雙級齒輪傳動時，高速級常用斜齒輪。 某些專業(yè)因受學時限制，傳動方案可在設計任務書中給出，不需學生選擇確定。但學生應對設計任務書給出的傳動裝置簡圖進行分析，了解傳動方案的組成和特點，以提高對傳動方案的選擇能力。 2.2 減速器類型簡介 減速器是用于原動機和工作機之間的獨立的封閉傳動裝置。由于減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高、傳動準確可靠、使用維護方便等特點，故在各種機械設備中應用甚廣。 減速器的種類很多，用以滿足各種機械傳動的不同要求。其主要類型、特點及應用見表2-1。常用減速器已標準化，由專門工廠成批生產(chǎn)。標準減速器的有關技術(shù)資料，可查閱減速器標準或《機械零件設計手冊》，也可根據(jù)需要設計制造非標準減速器。 表2-1 常用減速器的類型、特點及應用 2.3 選擇電動機 根據(jù)工作負荷的大小和性質(zhì)、工作機的特性和工作環(huán)境等，選擇電動機的種類、類型和結(jié)構(gòu)形式、功率及轉(zhuǎn)速，確定電動機的型號。 2.3.1 選擇電動機的種類、類型和結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)電源種類(直流或交流)、工作條件(環(huán)境、溫度、空間位置等)及負荷性質(zhì)、大小、啟動特性和過載情況等來選擇。 由于一般生產(chǎn)單位均用三相電源，故無特殊要求時都采用三相交流電動機。其中以三相異步電動機應用*多，常用Y系列電動機。經(jīng)常啟動、制動和正反轉(zhuǎn)的場合(如起重、提升設備)，要求電動機具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大的過載能力，因此，應選用冶金及起重用三相異步電動機，常用YZ型(鼠籠式)或YZR型(繞線式)。電動機結(jié)構(gòu)有開啟式、防護式、封閉式和防爆式等，可根據(jù)防護要求選擇。常用電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)及外形尺寸參見表25-1、表25-2。 2.3.2 選擇電動機的功率(容量) 電動機功率選擇是否合適，對電動機的工作和經(jīng)濟性都有影響。功率過小不能保證工作機的正常工作，或使電動機因超載而過早損壞；若功率選得過大，電動機的價格高，能力不能充分發(fā)揮，經(jīng)常不在滿載下運轉(zhuǎn)，效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費。 負荷穩(wěn)定(或變化很小)、長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的機械(如運輸機)可按照電動機的額定功率選擇，而不必校驗電動機的發(fā)熱和啟動轉(zhuǎn)矩。選擇時應保證滿足
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