
本书按教育部高等教育教学内容和课程体系改革精神,从机械设计系列课程体系改革总体需求出发,为突出和加强学生综合设计能力和创新能力培养,总结多年相关课程教学改革经验编写而成。本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,也是北京市高等教育精品教材。 本书强调机械设计中总体设计能力的培养,整合机械原理课程设计和机械设计课程设计内容,建立了较完善的机械设计综合课程设计体系,适应机械设计系列课程综合设计实践的教学要求,注重培养学生发现问题、分析问题和解决问题的综合创新能力。教材对机械设计综合课程设计的基本内容和步骤作了较详细的阐述。全书第一部分为机械设计综合课程设计指导,第二部分为设计资料,第三部分为设计任务书,第四部分为机械CAD平台和设计指导等。教材的选材和组织注意兼顾不同专业、不同学时和不同课程设置的教学要求,适用于机械原理和机械设计课程设计整合后的综合课程设计,也可用于独立安排的机械原理或机械设计课程设计教学。 本书适用于高等工科院校机械类、近机械类各专业师生使用。
序言 为了满足21世纪我国社会主义现代化建设和科学发展的需要,培养具有较宽知识结构和扎实理论基础的复合型人才,高等机械工程教育需要按照“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的方针,在教育思想、教学内容和教学方法等方面进行全方位的改革。 机械设计系列课程在机械工程学科中占有重要地位,它是面向工科相关专业课程改革的重要组成部分,而教材建设又是教学改革的核心。为此,北京市高等教育学会机械设计研究分会组织北京市和外省市部分院校有丰富教学经验的教师,采取老、中、青相结合的方式,编写了这套现代机械设计系列教材。该系列教材按照教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的精神组织实施,充分反映了高等工业院校机械工程学科的发展和机械设计系列课程改革的成果,其主要特点为: 1本系列教材总结了各院校近年来机械设计系列课程教学改革的经验和方法,教材内容编排合理,注重理论联系实际、便于教师教学和学生学习。 2本系列教材在体系上作了科学的分工,注重教材内容的创新性和系列教材的整体性,既体现了传统的教学内容,又立足于创新,增加了反映本学科发展的部分新内容。 3本系列教材是一套较为完整的系统教学用书,通过学习可以达到整体优化学生的知识、能力和素质的目的,可供不同专业、不同办学方式的学校选用。 4本系列教材注重拓宽基础知识,加强工程背景和培养学生的工程实践能力,以期形成一个适应21世纪我国现代化建设和市场经济发展的教材体系。 5为了配合各校开展CAI教学,便于指导学生学习,在多数教材中配备了光盘。 本系列教材自问世以来,已有四本教材被列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,四本教材被评为北京高等教育精品教材。我们殷切希望这套系列教材能够得到各校师生的关心和帮助,在实际使用中不断进行修订和完善,为我国高等工程教育和机械类人才的培养作出积极的贡献。 北京市高等教育学会机械设计研究分会 高等院校现代机械设计系列教材编委会第2版前言第2版前言 本书第1版于2003年按照教育部组织实施的“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”精神,从机械设计系列课程体系改革总体需求出发,为突出和加强学生综合设计能力和创新能力培养,总结多年相关课程教学改革经验编写出版。本书由首批北京市高等教育精品教材(重点)立项支持,出版后通过评审获北京市高等教育精品教材称号,2006年获国家教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材立项支持。 本书的编写指导思想是:①强调机械设计中总体设计能力的培养,将原机械原理课程设计和机械设计课程设计内容整合为一个新的综合课程设计体系,将学生在机械设计系列课程中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合,进行综合设计实践训练,使课程设计与机械设计工程实际的联系更为紧密。②加强学生对机械系统创新设计能力的培养,增加了机械总体构思和创新设计等内容,对学生的总体方案设计内容和质量要求有所加强,以利于增强学生的总体设计与创新能力培养和竞争意识。③兼顾不同专业、不同学时的教学要求。本书的基本内容和设计资料,在保留传统选材精华的基础上,增加了具有创新特点和不同难度的设计题目,选题范围广,既可用于不同专业的机械设计综合课程设计,也可用于独立安排的机械原理或机械设计课程设计。④提倡学生使用现代化设计手段。本书所附光盘内装AutoCAD环境下运行的计算机辅助设计平台,有利于强化学生的综合素质培养和训练。 全书分为四个部分:第一部分为机械设计综合课程设计指导,包括绪论、机械装置总体设计、传动装置的结构设计、装配和零件图样设计、编写设计计算说明书和准备答辩;第二部分为设计资料,内容为与机械设计相关的标准、规范和参考图例;第三部分为设计任务书;第四部分以光盘形式提供,内容包括部分设计任务书,电子版设计指导和机械CAD平台等。根据截止到2006年发布的国家标准,对书中相关内容及引用的国家标准做了相应修改和调整,对部分设计任务提供的技术数据和光盘内容做了增补和充实。 参加本书编写的有北京航空航天大学王之栎,北京工业大学王大康,清华大学高志、刘莹,北京科技大学李威,北京理工大学杨梦辰,北京航空航天大学陈心颐、马纲,北京印刷学院李艳。北京机械工程学院王科社,北京航空航天大学郭卫东、李建平为本书提供了部分图、表和资料。全书由王之栎统稿并与王大康担任主编,由高志担任电子版主编。 本书由清华大学卢颂峰教授和北京航空航天大学吴瑞祥教授担任主审,他们对本书提出了许多宝贵的修改意见和建议,对提高本书质量起到很大作用。 诚借本书出版之机,对为本书编写和出版提供了各种帮助的各位同行,表示衷心的感谢。 限于作者水平,书中如有不妥之处,恳请广大读者提出宝贵意见。 编者第1版前言第1版前言 《机械设计综合课程设计》是按照教育部组织实施的“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”精神,从机械设计系列课程体系改革总体目标出发,为突出和加强培养学生的综合设计能力和创新能力,总结近年来的相关课程教学改革经验而编写的。 本书的编写指导思想是:①强调机械设计中总体设计能力的培养,将原机械原理课程设计和机械设计课程设计内容整合为一个新的综合课程设计体系,将学生在机械设计系列课程中所学的有关机构原理方案设计,运动和动力学分析,机械零部件设计理论、方法,结构及工艺设计等内容有机地结合,进行综合设计实践训练,使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。②加强学生对机械系统创新设计能力的培养,增加了机械构思设计和创新设计等内容,对学生的方案设计内容和要求有所加强,以利于增强学生的创新能力和竞争意识。③兼顾不同专业、不同学时的教学要求。本书的基本内容和设计资料,在保留传统选材精华的基础上,增加了具有创新特点和不同难度的设计题目,选题范围广,既可用于不同专业的机械设计综合课程设计,也可用于分开进行的机械原理或机械设计课程设计。④提倡学生使用现代化设计手段。本书所附光盘内装AutoCAD环境下运行的计算机辅助设计平台,有利于提高学生的综合素质。 全书分为四个部分:第一部分为机械设计综合课程设计指导,包括绪论、机械装置总体设计、传动装置的结构设计、装配图样和零件图样设计、编写设计计算说明书和准备答辩;第二部分为设计资料,内容包括机械设计相关标准、规范和参考图例;第三部分为设计任务书;第四部分以光盘形式提供,内容包括部分设计任务书、电子版设计指导和机械CAD平台等。 参加本书编写的有北京航空航天大学王之栎,北京工业大学王大康,清华大学高志、刘莹,北京科技大学李威,北京理工大学杨梦辰,北京航空航天大学陈心颐、马纲,北京印刷学院李艳。北京机械工程学院王科社,北京航空航天大学郭卫东、李建平为本书提供了部分图、表和资料。全书由王之栎统稿并和王大康共同担任主编,高志担任电子版主编。 全书由清华大学卢颂峰教授担任主审,他对本书提出了许多宝贵的修改意见和建议,对提高本书质量起到很大作用。 借本书出版之机,对为本书提供了各种指导和帮助的各位同行,表示衷心的感谢。 由于作者水平所限,书中如有不妥之处,恳请广大读者提出宝贵意见。 编者
序
第2版前言
第1版前言
第一部分机械设计综合课程设计
指导第一章绪论3
第一节机械设计综合课程设计的
目的、内容和一般步骤3
一、课程设计的目的3
二、课程设计的内容和一般
步骤3
三、设计中需要注意的几个
问题5
第二节机械设计的基本原则、过程
和方法5
一、机械设计的基本原则5
二、机械设计的基本过程6
三、机械设计常用理论与方法6
第二章机械装置总体设计9
第一节机械装置总体设计方案的
确定9
第二节原动机的选择9
第三节执行机构的选型和设计10
一、常用机构的类型及特点10
二、执行机构的选型与设计13
第四节传动装置的类型、特点
及选型17
一、传动装置的类型和特点17
二、传动方案的合理选择19
第五节电动机选择和运动、动力
参数计算21
一、电动机的选择21
二、传动比分配22
三、机械装置的运动和动力
参数计算23
第三章传动装置的结构
设计27
第一节常用减速器结构27
第二节传动零件的设计计算29
一、减速器外传动及传动零件设计30
二、减速器内传动零件设计31
第三节传动装置装配草图和零部件
结构设计32
一、装配草图设计准备32
二、绘制装配草图的步骤32
三、初绘装配草图32
四、轴系零件的计算33
五、轴系结构设计33
六、箱体及轴承盖的结构43
七、减速器附件49
八、其他常用零部件设计52
九、检查装配草图与修改完善54
第四节装配图样设计56
一、装配图样的设计要求56
二、装配图的绘制56
三、装配图的尺寸标注56
四、标题栏和明细表57
五、装配图中的技术特性和
技术要求59
第四章零件图样设计61
第一节零件图样的设计要求61
一、零件图的设计要求61
二、零件图的设计要点61
第二节轴类零件图样62
一、视图选择62
二、尺寸标注62
三、技术要求64
第三节齿轮类零件图样64
一、视图选择64
二、尺寸标注65
三、啮合特性表65
四、技术要求66
第四节箱体类零件图样66
一、视图选择66
二、尺寸标注66
三、技术要求67
第五章编写设计计算说明书和
准备答辩68
第一节编写设计计算说明书68
一、设计计算说明书的内容68
二、设计计算说明书的要求
和注意事项68
第二节准备答辩70
一、整理设计资料70
二、准备答辩70
三、思考题70
第二部分机械设计常用标准规范
和参考图例第六章机械设计常用标准和
规范75
第一节一般标准75
第二节常用材料81
一、黑色金属材料81
二、有色金属材料87
三、型钢88
四、非金属材料90
第三节联接与紧固91
一、螺纹91
二、螺栓、螺柱、螺钉93
三、螺母、垫圈99
四、挡圈102
五、螺纹零件的结构要素105
六、键、花键108
七、销110
第四节滚动轴承113
一、常用滚动轴承113
二、滚动轴承的配合(GB/T 275
—1993摘录)130
第五节润滑与密封132
一、润滑剂132
二、油杯、油标、油塞133
三、螺塞和封油圈136
四、密封件137
五、通气器140
六、轴承端盖141
第六节联轴器142
第七节极限与配合、形位公差
和表面粗糙度149
一、极限与配合149
二、形状和位置公差(GB/T 1184
—1996摘录)160
三、表面粗糙度163
第八节渐开线圆柱齿轮精度、锥齿轮精度
和圆柱蜗杆、蜗轮精度166
一、渐开线圆柱齿轮精度(GB/T
10095—2001和GB/Z18620—2002
摘录)166
二、锥齿轮精度(GB/T 11365
—1989摘录)184
三、圆柱蜗杆、蜗轮精度(GB/T
10089—1988摘录)193
第九节电动机200
一、Y系列三相异步电动机(JB/T
5271—1991、JB/T 5272—1991、
JB/T 5274—1991摘录)200
二、Y系列电动机的安装及
外形尺寸202
第七章参考图例204
第一节常用减速器装配
图例204
一、一级圆柱齿轮减速器204
二、二级圆柱齿轮减速器206
三、二级同轴式焊接箱体圆柱
齿轮减速器208
四、二级圆锥圆柱齿轮减
速器210
五、一级蜗杆减速器(蜗杆下置)212
六、一级蜗杆减速器(蜗杆上置)214
七、一级大端盖结构蜗杆减速器216
八、二级齿轮蜗杆减速器218
九、二级行星圆柱齿轮减速器220
十、PT6A—27发动机减速器221
第二节常用减速器零件图例222
一、箱盖222
二、箱座224
三、齿轮轴226
四、大齿轮227
五、轴228
六、小锥齿轮轴229
七、大锥齿轮230
八、蜗杆231
九、蜗轮232
十、轮芯和轮缘233
第三部分设计任务书
一、高架灯提升装置设计237
二、自动包装机设计237
三、电梯机械部分相关系统的
原理及结构设计239
四、飞剪机传动装置设计240
五、加热炉装料机设计241
六、搓丝机传动装置设计243
七、简易专用半自动三轴钻
床传动装置设计243
八、卷扬机传动装置设计244
九、带式运输机传动装置设计Ⅰ245
十、带式运输机传动装置设计Ⅱ246
十一、带式运输机传动装置设计Ⅲ246
十二、榫槽成形半自动切削机
机械系统设计247
十三、薄壁零件冲床机构设计249
十四、带式运输机两级闭式齿轮
传动装置设计(4组)250
附录光盘内容简介253
参考文献254
读者信息反馈表