简明机械零件设计实用手册

本手册共分五篇。第一篇为机械设计常用标准和规范，内容包括常用资料和一般标准，

常用工程材料，公差配合、表面粗糙度及齿轮精度，电动机;第二篇为联接，内容包括螺纹联接，键、销联接和联轴器;第三篇为轴承与润滑、密封;第四篇为机械传动，内容包括齿轮传动，V带传动、链传动;第五篇为机械零件课程设计指导。

书 名:简明机械零件设计实用手册(第2版)

层 次:高职高专

作 者:胡家秀

出版社: 机械工业出版社

出版时间:2012-08-06

ISBN:978-7-111-38140-2

开本: 16开

定价:￥68.0

内容简介

本手册共分五篇。第一篇为机械设计常用标准和规范，内容包括常用资料和一般标准，常用工程材料，公差配合、表面粗糙度及齿轮精度，电动机;第二篇为联接，内容包括螺纹与螺纹联接，键、销联接和联轴器;第三篇为轴承与润滑、密封;第四篇为机械传动，内容包括齿轮传动，V带传动，链传动;第五篇为机械设计(机械基础)课程设计指导。本手册主要供工科类高职高专学校的机械设计与机械基础课程进行课程设计和毕业设计时使用，也可供机械设计、制造和维修人员作为工具书使用。

目录

第一篇机械设计常用标准和规范

第一章常用资料和一般标准1

一、标准代号1

二、常用资料1

1.图纸幅面及图框格式1

2.图样比例2

3.装配图明细栏3

4.装配图或零件图标题栏3

5.剖面符号3

6.机械运动简图4

7.常用金属材料的熔点、热导率及

质量热容8

8.常用材料的体积质量9

9.常用材料的弹性模量及泊松比9

10.黑色金属硬度值对照表10

11.常用材料的摩擦因数10

12.机械传动和摩擦副的效率

概略值11

13.各种传动的传动比推荐范围12

14.常用法定计量单位及换算关系12

三、一般标准13

1.标准尺寸13

2.锥度与锥角系列14

3.棱体的角度与斜度15

4.中心孔16

5.零件的倒圆与倒角17

6.直齿三面刃铣刀尺寸18

7.齿轮滚刀外径尺寸18

8.燕尾槽18

9. T形槽19

10.插齿空刀槽20

11.滚人字齿轮退刀槽21

12.滑移齿轮的齿端圆角和倒角尺寸21

13.刨切、插、珩磨越程槽21

14.砂轮越程槽22

15.圆柱形轴伸及机器轴高23

16.滚花25

四、铸件设计的一般规范25

第二章常用工程材料28

一、黑色金属28

1.钢的常用热处理方法及应用28

2.钢的化学热处理方法及应用28

3.碳素结构钢29

4.优质碳素结构钢30

5.合金结构钢34

6.弹簧钢52

7.不锈钢53

8.一般工程用铸造碳钢56

9.灰铸铁件57

10.球墨铸铁件59

二、型钢及型材59

1.冷轧钢板和钢带59

2.热轧钢板和钢带61

3.热轧圆钢和方钢61

4.热轧等边角钢62

5.热轧槽钢66

6.热轧工字钢68

7.焊接钢管70

三、有色金属72

1.有色合金铸造方法和热处理状态名称

及其代号72

2.铸造铜合金72

3.铸造铝合金74

4.铸造轴承合金76

四、非金属材料76

1.常用工程塑料的品种、性能及应用76

2.其他非金属材料80

第三章极限与配合、表面粗糙度及

齿轮精度83

一、极限与配合83

1.标准公差83

2.轴与孔的基本偏差数值84

3.公称尺寸至500mm轴和孔的

极限偏差88

4.常用与优先配合121

5.公差等级的选用127

6.配合的应用说明128

二、几何公差--形状、方向、位置和

跳动公差132

1.几何公差的符号和标注132

2.几何公差的公差值139

三、表面结构概念与表面粗糙度145

1.表面结构的概念与代号145

2.表面粗糙度数值及其选用148

四、渐开线圆柱齿轮精度156

1.齿轮同侧齿面偏差157

2.精度等级及其选择161

3.齿轮偏差计算和数值表163

4.齿轮坯的精度172

5.中心距公差与轴线平行度174

6.齿厚与侧隙175

7.齿面粗糙度178

8.齿轮的接触斑点178

9.圆柱齿轮尺寸的图样标注179

五、锥齿轮和准双曲面齿轮精度180

1.锥齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义

和代号180

2.精度等级185

3.锥齿轮精度的检验项目及公差185

4.齿轮副侧隙193

5.锥齿轮尺寸数据的图样标注196

六、圆柱蜗杆、蜗轮精度196

1.蜗杆、蜗轮、蜗杆副误差及侧隙

代号196

2.精度等级197

3.蜗杆、蜗轮精度的检验项目及公差198

4.蜗杆传动副侧隙199

5.蜗杆、蜗轮的齿坯公差及精度的

图样标注205

第四章交流三相异步电动机207

一、常用异步电动机的特性与

用途207

二、异步电动机的型号表示方法和

安装结构210

1.型号表示方法示例210

2.安装结构210

三、异步电动机类型选择211

四、常用三相异步电动机212

1. Y系列(IP44)封闭式三相异步

电动机212

2. Y系列(IP23)防护式三相异步

电动机218第二篇联接

第五章螺纹及螺纹联接221

一、螺纹221

1.普通螺纹221

2.管螺纹224

3.梯形螺纹227

二、螺纹零件的结构要素233

三、螺纹联接零件239

1.螺栓239

2.双头螺柱243

3.螺钉245

4.螺母255

5.垫圈和挡圈258

6.螺纹零件的力学性能263

第六章、键、花键及销联接264

一、键联接264

1.键的类型、特点与应用264

2.键联接的标准266

二、花键联接273

1.花键联接的类型、特点和

应用273

2.矩形花键273

三、销联接276

1.销的类型、特点和应用276

2.销的标准278

第七章联轴器285

一、常用联轴器的类型285

二、联轴器的选择287

三、常用联轴器290第三篇轴承、润滑与密封

第八章轴承307

一、滚动轴承307

(一)滚动轴承的类型307

(二)滚动轴承的代号309

1.前置代号310

2.基本代号310

3.后置代号314

4.滚动轴承代号示例315

5.滚针轴承基本代号315

(三)常用滚动轴承的尺寸及性能

参数316

1.深沟球轴承316

2.调心球轴承318

3.角接触球轴承321

4.圆柱滚子轴承326

5.圆锥滚子轴承326

6.推力球轴承326

(四)滚动轴承的选择计算348

1.滚动轴承的寿命计算348

2.滚动轴承的静载荷计算352

(五)滚动轴承的组合设计352

1.滚动轴承组合的典型结构类型352

2.滚动轴承的配合354

二、滑动轴承356

1.整体有衬正滑动轴承座356

2.对开式二螺柱正滑动轴承座357

3.径向滑动轴承的验算与选用358

4.推力滑动轴承的形式、特点与

应用361

5.油槽(润滑槽)362

第九章润滑与密封363

一、润滑剂363

1.润滑油363

2.润滑脂370

二、润滑方式与润滑装置373

1.常用润滑方式373

2.常用润滑装置374

三、常用零部件的润滑378

1.滑动轴承的润滑378

2.滚动轴承的润滑380

3.齿轮传动的润滑382

4.蜗杆传动的润滑384

5.链传动的润滑385

四、密封385

1.常用密封装置385

2.常用密封元件388

3.轴承端盖、套杯与通气器396第四篇机械传动

第十章齿轮传动399

一、渐开线圆柱齿轮传动399

(一)渐开线圆柱齿轮基本齿廓和

模数系列399

(二)渐开线圆柱齿轮几何尺寸计算399

1.外啮合圆柱齿轮传动几何尺寸

计算399

2.外啮合圆柱齿轮传动变位系数

x的选择399

(三)渐开线圆柱齿轮传动设计计算414

1.齿轮的材料选择414

2.圆柱齿轮传动的作用力计算417

3.圆柱齿轮传动的简化设计计算417

4.疲劳强度校核419

5.圆柱齿轮结构422

6.齿轮工作图424

二、直齿锥齿轮传动424

(一)直齿锥齿轮基本齿廓和模数424

(二)直齿锥齿轮几何尺寸计算425

(三)直齿锥齿轮传动设计计算427

1.直齿锥齿轮传动的作用力计算427

2.直齿锥齿轮的简化设计计算427

3.直齿锥齿轮主要参数选择428

4.直齿锥齿轮结构428

5.齿轮工作图428

三、圆柱蜗杆传动430

(一)圆柱蜗杆基本齿廓、模数和分度

圆直径430

1.圆柱蜗杆基本齿廓430

2.圆柱蜗杆模数和分度圆直径430

3.蜗杆常用材料及热处理434

(二)圆柱蜗杆传动几何尺寸计算434

(三)圆柱蜗杆传动设计计算436

1.圆柱蜗杆传动的作用力和滑动速度

计算436

2.圆柱蜗杆传动的强度和刚度计算437

3.蜗杆传动效率和散热计算438

4.蜗杆、蜗轮的结构440

第十一章普通V带传动442

一、V带的尺寸规格、结构及物理性能442

1. V带与带轮的宽度制442

2. V带的尺寸规格与结构442

3. V带的物理性能445

二、V带传动的设计445

1. V带的选型445

2. V带设计相关参数446

3.普通V带传动的设计方法与步骤456

三、普通V带轮的结构与精度要求457

四、普通V带传动设计实例460

第十二章链传动463

一、滚子链的基本参数和尺寸463

二、滚子链传动的设计466

1.滚子链传动的设计计算步骤466

2.滚子链传动设计相关参数资料468

三、滚子链链轮470

1.滚子链链轮的基本参数与尺寸470

2.滚子链链轮相关公差473

3.链轮材料及热处理473

4.链轮结构474

四、滚子链传动设计计算示例476

第五篇机械零件课程设计指导

第十三章概论478

一、课程设计的目的478

二、课程设计的内容478

三、课程设计的步骤478

四、课程设计中的注意事项479

第十四章典型课题减速器的设计

指导480

一、减速器概述480

(一)减速器类型480

(二)减速器箱体结构482

1.铸造箱体和焊接箱体482

2.剖分式箱体和整体式箱体483

(三)设计题目选例485

1.带式运输机传动装置设计485

2.卷扬机传动装置设计485

3.混砂机传动装置设计487

4.热处理装料机传动装置设计487

二、传动装置的总体设计488

(一)分析拟定传动方案488

(二)选择电动机489

1.类型的选择489

2.功率的确定489

3.转速的确定490

(三)分配传动比490

(四)传动装置的运动和动力参数

计算491

三、传动零件设计计算494

1.减速器箱外传动零件的设计和

选择494

2.减速器箱内传动零件的设计494

四、减速器装配底图的设计495

(一)底图绘制前的准备495

(二)底图绘制496

1.第一阶段496

2.第二阶段501

(三)装配底图的检查和修改519

五、减速器装配工作图的设计519

1.按机械制图的标准完成结构

视图519

2.标注必要的尺寸和配合519

3.标出技术特性521

4.编写技术要求521

5.零件编号522

6.绘制明细表和标题栏523

六、零件工作图的设计523

1.零件工作图的要求523

2.典型零件的工作图524

七、编写设计计算说明书534

1.设计计算说明书的内容534

2.设计计算说明书的要求和注意

事项534

3.设计计算说明书的格式示例534

第十五章减速器图例537

参考文献567

前言

第一篇 机械设计常用标准和规范

第一章 常用资料和一般标准

一、标准代号

二、常用资料

1 图纸幅面及图框格式

2 图样比例

3 装配图明细栏(参照GB10609.2-89,简明格式)

4 装配图或零件图标题栏(参照GB1069.1-89，简明格式)

5 剖面符号

6 机械运动简图

7 常用金属材料的熔点、热导率及质量热容

8 常用材料的体积质量

9 常用材料的弹性模量及泊松比

10 黑色金属硬度值对照表

11 常用材料的磨擦因数

12 机械传动和磨擦副的效率概略值

13 各种传动的传动经推荐范围

14 常用法定计量单位及换算关系

三、一般标准

1 标准尺寸

2 锥度与锥角系列

3 棱体的角度与斜度

4 中心孔

5 零件的倒圆与倒角(摘自GB6403.4-86)

6 直齿三面刃铣刀尺寸

7 齿轮滚刀外径尺寸

8 燕尾槽

9 T形槽

10 插齿空刀槽

11 滚人字齿轮退刀槽

12 滑移齿轮的齿端圆角和倒角尺寸

13 刨切、插、珩磨越程槽

14 砂轮越程槽(摘自GB6403.5-86)

15 圆柱形轴伸及机器轴高

16 滚花

四、铸件设计的一般规范

第二章 常用工程材料

一、黑色金属

1 钢的常用热处理方法及应用

2 钢的化学热处理方法及应用

3 碳素结构钢

4 优质碳素结构钢

5 合金结构钢

6 弹簧钢

7 不锈钢

8 一般工程用铸造钢

9 灰铸铁件

10 球墨铸铁件

二、型钢及型材

1 冷轧钢板和钢带

2 热轧钢板和钢带

3 热轧圆钢和方钢

4 优质碳素结构钢

5 合金结构钢

6 弹簧钢

7 不锈钢

8 一般工程用铸造碳钢

9 灰铸铁件

三、有色金属

1 铸造铜合金

2 铸造铝合金

3 铸造轴承合金

四、非金属材料

1 常用工程塑料的性能及应用

2 其它非金属材料

第三章 公差配合、表面粗糙度及齿轮精度

一、公差配合

1 标准公差

2 基本一尺寸至500mm轴和孔的极限偏差

3 未注公差尺寸的极限偏差

4 常用优先配合特性及应用举例

二、形状和位置公差

1 形位公差符号

2 形位公差值

三、表面粗糙度

1 表面粗糙度符号及代号

2 评定表面粗糙度的参数及其数值系列

3 表面粗糙度参数值的选择

四、渐开线圆柱齿轮精度(GB10095-88)

1 齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号

2 精度等级

3 齿轮精度的检验项目及公差

4 齿轮副侧隙

5 精度的图样标注

五、锥齿轮和准双曲齿轮精度(GB11365-89)

1 锥齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号

2 精度等级

3 锥齿轮精度的检验项目

4 齿轮副侧隙

5 精度的图样标注

六、圆柱蜗杆、蜗轮精度(GB10089-88)

1 蜗杆、蜗轮、蜗杆副误差及侧隙代号

2 精度等级

3 蜗杆、蜗轮精度的检验项目及公差

4 蜗杆传动副侧隙

5 蜗杆、蜗轮的齿坯公差及精度的图样标注

第四章 交流三相异步电动机

一、Y系列电动机的系列及使用特点

二、Y系列基本系列三相异步电动机技术参数

1 Y(IP23)三相异步电动机技术参数

2 Y(IP44)三相异步电动机技术参数

3 Y系列基本系列(IP23，IP44)电动机的外形尺寸及安装尺寸

第二篇 联接

第五章 螺纹及蚴纹联接

……

第六章 键、销联接

第七章 联轴器

第八章 轴承

第九章 润滑与密封

第四篇 机械传动

第十章 齿轮传动

第十一章 普通V带传动

第十二章 链传动

第五篇 机械零件课程设计指导

第十三章 概论

第十四章 典型课题减速器的设计指导

第十五章 减速器图例

参考文献