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第一篇一般设计资料 1

第一章常用资料和公式 1

一、常用资料和数据 1

汉语拼音字母 1

希腊字母 1

国内部分标准代号 1

国外部分标准代号 2

建议采用的常用物理量符号 2

材料弹性模量及泊松比 3

各种硬度值对照表 3

金属材料熔点、导热系数及比热容 4

材料线膨胀系数 4

常用材料的密度 5

松散物料的堆密度和安息角 5

材料的摩擦系数 6

物体的摩擦系数 6

滚动摩擦系数 6

机械传动效率的概略数值 7

二、常用数学公式 7

三、常用数学表 10

三角函数表 10

常用对数 33

自然对数 35

圆周等分系数 37

四、常用几何公式及截面的力学特性公式 37

常用几何体的面积、体积及重心位置 37

截面的几何及力学特性 38

五、转动惯量Ⅰ 41

转动惯量Ⅰ的计算公式 41

转动惯量Ⅰ计算中的A值 42

第二章材料 43

一、黑色金属材料 43

金属材料中常用化学元素名称及符号（摘自GB221—63） 43

钢铁产品用途、冶炼方法和浇注方法的代号（摘自GB221—63） 43

钢及铸铁的分类、特点及表示方法（摘自GB221—63） 43

钢的常用热处理方法及应用 44

钢的化学热处理方法及应用 45

热处理方法代号（GC423—62） 45

甲类普通碳素钢（摘自GB700—65） 45

优质碳素钢（摘自（GB699—65,Q/ZB60—73） 46

合金结构钢（摘自YB6—71,Q/ZB61—73） 49

普通低合金结构钢（摘自YB13—69） 53

热轧弹簧钢（摘自GB1222—75） 53

不锈耐酸钢（摘自GB1220—75）、耐热钢（摘自GB 1221—75） 54

碳素工具钢（摘自GB1298—77） 55

合金工具钢（摘自GB1299—77,Q/ZB64—73） 56

轧辊钢（Q/ZB62—73） 57

铸钢（摘自GB979—67,Q/ZB66—73,Q/ZB67—73） 58

灰铸铁（GB976—67） 60

球墨铸铁（摘自GB1348—78） 61

耐磨铸铁 61

轧制薄钢板（GB708—65） 62

热轧厚钢板（GB709—65） 63

热轧圆钢、方钢（GB702—72）及六角钢（GB705—65） 63

碳素弹簧钢丝（YB248—70） 64

热轧无缝钢管（YB231—70） 64

冷轧无缝钢管（YB231—70） 65

水、煤气输送钢管（YB234—63） 65

热轧等边角钢（YB166—65） 66

热轧不等边角钢（YB167—65） 69

热轧普通槽钢（GB707—65） 72

热轧普通工字钢（GB706—65） 73

普通低合金钢热轧轻型槽钢 74

普通低合金钢热轧轻型工字钢 75

轻轨（YB222—63）、重轨（YB350—63、GB181～183—63） 75

起重机钢轨（YB172—63） 76

我国主要钢号与其他国家钢号对照 77

二、有色金属材料 81

常用有色金属及合金产品表示方法（摘自GB340—76） 81

铸造青铜及铸造黄铜（摘自GB1176—74） 82

铸造铝合金及锌合金（摘自GB1173—74,GB1175—74） 83

铸造轴承合金（摘自GB 1174—74） 83

青铜加工产品的化学成分及机械性能 84

铜板、铜带、铜管 86

三、非金属材料 86

运输胶带的物理机械性能（GB523—74） 86

橡胶运输带的宽度、布层数及覆盖胶厚度（GB523—74） 87

工业用橡胶板（HG4-400—66,HG4-540—67） 87

夹布压力胶管 88

棉线编织胶管（HG4-405—75） 88

钢丝编织胶管（HG4-406—75） 89

聚氯乙烯硬管（HG2-63—65） 89

聚氯乙烯软管（HG2-64—65） 89

酚醛层压板的物理机械性能及规格（HG2-212—65） 90

轴瓦用布质酚醛层压板的物理机械性能及规格 90

尼龙及增强尼龙的物理机械性能 90

有机玻璃板、棒（HG2-343—66） 91

常用石棉板的规格及性能（JG69—64,JC125—66,GB539—65） 91

石棉刹车带、石棉制动摩擦片、石棉离合器摩擦片的规格及性能（建标48—61,JC123—66,JC124—66） 92

油浸石棉盘根、橡胶石棉盘根的规格及性能（JG68—64,JG67—64） 92

工业用毛毡的规格及性能（FJ314—66） 92

软钢纸板的规格及技术要求（QB365—63） 93

四、有关材料的参考价格 93

热轧圆钢、方钢的价格 93

角钢、槽钢、钢板、铸铁的价格 93

有色金属的价格 93

非金属材料的价格 93

第三章机械制图 94

一、一般规定 94

图纸幅面（GB126—74） 94

图样比例（GB126—74） 94

标题栏格式（Q/ZB56—73） 94

图线（GB126—74） 95

剖面符号（GB126—74） 96

二、图样画法（GB128—74） 96

视图 96

剖视 97

剖面 99

简化画法 99

三、常用零件的规定画法（GB133—74） 100

螺纹及螺纹联接的画法 100

螺纹牙型符号和代号标注示例 101

齿轮、蜗杆及链传动的规定画法 102

花键的画法及尺寸注法 104

弹簧画法 105

四、表面光洁度、镀（涂）层及热处理的代号及标注（GB131—74） 105

表面光洁度与不镀（涂）层代号 105

表面光洁度、镀（涂）层及热处理标注方法 106

五、尺寸注法（GB129—74）与尺寸偏差注法（GB130—74） 107

一般尺寸注法 107

尺寸简化注法 108

各种孔的尺寸注法 109

尺寸偏差注法 110

六、形状和位置公差的代号、注法及公差带的定义和标注示例 111

形位公差符号（摘自GB1182—80） 111

形位公差代号的注法（摘自GB1182—80） 111

形状和位置公差带的定义和示例说明（摘自GB1183—80） 114

七、机动示意图 122

机动示意图中的规定符号（GB138—74） 122

用规定符号表示的机器传动示意图例 128

第四章公差配合、形位公差与表面光洁度 129

一、公差配合及其选择 129

（一）“公差与配合”国家标准（摘自GB1800—79～GB1804—79） 129

基本尺寸1～500mm基孔制配合的轴和基轴制配合的孔新、旧国标对照 130

基本尺寸至500 mm标准公差 130

基孔制与基轴制常用、优先配合 131

基本尺寸至500 mm轴的极限偏差 132

基本尺寸至500 mm孔的极限偏差 139

基本尺寸至500 mm基孔制常用、优先配合的极限间隙或极限过盈 146

基本尺寸至500 mm基轴制常用、优先配合的极限间隙或极限过盈 151

基本尺寸＞500～3150 mm轴的极限偏差 155

基本尺寸＞500～3150 mm孔的极限偏差 156

未注公差尺寸的极限偏差 157

达到各公差等级的加工方法 157

有关配合选择的说明 158

（二）旧“公差与配合”国家标准（GB159～174—59） 160

公差配合的分布（GB159—59） 160

1～500mm基孔制配合（GB164～166—59） 161

1～500mm基轴制配合（GB167～169—59） 163

＞500～10000 mm基孔制配合（GB170～172—59） 165

配合特性及应用举例 167

二、表面形状公差及表面位置公差（摘自GB1184—80） 168

直线度、平面度公差 168

圆度、圆柱度公差 169

同轴度、对称度、圆跳动和全跳度公差 169

平行度、垂直度、倾斜度公差 170

三、表面光洁度 170

表面光洁度分级（GB1031—68） 171

与配合精度相适应的最低表面光洁度 171

零件表面光洁度选择 172

第五章一般标准和规范 173

一、一般标准 173

标准直径（JB176—60）和标准长度（JB177—60） 173

标准锥度（GB157—59） 174

刀杆的锥度 174

锥度和角度公差（JB1—59） 175

60°中心孔（GB145—59） 175

90°中心孔（Q/ZB133—73） 176

轴与套的倒角和倒圆半径（JB5—59） 176

圆形零件自由表面过渡圆角半径（Q/ZB 138—73） 177

静配合联接零件嵌入倒角 177

砂轮越程槽（JB3—59） 177

T形槽（GB158—59） 178

燕尾槽（Q/ZB135—73） 178

滚入字齿轮退刀槽（Q/ZB134—73） 178

插齿空刀槽（Q/ZB134—73） 179

刨切越程槽 179

弧形槽端部半径（GR54—60） 179

滚花（JB2—59） 180

二、铸件设计一般规范 180

最小壁厚 180

外壁、内壁与筋的厚度 180

铸造内圆角（Q/ZB156—73） 181

铸造外圆角（Q/ZB157—73） 181

铸造斜度（Q/ZB158—73） 182

铸造过渡斜度（Q/ZB155—73） 182

三、机械零件结构设计注意事项 182

第二篇联接与紧固 187

第六章螺纹 187

一、螺纹的种类、特点和应用 187

二、普通螺纹 188

直径和螺距（GB193—63） 188

普通螺纹基本尺寸（GB196—63） 189

三、管螺纹 191

管路旋入端用普通螺纹尺寸系列（GB1414—78） 191

55°圆柱管螺纹尺寸 191

55°圆锥管螺纹尺寸 192

60°圆锥螺纹尺寸 193

米制锥螺纹尺寸（GB1415—78） 193

四、梯形螺纹（GB784—65） 194

牙型尺寸 194

直径与螺距 194

基本尺寸 195

梯形螺纹的最大旋合长度推荐值 196

梯形螺纹公差（GB785—65） 197

五、30°锯齿形螺纹（JB923—66） 198

牙形尺寸 198

直径与螺距 198

基本尺寸 199

最大旋合长度 199

锯齿形螺纹公差 200

六、螺纹零件的结构要素 201

螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角…（GB3—79） 201

粗牙螺栓、螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸 203

地脚螺栓孔和凸缘（Q/ZB144—73） 203

紧固件通孔及沉头座尺寸（GB152—76） 204

扳手空间 206

第七章螺纹联接 207

一、螺纹紧固件联接的基本类型及其应用 207

二、螺纹联接的计算 207

（一）单个螺栓的计算 207

（二）螺栓组的受力分析 208

（三）螺栓的许用轴向载荷 210

（四）螺纹紧固件的常用材料 210

三、螺纹联接的标准元件及挡圈 211

（一）螺栓 211

（二）螺柱 220

（三）螺钉 222

（四）螺母 229

（五）垫圈 236

（六）挡圈 243

第八章键、花键、销及过盈联接 253

一、键联接 253

（一）键的类型、特点和应用 253

（二）键的选择及联接的强度校核 254

（三）键的标准 255

1．平键 255

2．薄型平键 258

3．半圆键 259

4．键槽宽度b的公差 259

5．楔键 260

6．切向键 262

二、花键联接 264

（一）花键联接的类型、特点和应用 264

（二）花键联接的强度校核 264

（三）矩形花键（GB1144—74） 265

（四）渐开线花键（GB1104—72） 267

三、销联接 271

（一）销的类型、特点和应用 271

（二）销的选择和联接的强度校核 272

（三）销的标准 273

四、过盈联接 278

（一）圆柱面过盈联接 278

1．圆柱面过盈联接的计算 278

2．圆柱面过盈联接的合理结构 283

（二）圆锥面过盈联接 284

1．液压装拆的圆锥面过盈联接 284

2．螺母压紧的圆锥面过盈联接 285

（三）弹性环联接 285

第九章铆接与焊接 287

一、铆接 287

（一）铆接的应用 287

（二）铆接中的元件 287

（三）钢结构铆缝的结构参数 288

（四）有色金属或异种材料铆缝的结构参数 288

（五）钢结构铆缝的计算 288

（六）铆钉标准 289

二、焊接 291

（一）焊接的基本知识 291

（二）电焊条 295

（三）焊缝代号 299

1．基本符号 299

2．辅助符号 300

3．引出线 300

4．焊缝尺寸符号及其标注方法 301

（四）焊接方法的标注 302

（五）焊接接头的基本型式与尺寸 302

（六）焊接接头的强度计算 310

（七）焊接接头设计时应注意的事项 312

第三篇机械传动 314

各种传动型式的基本特性 314

各种传动外廓尺寸、质量和成本的比较 315

传动运动和动力计算中的几个常用公式 315

第十章带传动 316

一、三角胶带传动 316

（一）三角胶带的标准和规格 316

（二）三角胶带传动的设计计算 316

（三）三角带轮 320

二、平型带传动 324

（一）规格 324

（二）平型传动胶带的设计计算 325

（三）平型带轮 326

三、同步齿形带传动 328

（一）聚氨酯同步齿形带的结构和规格 328

（二）同步齿形带传动的设计计算 329

（三）同步齿形带带轮 331

四、带传动的张紧 333

（一）张紧方法 333

（二）张紧力的控制 334

第十一章套筒滚子链传动 336

一、套筒滚子链的基本参数和尺寸 336

二、套筒滚子链的设计计算 337

（一）主要失效形式 337

（二）链传动的极限功率Plim 337

（三）设计计算 337

1．v≥0.6m/s链传动的设计计算方法 337

2．v＜0.6m/s的低速链设计计算方法 339

三、套筒滚子链链轮 342

（一）套筒滚子链链轮主要尺寸 342

（二）链轮齿形 344

1．端面齿形 344

2．轴面齿形 345

3．简化端面齿形 345

（三）套筒滚子链链轮公差和技术要求 346

（四）链轮材料及齿面硬度 346

（五）链轮结构 347

四、链传动的布置、张紧及润滑 347

（一）链传动的布置 347

（二）链传动的张紧 348

1．调整中心距张紧 348

2．以张紧装置张紧 349

（三）链传动的润滑 350

1．润滑方式的选择 350

2．润滑方式 350

3．润滑油的选择 351

第十二章渐开线圆柱齿轮传动 353

一、渐开线圆柱齿轮基准齿形及模数系列 353

二、圆柱齿轮传动几何尺寸计算 355

（一）圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式 355

（二）外啮合齿轮变位系数的选择 367

（三）重合度ε的计算 369

1．计算公式 369

2．计算线图 369

（四）圆柱齿轮传动几何尺寸计算附表 371

三、圆柱齿轮传动的设计计算 382

（一）圆柱齿轮的作用力计算 382

（二）主要参数的选择 382

1．齿数比u 382

2．齿数z 382

3．模数m 382

4．螺旋角β 383

5．齿宽系数〓 383

（三）主要尺寸的初步确定 383

（四）齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度校核计算 387

1． 计算公式 387

2．计算中的有关数据及各系数的确定 387

（五）开式齿轮传动的计算特点 395

（六）齿轮的材料 396

四、圆柱齿轮的结构 400

五、渐开线圆柱齿轮精度制（80年国标报批稿） 403

（一）误差的定义和代号 403

（二）精度等级 405

（三）齿轮公差与检验 405

（四）齿轮副的接触斑点 406

（五）齿轮副侧隙 406

（六）其他 406

（七）齿轮精度的标注 406

（八）齿轮精度数值表 407

（九）公差或极限偏差的计算式与关系式 412

六、渐开线圆柱齿轮零件工作图示例 413

第十三章 圆锥齿轮传动 415

一、圆锥齿轮传动的分类及特点 415

二、圆锥齿轮传动的几何尺寸计算 416

三、圆锥齿轮传动的设计计算 421

（一）圆锥齿轮的作用力计算 421

（二）初步确定主要尺寸 421

（三）强度校核 422

四、圆锥齿轮结构 425

五、圆锥齿轮传动公差 426

六、圆锥齿轮工作图 432

第十四章 圆弧齿轮传动 434

一、圆弧齿轮传动的类型、特点和应用 434

二、单圆弧齿轮的基准齿形 435

三、单圆弧齿轮传动基本参数的选择 436

（一）法面模数mn 436

（二）重合度ε 436

（三）螺旋角β 437

（四）齿宽系数φ〓a=b/a 437

四、单圆弧齿轮的几何计算 437

五、单圆弧齿轮传动的强度计算 439

（一）主要尺寸的初步确定 439

（二）齿面接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度的校核计算 442

六、圆弧齿轮传动的精度制 445

（一）误差的定义和代号 445

（二）精度等级 448

（三）传动侧隙jn 448

（四）精度和侧隙的标注方法 449

（五）推荐的检验项目 449

（六）偏差公差的数值 449

七、双圆弧齿轮传动 454

（一）双圆弧齿轮传动的特点 454

（二）双圆弧齿轮的基准齿形 454

（三）双圆弧齿轮的啮合特点 456

（四）几何尺寸计算 457

第十五章蜗杆传动 458

一、概述 458

二、圆柱蜗杆传动 458

（一）圆柱蜗杆传动的基本参数 458

（二）圆柱蜗杆传动的几何尺寸 462

（三）圆柱蜗杆传动承载能力的计算 463

1．齿上力的分析及滑动速度 463

2．圆柱蜗杆传动强度计算 463

3．蜗杆传动的效率及散热计算 465

（四）实现合理啮合部位和制造“人工油涵”的措施 468

（五）蜗杆、蜗轮的结构 469

（六）普通蜗杆传动公差 470

（七）例题及工作图 479

三、圆弧面蜗杆传动 482

（一）直线型圆弧面蜗杆传动的基本参数及几何计算 482

（二）圆弧面蜗杆的修正 482

（三）圆弧面蜗杆传动承载能力计算 486

（四）圆弧面蜗杆传动的公差 486

附录 国际单位制简介 490

参考文献 497