机械设计手册 单行本 常用设计资料 第6版PDF电子书下载

第1篇 一般设计资料 3

第1章 常用基础资料和公式 3

1 常用资料和数据 3

2 法定计量单位和常用单位换算 13

2.1 法定计量单位 13

2.2 常用单位换算 31

3 优先数和优先数系 39

3.1 优先数系（摘自GB/T 321—2005、GB/T 19763—2005） 39

3.2 优先数的应用示例 42

4 数表与数学公式 45

4.1 数表 45

4.2 物理科学和技术中使用的数学符号（摘自GB 3102.11—1993） 47

4.3 数学公式 53

5 常用力学公式 100

5.1 运动学、动力学基本公式 100

5.2 材料力学基本公式 112

5.3 接触应力 169

5.4 动荷应力 173

5.5 厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力 177

5.6 平板中的应力 182

5.7 压杆、梁与壳的稳定性 190

第2章 铸件设计的工艺性和铸件结构要素 203

1 铸造技术发展趋势及新一代精确铸造技术 203

2 常用铸造金属的铸造性和结构特点 212

3 铸件的结构要素 217

4 铸造公差（摘自GB/T 6414—1999） 222

5 铸件设计的一般注意事项（摘自JB/ZQ 4169—2006） 223

6 铸铁件（摘自JB/T 5000.4—2007）、铸钢件（摘自JB/T 5000.6—2007）、有色金属铸件（摘自JB/T 5000.5—2007）等铸件通用技术条件 231

第3章 锻造、冲压和拉深设计的工艺性及结构要素 233

1 锻造 233

1.1 金属材料的可锻性 233

1.2 锻造零件的结构要素（摘自GB/T 12361—2003、JB/T 9177—1999） 234

1.3 锻件设计注意事项 239

1.4 锻件通用技术条件（碳素钢和合金结构钢）（摘自JB/T 5000.8—2007） 241

2 冲压 241

2.1 冷冲压零件推荐用钢 241

2.2 冷冲压件的结构要素 242

2.3 冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差（摘自GB/T 13914、13915、13916—2013）、未注公差尺寸的极限偏差（摘自GB/T 15055—2007） 246

2.4 冷挤压件结构要素 252

2.5 冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项 254

3 拉深 257

3.1 拉深件的设计及注意事项 257

3.2 无凸缘圆筒形件的拉深（JB/T 6959—2008） 259

3.3 有凸缘圆筒形件的拉深 260

3.4 无凸缘椭圆形件的拉深 262

3.5 无凸缘盒形件的拉深 264

4 压边（JB/T 6959—2008） 265

4.1 压边拉深的条件 265

4.2 压边载荷的计算 266

4.3 压边方式的选择 266

4.4 压机能力的选择 266

5 模具结构设计（JB/T 6959—2008） 266

5.1 模具的结构形式 266

5.2 模具的圆角半径 267

5.3 模具间隙的确定 267

第4章 焊接和铆接设计工艺性 268

1 焊接 268

1.1 金属常用焊接方法分类、特点及应用 268

1.2 金属的可焊性 272

1.3 焊接材料及其选择 278

1.4 焊缝 352

1.5 焊接结构的一般尺寸公差和形位公差（摘自GB/T 19804—2005） 392

1.6 钎焊 395

1.7 塑料焊接 408

1.8 焊接结构设计注意事项 409

2 铆接 415

2.1 铆接设计注意事项 415

2.2 型钢焊接接头尺寸、螺栓和铆钉连接规线、最小弯曲半径及截切 416

3 焊接件通用技术条件（摘自JB/T 5000.3—2007） 425

第5章 零部件冷加工设计工艺性与结构要素 427

1 金属材料的切削加工性 427

2 一般标准 430

3 冷加工设计注意事项 441

4 切削加工件通用技术条件（重型机械）（摘自JB/T 5000.9—2007） 452

第6章 热处理 455

1 钢铁热处理 455

1.1 铁-碳合金平衡图及钢的结构组织 455

1.2 热处理方法分类、特点和应用 457

1.3 常用材料的热处理 477

1.4 如何正确地提出零件的热处理要求 496

1.5 热处理对零件结构设计的要求 519

2 有色金属热处理 529

2.1 有色金属材料热处理方法及选用 529

2.2 铝及铝合金热处理 530

2.3 铜及铜合金热处理 533

2.4 钛及钛合金热处理 534

2.5 镁合金的热处理 535

第7章 表面技术 538

1 表面技术的分类和功能 538

1.1 表面技术的含义和分类 538

1.2 表面技术的功能 539

2 不同表面技术的特点 542

2.1 表面技术的特点与应用 542

2.2 各种薄膜气相沉积技术的特点对比 550

3 机械产品表面防护层质量分等分级（JB/T 8595—1997） 551

3.1 技术要求 552

3.2 试验方法 553

3.3 检验规则 553

3.4 试验结果的判断及复试要求 553

4 电镀 554

5 复合电镀 559

6 （电）刷镀 561

7 纳米复合电刷镀 565

8 热喷涂 568

9 塑料粉末热喷涂 579

10 钢铁制件粉末镀锌（摘自JB/T 5067—1999） 583

11 化学镀、热浸镀、真空镀膜 584

12 化学转化膜法（金属的氧化、磷化和钝化处理）和金属着色处理 585

13 喷丸、滚压和表面纳米化 587

14 高能束表面强化技术 590

15 涂装 597

16 复合表面技术 610

16.1 以增强耐磨性为主的复合涂层 610

16.2 以增强耐蚀性为主的复合涂层 625

16.3 以增强固体润滑性为主的复合涂层 632

16.4 以提高疲劳强度等综合性能的表面复合涂层 642

17 陶瓷涂层 643

18 表面技术的设计选择 646

18.1 表面（复合表面）技术设计选择的一般原则 646

18.2 涂覆层界面结合的类型、原理和特点 649

18.3 镀层和不同材料相互接触时的接触腐蚀等级 651

18.4 镀层厚度系列及应用范围 652

18.5 不同金属及合金基体材料的镀覆层的选择 658

18.6 表面处理的表示方法 659

19 有色金属表面处理 662

19.1 铝及铝合金的氧化与着色 662

19.2 镁合金的表面处理 665

第8章 装配工艺性 668

1 装配类型和方法 668

2 装配工艺设计注意事项 668

3 转动件的平衡 677

3.1 基本概念 677

3.2 静平衡和动平衡的选择 678

3.3 平衡品质的确定（摘自GB/T 9239.1～9239.2—2006） 678

3.4 转子许用不平衡量向校正平面的分配（摘自GB/T 9239.1～9239.2—2006） 680

3.5 转子平衡品质等级在图样上的标注方法（参考） 682

4 装配通用技术条件（摘自JB/T 5000.10—2007） 683

4.1 一般要求 683

4.2 装配连接方式 683

4.3 典型部件的装配 684

4.3.1 滚动轴承 684

4.3.2 滑动轴承 685

4.3.3 齿轮与齿轮箱装配 687

4.3.4 带和链传动装配 687

4.3.5 联轴器装配 688

4.3.6 制动器、离合器装配 688

4.4 平衡试验及其他 688

4.5 总装及试车 689

5 配管通用技术条件（摘自JB/T 5000.11—2007） 689

第9章 工程用塑料和粉末冶金零件设计要素 693

1 工程用塑料零件设计要素 693

1.1 塑料分类、成形方法及应用 693

1.2 工程常用塑料的选用 694

1.3 工程用塑料零件的结构要素 695

1.4 塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙 696

1.5 工程用塑料零件的设计注意事项 697

2 粉末冶金零件设计要素 700

2.1 粉末冶金的特点及主要用途 700

2.2 粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度 700

2.3 粉末冶金零件设计注意事项 700

第10章 人机工程学有关功能参数 703

1 人体尺寸百分位数在产品设计中的应用 703

1.1 人体尺寸百分位数的选择（摘自GB/T 12985—1991） 703

1.2 以主要百分位和年龄范围的中国成人人体尺寸数据（摘自GB/T 10000—1988） 705

1.3 工作空间人体尺寸（摘自GB/T 13547—1992） 711

1.4 工作岗位尺寸设计的原则及其数值（摘自GB/T 14776—1993） 714

1.4.1 工作岗位尺寸设计 716

1.4.2 工作岗位尺寸设计举例 718

2 人体必需和可能的活动空间 720

2.1 人体必需的空间 720

2.2 人手运动的范围 720

2.3 上肢操作时的最佳运动区域 720

2.4 腿和脚运动的范围 720

3 操作者有关尺寸 721

3.1 坐着工作时手工操作的最佳尺寸 721

3.2 工作坐位的推荐尺寸 722

3.3 运输工具的坐位及驾驶室尺寸 723

3.4 站着工作时手工操作的有关尺寸 723

4 手工操作的主要数据 724

4.1 操作种类和人力关系 724

4.2 操纵机构的功能参数及其选择 726

5 工业企业噪声有关数据 728

6 照明 729

7 综合环境条件的不同舒适度区域和振动引起疲劳的极限时间 729

8 安全隔栅及其他 730

8.1 安全隔栅 730

8.2 梯子（摘自GB 4053.1，4053.2—2009）及防护栏杆（摘自GB 4053.3—2009） 731

8.3 倾斜通道 733

第11章 符号造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则 734

1 符合造型要求的结构设计准则 734

2 符合载荷要求的结构设计准则 735

3 符合公差要求的结构设计准则 740

4 符合材料及其相关因素要求的结构设计准则 742

第12章 装运要求及设备基础 749

1 装运要求 749

1.1 包装通用技术条件（摘自JB/T 5000.13—2007） 749

1.2 有关运输要求 750

2 设备基础设计的一般要求 752

2.1 混凝土基础的类型 752

2.2 地脚螺栓 753

2.3 设备和基础的连接方法及适应范围 754

3 垫铁种类、型式、规格及应用 756

第13章 机械设计的巧（新）例与错例 758

1 巧（新）例 758

1.1 利用差动螺旋和锥面摩擦实现用一个手轮完成粗动和微动调节 758

1.2 多头螺纹半自动车床 759

1.3 中华世纪坛传动方案设计 760

1.4 增力离心离合器 762

1.5 利用陀螺效应改进搅拌设备 764

1.6 磁悬浮列车 765

1.7 超磁致伸缩材料 766

1.8 新巧减速器与无级变速器结构 768

1.8.1 MPS型单级行星减速器 768

1.8.2 四级组合行星减速器 770

1.8.3 QHJLM4000型起重机回转减速器 771

1.8.4 日本RV型减速器 772

1.8.5 新颖NN型少齿差传动带轮减速器 773

1.8.6 紧凑型摆线—NGW组合行星减速器 774

1.8.7 平衡式少齿差减速器 775

1.8.8 二级NGWN行星传动轴装式减速器 776

1.9 新巧无级变速器结构 777

1.9.1 蜗轮—NGW行星传动差动无级变速器 777

1.9.2 NGW行星变速器 777

1.9.3 蜗轮—NW行星传动无级变速器 779

1.10 新颖扭矩加载器（用于封闭功率流传动试验台） 780

1.10.1 二级NGWN行星传动电动同步扭矩加载器 780

1.10.2 谐波传动内藏扭力杆式电动同步扭矩加载器 781

1.11 意大利SERVOMECH公司新型电动推杆 782

1.11.1 蜗轮传动电动推拉杆 782

1.11.2 带过载保护的蜗轮传动电动推拉杆 783

1.11.3 同步带传动电动推拉杆 783

1.12 一种电动推拉杆的行程控制装置 784

1.13 小型化、轻量化的结构 785

1.13.1 利用摆线减速滚筒的输送机 785

1.13.2 改变传动系统改进立式辊磨机（利用锥齿轮—行星齿轮减速器代替锥齿轮—圆柱齿轮减速器） 785

1.14 延长寿命的结构——采用新型非零变位锥齿轮提高齿轮强度和寿命 787

1.15 减小噪声与污染的结构——卧式螺旋污泥脱水机带式无级差速器 788

1.16 直角坐标钻臂的工作装置 789

1.17 单件小批大型活塞环（涨圈）粗加工尺寸的确定 789

1.18 陀螺效应对飞轮轴强度的影响 794

1.19 整机的合理布局 796

1.20 现代轿车自动变速器系统 798

2 错例 801

2.1 引进柴油发动机变螺距气阀弹簧的改进设计 801

2.2 油田抽油机结构改进设计 802

2.3 2Z-X型少齿差减速器无轴向定位 802

2.4 麦芽翻拌机少齿差减速器工艺差、结构笨重 803

2.5 双内啮合二齿差行星减速器设计不当 804

2.6 十字轴式万向联轴器（简称万向轴）十字轴总成结构 805

2.7 计算公式可简化的例子 805

2.8 物料抛掷的阻力系数 806

2.9 架空索道承载索滚子链的蠕动 807

2.10 几种不宜用泵串联的问题 808

2.11 板链式输送机串联的设计错误 809

2.12 转运站位置设置的问题 810

2.13 林木生物质粉碎机创新设计 810

2.14 钛液泵轴封的失效原因及改进设计 811

2.15 齿轮减速机构高速轴无法运行 813

2.16 柴油发电机组隔振系统的自激振荡 813

2.17 交变载荷使橡胶联轴器破损 814

2.18 机车轮对拆装时易损伤车轴和轮毂 814

2.19 某电子保险锁结构的改进设计 815

2.20 ZJ-400罗茨真空泵的设计改进 816

2.21 改进设计的J28型3.3m煤气炉 817

2.22 回路构成不合理 818

2.23 重载下的锁紧回路振动 819

2.24 液控单向阀的泄压方式不合理 819

2.25 拉弯机的液压系统 820

2.26 换向回路没注意滑阀的过渡机能 820

第14章 介绍一种新的计算方法——新微分算子法研究机械振动 822

参考文献 828