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目录 1

第一章常用资料和数据，计量单位和 1

常用数学公式 1

一、常用资料和数据 1

1．手工加油（脂）润滑 107 3

（一）我国的法定计量单位 8

二、计量单位和单位换算 8

（二）计量单位换算 13

（一）一般标准 16

三、一般标准和规范 16

（二）铸件设计一般规范 27

四、常用数学公式 29

（一）代数 29

（二）平面三角 31

（三）微积分 32

五、常用几何公式及截面的力学特性公式 34

第二章机械制图 40

一、基本规定 40

（一）图纸幅面及图框格式 40

（二）标题栏和明细栏 41

（三）比例 42

（四）图线 42

（五）剖面符号 43

二、图样画法 45

（一）视图画法 45

（二）剖视图画法 47

（三）剖面图画法 50

（四）简化画法 51

三、尺寸注法 54

（一）一般尺寸注法 54

（二）各种孔尺寸注法 55

四、公差与配合、形状和位置公差标注 56

（一）尺寸公差与配合注法 56

（二）形状和位置公差的代号、注法及标注示例 58

五、表面粗糙度代号及其注法 62

六、齿轮画法 64

七、螺纹及螺纹紧固件画法 66

八、花键画法 68

九、弹簧画法 68

十、滚动轴承画法 70

十一、中心孔表示法 72

十二、机构运动简图符号 73

（一）机构构件的运动符号 73

（二）运动副符号 73

（三）构件及其组成部分连接的符号 74

（四）多杆机构及其组成部分符号 75

（五）常用机构的符号 77

第三章公差配合、形状与位置公差和 85

表面粗糙度 85

一、尺寸公差与配合 85

（一）标准公差和极限偏差 85

（三）碟簧的技术要求 9 88

（二）基本尺寸至500mm常用、优先配合及选用 100

（三）未注公差尺寸极限偏差 106

（四）公差配合新、旧国标对照 107

二、圆锥公差配合 108

（一）圆锥公差 108

（二）圆锥配合 112

三、形状和位置公差 120

（一）形状和位置公差项目、公差带示例及定义 120

（二）形状和位置公差值及选用 126

（二）表面粗糙度主要评定参数数值及选用 130

（一）表面粗糙度主要评定参数的定义 130

四、表面粗糙度 130

第四章机械工程材料 134

一、铸铁和铸钢 134

二、钢 137

（一）钢的常用热处理及力学性能经验公式 137

（二）钢的牌号、力学性能及应用 138

（三）型钢 154

（四）管材 166

（五）钢板和钢带 168

三、铜及铜合金 170

（一）铸造铜合金、铸造轴承合金 170

（二）铜材 175

四、铝 181

（一）铸铝 181

（二）铝材 182

五、工业用金属丝编织方孔筛网 186

六、工程塑料 188

（一）工程塑料的性能 188

（二）工程塑料制品 194

七、橡胶制品 201

八、其他非金属材料 204

第五章螺纹 207

一、螺纹的种类、特点和应用 207

（一）普通螺纹的基本尺寸 208

二、普通螺纹 208

（二）普通螺纹公差带和配合的标注 212

（一）用螺纹密封的管螺纹 213

三、管螺纹 213

（二）非螺纹密封的管螺纹 214

（三）圆锥管螺纹 216

四、梯形螺纹 217

（一）梯形螺纹的基本尺寸 217

（二）梯形螺纹公差 219

（三）梯形螺纹精度与公差带的选用 223

（四）螺纹标记 223

（一）锯齿形螺纹的基本尺寸 224

五、锯齿形螺纹 224

（二）锯齿形螺纹公差 226

（四）螺纹标记 227

六、螺纹零件的结构要素 227

（三）螺纹的精度与公差带的选用 227

第六章螺纹联接 234

一、螺纹紧固件联接的基本类型及其 234

应用 234

二、螺纹联接的计算 234

（一）单个螺栓的计算 234

（二）螺栓组的受力分析 236

（三）螺栓的许用轴向载荷 237

（四）螺纹紧固件的常用材料 238

（五）例题 238

（一）螺栓 239

三、螺纹联接的标准元件及挡圈 239

（二）双头螺柱 246

（三）螺钉 248

（四）螺母 257

（五）垫圈 265

（六）挡圈 272

一、键联接 284

（一）键的类型、特点和应用 284

第七章键、花键、销联接 284

（二）健联接的强度校核 285

（三）健的标准 286

二、花键联接 294

（一）花键联接的类型、特点和应用 294

（二）矩形花键联接的强度计算 294

（三）矩形花健的标准 295

三、销联接 297

（一）销的类型、特点和应用 297

（二）销的选择和销联接的强度校核 298

（三）销的标准 299

第八章铆、焊和胶接 305

一、铆接 305

（一）常用铆钉种类及应用 305

（二）铆钉的材料 306

（三）铆接件钢结构件的要素 306

（四）钢结构铆缝的计算 307

（五）铆钉标准 308

（一）常用焊接方法的特点与应用 312

二、焊接 312

（二）金属的可焊性 313

（三）焊条 315

（四）焊缝的强度计算 317

（五）焊接设计时应注意的事项 319

1．钢材的成型弯曲 321

2．焊接构件的公差 321

（六）焊接件设计的技术要求 321

（七）焊缝符号表示法 322

1．符号 322

2．符号在图样上的位置 324

3．焊缝尺寸符号及其标注位置 325

（八）坡口的基本形式与尺寸 328

三、胶接 333

（一）胶接及其特点 333

（二）影响胶接强度的因素 334

（三）胶接接头的设计 334

（四）常用胶粘剂的性能和用途 336

一、机器的组成及传动的作用 340

二、传动的常用特性参数 340

第九章机械传动总论 340

三、各种机械传动的特点及其选用的原则 341

（一）各种机械传动的特点和性能 341

（二）机械传动类型的选择 343

1．选择机械传动类型的依据 343

2．机械传动类型选择的原则 343

3．定传动比传动类型的选择 343

4．无级变速传动类型的选择 344

（一）V带的标准 345

一、V带传动 345

第十章带传动 345

（二）V带传动的设计 347

2．结构 353

（三）V带轮 353

1．材料 353

3．V带轮的技术要求 356

4．V带传动设计例题 356

二、平带传动 358

（一）胶帆布带的规格及接头形式 358

（二）平带轮 359

1．平带轮直径及极限偏差 359

3．平带轮轮缘凸面及厚度 360

4．平带轮的结构 360

2．平带轮的宽度 360

（三）胶帆布带传动的设计 362

三、同步带传动 364

（一）同步带参数、类型和规格 364

（二）带轮 366

1．齿形 366

2．带轮宽度 367

3．带轮直径 368

4．带轮挡圈尺寸 370

5．同步带传动的技术要求 370

6．带轮的平衡 371

（三）同步带传动的设计 371

第十一章链传动 376

一、滚子链基本参数和尺寸 376

二、滚子链链轮 377

（一）链轮材料及热处理 377

（二）链轮结构 377

（三）滚子链链轮的主要尺寸 378

2．齿根圆的圆跳动 380

（四）链轮公差 380

1．齿根圆直径公差及检验 380

3．轮坯公差 381

三、滚子链传动的设计 381

（一）主要失效形式 381

（二）链速υ≥0.6m/s滚子链传动的设计 381

（三）链速υ＜0.6m/s滚子链传动的设计 384

（四）滚子链传动设计例题 384

四、链传动的布置、张紧和润滑 386

（一）链传动的布置 386

（二）链传动的张紧 387

2．润滑剂的选择 388

1．润滑方式的选择 388

（三）链传动的润滑 388

第十二章渐开线圆柱齿轮传动 390

一、渐开线圆柱齿轮基本齿廓和模数系列 390

二、圆柱齿轮传动的几何尺寸计算 392

（一）圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式 392

（二）外啮合齿轮变位系数的选择 399

（三）重合度ε的计算 401

1．计算公式 401

2．图解线图 401

（四）圆柱齿轮传动几何尺寸计算及检验有关数表 403

三、渐开线圆柱齿轮传动的设计计算 416

（一）圆柱齿轮的作用力计算 416

（二）主要参数的选择 417

（三）主要尺寸的初步确定 417

1．计算公式 418

（四）齿轮接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度校核计算 418

2．计算中的有关数据及各系数的确定 419

（五）开式齿轮传动的计算特点 430

（六）齿轮的材料 431

四、圆柱齿轮的结构 434

五、渐开线圆柱齿轮精度 437

（一）误差的定义和代号 437

（二）精度等级及其选择 443

（三）侧隙 443

（四）推荐的检验项目 444

（五）图样标注 445

（六）齿轮精度数值表 445

（七）误差的有关关系式 449

六、渐开线圆柱齿轮零件工作图及设计计算实例 449

第十三章圆弧齿轮传动 455

一、圆弧齿轮传动的类型、特点和应用 455

（一）单圆弧齿轮传动 455

（二）双圆弧齿轮传动 456

二、圆弧齿轮传动的啮合特性 457

（一）单圆弧齿轮传动的啮合特性 457

（二）双圆弧齿轮传动的啮合特性 457

三、圆弧齿轮的基准齿形及模数系列 459

（一）单圆弧齿轮的基准齿形 459

（三）圆弧齿轮的模数系列 460

（二）双圆弧齿轮的基准齿形 460

四、圆弧齿轮传动的几何尺寸计算 461

五、圆弧齿轮传动基本参数的选择 464

（一）齿数z和模数m？ 464

（二）重合度εβ 465

（三）螺旋角β 465

（四）齿宽系数φ？、φ？ 465

六、圆弧齿轮传动的强度计算 465

（一）圆弧齿轮传动的强度计算公式 465

（二）各参数符号的意义及各系数的确定 466

七、圆弧圆柱齿轮精度 473

（一）误差的定义和代号 473

（二）精度等级及其选择 474

（三）侧隙 475

（四）推荐的检验项目 475

（六）圆弧齿轮精度数值表 476

（五）图样标注 476

（七）极限偏差及公差有关的关系式 481

八、圆弧圆柱齿轮零件工作图及设计计算实例 481

第十四章锥齿轮传动 486

一、概述 486

（一）分类 486

（二）模数 488

（三）基本齿廓 488

二、直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 489

（一）轮齿受力分析 491

（二）锥齿轮传动的设计计算 491

三、直齿锥齿轮传动的设计 491

（三）锥齿轮传动的强度校核 492

四、锥齿轮结构 494

五、锥齿轮传动设计实例及工作图 495

六、锥齿轮精度 499

（一）定义和代号 499

（二）齿坯的要求 501

（三）齿轮的检验组和公差 501

（四）齿轮副的检验组与公差 501

（五）齿轮副侧隙 501

（六）图样标注 502

（七）锥齿轮公差数值表 502

第十五章蜗杆传动 518

一、概述 518

（一）基本齿廓 519

二、普通圆柱蜗杆基本齿廓和传动的基本参数 519

（二）普通圆柱蜗杆传动的基本参数 520

（三）普通圆柱蜗杆传动的基本几何尺寸计算 523

（一）齿上受力分析和齿面间滑动速度 525

三、普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 525

（二）蜗轮的强度和蜗杆轴的刚度计算 526

（三）蜗杆传动效率和散热计算 528

四、蜗杆、蜗轮的结构 530

五、蜗杆传动设计实例及工作图 531

六、圆柱蜗杆、蜗轮精度 535

（一）术语定义和代号 535

（二）齿坯的要求 536

（三）蜗杆、蜗轮的检验项目与公差 536

（四）蜗杆传动检验的项目和公差 536

（五）蜗杆传动的侧隙规定 536

（六）图样标注 537

（七）圆柱蜗杆、蜗轮公差或极限偏差数值表 537

七、齿轮、蜗杆传动的润滑 547

（一）选择齿轮、蜗杆传动润滑油的一般原则 548

1．闭式传动 548

（二）齿轮传动润滑油的选择 548

2．开式传动 550

（三）蜗杆传动的润滑 550

3．润滑方式的选择 550

第十六章行星齿轮传动 553

一、概述 553

（一）行星齿轮传动的类型与其性能 553

（二）传动比和效率 555

二、主要参数的确定 557

（二）齿数的确定 557

（一）行星轮的数目np 557

（三）变位系数的选择 559

1．NGW型 559

2．NGWN型 569

3．NW型 569

4．确定变位系数的例题 569

（一）受力分析 570

三、行星齿轮传动的强度计算 570

（二）行星传动齿轮的强度计算要点 573

四、结构设计 574

（一）均载机构 574

1．基本构件浮动的均载机构 574

2．采用弹性件的均载机构 576

3．杠杆连动均载机构 578

4．弹性油膜浮动法 580

6．浮动量的计算 580

5．均载方法的评价与选择 580

7．齿式联轴器的设计 581

（二）行星轮的结构 583

（三）行星架的结构 585

五、技术要求 586

（一）齿轮 586

（二）行星架 586

（三）机体和机盖 586

六、设计实例 586

一、螺旋传动的类型和应用 590

第十七章螺旋传动 590

二、滑动螺旋传动 591

（二）滑动螺旋传动的设计 591

（三）滑动螺旋螺母的结构 594

（四）材料和许用应力 595

（五）精度 595

（六）工作图 598

三、滚动螺旋传动 599

（一）工作原理和结构形式 599

2．代号 601

（二）滚珠丝杠副的参数和代号 601

1．主参数 601

（三）滚珠丝杠副的精度 603

（四）材料及热处理 605

（五）滚珠丝杠幅的选择计算 605

（六）滚珠丝杠副工作图 606

（七）滚珠丝杠副产品规格 606

第十八章轴 611

一、轴的材料 611

（一）初步估计轴径 613

1．按转矩估算法 613

二、轴的结构设计 613

2．类比法 615

3．经验法 615

（二）轴的结构设计 615

三、轴的强度计算 622

（一）轴的受力简化 622

（二）轴上受力分析、弯矩与转矩图 623

1．轴的疲劳强度校核 624

（三）按当量弯矩计算轴径 624

（四）轴的安全系数校核 624

2．轴的静强度校核 625

四、轴的刚度计算 631

（一）轴的弯曲刚度计算 631

（二）轴的扭转刚度计算 632

五、轴的设计实例 633

六、工作图 640

第十九章滑动轴承 641

一、概述 641

二、非液体摩擦轴承 642

（一）径向滑动轴承 642

1．结构型式 642

2．轴颈的工作宽度B 642

3．轴承的验算 642

4．轴颈与轴瓦的配合 642

2．推力轴承的验算 643

1．推力滑动轴承的结构型式 643

（二）推力滑动轴承 643

三、液体动压轴承 644

（一）径向轴承 644

1．设计计算 644

2．参数选择 648

（二）推力轴承 650

1．固定瓦推力轴承 650

2．摆动瓦推力轴承 654

（一）润滑剂的选择 656

四、滑动轴承的润滑 656

（二）润滑方式的选择 657

五、轴承材料 657

六、轴瓦 659

（一）径向轴瓦 659

1．金属轴套 659

2．尼龙轴套 663

3．粉末冶金轴套 665

4．橡胶轴套 668

5．轴承合金轴瓦 669

（二）推力轴瓦 669

（三）润滑槽 679

（一）径向滑动轴承座 681

七、滑动轴承座 681

（二）滑动轴承座的技术要术 685

第二十章滚动轴承 686

一、滚动轴承的类型及特性 686

二、滚动轴承代号 690

（一）基本代号 690

1．轴承内径代号 690

4．轴承类型 691

（一）螺杆受载情况 691

3．轴承宽度（高度）系列 691

2．轴承直径系列 691

2．轴承的转速 692

4．安装与拆卸 692

3．调心性能 692

5．轴承的结构型式 692

（三）补充代号 692

（一）滚动轴承的类型选择 692

三、滚动轴承的选择计算 692

（二）前置代号 692

1．轴承负荷 692

（二）滚动轴承的选择计算 693

1．滚动轴承的失效形式 693

2．滚动轴承的寿命计算 693

3．滚动轴承的静负荷计算 697

最小轴向负荷 698

5．推力轴承和推力角接触轴承的 698

4．滚动轴承的极限转速 698

6．例题 699

四、滚动轴承主要尺寸和性能表 700

（一）深沟球轴承 700

（二）调心球轴承 705

（三）角接触球轴承 710

（四）圆柱滚子轴承 714

（五）滚针轴承 729

（六）调心滚子轴承 730

（七）圆锥滚子轴承 739

（八）推力轴承 752

五、滚动轴承附件 767

六、滚动轴承组合的结构设计 776

（一）滚动轴承的配合 776

（二）滚动轴承的轴向紧固 779

（三）滚动轴承的游隙 780

1．润滑剂的选择 781

2．油润滑 781

（四）滚动轴承的润滑 781

3．脂润滑 782

4．固体润滑 783

七、滚动轴承座 784

第二十一章联轴器、离合器 788

一、联轴器 788

（一）联轴器的性能、特点和应用 788

（二）联轴器的选择 789

（三）常用联轴器的尺寸和性能参数 792

二、离合器 828

（一）离合器的选择 828

（二）电磁离合器的种类及规格 828

第二十二章减速器 832

一、一般减速器设计资料 832

（一）常用减速器的型式和应用 832

（二）减速器的基本参数 834

（三）减速器的典型结构 837

（四）减速器箱体结构尺寸 851

1．轴承盖和套杯 855

（五）减速器附件 855

2．油标、油尺和视孔盖 857

3．通气塞和通气器 858

4．油摩 859

（六）圆柱齿轮减速器通用技术条件 860

1．齿轮副的技术要求 860

2．箱体制造技术要求 865

3．装配技术要求 866

4．箱体工作图 866

（一）圆柱齿轮减速器 866

1．外形尺寸及装配形式 866

二、标准减速器 866

2．减速器的承载能力及选用方法 871

（二）ZJ型轴装式减速器 881

1．减速器的型式和型号表示方法 881

2．外形及安装尺寸 882

3．性能及技术数据 883

（三）起重机减速器 883

1．型式、中心距和型号表示方法 883

2．减速器外形尺寸 886

3．减速器的承载能力和选择方法 889

（四）起重机底座式减速器 894

（五）起重机用QS型减速器 897

1．型式及型号标记示例 897

2．外形及安装尺寸 898

3．减速器的承载能力和选择方法 900

（六）运输机械用减速器 901

1．减速器的型式和标记示例 901

2．外形尺寸 902

3．减速器的承载能力和选择方法 902

（七）圆弧圆柱蜗杆减速器 910

1．减速器的型式与型号表示方法 910

2．减速器的外形尺寸 911

3．减速器的承载能力和选择方法 911

（八）ZZ行星齿轮减速器 924

1．减速器的型式和标记示例 924

2．减速器的外形尺寸 924

3．减速器的承载能力和选择方法 924

2．外形尺寸和承载能力 933

1．结构型式和标记示例 933

（九）摆线针轮减速器 933

（十）谐波减速器 935

1．外形及安装尺寸 935

2．性能 936

3．工作寿命计算 938

第二十三章摩擦轮传动和无级变速器 939

一、摩擦轮传动 939

（一）圆柱摩擦轮传动设计计算 939

（二）槽形摩擦轮传动设计计算 940

（三）圆锥摩擦轮传动设计计算 940

（四）圆柱一圆盘摩擦轮传动 940

（五）摩擦轮的结构和材料 941

（六）压紧方法 942

二、无级变速器 942

（一）多盘式无级变速器 942

1．种类和代号 942

2．多盘式无级变速器的技术参数和尺寸 943

（二）XZW型行星锥轮无级变速器 947

2．XZW型行星锥轮无级变速器的尺寸 949

1．种类、特性曲线和代号 949

（三）V带式无级变速器 956

1．种类和代号 956

2．MWB型无级变速器技术参数和尺寸 956

（四）齿链式无级变速器 957

1．种类和代号 957

参数和尺寸 958

2．P型齿链式无级变速器的技术 958

3．选择举例 961

第二十四章弹簧 962

一、圆柱螺旋弹簧 962

（一）圆柱螺旋弹簧的特性、应用与分类 962

（二）普通圆柱螺旋弹簧的型式与尺寸系列 962

（三）弹簧材料及许用应力 964

（四）圆柱螺旋压缩、拉伸弹簧的 968

设计 968

1．压缩、拉伸弹簧的负荷——变形图 968

2．设计计算 969

3．圆柱螺旋压缩弹簧的尺寸及参数 970

4．验算弹簧的稳定性、钩环强度、 974

疲劳强度和共振 974

5．组合弹簧设计计算 975

6．设计计算例题 975

（五）扭转弹簧的设计 978

（六）普通圆柱螺旋弹簧的技术要求 979

（一）碟形弹簧的结构特点、特性及分类 981

二、碟形弹簧 981

（二）碟形弹簧的设计计算 984

1．单片碟簧的计算 984

2．组合碟簧的计算 986

3．碟簧的载荷分类、材料及许用应力 986

（一）橡胶弹簧的特性 991

三、橡胶弹簧 991

（二）橡胶弹簧的设计计算 992

（三）橡胶弹簧的材料和使用寿命 995

第二十五章起重件 996

一、起重机构的工作级别 996

（一）机构利用等级 996

（二）机构载荷状态 996

（三）机构工作级别 996

二、钢丝绳 998

（一）钢丝绳分类 998

（二）钢丝绳标记 999

（三）钢丝绳的选择 999

（四）钢丝绳标准 1001

三、滑轮与卷筒 1010

（一）一般规定 1010

（二）滑轮 1010

（三）卷筒 1012

1．卷筒的结构 1012

2．卷筒的几何尺寸 1012

3．钢丝绳端在卷筒上的固定 1012

4．卷筒的强度计算 1016

5．卷筒组 1017

四、绳具 1018

（一）钢丝绳夹 1018

（二）钢丝绳用楔形接头 1021

五、吊钩和吊耳 1023

（一）吊钩 1023

（二）吊耳 1024

六、制动器 1029

（一）制动器的选择 1029

2．载荷转矩计算 1030

（二）制动器的设计计算 1030

1．制动转矩的计算 1030

3．传动系统的等效飞轮矩 1031

（三）块式制动器 1032

（四）带式制动器 1041

七、车轮 1045

（一）概述 1045

（二）车轮的设计计算 1045

（三）圆柱车轮的型式和基本尺寸 1046

（三）弹簧缓冲器与橡胶缓冲器 1052

（一）概述 1052

（二）撞击力和撞击动能的计算 1052

八、缓冲器 1052

第二十六章润滑及密封 1058

一、润滑剂 1058

（一）润滑油 1058

1．润滑油的主要性能指标 1058

2．常用润滑油的牌号、性能及应用 1059

2．常用润滑脂的牌号、性能及应用 1066

1．润滑脂的主要性能指标 1066

（二）润滑脂 1066

1．固体润滑剂的特点 1068

（三）固体润滑剂 1068

2．常用固体润滑材料及其使用范围与方法 1069

（四）添加剂 1070

二、润滑剂的选择 1070

（一）润滑剂的选用原则 1070

1．润滑剂类型的选用 1070

2．润滑剂牌号的选用 1070

4．飞溅润滑 1073

6．油雾润滑 1073

5．压力循环润滑 1073

（二）各类机械及其零件的润滑剂选用 1073

3．油环、油链或油勺润滑 1073

2．滴油润滑 1073

三、润滑方式 1073

7．环下润滑 1076

8．集中润滑 1077

（一）油杯 1081

四、润滑装置 1081

（二）油枪 1084

（三）油标 1085

（四）油雾润滑装置 1089

（五）稀油集中润滑装置 1089

1．XHZ型稀油润滑装置 1089

2．QRZE型集中润滑装置 1092

（六）干油集中润滑装置 1092

（一）常用密封类型 1100

五、密封 1100

（二）常用密封元件及结构尺寸 1102

第二十七章电器设备 1115

一、常用电动机特点及用途 1115

二、常用电动机规格 1117

（一）一般异步电动机 1117

（二）变速异步电动机 1141

（三）起重及冶金用电动机 1142

（四）防爆异步电动机 1148

（五）直流电动机 1152

三、行程开关 1157