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第1章 常用数据和资料 1

1.1 国内外常用标准代号 1

1.2 法定计量单位和单位换算关系 2

1.2.1 法定计量单位（GB 3100—1993） 2

1.2.2 常用计量单位换算 3

1.3 常用材料 6

1.3.1 黑色金属硬度及强度换算 6

1.3.2 低碳钢硬度及强度换算 8

1.3.3 常用材料弹性模量及泊松比 9

1.3.4 常用材料的密度 9

1.3.5 常用材料线膨胀系数 10

1.3.6 常用材料的熔点、热导率及比热容 10

1.3.7 常用材料极限强度的近似关系 10

1.3.8 机械传动和轴承的效率 11

1.3.9 常用材料及物体的摩擦因数 12

1.3.10 滚动摩擦力臂 13

第2章 机械结构设计标准和规范 14

2.1 机械结构要素设计的一般标准和规范 14

2.1.1 标准尺寸 14

2.1.2 机器轴高 15

2.1.3 机器轴伸 16

2.1.4 棱体的角度与斜度系列 19

2.1.5 圆锥的锥度与锥角系列 20

2.1.6 中心孔 22

2.1.7 插齿、滚齿退刀槽 22

2.1.8 刨切、插切越程槽 23

2.1.9 燕尾槽 23

2.1.10 弧形槽端部半径 24

2.1.11 滚花 24

2.1.12 分度盘和标尺刻度 24

2.1.13 砂轮越程槽 25

2.1.14 齿轮滚刀外径尺寸 25

2.1.15 零件倒圆与倒角 26

2.1.16 圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合连接轴用倒角 26

2.1.17 球面半径 26

2.1.18 T形槽和T形槽螺栓头部尺寸（GB/T 158—1996） 27

2.2 铸件设计一般规范 29

2.2.1 铸件最小壁厚和最小铸孔尺寸 29

2.2.2 铸造斜度 30

2.2.3 铸造圆角半径 30

2.2.4 铸件壁厚的过渡与壁的连接形式及其尺寸 31

2.2.5 铸件加强肋的尺寸 33

2.2.6 压铸件设计的基本参数 33

2.3 锻件设计一般规范 34

2.3.1 模锻件的锻造斜度和最小内外圆角半径 34

2.3.2 模锻件肋的高宽比和最小距离 34

2.3.3 模锻件的凹腔和冲孔连皮尺寸 35

2.3.4 锻件腹板上冲孔的限制 35

2.4 冲压件设计一般规范 36

2.4.1 冲裁件 36

2.4.2 拉延伸件 38

2.4.3 成形件 39

2.4.4 弯曲件 41

2.5 焊接件结构设计一般规范 42

2.5.1 金属材料的焊接性和适用的焊接方法 42

2.5.2 钢材焊接的坡口的形式和尺寸 45

2.5.3 非铁金属焊接坡口的形式及尺寸 49

2.5.4 焊缝符号和标注方法 53

2.5.5 焊接件结构的设计原则 58

2.6 塑料件设计一般规范 60

第3章 机械制图 63

3.1 机械制图基本标准 63

3.1.1 图纸幅面和格式 63

3.1.2 图样比例 64

3.1.3 标题栏和明细栏（GB/T 10609.1 —2008、GB/T 10609.2 —2009） 64

3.1.4 图线 65

3.1.5 剖面符号 66

3.1.6 剖面区域表示法 67

3.2 图样画法规定 69

3.2.1 投影法（GB/T 14692—2008） 69

3.2.2 图样简化表示法 70

3.3 尺寸注法 75

3.4 中心孔表示法 84

3.5 常用零件的表示法 85

3.5.1 螺纹及螺纹紧固件表示法 85

3.5.2 花键表示法 88

3.5.3 滚动轴承表示法 89

3.5.4 齿轮表示法 91

3.5.5 弹簧表示法 92

3.5.6 动密封圈表示法 94

3.6 机构运动简图图形符号（GB/T 4460—2013） 97

第4章 极限与配合、形状与位置公差和表面结构 105

4.1 极限与配合 105

4.1.1 公差、偏差和配合的基本规定 105

4.1.2 标准公差数值 106

4.1.3 公差带及其选择 106

4.1.4 公差与配合的选择 108

4.1.5 孔、轴的极限偏差 116

4.1.6 未注公差的线性和角度尺寸的一般公差（GB/T 1804—2000） 146

4.1.7 圆锥公差 147

4.2 几何公差形状、方向、位置和跳动公差 149

4.2.1 形状、方向、位置和跳动公差标注 149

4.2.2 形状、方向、位置、跳动公差值 154

4.3 表面结构的表示法 159

4.3.1 概述 159

4.3.2 表面粗糙度参数及其数值 159

4.3.3 表面结构的图形符号、代号及其标注（GB/T 131—2006） 160

4.3.4 选用表面粗糙度评定参数值的参考图表 167

第5章 常用材料 170

5.1 金属材料常用力学性能指标 170

5.2 钢铁材料（黑色金属） 171

5.2.1 碳素结构钢和低合金结构钢牌号和性能 171

5.2.2 合金结构钢 177

5.2.3 特殊用途钢 183

5.2.4 钢的型材、板材、管材和线材 189

5.2.5 铸钢牌号和性能 213

5.2.6 铸铁牌号和性能 215

5.3 非铁合金 220

5.3.1 铜和铜合金 220

5.3.2 铝和铝合金 233

5.4 非金属材料 240

5.4.1 橡胶 240

5.4.2 塑料的分类、名称和应用 244

第6章 螺纹和螺纹连接 248

6.1 常用螺纹 248

6.1.1 普通螺纹 248

6.1.2 小螺纹 250

6.1.3 梯形螺纹（GB/T 5796.1 ～5796.3 —2005） 250

6.1.4 锯齿形（3°、30°）螺纹 252

6.1.5 55°密封管螺纹（GB/T 7306.1 —2000） 252

6.1.6 60°密封管螺纹（GB/T 12716—2011） 254

6.1.7 55°非密封管螺纹（GB/T 7307—2001） 255

6.1.8 用于管路的普通螺纹系列 256

6.1.9 80°非密封管螺纹（GB/T 29537—2013） 257

6.2 螺纹紧固件的性能等级和常用材料 259

6.3 螺纹连接的常用标准元件 260

6.3.1 螺栓 260

6.3.2 螺柱 279

6.3.3 螺母 281

6.3.4 螺钉 298

6.3.5 垫圈 327

6.4 螺纹零件的结构要素 333

6.4.1 螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角 333

6.4.2 螺钉拧入深度和钻孔深度 334

6.4.3 螺栓钻孔直径和沉孔尺寸 335

6.4.4 扳手空间 336

6.5 轴系零件的紧固件 337

第7章 轴毂连接 351

7.1 键连接 351

7.1.1 键连接的类型、尺寸、公差配合和表面粗糙度 351

7.1.2 键的选择和键连接的强度校核计算 360

7.2 花键连接 361

7.2.1 花键连接的强度校核计算 361

7.2.2 矩形花键连接 361

7.2.3 渐开线花键连接 364

7.3 圆柱面过盈连接计算 366

7.4 胀紧连接套（GB/T 28701—2012） 368

7.4.1 概述 368

7.4.2 基本参数和主要尺寸 369

7.4.3 胀紧连接套的材料 381

7.4.4 按传递负荷选择胀套的计算 382

7.4.5 结合面公差及表面粗糙度 382

第8章 销和铆钉连接 383

8.1 销连接 383

8.1.1 销的选择和销连接的强度校核计算 383

8.1.2 销连接的标准元件 384

8.2 铆接 396

8.2.1 铆缝的设计 396

8.2.2 铆接结构设计中应注意的几个问题 398

8.2.3 铆钉 399

第9章 滚动轴承 403

9.1 滚动轴承的代号（GB/T 272—2017） 403

9.1.1 基本代号 403

9.1.2 前置代号 405

9.1.3 后置代号 405

9.1.4 常用汽车变速箱滚动轴承分类及代号 412

9.2 滚动轴承的选用 412

9.2.1 滚动轴承的类型选择 412

9.2.2 滚动轴承的精度与游隙选择 413

9.3 滚动轴承的计算 414

9.3.1 滚动轴承的寿命计算 414

9.3.2 滚动轴承的静载荷计算 422

9.3.3 额定热转速 423

9.4 滚动轴承的配合 425

9.4.1 滚动轴承公差 425

9.4.2 滚动轴承的配合选择 425

9.5 滚动轴承的润滑 428

9.5.1 脂润滑 428

9.5.2 油润滑 430

9.5.3 固体润滑 430

9.6 滚动轴承的主要尺寸和性能 431

9.6.1 深沟球轴承（一） 431

9.6.2 深沟球轴承（二） 437

9.6.3 圆柱滚子轴承 444

9.6.4 双列圆柱滚子轴承 450

9.6.5 调心球轴承 451

9.6.6 调心滚子轴承 453

9.6.7 角接触球轴承 457

9.6.8 圆锥滚子轴承 462

9.6.9 推力球轴承 471

9.6.10 双向推力球轴承 473

9.7 钢球 475

第10章 滑动轴承 476

10.1 混合润滑轴承 476

10.1.1 径向滑动轴承座 476

10.1.2 金属轴套与轴瓦 480

10.1.3 混合润滑轴承的选用与验算 491

10.1.4 润滑方式和润滑剂的选择 494

10.2 含油轴承 496

10.2.1 轴承材料的物理、力学性能 497

10.2.2 轴承的形式与尺寸 498

10.2.3 参数选择 501

10.2.4 润滑 501

10.2.5 使用安装（GB/T 2688—2012） 502

10.3 无润滑轴承 503

10.3.1 轴承材料与性能 503

10.3.2 设计参数 503

10.3.3 承载能力 503

第11章 联轴器、离合器 509

11.1 联轴器 509

11.1.1 联轴器的选择计算 509

11.1.2 常用联轴器性能 509

11.1.3 联轴器轴孔和连接形式与尺寸（GB/T 3852—2017） 511

11.1.4 刚性联轴器 515

11.1.5 无弹性元件挠性联轴器 517

11.1.6 非金属弹性元件挠性联轴器 530

11.1.7 金属弹性元件挠性联轴器 543

11.2 离合器 547

11.2.1 常用离合器的类型及特点 547

11.2.2 牙嵌离合器 548

11.2.3 摩擦离合器 551

11.2.4 电磁离合器 557

11.2.5 气动离合器 562

11.2.6 超越离合器 563

11.2.7 离心离合器 564

11.2.8 安全离合器 565

第12章 润滑与密封 566

12.1 润滑剂 566

12.1.1 液体润滑剂 566

12.1.2 润滑脂 573

12.1.3 固体润滑剂 575

12.2 润滑方式 577

12.3 润滑件 577

12.3.1 油杯 577

12.3.2 油标 580

12.3.3 油枪 583

12.4 密封件 583

12.4.1 管法兰用非金属平垫片 583

12.4.2 O形橡胶圈 587

12.4.3 毡圈密封 593

12.4.4 J形和U形无骨架橡胶油封 594

12.4.5 唇形密封圈 595

12.4.6 VD形橡胶密封圈 603

第13章 齿轮传动 606

13.1 渐开线圆柱齿轮传动 606

13.1.1 基本齿廓与模数系列 606

13.1.2 渐开线圆柱齿轮的几何尺寸 607

13.1.3 渐开线圆柱齿轮的测量尺寸 611

13.1.4 渐开线圆柱齿轮传动的重合度和齿轮齿条传动的重合度 614

13.1.5 变位齿轮的应用和变位系数的选择 615

13.1.6 齿轮几何计算用图表 617

13.1.7 齿轮的材料 621

13.1.8 渐开线圆柱齿轮承载能力计算 625

13.1.9 圆柱齿轮的结构 643

13.1.10 齿轮传动的润滑 648

13.1.11 渐开线圆柱齿轮的精度 649

13.1.12 渐开线圆栓齿轮设计示例及零件工作图 669

13.2 圆弧圆柱齿轮传动 674

13.2.1 圆弧齿轮的基本齿廓和模数系列 674

13.2.2 圆弧齿轮传动的几何尺寸计算 676

13.2.3 圆弧齿轮测量尺寸计算 677

13.2.4 圆弧齿轮传动主要参数的选择 679

13.2.5 精度等级及其选择 680

13.3 渐开线锥齿轮传动 681

13.3.1 标准模数系列 681

13.3.2 直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 681

13.3.3 正交斜齿锥齿轮传动的几何尺寸计算 683

13.3.4 锥齿轮结构 684

13.3.5 锥齿轮的精度 685

第14章 蜗杆传动 697

14.1 概述 697

14.1.1 蜗杆传动的类型 697

14.1.2 蜗杆与蜗轮材料 697

14.1.3 蜗杆传动的润滑 698

14.2 普通圆柱蜗杆传动 699

14.2.1 普通圆柱蜗杆传动的参数及尺寸 699

14.2.2 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算 703

14.2.3 圆柱蜗杆与蜗轮的结构 706

14.2.4 圆柱蜗杆传动的精度 707

14.2.5 圆柱蜗杆传动的计算实例 724

14.3 圆弧圆柱蜗杆传动 726

14.3.1 圆弧圆柱蜗杆传动的类型 726

14.3.2 圆弧圆柱蜗杆传动的主要特点 726

14.3.3 圆弧圆柱蜗杆传动的参数 726

第15章 螺旋传动 728

15.1 滑动螺旋 728

15.1.1 螺杆与螺母材料 728

15.1.2 滑动螺旋传动的计算 729

15.1.3 螺旋的尺寸系列、精度与公差 731

15.1.4 预拉伸螺旋设计的有关问题 736

15.2 滚动螺旋 736

15.2.1 滚珠丝杠副的结构、性能与类型 736

15.2.2 滚珠丝杠副的公称直径、公称导程和标识符号 740

15.2.3 滚珠丝杠副的精度 741

第16章 带传动 743

16.1 V带传动 743

16.1.1 基准宽度制和有效宽度制 743

16.1.2 尺寸规格 743

16.2 V带传动的设计 746

16.3 带轮 760

16.3.1 带轮材料 760

16.3.2 带轮的结构 760

16.3.3 V带轮图例 764

16.3.4 带轮的技术要求 765

16.4 同步带 765

16.4.1 同步带的类型和标记 765

16.4.2 梯形同步带的规格 765

16.4.3 梯形同步齿形带的性能（GB/T 11362—2008） 767

16.4.4 梯形齿同步带设计计算 772

16.4.5 梯形齿带轮 775

16.5 曲线齿同步带传动（GB/T 24619—2009） 777

16.5.1 型号和标记 777

16.5.2 曲线齿同步带和带轮 777

16.6 圆弧齿同步带传动设计 787

16.6.1 尺寸规格 787

16.6.2 选型和额定功率 789

16.6.3 圆弧齿同步带传动设计计算 793

16.6.4 带轮 796

第17章 链传动 800

17.1 滚子链的基本参数和尺寸 800

17.2 滚子链传动设计计算 803

17.3 润滑范围选择 805

17.4 滚子链的静强度计算 805

17.5 滚子链链轮 806

17.5.1 基本参数和主要尺寸 806

17.5.2 齿槽形状 806

17.5.3 轴向齿廓 808

17.5.4 链轮公差 809

17.5.5 链轮材料及热处理 809

17.5.6 链轮结构 810

17.5.7 链轮图例 812

第18章 减速器 813

18.1 减速器的主要类型及特点 813

18.2 圆柱齿轮减速器的基本参数 816

18.2.1 中心距 816

18.2.2 传动比 816

18.2.3 齿宽系数φa 817

18.2.4 减速器的传动比分配 817

18.3 减速器结构设计资料 818

18.3.1 铸铁箱体的结构和尺寸 818

18.3.2 焊接箱体的结构和尺寸 820

18.3.3 减速器附件 821

18.3.4 减速器结构设计应注意的问题 825

18.4 减速器典型结构图例 827

第19章 起重零件 844

19.1 钢丝绳 844

19.1.1 钢丝绳的术语、标记和分类（GB/T 8706—2006） 844

19.1.2 一般用途钢丝绳（GB/T 20118—2006） 845

19.1.3 重要用途钢丝绳（GB 8918—2006） 864

19.1.4 电梯用钢丝绳（GB 8903—2005） 869

19.1.5 密封钢丝绳（YB/T 5295—2010） 874

19.2 绳具 877

19.2.1 钢丝绳夹（GB/T 5976—2006） 877

19.2.2 钢丝绳用套环（GB/T 5974.1 —2006） 878

19.3 滑轮的主要尺寸 879

19.4 卷筒 881

19.4.1 起重机卷筒直径和槽形 881

19.4.2 起重机用铸造卷筒形式和尺寸 883

19.4.3 起重机卷筒组装结构示例（JB/T 9006—2013） 885

19.5 起重吊钩 885

19.6 制动器 893

第20章 弹簧 896

20.1 圆柱螺旋弹簧 896

20.1.1 圆柱螺旋弹簧尺寸系列 896

20.1.2 圆柱螺旋压缩弹簧 897

20.1.3 圆柱螺旋拉伸弹簧 905

20.1.4 圆柱螺旋扭转弹簧 909

20.2 平面涡卷弹簧 912

20.2.1 平面涡卷弹簧的类型、结构和特性 912

20.2.2 平面涡卷弹簧的材料和许用应力 913

20.2.3 平面涡卷弹簧的技术要求 913

20.3 碟形弹簧 914

20.3.1 碟形弹簧的类型和结构 914

20.3.2 碟形弹簧的尺寸系列 914

20.3.3 碟形弹簧的技术要求 917

20.3.4 碟形弹簧的典型工作图 918

第21章 常用电动机 919

21.1 概述 919

21.2 电动机选择 920

21.2.1 电动机型号 920

21.2.2 选择电动机的基本原则和方法 921

21.3 交流电动机 923

21.3.1 异步电动机 923

21.3.2 小功率异步电动机 944

21.4 直流电动机 949

21.4.1 直流电动机常用防护形式 949

21.4.2 Z4系列直流电动机 949

参考文献 957