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目录 1

第一篇 电磁设计 1

第一章 三相异步电动机电磁计算程序 1

一、采用主要符号 1

二、单鼠笼异步电动机计算程序 2

三、双鼠笼异步电动机计算程序 15

四、绕线转子异步电动机计算程序 19

五、各种扁线绝缘厚度 29

六、电工硅钢片电磁性能 31

七、各种槽型单位漏磁计算 35

第二章 小型三相同步发电机电磁计算程序 60

第三章 凸极同步电机电磁计算程序 94

第四章 线圈计算程序 119

一、定子硬绕组线圈计算 119

二、插入式转子线圈计算 126

第五章 试验规范及绝缘规范 131

一、匝间绝缘试验规范 131

二、交流电机定子线圈绝缘试验规范 132

三、异步电动机转子线圈绝缘试验规范 135

四、凸极同步电机磁极线圈绝缘试验规范 136

五、交流电机定子线圈绝缘规范（500伏，半开口槽，E级绝缘） 138

六、交流电机定子线圈绝缘规范（3000伏，A级绝缘） 141

七、交流电机定子线圈绝缘规范（6000伏，A级绝缘） 147

八、异步电动机转子线圈绝缘规范（500伏，B级绝缘） 153

九、异步电动机转子线圈绝缘规范（1000伏，B级绝缘） 156

十、同步电机磁极线圈裸扁铜条边绕绝缘规范（B级绝缘） 159

第六章 电磁设计参改资料 161

一、三相异步电动机电磁设计说明 161

二、同步电机电磁设计说明 176

（一）鼠笼型电机槽数选择一般原则 187

三、异步电动机槽配合 187

（二）槽配合 188

（三）少槽—近槽配合使用情况 192

（四）一些推荐的槽配合 194

四、轴电流的产生及防止 201

五、异步电动机曲线公式 202

第二篇 结构设计 206

第一章 标准数 206

一、优先数和优先系数（GB321—64） 206

二、标准直径、长度、锥度、角度 209

第二章 螺纹及螺纹连接 212

一、普通螺纹 212

二、梯形螺纹 215

三、时制螺纹 219

四、圆柱管螺纹 220

五、牙形角55°圆锥管螺纹 221

六、牙形角60°圆锥管螺纹（布锥管螺纹） 222

七、螺纹、螺钉及双头螺栓末端（GB2—58） 222

八、螺纹收尾、螺纹退刀槽、倒角尺寸（GB3—58） 223

九、普通螺纹的螺纹余留长度、钻孔直径与深度、攻丝长度及螺纹突出螺母末端 227

的长度（GB3—58） 227

十、连接零件沉头座及通孔尺寸、螺栓孔的凸缘和螺栓配置（GB152—59） 228

十一、双头螺栓或螺钉正常旋入深度比H/d 229

十二、粗牙螺栓、螺钉的拧入深度 229

十三、螺栓凸台及鱼眼坑 230

十四、地脚螺栓的凸台和孔径 231

十五、板手口和放板手处尺寸（FJ108—63） 231

十六、板手口及放板手处的辅助尺寸 232

十七、板手空间（FJ109—63） 233

十八、细牙螺栓、螺钉的拧入深度 234

十九、螺纹紧固件的拧入力矩 234

常用名词定义（GB159—59） 235

一、公差配合 235

第三章 公差配合与表面光结度 235

公差配合的分布（GB159—59） 237

基准件公差（GB159—59） 238

1～500毫米基孔制静配合（GB164—59） 239

1～500毫米基孔制过渡配合（GB165—59） 240

1～500毫米基孔制动配合（GB166—59） 241

1～500毫米基轴制静配合（GB167—59） 242

1～500毫米基轴制过渡配合（GB168—59） 243

1～500毫米基轴制动配合（GB169—59） 244

500～10000毫米基孔制静配合（GB170—59） 245

500～10000毫米基孔制动配合（GB172—59） 246

500～10000毫米基孔制过渡配合（GB171—59） 247

500～10000毫米基轴制过渡配合（GB173—59） 247

500～10000毫米基轴制动配合（GB174—59） 248

锥度和角度公差（JB1—59） 249

国家标准GB与I.S.O，OCT配合对照 250

国家标准GB与I.S.O，OCT公差精度等级对照 251

基制的选择 252

精度等级的选择 253

两制混合的配合 254

对于配合选择的修正 254

1～500毫米静配合的用途及选择 255

1～500毫米过渡配合的用途及选择 256

1～500毫米动配合的用途及选择 257

二、表面形状和位置偏差（整形公差） 258

（一）表面形状偏差数名称、定义及标注方法（GB130—70） 258

（二）位置偏差的名称、定义及标注方法（GB130—70） 261

（三）表面形状和位置偏差的选择及精度等级的选择 268

圆柱表面形状的极限偏差 268

圆柱表面形状的精度选择 268

各种加工方法所能达到的圆柱形状的精度等级 269

尺寸＞3～500毫米范围内，推荐的圆柱表面形状偏差与尺寸精度、配合种类的关系 269

圆柱表面形状精度等级的最低表面光洁度 269

未注明不圆柱度（包括圆度、鼓形度、棱圆度、锥形度、鞍形度、弯曲度）不同心度及径向跳动量的偏差 270

不直度和不平度的极限偏差 270

不直度和不平度的精度等级选择 271

不直度和不平度精度等级的最低表面光洁度 271

各种加工方法所能达到的不平度和不直度形状精度等级 272

不平行度，不垂直度和端面跳动的极限偏差 272

不平行度最低精度等级的选择 273

平面不平行度的精度等级的选择 274

旋转表面的中心线对旋转表面的中心线及对平面的不平行度精度等级选择 274

平面与平面不垂直度的精度等级选择 275

中心线之间，中心线对平面及突出部份对平面的不垂直度精度等级的选择 276

端面跳动的精度等级选择 276

各种加工方法所能达到的表面不平行度，不垂直度和端面跳动的精度等级 277

径向跳动的精度等级选择 278

径向跳动的极限偏差 278

各种加工方法所能达到的径向跳动精度等级 279

不对称度和不同轴度的极限偏差 279

不同轴度的精度等级选择 279

三、自由尺寸公差 281

金属切削零件及压铸件自由尺寸公差 281

倒圆和倒角的自由尺寸公差 282

螺纹长度自由尺寸公差 282

铸件自由尺寸公差（大量、成批生产的铸件） 282

铸件自由尺寸公差（小量、单个生产的铸件） 283

冷冲压零件冲切和拉伸的自由尺寸公差 283

翻边高度的自由尺寸公差 284

以带料、扁条料等型材冲切的孔与边缘距离的自由尺寸公差 284

不属于同一零件联接的孔组间距自由尺寸公差 284

自由角度和自由锥度公差（JB7—59） 285

管子弯曲处允许的椭圆度 285

属于同一零件联接的冲孔中心距、孔与边缘以及孔组之间的自由尺寸公差和位置准确度 285

模锻件截面的自由尺寸公差 286

模锻件长度的自由尺寸公差 286

焊接件、木制件、橡皮制件自由尺寸公差 286

塑料、胶木压制件自由尺寸公差 286

四、孔间距偏差 287

按直线排列孔的连接型式及特性 287

计算公式及孔中心距离允许偏差△L 288

按圆周分布的螺栓连接（大于两个）的孔中心距离允许偏差 289

按圆周分布的螺钉连接（大于两个）的孔中心距离允许偏差 290

按圆周分布的螺栓（任意数量孔）及螺钉（两个孔）连接的孔中心距离允许偏差 291

按圆周分布的螺钉连接（任意数量孔）的孔中心距离允许偏差 292

（一）表面光洁度的分级（GB1031—68） 293

（二）表面光洁度等级的选择 293

五、表面光洁度 293

（三）表面光洁度应用举例 294

（四）一般典型零件表面光洁度实例 295

（五）与配合精度相应的表面光洁度 297

（六）各种加工方法所能达到的表面光洁度和经济精度 297

六、电机中使用的公差配合及表面光洁度实例 301

第四章 键联结 304

一、键的种类及应用范围 304

二、平键的剖面及键槽（GB1095—72） 305

三、普通平键型式尺寸（GB1096—72） 306

四、导向平键型式尺寸（GB1097—72） 308

五、半圆键的剖面及键槽（GB1098—72） 309

六、半圆键型式尺寸（GB1099—72） 310

七、平键与半圆键公差与配合（GB1100—72） 310

八、楔键的剖面及键槽（JB115—60） 312

九、普通楔键型式尺寸（JB116—60） 313

十、钩头楔键型式尺寸（JB117—60） 315

十一、切向键（JB120—60） 316

第五章 机械加工一般结构的设计 319

一、机械加工一般结构要素 319

中心孔（GB145—59） 319

滚花（JB2—59） 320

砂轮越程槽（JB3—59） 320

刨切越程 321

T型槽（GB158—59） 321

燕尾槽 321

带有沉头座的方孔 322

插齿空刀槽（ZB16—62） 322

球面半径（JB6—56） 322

静配合连接零件嵌入倒角 322

零件倒角及倒圆角半径（JB5—59） 323

连接紧固件用通孔尺寸 323

轴上润滑油槽 324

轴上固定螺钉用的孔（ZB17—62） 324

轴中润滑油孔 325

平面上用的润滑槽（JB4—59） 325

轴承上的润滑槽（JB4—59） 325

二、各种机械加工的加工余量 326

切断金属棒料时长度上的加工余量 326

外圆精车加工余量 326

轴端面精车加工余量 327

轴外圆磨削加工余量 327

孔磨削加工余量 328

端面磨削加工余量 328

扩孔、铰孔前钻孔直径 329

绝缘板侧面加工余量 329

热轧圆钢外圆车削加工余量 331

平面铣削加工余量 331

零件加工及装配的工艺要求 332

第六章 铸件的设计 338

一、砂型及金属型铸件的设计 338

（一）铸件设计的结构要素 338

最小壁厚 338

外壁、内壁与筋的厚度 338

铸造内圆角及过渡尺寸（ZB11—62） 339

铸造外圆角（ZB14—62） 340

壁的连接 340

壁厚的过渡 341

加强筋 341

孔边凸台 342

平面上凸台尺寸 342

铸孔 342

内腔 342

铸件拔模斜度 343

铸件拔模斜度三种设置方法 343

起重孔 344

铸件的圆柱形吊钩（ZB9—62） 344

铸件的钩形吊钩（ZB10—62） 344

（二）铸件公差 345

铸件非加工壁厚和筋厚公差（JZ67—62） 345

铸件尺寸公差（JZ67—62） 345

可锻铸铁件毛坯尺寸的极限公差 346

铜合金铸件毛坯尺寸的极限公差 346

轴线间距大小的极限公差 346

铸件表面和运动件的间隙 346

有色金属铸件的尺寸公差 347

有色金属铸件的精度等级 347

铸铁和铸铜的特性与结构特点 348

铸件设计的工艺要求 349

压力铸件铸造圆角半径 352

压力铸件铸造斜度 352

铸件中直接压出螺纹的最小尺寸 352

（一）压力铸件的结构要素 352

压力铸件的壁厚 352

二、压力铸件的设计 352

铸件中直接压出孔的尺寸 353

压力铸件孔到边缘的最小距离 353

压力铸件中一般加强筋尺寸 353

（二）压力铸件表面压出图案、文字的要求 353

（三）压力铸件上的嵌件设计原则 353

（四）压力铸造各种合金的计算比压 354

（五）压力铸件尺寸精度和表面光洁度 354

三、熔模（石腊）铸件的设计 354

（一）熔模铸件的结构要素 354

（二）熔模铸件尺寸精度和表面光洁度 355

四、铸铁件机械加工余量尺寸 356

五、钢铸件机械加工余量尺寸 357

六、有色合金铸件（砂型铸造）机械加工余量尺寸 358

第七章 冷冲压零件的设计 359

一、冷冲压零件推荐用钢牌号 359

二、冲裁零件结构要素 359

三、冲弯零件结构要素 362

四、拉伸（压延）零件结构要素 366

五、冷挤压零件 368

六、冲裁零件孔距及孔边距公差 371

七、有色金属冷挤压零件尺寸公差 372

八、冲压零件的公差 372

九、冷冲压零件设计的工艺要求 374

十、回转体形状冲压件毛坯直径计算公式 376

十一、冷挤压零件毛坯尺寸计算 378

十二、电机用并头套和并头楔设计 379

（一）绕线转子并头套和并头楔设计 379

（二）定子成型线圈并头套设计 380

一、金属的可焊性 381

（一）钢的可焊性 381

第八章 焊接零件的设计 381

（二）铸铁、有色金属的可焊性 382

二、几种主要焊接方法的特性和应用 383

三、焊条的选择 385

基本要点 385

焊条选择举例 385

四、常用手工电弧焊接头结构要素（GB324—64、GB985—67） 388

五、自动焊、半自动焊，接头结构要素（GB986—67） 392

六、接触点焊的接头结构要素 395

七、接触滚焊的接头结构要素 395

八、电铆焊的接头结构要素 395

九、焊接零件设计的工艺要求 396

十、几种焊接接合的合理组成 397

（一）钎焊接头的机械性能与用途 398

十一、钎焊 398

（二）钎焊料的选择 399

（三）钎焊各种材料时的间隙 400

（四）钎焊接头型式 400

十二、型钢加强筋板焊接尺寸 401

十三、型钢焊接接头尺寸、铆钉、螺栓连接孔中心位置及最小弯曲半径 402

等边角钢 402

不等边角钢 403

热轧轻型工字钢 405

热轧普通工字钢 406

热轧轻型槽钢 407

热轧普通槽钢 408

十四、板材、管材最小弯曲半径 409

十五、型材、管材最小弯曲半径计算公式 411

铆钉长度计算 414

第九章 铆接零件的设计 414

铆钉孔及沉头座 414

沉头铆钉长度的选择（铆成沉头） 415

沉头铆钉长度的选择（铆成圆头） 415

半圆头铆钉长度的选择（铆成半圆头） 416

半圆头铆钉长度的选择（铆成沉头） 416

第十章 锻造零件的设计 418

一、金属的可锻性 418

二、各种锻造方法及特点 418

三、锻造零件结构要素 419

模锻零件截面厚薄的要求 419

在锻锤及机械压力机上制造零件的锻造斜度 419

在锻锤及机械压力机上制造零件的最小圆角半径 420

扁钢辗成圆柱形端 420

圆钢锤扁 420

四、锻件设计的工艺要求 421

五、交流电机轴锻件技术要求（JB1271—72） 422

六、锤上锻件机械加工余量与公差 423

第十一章 交流电机铁心的设计 430

一、交流电机铁心的分类 430

二、交流电机铁心的装压 430

三、交流异步电动机采用的定子外径、定子内径、转子内径及空气隙 433

四、交流同步电机采用的定子外径、定子内径、及最小空气隙 434

五、交流电机铁心冲片 435

（一）扇形冲片的设计 435

（二）槽型尺寸 438

定子开口槽型式和尺寸 438

定子半开口槽型式和尺寸 438

直角形半闭口槽型式和尺寸 439

（三）冲片上轴向通风孔直径尺寸 439

（四）磁极冲片的设计 439

（五）磁极压板的设计 441

（六）磁轭冲片的设计 442

（七）磁轭压板的设计 443

（八）铁心通风槽结构 444

（九）铁心的端板 447

（十）扇形片用衬口环及固定片尺寸 447

扇形片用衬口环尺寸 447

扇形片用固定片尺寸 448

（十一）冲片的绝缘处理 448

（十二）交流电机铁心、冲片公差 448

（十三）铁心冲片整形公差 450

第十二章 热处理零件的设计 453

一、常用热处理方法的种类及应用 453

二、结构钢零件热处理方法的选择 455

三、钢的热处理 456

四、铸钢的热处理 461

五、铸铁的热处理 462

六、有色金属的热处理 463

七、高频表面淬火对零件结构设计的要求 463

八、热处理零件设计的工艺要求 465

第十三章 工程塑料压制件的设计 467

一、工程塑料的分类 467

二、工程塑料的特性 467

三、工程塑料的选用 468

四、常用塑料综合性能 469

五、工程塑料压制件的结构要素 474

（一）工程塑料的最小壁厚 474

热固性塑料的最小壁厚 474

热塑性塑料的最小壁厚 474

（二）工程塑料压制件的工艺斜度 474

孔径和孔底壁厚、孔口壁厚的关系 475

孔周壁最小厚度 475

用成形型芯制出通孔的孔深和孔径 475

（三）塑料压制件孔、眼尺寸关系及加强筋 475

孔、眼尺寸关系 475

工程塑料压制件的加强筋 476

（四）工程塑料压制件的螺纹 476

螺纹选用 476

螺孔、眼尺寸关系 476

螺纹型芯的进刀与退刀尺寸 477

（五）工程塑料压制件金属嵌件的要求 477

六、工程塑料压制件的推荐精度及工艺要求 478

第十四章 粉未冶金零件的设计 480

一、粉未冶金制造零件的特点 480

二、粉未冶金零件的分类及用途 481

三、粉未冶金零件的尺寸精度及表面光洁度 482

四、粉未冶金零件设计的工艺要求 482

二、金属零件的电镀层及化学覆盖层 485

（一）电镀层及化学覆盖层的分类 485

一、采用表面被覆的一般原则 485

第十五章 电机产品零件表面被覆 485

（二）选择金属接触偶的建议（JB/Z89—66） 486

（三）电镀及化学覆盖层的特点及其选择 488

三、电机产品零部件的防护漆层及绝缘处理 490

第十六章 圆柱螺旋弹簧的设计 493

一、材料特性和允许应力 493

二、压缩、拉伸弹簧的计算 494

三、几个主要参数的分析与确定 495

四、扭力弹簧的计算 497

五、设计弹簧时应注意事项 498

六、圆柱螺旋弹簧制造精度及允许偏差 499

第十七章 轴承 501

一、滚动轴承 501

（一）滚动轴承的代号 501

（二）滚动轴承的配合 502

（三）滚动轴承的径向游隙 506

（四）滚动轴承技术要求 509

（五）滚动轴承尺寸的选择 511

（六）单列向心球轴承（GB276—64、GB278—64） 520

（七）双列向心球面球轴承（GB281—64） 524

（八）单列向心短圆柱滚子轴承（GB283—64） 529

（九）双列向心球面滚子轴承（GB286—64） 537

（十）单列向心推力球轴承（GB292—64） 541

（十一）单列向心推力球轴承（GB293—64） 546

（十二）单向推力球轴承（GB301—64） 547

（十三）推力向心对称球面滚子轴承（GB303—64） 550

（十四）推力向心球面滚子轴承 552

（十五）国内外滚动轴承相互对照表 553

电机座式轴承的外型和安装尺寸 561

电机座式轴承结构型式代号 561

二、电机座式轴承（JB743—65） 561

轴瓦直径与长度 562

转轴与轴承座的配合尺寸及公差 562

轴承的储油量 563

轴承的最大负荷能力 563

复合润滑轴承的循环油量 563

电机座式轴承用油环主要尺寸 564

轴承合金浇注用槽主要尺寸 564

电机座式轴承用定位螺尾锥销（GB881—67） 565

三、轴承的润滑 566

（一）润滑油 566

（二）润滑脂 569

第十八章 机械计算 572

一、机械计算用符号、单位 572

二、机械计算中几种常用的强度理论 574

三、某些零件承载能力的计算 575

四、等断面梁和杆件的计算 576

五、断面线性变化的杆件的变形计算 593

六、梯形板的变形计算 598

七、平板的计算 599

八、球面薄壳的计算 607

九、薄壁圆筒和容器的计算 610

十、等厚度圆盘的计算 616

十一、圆环的计算 621

十二、转动惯量和飞轮力矩的计算 630

十三、断面惯性矩的计算 634

十四、矩形断面系数和惯性矩 639

十五、圆形断面系数和惯性矩 641

十六、常用公制螺栓的最小断面积 644

十七、电机过载系数和短路转矩系数的选择 645

十八、套筒与实心轴紧配合联接的计算 645

十九、联轴器的计算 648

二十、拧紧螺母时的计算 651

二十一、卧式电机机座的计算 652

二十二、定子绕组端箍的计算 658

二十三、机座底脚螺栓的计算 659

二十四、大型电机基础上的负荷值计算 659

二十五、焊缝的应力计算 660

二十六、轴的疲劳计算 663

二十七、转轴的挠度及临界转速的计算 668

二十八、径向滑动轴承计算 681

二十九、推力轴承的计算 684

三十、导轴承的计算 690

三十一、离心式风扇的计算 694

三十二、螺旋桨式风扇的计算 695

三十三、转子铁心的计算 702

三十四、转子钢丝箍和无纬玻璃带箍的计算 705

三十五、同步电机磁极的计算 706

三十六、转子支架的计算 714

三十七、转子槽楔的计算 723

三十八、转子压圈和拉紧螺杆的计算 724

三十九、同步电机阻尼绕组的计算 725

四十、定子定位筋焊缝的计算 727

四十一、推力轴承载重机架的计算 730

第三篇 电机基本技术要求及一般资料 734

第一章 电机基本技术要求（GB755—65） 734

第二章 一般资料 759

一、国际标准化组织和各国国家标准代号 759

二、常用计量单位换算 760

常用计量单位符号及换算关系 760

长度单位换算 765

面积单位换算 766

容积单位换算 766

速度单位换算 767

重量单位换算 767

密度单位换算 767

流量单位换算 768

压力单位换算 768

力的单位换算 768

功、能及热量单位换算 769

功率单位换算 769

热传导系数单位换算 770

散热系数单位换算 770

温度单位换算 770

粘度值对照表 771

三、硬度换算 772

四、常用计量单位分数和倍数代号 776

五、物理常量 777

常用材料（比重）密度 777

气体的密度 782

纯金属的密度（比重） 782

物质的熔点和沸点 783

固体和液体的比热 784

气体的比热 785

温度对纯金属比热的影响 785

物质的导热系数 786

物质的热膨胀系数 788

液体物质的体膨胀系数 789

金属电阻温度系数 789

物质的电阻率 790

常用热电偶的热电势 791

物质的介电常数 791

室温下纯金属的机械性能 792

高温对纯金属机械性能的影响 793

低温对纯金属机械性能的影响 794

材料的弹性模数和泊松系数 795

滑动摩擦系数 797

滚动摩擦系数 799

物体的摩擦系数 799

在高压力时的动摩擦系数 800

在低压力（0.96—1.37Kg/Cm2）时摩擦系数 800

六、常用化学元素的标准电位及化学元素周期表 801

七、我国主要城镇气温、气压、湿度、海拔情况 804

八、电机绝缘材料耐热分级 807

九、交流电机（50～）铁耗试验计算方法及要求 808

十、电机内部联接的BXR电缆的允许载流量 810

十一、电机允许双辐振动量 810

十二、电机转子用各种铝合金性能 811

十三、交流电机定子绕组绝缘距离 812

十四、交流电机集电环最小绝缘距离 812

十五、形位公差的代号、注法、公差值 813