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目录 1

3．标题栏（GB10609.1—89） 3

2．图样比例（GB4457.2—84） 3

第一部分 设计基础资料 3

第1章 机械制图标准 3

一、一般规定 3

1．图纸幅面及格式（GB4457.1—84） 3

4．明细栏（GB10609.2—89） 4

5．图线（GB4457.4—84） 5

1．螺纹及螺纹紧固件画法（GB4459.1—84） 6

二、规定画法 6

2．齿轮传动、蜗杆传动及链轮的画法（GB4459.2—84） 7

3．花键画法及其尺寸标注（GB4459.3—84） 9

4．弹簧画法（GB4459.4—84） 10

三、尺寸注法 11

四、机构运动简图符号（GB4460—84） 16

3．偏差与公差 23

2．尺寸 23

第2章 公差与配合 23

一、公差与配合基本知识 23

1．孔、轴 23

6．基本偏差 24

5．标准公差 24

4．公差带 24

9．配合 28

8．基准制 28

7．公差带代号 28

二、公差与配合常用表格 29

3．配合的选择 58

2．公差等级的选择 58

三、公差与配合的选用 58

1．基准制的选择 58

四、尺寸公差与配合注法 59

4．未注公差尺寸极限偏差的选择 59

2．形位公差代号 62

1．术语和定义 62

第3章 形状和位置公差（简称形位公差）（摘自GB1182～1184—80） 62

一、形位公差基本知识 62

三、形状公差带的定义、示例及说明 65

二、形位公差标注方法 65

四、位置公差带的定义、示例及说明 75

2．图样上未注公差的规定 83

1．图样上注出公差值的规定 83

五、国家标准规定的形位公差值 83

2．各种加工方法能达到的公差等级 88

1．形位公差等级选用 88

六、形位公差的选用 88

3．选用和标注形位公差时应注意的问题 92

二、表面粗糙度术语及参数 94

一、概述 94

第4章 表面粗糙度 94

三、评定表面粗糙度的参数及其数值系列 95

四、表面粗糙度代（符）号 97

五、表面粗糙度在图样上的标注方法 101

六、表面粗糙度的选用 104

钢及铸铁的分类、特点及表示方法 107

金属材料中常用化学元素名称及符号 107

第5章 材料 107

一、黑色金属材料 107

钢的化学热处理方法及应用 108

钢的热处理方法及应用 108

灰铸铁件（GB9439—88） 109

热处理方法代号（GC423—62） 109

一般工程用铸造碳钢（GB5676—85） 110

球墨铸铁件（GB1348—88） 110

合金铸钢件（Q/ZB66—73） 111

碳素结构钢（GB700—88） 112

优质碳素结构钢（GB699—88） 113

合金结构钢（GB3077—88） 115

二、零件图上热处理的标注内容举例 118

蜗杆的热处理举例 119

链轮的热处理举例 119

齿轮的热处理举例 119

加工黄铜（GB5232—85） 120

常用有色金属、合金名称及其汉语拼音字母代号（GB340—76） 120

弹簧的热处理举例 120

轴的热处理举例 120

三、有色金属材料 120

加工青铜（GB5233—85） 122

铸造铜合金（GB1176—87） 123

锡基及铅基铸造轴承合金（GB1174—74） 125

铸造铝合金（GB1173—86） 126

热轧等边角钢（GB9787—88） 127

热轧钢板（GB709—88） 127

四、型钢及型材 127

热轧圆钢和方钢（GB702—86） 127

热轧不等边角钢（GB9788—88） 130

热轧工字钢（GB706—88） 132

热轧槽钢（GB707—88） 133

常用工程塑料性能及用途 134

五、工程塑料 134

塑料零件的最小壁厚 136

根据工作条件选用工程塑料品种 136

塑料零件孔深小于2倍孔径时的最小孔径 137

塑料制品不同表面的斜度 137

塑料零件外形尺寸与最佳壁厚的关系 137

塑料零件孔的尺寸关系 138

塑料零件螺纹孔的尺寸关系（最小值） 138

塑料零件的加强筋 138

各国常用钢号对照表 139

六、各国常用金属材料牌号对照 139

各国常用有色金属及合金牌号对照表 141

各国常用灰铸铁牌号对照表 141

一、标准尺寸（GB2822—81） 144

第6章 一般标准 144

一般用途圆锥的锥度与锥角 145

二、锥度与锥角系列（GB157—89） 145

三、中心孔（GB145—85） 146

特殊用途圆锥的锥度与锥角 146

回转面及端面砂轮越程槽的形式及尺寸 147

四、砂轮越程槽（GB6403.5—86） 147

倒圆、倒角形式及尺寸 148

五、零件倒圆与倒角（GB6403.4—86） 148

平面砂轮及V形砂轮越程槽 148

燕尾导轨砂轮越程槽 148

矩形导轨砂轮越程槽 148

与直径φ相应的倒角C、倒圆R的推荐值 149

内角倒角、外角倒圆时Cmax与R1的关系 149

内角外角分别为倒圆、倒角（45°）的四种装配形式 149

轴环和轴肩尺寸（参考） 150

滚人字齿轮退刀槽 150

六、插齿、滚齿退刀槽（JB/ZQ4239—86） 150

插齿退刀槽 150

一、中华人民共和国法定计量单位 151

第7章 法定计量单位 151

二、非法定计量单位与SI单位的换算关系 153

三、法定计量单位常见错误用法 154

四、常用温度单位的换算关系 155

机械传动和摩擦副的效率概略值 156

各种传动的传动比（参考值） 156

第8章 常用设计参考资料和数据 156

常用材料的弹性模量及泊松比 157

常用材料的密度 157

零件的摩擦系数 158

材料的摩擦系数 158

黑色金属硬度对照表（GB1172—74） 159

钢、灰铸铁和轻金属的平均极限强度 159

滚动摩擦系数 159

常用外国标准代号 160

国内部分标准代号 160

各国常用润滑油牌号对照表 161

各国常用润滑脂牌号对照表 163

二、常用螺纹的类型及特点 167

一、螺纹的主要参数 167

第二部分 紧固件 167

第9章 螺纹及螺纹紧固件 167

1．普通螺纹 168

三、螺纹标准及结构要素 168

2．普通螺纹基本尺寸（GB191—81） 169

3．梯形螺纹（GB5796—86） 172

4．非螺纹密封的管螺纹（GB7307—87） 174

5．米制锥螺纹（GB1415—78） 175

6．结构要素 176

1．六角头螺栓—A和B级（GB5782—86） 177

四、螺栓 177

2．六角头螺栓—金螺纹—A和B级（GB5783—86） 181

3．六角头螺栓—细牙—A和B级（GB5785—86） 182

4．六角头螺栓—细牙—全螺纹—A和B级（GB5786—86） 185

5．六角头铰制孔用螺栓A和B级（GB27—88） 186

6．双头螺柱—bm=1.25d（GB898—88） 188

7．地脚螺栓（GB799—88） 189

8．T形槽用螺栓（GB37—88） 190

1．开槽锥端定位螺钉（GB72—88） 192

五、螺钉 192

9．活节螺栓（GB798—88） 192

开槽锥端紧定螺钉（GB71—85） 193

开槽长圆柱端紧定螺钉（GB75—85） 193

2．紧定螺钉 193

开槽平端紧定螺钉（GB73—85） 193

3．十字槽小盘头螺钉（GB823—88） 197

4．十字槽圆柱头螺钉（GB822—88） 198

5．开槽盘头螺钉（GB67—85） 199

6．开槽沉头螺钉（GB68—85） 200

7．十字槽沉头螺钉（GB819—85） 201

8．十字槽盘头螺钉（GB818—85） 202

9．内六角圆柱头螺钉（GB70—85） 203

10．吊环螺钉（GB825—88） 207

2．六角厚螺母（GB56—88） 209

1．方螺母C级（GB39—88） 209

六、螺母 209

4．六角薄螺母—A和B级—倒角（GB6172—86） 210

3．1型六角螺母—A和B级（GB6170—86） 210

6．六角薄螺母—细牙—A和B级（GB6173—86） 211

5．1型六角螺母—细牙—A和B级（GB6171—86） 211

7．1型六角开槽螺母—A和B级（GB6178—86） 212

8．1型六角开槽螺母—细牙—A和B级（GB9457—88） 213

2．标准型弹簧垫圈（GB93—87） 215

1．小垫圈、平垫圈（GB848—85）、（GB97·1—85）、（GB97·2—85） 215

七、垫？ 215

3．轻型弹簧垫圈（GB859—87） 216

4．外舌止动垫圈（GB856—88） 217

5．双耳止动垫圈（GB855—88） 218

6．单耳止动垫圈（GB854—88） 219

1．基本形式 220

八、螺纹联接 220

7．方斜垫圈（GB852—88）、（GB853—88） 220

2．螺栓组联接的受力 221

3．螺栓组联接的计算 222

4．螺栓联接的强度计算 223

5．螺栓联接强度计算示例 226

6．设计计算流程图 228

一、键联接的设计计算方法 229

第10章 键联接 229

1．键、花键的类型、特点和应用范围 231

二、键、花键的标准及选用 231

2．键、花键的选用 232

1．平键、导向平健 233

三、常用键与花键 233

2．半圆健 236

3．楔键 237

4．薄型平键 239

5．切向键 240

6．矩形花键 243

四、选算示例 245

一、销联接的设计计算方法 247

第11章 销联接 247

2．销的选用 248

1．销的类型、特点和应用 248

二、销的标准及选用 248

1．圆柱销 249

三、常用销的种类 249

3．外螺纹圆柱销 250

2．内螺纹圆柱销 250

4．弹性圆柱销 251

6．内螺纹圆锥销 252

5．普通圆锥销 252

7．螺尾圆锥销 253

9．销轴 254

8．开尾圆锥销 254

10．带孔销 255

11．开口销 256

四、选算示例 257

1．外啮合标准圆柱齿轮传动的几何尺寸 261

二、圆柱齿轮传动的几何计算 261

第三部分 机械传动 261

第12章 渐开线圆柱齿轮传动 261

一、主要参数 261

1．模数（GB1357—87） 261

2．基本齿廓（GB1356—88） 261

2．变位齿轮传动 263

1．分度圆弦齿厚 269

三、渐开线圆柱齿轮齿厚测量计算 269

2．固定弦齿厚 272

3．公法线长度 274

4．圆棒（球）测量跨距 277

四、渐开线圆柱齿轮精度（GB10095—88） 278

1．齿轮、齿轮副误差及侧隙的定义和代号 279

2．精度等级 286

3．齿坯检验与公差 287

4．齿轮检验与公差 288

6．齿轮副的侧隙 289

5．齿轮副的检验与公差 289

7．齿轮公差和极限偏差值 290

8．齿厚极限偏差的计算示例 301

2．齿轮材料 304

1．计算准则 304

五、渐开线圆柱齿轮承载能力计算 304

3．圆柱齿轮传动设计计算 306

4．圆柱齿轮的结构 327

5．设计计算示例 328

六、圆柱齿轮工作图示例 332

七、圆柱齿轮传动设计流程图 334

1．基本齿廓 337

一、直齿锥齿轮的标准与参数 337

第13章 直齿锥齿轮传动 337

5．变位系数 338

4．齿数 338

2．模数 338

3．传动比 338

二、直齿锥齿轮的几何尺寸计算 339

2．齿轮传动的强度计算 341

1．齿轮传动力的计算 341

三、直齿锥齿轮传动的强度计算 341

3．设计计算示例 344

四、锥齿轮的结构 346

1．误差及侧隙的定义和代号 348

五、锥齿轮精度 348

2．精度等级 352

3．齿坯要求 353

4．齿轮的检验与公差 354

5．齿轮副的检验与公差 357

6．齿轮副侧隙 361

7．计算示例 364

9．锥齿轮的工作图和技术要求 365

8．图样标注 365

10．直齿锥齿轮工作图示例 366

第14章 圆柱蜗杆传动 367

1．基本齿廓 368

一、圆柱蜗杆传动的标准与参数 368

2．蜗杆模数m和中圆直径d1 369

5．蜗杆直径系数q 370

4．蜗杆头数z1与蜗轮齿数z2 370

3．传动比i与中心距a 370

二、蜗杆传动基本几何尺寸计算 371

7．变位系数x 371

6．中圆柱导程角（蜗杆导程角）γ 371

1．蜗杆传动的效率 373

四、蜗杆传动的润滑与效率 373

三、蜗杆、蜗轮的材料 373

2．蜗杆传动的润滑 374

2．蜗杆传动的强度计算 375

1．蜗杆传动力的计算 375

五、蜗杆传动的设计计算 375

3．蜗杆传动的热平衡计算 376

4．设计计算示例 377

七、圆柱蜗杆、蜗轮精度 379

六、蜗杆、蜗轮的结构 379

1．蜗杆、蜗轮的误差、传动侧隙的定义和代号 380

2．精度等级 386

3．齿坯要求 387

4．蜗杆、蜗轮的检验与公差 388

5．蜗杆副的检验与公差 394

6．蜗杆传动的侧隙 396

7．计算示例 400

8．图样标注示例 401

9．蜗杆、蜗轮工作图示例 402

一、滚子链的主要参数和尺寸（GB1243.1—83） 405

第15章 短节距精密滚子链传动 405

2．计算步骤 406

1．已知条件 406

二、滚子链传动的设计计算 406

3．设计计算示例 410

1．链轮的基本参数及主要尺寸（GB1244—85） 411

三、滚子链链轮 411

2．链轮齿形（GB1244—85） 412

4．链轮的材料 413

3．链轮结构 413

5．链轮的公差 414

7．链轮规格 415

6．链轮基本参数及齿形的图样标注 415

2．链条的张紧 416

1．链传动的布置 416

四、链传动的布置、张紧及润滑 416

五、链条产品 417

3．链传动的润滑 417

1．普通V带的规格 421

二、普通V带传动 421

第16章 带传动 421

一、普通V带、窄V带、同步带的特点和应用 421

2．普通V带传动的设计计算 423

3．设计计算示例 433

1．带轮的基本型式和尺寸 434

三、普通V带带轮 434

2．带轮的技术要求 437

1．窄V带的规格 438

四、窄V带传动 438

2．窄V带传动的设计计算 440

3．设计计算示例 452

2．带轮的技术要求 453

1．带轮轮槽尺寸 453

五、窄V带带轮 453

1．同步带的规格 454

六、同步带传动 454

2．同步带传动的设计计算 458

3．设计计算示例 469

2．轮齿形状、尺寸及极限偏差 470

1．带轮材料 470

七、同步带带轮 470

3．带轮的技术要求 473

八、带传动的张紧 474

4．带轮的标记 474

2．轴的材料 479

1．分类 479

第四部分 轴系零件 479

第17章 轴及轴系零件的紧固件 479

一、轴的设计 479

3．轴的结构设计 480

4．轴的强度计算 481

二、轴的强度设计计算示例 489

三、设计流程图 495

1．轴的扭转刚度计算 496

四、轴的刚度计算 496

2．轴的弯曲刚度计算 497

五、轴的刚度计算示例 498

六、轴的临界转速 500

七、临界转速计算示例 502

1．锥销锁紧挡圈（GB883—86） 504

八、轴系零件的紧固件 504

2．螺钉锁紧挡圈（GB884—86） 506

3．螺钉紧固轴端挡圈（GB891—86） 508

4．螺栓紧固轴端挡圈（GB892—86） 509

5．孔用弹性挡圈—A型（GB893.1—86） 510

6．轴用弹性挡圈—A型（GB894.1—86） 513

7．圆螺母（GB812—88） 515

8．圆螺母用止动垫圈（GB858—88） 517

9．轴肩挡圈（GB886—86） 519

10．圆柱形轴伸（GB1569—90） 521

11．圆锥形轴伸（GB1570—90） 522

第18章 滚动轴承 527

一、常用滚动轴承的类型特性及代号 527

1．类型及特性 527

2．轴承代号 531

二、滚动轴承的寿命计算 533

1．基本额定寿命L10 533

2．基本额定动负荷C 533

4．角接触轴承负荷计算 534

3．当量动负荷P 534

三、滚动轴承的静强度计算 535

2．当量静负荷P0 536

四、极限转速 536

1．额定静负荷C0 536

五、滚动轴承计算流程图 537

六、设计计算示例 537

七、常用滚动轴承的尺寸和主要性能参数 541

深沟球轴承（GB276—89） 541

圆柱滚子轴承（GB283—87） 543

调心球轴承（GB281—84） 547

调心滚子轴承（GB288—87） 549

角接触球轴承（GB292—83） 551

圆锥滚子轴承（GB297—84） 554

平底推力球轴承（GB301—84） 558

八、滚动轴承座（GB7813—87） 559

SN2、SN3型滚动轴承座（GB7813—87） 560

SN5、SN6型滚动轴承座（GB7813—87） 561

九、滚动轴承的润滑、密封及配合 562

1．滚动轴承的润滑 562

2．滚动轴承的密封 563

3．滚动轴承的配合（GB275—84） 567

1．滑动轴承分类 571

一、滑动轴承设计计算方法 571

2．条件性计算 571

第19章 滑动轴承 571

3．液体动压径向轴承（轴套式）设计计算 574

4．液体动压推力轴承（斜－平面固定瓦推力轴承）设计计算 579

二、设计计算示例 584

三、滑动轴承座 587

整体有衬正滑动轴承座（JB2560—79） 587

对开式两螺柱正滑动轴承座（JB2561—79） 588

对开式四螺柱正滑动轴承座（JB2562—79） 589

对开式四螺柱斜滑动轴承座（JB2563—79） 590

2．润滑脂的选择 591

1．润滑油的选择 591

3．固体润滑剂的选择 591

四、润滑剂及润滑方法 591

4．润滑方法 596

第20章 联轴器 598

一、联轴器的分类 598

二、联轴器的选择 599

1．联轴器类型的选择 599

2．联轴器规格的选择与计算 601

3．联轴器的选算示例 603

三、联轴器与轴的配合及轴孔、键槽的型式 604

四、常用联轴器 605

凸缘联轴器（GB5843—86） 605

滚子链联轴器（GB6069—85） 610

弹性套柱销联轴器（GB4323—84） 614

弹性柱销联轴器（GB5014—85） 618

弹性柱销齿式联轴器（GB5015—85） 622

梅花形弹性联轴器（GB5272—85） 626

芯型弹性联轴器（GB10614—89） 630

轮胎式联轴器（GB5844—86） 634

膜片联轴器（ZB/TJ19022—90） 639

JS系列蛇形弹簧联轴器 643

GICL型鼓形齿式联轴器（ZBJ19013—89） 645

1．GICL型鼓形齿式联轴器的许用补偿量 648

2．GICL型鼓形齿式联轴器的转矩计算 648

五、附录 648

一、离合器的分类 649

二、常用离合器的特点及应用 649

第21章 离合器 649

三、摩擦离合器的设计与计算 652

1．片式离合器 652

2．圆锥离合器 656

四、离合器的标准和规范 657

1．牙嵌离合器 657

2．电磁离合器 662

3．超越离合器 669

五、离合器的选算 670

1．离合器的选择 670

2．选算示例 671

一、圆柱螺旋压缩弹簧 675

第22章 弹簧 675

1．基本参数及计算公式 675

第五部分 弹簧、电动机、减速器 675

2．圆柱螺旋压缩弹簧计算示例 679

二、圆柱螺旋拉伸弹簧 682

1．基本参数及计算公式 682

2．圆柱螺旋拉伸弹簧计算示例 684

三、圆柱螺旋弹簧计算流程图 688

一、概述 689

1．电动机的分类 689

第23章 电动机 689

二、三相异步电动机 690

1．Y系列（IP44）三相异步电动机（ZBK22007—88） 690

2．电动机的选择 690

2．YEJ系列电磁制动三相异步电动机 700

3．YCT系列电磁调速三相异步电动机（JB/DQ3167—66） 701

三、Z3系列直流电动机（JB2947-81） 704

四、分马力异步电动机（驱动微电机） 713

一、减速器的类型和分类方法 719

1．减速器的主要传动型式 719

第24章 减速器 719

2．减速器的几种结构型式 720

二、减速器的标准及选用 722

1．圆柱齿轮减速器（ZBJ19004—88） 722

2．圆弧圆柱蜗杆减速器（GB9147—88） 734

3．行星摆线针轮减速器（X系列） 751

三、附录 763

1．机械优化设计 767

一、概述 767

2．设计变量 767

第25章 机械优化设计 767

第六部分 现代设计方法简介 767

3．优化目标和目标函数 768

4．设计约束 768

5．可行域 769

6．优化设计数学模型 769

7．优化设计举例及几何解释 769

8．迭代计算及终止准则 770

二、优化设计数学基础 771

1．矩阵 771

2．实二次型及正定矩阵判别 775

3．函数的梯度 777

4．函数的近似表示式 781

三、常用的无约束优化设计方法 782

1．一维搜索的优化方法 782

2．坐标轮换法（多维） 788

3．Powell法 791

4．梯度法 793

5．共轭梯度法 794

6．牛顿方向法 796

7．变尺度法 798

四、常用的约束优化设计方法 801

1．约束随机法 802

2．复合形法 804

3．外点罚函数法 805

4．内点罚函数法 807

五、机械优化设计应用举例 810

1．单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计 810

2．弹簧优化设计 812

2．可靠性和可靠度 815

1．概述 815

3．可靠性的特征量 815

一、可靠性基本概念和数学基础 815

第26章 可靠性设计 815

4．随机变量函数的统计特征值 820

二、机械零件的可靠度计算 826

1．概述 826

2．应力一强度分布干涉理论 827

3．可靠度的计算方法 829

1．可靠性设计的内容和方法 835

2．可靠性设计参数的统计数据 835

三、机械零件的可靠性设计 835

3．静强度的可靠性设计 838

1．一般设计过程 852

一、CAD过程和方法 852

2．CAD过程 852

第27章 计算机辅助设计 852

二、CAD系统的硬件和软件 854

1．CAD系统的硬件 854

2．CAD系统的软件 855

三、CAD工作站 856

1．DECstation工作站的主要性能指标 856

四、表格、线图程序编制和数据文件 857

1．表格、线图的程序编制 857

2．DEC工作站的机械CAD软件 857

2．数据文件 860

3．数据库 865

五、计算机绘图 866

1．自动绘图机 866

2．计算机绘图系统的硬件和软件 867

3．计算机绘图程序设计实例 870

六、“菜单”技术及其应用 873

3．AutoLISP语言的表 878

2．AutoLISP语言的用法 878

4．AutoLISP表的具体内容 878

5．常用的AutoLISP函数 878

1．AutoLISP语言 878

七、AutoLISP语言及编程实例 878

6．AutoLISP编程实例 880

2．屏幕菜单的编制 882

1．表格、线图的处理 882

3．程序框图及源程序 882

八、交互式机械零件CAD程序设计实例——弹簧 882

4．程序26-18应用实例 897

参考文献 900