目 录 3
第1篇常用设计资料 3
第1章 常用基础资料和公式 1- 3
1常用资料和数据 1- 3
字母 1- 3
国内标准代号及各国国家标准代号 1- 4
机械传动效率 1- 5
常用材料的密度 1- 6
松散物料的密度和安息角 1- 6
材料弹性模量及泊松比 1- 7
摩擦因数 1- 8
滑动摩擦因数与压力变化的关系 1- 10
滑动摩擦因数与速度变化的关系 1- 10
金属材料熔点、热导率及比热容 1- 11
材料线膨胀系数α1 1- 11
液体材料的物理性能 1- 12
气体材料的物理性能 1- 12
2法定计量单位和常用单位换算 1- 13
2.1法定计量单位 1- 13
用于构成十进倍数单位和分数单位的SI词头（GB 3100—1993） 1- 13
常用物理量的法定计量单位 13
（GB 3102.1～3102.7—1993） 1- 13
2.2常用单位换算 1- 31
长度单位换算 1- 31
面积单位换算 1- 31
质量单位换算 1- 32
密度单位换算 1- 32
体积、容积单位换算 1- 32
速度单位换算 1- 33
角速度单位换算 1- 33
质量流量单位换算 1- 33
体积流量单位换算 1- 34
压力单位换算 1- 34
力单位换算 1- 35
力矩与转矩单位换算 1- 35
功、能与热量单位换算 1- 35
功率单位换算 1- 36
传热系数单位换算 1- 37
热导率单位换算 1- 37
比热容与比熵单位换算 1- 37
比能单位换算 1- 37
黑色金属硬度及强度换算值之一 38
（GB/T 1172—1999） 1- 38
黑色金属硬度及强度换算值之二 40
（GB/T 1172—1999） 1- 40
3优先数和优先数系（GB/T 321—1980） 1- 40
3.1优先数系 1- 41
3.2优先数的应用示例 1- 43
4数表与数学公式 1- 46
4.1数表 1- 46
二项式系数（pn） 1- 46
正多边形的圆内切、外接时，其几何尺寸 1- 47
弓形几何尺寸 1- 47
4.2物理科学和技术中使用的数学符号 48
（GB 3102.11—1993） 1- 48
代数 1- 53
4.3数学公式 1- 53
平面三角 1- 57
复数 1- 61
坐标系及坐标变换 1- 62
常用曲线 1- 63
几种曲面 1- 67
微积分 1- 68
微积分的应用 1- 71
常微分方程 1- 78
拉氏变换 1- 79
矩阵 1- 82
常用几何体的面积、体积及重心位置 1- 91
5.1运动学、动力学基本公式 1- 93
运动学基本公式 1- 93
5常用力学公式 1- 93
动力学基本公式 1- 94
转动惯量 1- 96
一般物体旋转时的转动惯量 1- 97
常用旋转体的转动惯量 1- 104
5.2材料力学基本公式 1- 105
主应力及强度理论公式 1- 105
许用应力与安全系数 1- 113
截面力学特性的计算公式 1- 116
各种截面的力学特性 1- 117
杆件计算的基本公式 1- 125
受静载荷梁的内力及变位计算公式 1- 128
单跨刚架计算公式 1- 149
5.3接触应力 1- 152
惯性力引起的动应力 1- 156
5.4动荷应力 1- 156
冲击载荷计算公式 1- 158
振动应力 1- 159
5.5厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力 1- 160
厚壁圆筒计算公式 1- 160
等厚旋转圆盘计算公式 1- 162
薄壳中应力与位移计算公式 1- 162
5.6平板中的应力 1- 165
5.7压杆、梁与壳的稳定性 1- 173
等断面立柱受压稳定性计算 1- 173
变断面立柱受压稳定性计算 1- 180
梁的稳定性 1- 180
壳的临界载荷 1- 185
1 常用铸造金属的铸造性和结构特点 1- 186
铸铁和铸钢的特性与结构特点 1- 186
要素 1- 186
第2章 铸件设计的工艺性和铸件结构 186
常用铸造有色合金的特性与结构特点 1- 188
2铸件的结构要素 1- 189
最小壁厚（不小于） 1- 189
外壁、内壁与筋的厚度 1- 189
壁的连接 1- 189
壁厚的过渡 1- 191
最小铸孔 1- 191
铸造内圆角及过渡尺寸 192
（JB/ZQ 4255—1997） 1- 192
铸造外圆角（JB/ZQ 4256—1997） 1- 192
1- 193
加强筋 1- 193
法兰铸造过渡斜度（JB/ZQ 4254—1997） 1- 193
铸造斜度 1- 193
凸座 1- 194
内腔 1- 194
3铸造公差（JB/T 5000.4—1998） 1- 194
孔边凸台 1- 194
4铸件设计的一般注意事项 195
（JB/ZQ 4169—1997） 1- 195
5铸铁件（JB/T5000.4—1998）、铸钢件（JB/T 5000.6—1998）、有色金属铸件（JB/T 5000.5—1998）等铸件通用技术条件 1- 203
1.1金属材料的可锻性 1- 204
1锻造 1- 204
1.2锻造零件的结构要素（JB/T 12361—1990、JB/T 9177—1999） 1- 204
模锻斜度（JB/T 12361—1990） 1- 204
结构要素 1- 204
第3章 锻造和冲压设计的工艺性及 204
圆角半径（JB/T 12361—1990、 205
JB/T 9177—1999） 1- 205
最小底厚（JB/T 9177—1999） 1- 207
最小壁厚、筋宽及筋端圆角半径 208
（JB/T 9177—1999） 1- 208
最小冲孔直径、盲孔和连皮厚度 209
（JB/T 9177—1999） 1- 209
腹板最小厚度（JB/T 9177—1999） 1- 209
圆钢锤扁尺寸 1- 210
1.3锻件设计注意事项 1- 210
扁钢辗成圆柱形端尺寸 1- 210
2冲压 1- 212
2.1冷冲压零件推荐用钢 1- 212
冲裁件的结构要素（JB/T 4378.1—1999） 1- 213
弯曲件的结构要素（JB/T 4378.1—1999） 1- 213
2.2冷冲压件的结构要素 1- 213
拉深件和翻孔件的结构要素 1- 214
铁皮咬口类型、用途和余量 1- 215
卷边直径 1- 215
最小可冲孔眼的尺寸（为板厚的倍数） 1- 216
的做法 1- 216
翻孔尺寸及其距离边缘的最小距离 1- 216
零件弯角处须容纳另一个直角零件 216
通风罩冲孔（JB/ZQ 4262—1997） 1- 216
箱形零件的圆角半径、法兰边宽度和工件高度 1- 217
冲出凸部的高度 1- 217
冲裁件最小许可宽度与材料的关系 1- 217
箍压时直径缩小的合理比例 1- 217
弯曲件尾部弯出长度 1- 217
加固筋的形状、尺寸及间距 1- 217
2.3冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差（GB/T13914、13915、13916—1992）、未注公差尺寸的极限偏差（GB/T 15055—1994） 1- 218
平冲压件和成型冲压件尺寸公差 1- 218
冲压件形状和位置未注公差 223
（GB/T 13916—1992） 1- 223
2.4冷挤压件结构要素 1- 224
冷挤压件的分类 1- 225
确定结构要素的一般原则 1- 225
冷挤压件结构要素 1- 226
2.5 冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项 1- 226
3锻件通用技术条件（碳素钢和合金结构钢）（JB/T 5000.8—1998） 1- 229
1焊接 1- 230
1.1金属常用焊接方法及应用 1- 230
第4章 焊接和铆接设计工艺性 1- 230
1.2金属的可焊性 1- 233
钢的可焊性 1- 233
铸铁的可焊性 1- 234
有色金属的可焊性 1- 235
常用异种金属间的可焊性 1- 236
1.3焊接材料及其选择 1- 239
选择焊条的基本原则 1- 239
焊条、焊丝和焊剂 1- 240
1- 268
焊缝符号表示方法（GB/T 324—1988、GB/T 12212—1990） 1- 268
1.4焊缝 1- 268
碳钢、低合金钢焊缝坡口的基本型式与尺寸（GB/T 985—1988） 1- 282
不同厚度钢板的对接焊接 1- 286
有色金属焊接坡口型式及尺寸 1- 286
焊缝强度计算 1- 287
焊缝许用应力 1- 291
1.5焊接结构件未注尺寸公差与形位公差（JB/T 5000.3—1998） 1- 293
1.6焊缝质量等级规定 1- 295
1.7钎焊 1- 298
各种钎焊方法的比较及应用范围 1- 298
钎料和钎剂的选择原则 1- 299
钎料的选择 1- 300
典型钎焊的接头型式 1- 301
钎焊接头的间隙 1- 302
钎料和钎剂 1- 303
塑料焊接温度 1- 311
热塑性塑料的可焊性 1- 311
硬聚氯乙烯塑料焊接接头型式及尺寸 1- 311
1.8塑料焊接 1- 311
1.9焊接结构设计注意事项 1- 312
2铆接 1- 318
2.1铆接设计注意事项 1- 318
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 1- 319
等边角钢 1- 319
不等边角钢 1- 321
热轧普通槽钢 1- 323
热轧普通工字钢 1- 324
板材最小弯曲半径 1- 325
管材最小弯曲半径 1- 326
扁钢、圆钢弯曲的推荐尺寸 1- 327
角钢坡口弯曲c值 1- 328
角钢截切角推荐值 1- 328
1- 328
结构要素 1- 330
第5章零部件冷加工设计工艺性与 330
1金属材料的切削加工性 1- 330
标准尺寸（GB/T 2822—1981） 1- 332
2一般标准 1- 332
标准角度（参考） 1- 333
锥度与锥角系列（GB/T 157—2001） 1- 333
1- 334
莫氏和公制锥度（附斜度对照） 1- 335
60°中心孔（GB/T 145—2001） 1- 335
75°、90°中心孔 1- 336
零件倒圆与倒角（GB/T 6403.4—1986） 1- 336
球面半径（GB/T 6403.1—1986） 1- 337
圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合联接轴用倒角 1- 337
燕尾槽（JB/ZQ 4241—1997） 1- 337
T形槽（GB/T 158—1996） 1- 338
砂轮越程槽（GB/T 6403.5—1986） 1- 339
刨切、插、珩磨越程槽 1- 340
退刀槽（JB/ZQ 4238—1997） 1- 340
弧形槽端部半径 1- 341
1- 341
锯缝尺寸（JB/ZQ 4246—1997） 1- 342
1- 342
滚花（GB/T 6403.3—1986） 1- 342
3冷加工设计注意事项 1- 343
4切削加工件通用技术条件（重型机械）（JB/T 5000.9—1998） 1- 354
第6章热处理 1- 357
1钢铁热处理 1- 357
1.1 铁－碳合金平衡图及钢的结构组织 1- 357
普通热处理方法、特点和应用 1- 359
1.2热处理方法分类、特点和应用 1- 359
表面热处理方法、特点和应用 1- 364
1.3常用材料的热处理 1- 370
材料在热处理中的特性 1- 370
淬透性曲线图及其应用 1- 372
合金元素及碳在钢中的影响和作用 1- 374
常用材料的工作条件和热处理 1- 376
1.4如何正确地提出零件的热处理要求 1- 384
工作图上应注明的热处理要求 1- 384
金属热处理工艺分类及代号的表示方法（GB/T 12603—1990） 1- 385
热处理技术要求在零件图上的表示方法（JB/T 8555—1997） 1- 387
制定热处理要求的要点 1- 390
几类典型零件的热处理实例 1- 398
一般要求 1- 406
1.5热处理对零件结构设计的要求 1- 406
感应加热表面淬火的特殊要求 1- 414
2有色金属热处理 1- 416
2.1 有色金属材料热处理方法及选用 1- 416
2.2铝及铝合金热处理 1- 417
变形铝合金的热处理方法和应用 1- 417
铸造铝合金的热处理方法和应用 1- 419
2.3铜及铜合金热处理 1- 420
2.4钛及钛合金热处理 1- 421
电镀层的分类 1- 422
第7章表面处理 1- 422
1 电镀 1- 422
金属镀层的特点及应用 1- 423
镀层选择 1- 424
镀层类别及刷镀溶液的选择 1- 427
2 （电）刷镀 1- 427
3热喷涂 1- 428
热喷涂方法的分类及特性比较 1- 429
喷焊与喷涂的特性比较 1- 429
涂层类别及喷涂材料的选择 1- 429
热喷涂应用实例 1- 433
4塑料喷涂 1- 435
塑料喷涂的方法和应用 1- 436
塑料涂层的类型和应用 1- 437
塑料喷涂对被涂件结构的一般要求 1- 438
5粉末渗镀锌（JB-K 5067—1991） 1- 438
镀层厚度等级及厚度值 1- 438
6化学镀、热浸镀、真空镀膜 1- 439
化学镀、热浸镀、真空镀膜的特点及应用 1- 439
离子镀TiN、TiC化合物镀膜 1- 440
7金属的氧化、磷化和钝化处理 1- 440
金属的氧化、磷化和钝化处理的特点与应用 1- 440
铝及铝合金的氧化与着色 1- 441
8喷丸与滚压处理 1- 444
喷丸原理与应用 1- 444
滚压原理与参数 1- 444
滚珠滚压加工对碳钢零件表面性质的改善程度 1- 445
各种表面强化方法的特点 1- 445
表面强化使疲劳强度增加的百分数 1- 445
9油漆 1- 446
金属油漆涂层的类型及其选择 1- 446
涂料选择推荐表 1- 448
不同用途对涂料的选择 1- 448
不同金属用底漆的选择 1- 448
各类涂装类别所用油漆的通用技术要求（JB/T 5000.12—1998） 1- 449
底漆和面漆的配套 1- 450
耐热涂层 1- 451
涂层厚度选择 1- 451
三防（防湿热、防盐雾、防霉菌）涂层系统 1- 452
10表面处理的表示方法 1- 453
金属镀覆和化学处理 1- 453
表面涂料涂覆（GB/T 4054—1983） 1- 455
1- 457
第8章装配工艺性 1- 460
1装配类型和方法 1- 460
2装配工艺设计注意事项 1- 460
3转动件的平衡 1- 469
3.1基本概念 1- 469
3.2静平衡和动平衡的选择 1- 470
1- 470
3.4转子许用不平衡量向校正平面的分配（JB/ZQ 4165—1997） 1- 472
3.5转子平衡品质等级在图样上的标注方法（参考） 1- 474
1- 475
4.1一般要求 1- 475
4.2装配连接方式 1- 475
4.3.1滚动轴承 1- 476
4.3典型部件的装配 1- 476
4.3.2滑动轴承 1- 477
4.3.3齿轮与齿轮箱装配 1- 479
4.3.4带和链传动装配 1- 479
4.3.5联轴器装配 1- 480
4.3.6制动器、离合器装配 1- 480
4.4平衡试验及其他 1- 480
4.5总装及试车 1- 481
5配管通用技术条件 481
（JB/T 5000.11—1998） 1- 481
第9章 工程用塑料和粉末冶金零件 485
设计要素 1- 485
1 工程用塑料零件设计要素 1- 485
1.1塑料分类、成型方法及应用 1- 485
1.2工程常用塑料的选用 1- 486
1.3工程用塑料零件的结构要素 1- 487
1.4塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙 1- 488
1.5工程用塑料零件的设计注意事项 1- 489
2.1粉末冶金的特点及主要用途 1- 492
2.2粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度 1- 492
2.3粉末冶金零件设计注意事项 1- 492
2粉末冶金零件设计要素 1- 492
第10章 人机工程学有关功能参数 1- 495
1 人体尺寸百分位数在产品设计中的应用 1- 495
1.1 人体尺寸百分位数的选择 495
（GB/T 12985—1991） 1- 495
1- 497
1- 503
1.4工作岗位尺寸设计的原则及其数值（GB/T 14776—1993） 1- 506
1.4.1工作岗位尺寸设计 1- 508
1.4.2工作岗位尺寸设计举例 1- 510
2人体必需和可能的活动空间 1- 512
2.1人体必需的空间 1- 512
2.2人手运动的范围 1- 512
2.3上肢操作时的最佳运动区域 1- 513
3操作者有关尺寸 1- 513
2.4腿和脚运动的范围 1- 513
3.1坐着工作时手工操作的最佳尺寸 1- 513
3.2工作坐位的推荐尺寸 1- 514
3.3运输工具的坐位及驾驶室尺寸 1- 515
3.4站着工作时手工操作的有关尺寸 1- 515
4手工操作的主要数据 1- 516
4.1操作种类和人力关系 1- 516
4.2操纵机构的功能参数及其选择 1- 518
5工业企业噪声有关数据 1- 520
6照明 1- 521
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 1- 521
8安全隔栅及其他 1- 522
8.1安全隔栅 1- 522
8.2梯子（GB 4053.1,4053.2—1993）及防护栏杆（GB 4053.3—1993） 1- 523
8.3倾斜通道 1- 525
第11章 符合造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则 1- 526
1符合造型要求的结构设计准则 1- 526
2符合载荷要求的结构设计准则 1- 527
3符合公差要求的结构设计准则 1- 532
4符合材料及其相关因素要求的结构设计准则 1- 534
第12章装运要求及设备基础 1- 537
1装运要求 1- 537
1.1包装通用技术条件 537
（JB/T 5000.13—1998） 1- 537
1.2有关运输要求 1- 538
2设备基础设计的一般要求 1- 540
2.1混凝土基础的类型 1- 540
2.2地脚螺栓 1- 541
地脚螺栓的种类和选用 1- 542
地脚螺栓的外露长度 1- 542
2.3设备和基础的连接方法及适应范围 1- 542
3垫铁种类、型式、规格及应用 1- 544
参考文献 1- 545
焊接方法代号及注法（GB/T 5185— 1985
1.2 以主要百分位和年龄范围的中国成人人体尺寸数据（GB/T 10000— 1988
3.3 平衡品质的确定（GB/T 9239— 1988
1.3工作空间人体尺寸（GB/T 13547— 1992
凸出部分最小尺寸（JB/ZQ 4169— 1997
滚人字齿轮退刀槽（JB/ZQ 4238— 1997
分度盘和标尺刻度（JB/ZQ 4260— 1997
4装配通用技术条件（JB/T 5000.10— 1998
11 涂装通用技术条件（JB/T 5000.12— 1998
3焊接件通用技术条件（JB/T 5000.3— 1998
棱体的角度与斜度（GB/T 4096— 2001