簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)

第1章常用資料和力學(xué)公式
1.1常用標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)1
1.1.1國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)1
1.1.2常用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)1
1.2常用計(jì)量單位及換算2
1.2.1法定計(jì)量單位2
1.2.2常用物理量符號(hào)及其法定單位4
1.2.3常用計(jì)量單位及換算6
1.2.4優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系9
1.3常用數(shù)據(jù)10
1.3.1常用材料的彈性模量及泊松比10
1.3.2常用材料的密度11
1.3.3常用材料的線(xiàn)脹系數(shù)11
1.3.4常見(jiàn)金屬材料的熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率及比熱容11
1.3.5常用材料的摩擦因數(shù)12
1.3.6物體的摩擦因數(shù)12
1.3.7機(jī)械傳動(dòng)和軸承的效率值13
1.3.8常用金屬材料的硬度13
1.3.9黑色金屬材料的硬度與強(qiáng)度換算關(guān)系14
1.4常用數(shù)學(xué)公式18
1.4.1代數(shù)18
1.4.2三角函數(shù)19
1.4.3導(dǎo)數(shù)與微分19
1.4.4幾何體的表面積和體積21
1.5常用力學(xué)公式23
1.5.1靜力學(xué)的常用計(jì)算公式23
1.5.2運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算公式26
1.5.3動(dòng)力學(xué)的計(jì)算公式27
1.5.4物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算29
1.5.5強(qiáng)度理論及適用范圍30
1.5.6材料力學(xué)的計(jì)算公式31
1.5.7等截面梁的彎矩、撓度及轉(zhuǎn)角等計(jì)算公式34
1.5.8截面的幾何特性38
第2章常用工程材料
2.1黑色金屬材料42
2.1.1結(jié)構(gòu)鋼42
2.1.2特殊用途鋼56
2.1.3鑄鋼、鑄鐵69
2.2常用有色金屬材料72
2.2.1銅和銅合金72
2.2.2鋁和鋁合金77
2.3常用塑料82
2.3.1常用熱塑性塑料的特性及應(yīng)用82
2.3.2常用熱固性塑料的特性及應(yīng)用84
2.3.3常用塑料選用85
2.4復(fù)合材料85
第3章設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
3.1機(jī)械制圖常用標(biāo)準(zhǔn)87
3.1.1圖框格式和圖幅尺寸（GB/T 14689—2008）87
3.1.2標(biāo)題欄（GB/T 10609.1—2008）和明細(xì)欄（GB/T 10609.2—2009）88
3.1.3比例（GB/T 14690—1993）和線(xiàn)型（GB/T 4457.4—2002）88
3.1.4剖面符號(hào)（GB/T 4457.5—2013）89
3.1.5裝配圖中零、部件序號(hào)及編排方法（GB/T 4458.2—2003）90
3.1.6尺寸注法（GB/T 4458.4—2003）91
3.1.7常用零件的規(guī)定畫(huà)法99
3.1.8機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)（GB/T 4460—2013）111
3.2公差與配合113
3.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差113
3.2.2孔、軸的極限偏差115
3.2.3未注公差的線(xiàn)性尺寸和角度尺寸的一般公差168
3.2.4基孔制與基軸制的優(yōu)先、常用配合168
3.2.5圓錐公差與配合169
3.2.6過(guò)盈配合的計(jì)算和選用171
3.3幾何公差173
3.3.1幾何公差的符號(hào)173
3.3.2幾何公差的數(shù)值及應(yīng)用174
3.3.3幾種主要加工方法的幾何公差等級(jí)177
3.3.4幾何公差的應(yīng)用177
3.4表面粗糙度178
3.4.1表面粗糙度的主要參數(shù)178
3.4.2表面粗糙度常用符號(hào)及其標(biāo)注法180
3.4.3幾種主要加工方法得到的表面粗糙度182
3.5常用熱處理規(guī)范183
3.5.1常用熱處理工藝代號(hào)183
3.5.2零件工作圖應(yīng)注明的熱處理要求185
3.5.3常用零件的熱處理實(shí)例186
3.5.4熱處理零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)186
3.6常用焊接工藝性規(guī)范193
3.6.1焊接方法及其應(yīng)用193
3.6.2焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則193
3.6.3焊接材料及選擇194
3.6.4常用金屬的焊接性197
3.6.5焊縫198
3.6.6焊接件的幾何尺寸公差和形位公差207
3.6.7焊接質(zhì)量檢驗(yàn)208
3.7機(jī)加工常用規(guī)范209
3.7.1標(biāo)準(zhǔn)尺寸209
3.7.2角度的標(biāo)準(zhǔn)系列210
3.7.3圓錐的錐度和錐角210
3.7.4中心孔配合211
3.7.5越程槽尺寸213
3.7.6表面的圓角半徑和倒角尺寸214
3.7.7零件的倒圓與倒角215
3.7.8齒輪滾刀外徑、弧形鍵槽銑刀外徑尺寸216
3.7.9齒輪加工退刀槽216
3.7.10直齒三面刃銑刀尺寸217
3.7.11滾花217
3.7.12球面半徑217
第4章零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性
4.1鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性218
4.1.1常用鑄件的性能和特點(diǎn)218
4.1.2鑄件最小壁厚219
4.1.3鑄造外壁、內(nèi)壁與筋的厚度219
4.1.4鑄造斜度219
4.1.5鑄造外圓角220
4.1.6鑄造內(nèi)圓角221
4.1.7最小鑄孔221
4.1.8鑄造公差221
4.1.9壁厚過(guò)渡尺寸222
4.2鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性223
4.2.1常用鍛造方法和材料成形特點(diǎn)223
4.2.2胎模鍛和自由鍛錘上固定模模鍛的圓角半徑224
4.2.3胎模鍛和自由鍛錘上固定模模鍛的模鍛斜度225
4.2.4胎模鍛和自由鍛錘上固定模模鍛的沖孔連皮尺寸225
4.2.5胎模鍛和自由鍛錘上模模鍛的筋高寬比225
4.2.6扁鋼輾成圓柱形端尺寸226
4.2.7圓鋼錘扁尺寸226
4.3冷沖壓件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性227
4.3.1沖壓材料和沖壓方法的選用227
4.3.2沖孔的位置和最小可沖孔尺寸227
4.3.3最小彎曲圓角半徑227
4.3.4翻孔尺寸及其距離邊緣的最小值228
4.3.5常用最小沖裁圓角半徑228
4.3.6沖裁最小尺寸229
4.4常用塑料件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性229
4.4.1塑料件設(shè)計(jì)的一般規(guī)范229
4.4.2塑料件的尺寸公差233
第5章螺紋連接
5.1螺紋及螺紋連接的分類(lèi)和選用235
5.1.1普通螺紋236
5.1.2梯形螺紋242
5.1.3鋸齒形螺紋243
5.1.4矩形螺紋251
5.2螺紋零件的結(jié)構(gòu)要素251
5.2.1普通螺紋收尾、肩距、退刀槽、倒角251
5.2.2普通螺紋內(nèi)、外螺紋余留長(zhǎng)度，鉆孔余留深度252
5.2.3緊固件通孔及螺栓、螺釘通孔和沉孔的尺寸253
5.2.4粗牙螺紋、螺釘?shù)臄Q入深度、攻螺紋深度和鉆孔深度253
5.2.5地腳螺栓孔和凸緣尺寸254
5.2.6扳手空間254
5.3常用螺紋連接件256
5.3.1螺栓256
5.3.2螺母262
5.3.3螺柱280
5.3.4螺釘282
5.3.5墊圈293
5.3.6擋圈305
5.4螺紋連接設(shè)計(jì)計(jì)算312
5.4.1螺紋連接常用材料的力學(xué)性能等級(jí)312
5.4.2螺紋連接類(lèi)型及防松方法314
5.4.3螺栓連接的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算316
第6章鍵、花鍵、銷(xiāo)及過(guò)盈連接
6.1鍵連接318
6.1.1鍵連接的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用318
6.1.2鍵的選擇與鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算319
6.1.3鍵連接的尺寸、公差配合和表面粗糙度320
6.2花鍵連接330
6.2.1花鍵連接的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用330
6.2.2花鍵連接的強(qiáng)度計(jì)算330
6.2.3花鍵連接的尺寸、公差配合331
6.3銷(xiāo)連接333
6.3.1銷(xiāo)連接的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用333
6.3.2銷(xiāo)的選擇和銷(xiāo)連接的強(qiáng)度計(jì)算334
6.3.3常用標(biāo)準(zhǔn)銷(xiāo)334
6.4過(guò)盈連接341
6.4.1過(guò)盈連接的方法、特點(diǎn)和應(yīng)用341
6.4.2過(guò)盈連接的設(shè)計(jì)與計(jì)算341
第7章帶傳動(dòng)
7.1帶傳動(dòng)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)343
7.1.1帶傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用343
7.1.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的一般內(nèi)容345
7.2V帶傳動(dòng)348
7.2.1基準(zhǔn)寬度制和有效寬度制348
7.2.2尺寸規(guī)格348
7.2.3V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)351
7.3同步帶傳動(dòng)361
7.3.1同步帶的類(lèi)型和標(biāo)記361
7.3.2梯形同步帶的規(guī)格尺寸361
7.3.3梯形同步齒形帶的性能362
7.3.4同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)362
第8章鏈傳動(dòng)
8.1鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)與應(yīng)用366
8.2滾子鏈367
8.2.1滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸367
8.2.2滾子鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算369
8.3齒形鏈373
8.3.1齒形鏈的規(guī)格和尺寸373
8.3.2齒形鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算376
8.4鏈輪380
8.4.1鏈輪材料及熱處理380
8.4.2鏈輪結(jié)構(gòu)381
8.4.3鏈輪圖例382
8.5鏈傳動(dòng)的布置、張緊及潤(rùn)滑383
8.5.1鏈傳動(dòng)的布置383
8.5.2鏈傳動(dòng)的張緊383
8.5.3鏈傳動(dòng)的潤(rùn)滑方法384
第9章齒輪傳動(dòng)
9.1齒輪傳動(dòng)的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用386
9.2漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪傳動(dòng)387
9.2.1漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪模數(shù)系列387
9.2.2漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)387
9.2.3齒輪的材料、效率和潤(rùn)滑395
9.2.4圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)396
9.2.5漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪精度398
9.2.6漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪圖例416
9.3直齒錐齒輪傳動(dòng)418
9.3.1直齒錐齒輪的模數(shù)系列418
9.3.2錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)418
9.3.3錐齒輪的結(jié)構(gòu)422
9.3.4錐齒輪傳動(dòng)的精度424
9.3.5錐齒輪圖例426
第10章蝸桿傳動(dòng)
10.1圓柱蝸桿基本設(shè)計(jì)429
10.1.1普通圓柱蝸桿傳動(dòng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)429
10.1.2普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的承載能力計(jì)算435
10.1.3蝸桿及蝸輪常用材料436
10.2圓柱蝸桿傳動(dòng)精度數(shù)據(jù)437
10.2.1圓柱蝸桿傳動(dòng)的精度等級(jí)及應(yīng)用437
10.2.2對(duì)蝸輪副的檢驗(yàn)要求438
10.2.3各項(xiàng)公差和極限偏差439
10.3潤(rùn)滑及潤(rùn)滑劑443
10.4圖例444
第11章軸
11.1軸的常用材料及其性能446
11.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)449
11.2.1零件在軸上的定位和固定449
11.2.2軸的加工和裝配工藝性451
11.2.3軸的典型結(jié)構(gòu)示例451
11.3軸的強(qiáng)度計(jì)算452
11.3.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算452
11.3.2按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算453
11.3.3精確強(qiáng)度校核計(jì)算454
11.4軸的剛度計(jì)算456
11.5圖例457
第12章聯(lián)軸器和離合器
12.1聯(lián)軸器458
12.1.1聯(lián)軸器軸孔和連接形式458
12.1.2剛性聯(lián)軸器461
12.1.3非金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器465
12.1.4金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器467
12.1.5安全聯(lián)軸器469
12.2離合器470
12.2.1摩擦離合器470
12.2.2牙嵌離合器472
12.2.3超越離合器475
12.2.4牙嵌式電磁離合器478
12.2.5安全離合器479
12.2.6ALY液壓安全離合器481
第13章滾動(dòng)軸承
13.1常用滾動(dòng)軸承的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用483
13.1.1滾動(dòng)軸承的類(lèi)型483
13.1.2滾動(dòng)軸承的代號(hào)484
13.1.3常用滾動(dòng)軸承的類(lèi)型選擇488
13.2滾動(dòng)軸承的承載能力計(jì)算488
13.2.1基本概念488
13.2.2滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算489
13.3滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)491
13.3.1軸承的安裝方式與支撐結(jié)構(gòu)491
13.3.2滾動(dòng)軸承的公差與配合492
13.3.3滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封494
13.4常用滾動(dòng)軸承主要尺寸和性能495
13.4.1深溝球軸承495
13.4.2角接觸球軸承497
13.4.3圓柱滾子軸承499
13.4.4圓錐滾子軸承501
13.5滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算實(shí)例503
第14章滑動(dòng)軸承
14.1常用數(shù)據(jù)504
14.1.1滑動(dòng)軸承的類(lèi)型和應(yīng)用特點(diǎn)504
14.1.2一般設(shè)計(jì)資料504
14.2滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)506
14.2.1動(dòng)壓潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承506
14.2.2混合潤(rùn)滑徑向滑動(dòng)軸承計(jì)算實(shí)例507
14.2.3軸向推力滑動(dòng)軸承508
14.3常用軸承材料及性能509
14.4滑動(dòng)軸承座結(jié)構(gòu)511
14.5潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑的選擇514
第15章彈簧
15.1常用彈簧的主要類(lèi)型516
15.2普通圓柱螺旋彈簧517
15.2.1圓柱螺旋彈簧的基本參數(shù)517
15.2.2圓柱螺旋彈簧的標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列（摘自GB/T 1358—1993）519
15.2.3圓柱螺旋彈簧的端部結(jié)構(gòu)519
15.3常用彈簧材料522
15.3.1常用彈簧材料及其應(yīng)用特點(diǎn)522
15.3.2常用彈簧鋼絲的力學(xué)性能523
15.3.3彈簧材料的許用應(yīng)力525
15.3.4彈簧絲工作極限應(yīng)力的選取原則526
15.4圓柱螺旋壓縮（拉伸）彈簧的設(shè)計(jì)527
15.4.1幾何參數(shù)計(jì)算527
15.4.2強(qiáng)度計(jì)算527
15.4.3壓縮（拉伸）彈簧的剛度和變形計(jì)算528
15.4.4壓縮彈簧的穩(wěn)定性校核528
15.4.5彈簧的強(qiáng)度校核529
15.4.6彈簧的振動(dòng)校核530
15.5圓柱螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧的設(shè)計(jì)530
15.5.1扭轉(zhuǎn)彈簧的強(qiáng)度計(jì)算530
15.5.2扭轉(zhuǎn)彈簧的變形量與剛度計(jì)算530
15.5.3扭轉(zhuǎn)彈簧其他參數(shù)的確定531
第16章潤(rùn)滑與密封
16.1潤(rùn)滑劑532
16.1.1潤(rùn)滑脂532
16.1.2潤(rùn)滑油533
16.1.3固體潤(rùn)滑劑537
16.1.4添加劑538
16.1.5潤(rùn)滑劑的選用原則540
16.2潤(rùn)滑方式及潤(rùn)滑裝置540
16.2.1機(jī)械設(shè)備常見(jiàn)潤(rùn)滑方式540
16.2.2常見(jiàn)潤(rùn)滑裝置541
16.3密封544
16.3.1常用密封類(lèi)型544
16.3.2常用密封材料545
16.3.3常用密封裝置546
第17章常用液壓元件
17.1基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)559
17.1.1液壓系統(tǒng)及常用元件的公稱(chēng)壓力系列（GB/T 2346—2003）559
17.1.2液壓泵及液壓馬達(dá)公稱(chēng)排量系列（GB/T 2347—1980）559
17.1.3液壓缸內(nèi)徑及活塞外徑系列（GB/T 2348—1993）560
17.1.4液壓缸活塞行程系列（GB/T 2349—1980）560
17.1.5液壓元件的油口螺紋連接尺寸（GB/T 2878—2011）561
17.1.6液壓泵站油箱公稱(chēng)容量系列（JB/T 7938—2010）561
17.1.7液壓系統(tǒng)用硬管外徑和軟管外徑（GB/T 2351—2005）561
17.1.8液壓閥油口、底板、控制裝置和電磁鐵的標(biāo)識(shí)（GB/T 17490—1998）561
17.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式與選用562
17.2.1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式和設(shè)計(jì)步驟562
17.2.2液壓件的選擇563
17.3液壓泵和液壓馬達(dá)564
17.3.1液壓泵和液壓馬達(dá)的類(lèi)型564
17.3.2液壓泵和液壓馬達(dá)的選用566
17.4液壓缸568
17.4.1液壓缸的分類(lèi)568
17.4.2液壓缸的安裝方式570
17.4.3液壓缸的主要技術(shù)參數(shù)的計(jì)算570
17.4.4液壓缸的設(shè)計(jì)選用575
17.5控制閥576
第18章減速器
18.1常用減速器簡(jiǎn)介581
18.1.1常用減速器的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用581
18.1.2常見(jiàn)的減速器結(jié)構(gòu)582
18.2減速器設(shè)計(jì)指導(dǎo)586
18.2.1傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)586
18.2.2傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算590
18.2.3減速器裝配草圖的設(shè)計(jì)591
18.2.4減速器裝配圖的設(shè)計(jì)601
18.2.5零件工作圖的設(shè)計(jì)603
18.2.6編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)607
18.2.7減速器參考圖例607
18.3減速器設(shè)計(jì)參數(shù)618
18.3.1圓柱齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)中心距618
18.3.2減速器主要零件的公差配合619
18.3.3減速器的潤(rùn)滑與密封619
18.3.4減速器附件624
第19章電動(dòng)機(jī)
19.1電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)及用途630
19.1.1電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)630
19.1.2常用電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)及用途632
19.2電動(dòng)機(jī)的選擇635
19.2.1選擇電動(dòng)機(jī)的基本原則和方法635
19.2.2電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇636
19.2.3電動(dòng)機(jī)額定電壓的選擇636
19.2.4電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇637
19.2.5電動(dòng)機(jī)容量的選擇637
19.3常用電動(dòng)機(jī)規(guī)格638
19.3.1Y系列（IP23）防護(hù)式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)638
19.3.2Y系列（IP44）封閉式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)641
19.3.3YR(IP23)系列防護(hù)式繞線(xiàn)型三相異步電動(dòng)機(jī)646
19.3.4YR(IP44)三相封閉式繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)647
19.3.5YCJ系列齒輪減速異步電動(dòng)機(jī)650
19.3.6YX系列高效三相異步電動(dòng)機(jī)651
19.3.7YH系列高轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)652
19.3.8YEJ系列電磁制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)654
19.3.9電動(dòng)機(jī)軸的中心高度655
19.3.10步進(jìn)電動(dòng)機(jī)655
參考文獻(xiàn)