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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/d229

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△L288

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