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目录1

第一章常用资料和数据，计量单位和1

常用数学公式1

一、常用资料和数据1

1．手工加油（脂）润滑 1073

（一）我国的法定计量单位8

二、计量单位和单位换算8

（二）计量单位换算13

（一）一般标准16

三、一般标准和规范16

（二）铸件设计一般规范27

四、常用数学公式29

（一）代数29

（二）平面三角31

（三）微积分32

五、常用几何公式及截面的力学特性公式34

第二章机械制图40

一、基本规定40

（一）图纸幅面及图框格式40

（二）标题栏和明细栏41

（三）比例42

（四）图线42

（五）剖面符号43

二、图样画法45

（一）视图画法45

（二）剖视图画法47

（三）剖面图画法50

（四）简化画法51

三、尺寸注法54

（一）一般尺寸注法54

（二）各种孔尺寸注法55

四、公差与配合、形状和位置公差标注56

（一）尺寸公差与配合注法56

（二）形状和位置公差的代号、注法及标注示例58

五、表面粗糙度代号及其注法62

六、齿轮画法64

七、螺纹及螺纹紧固件画法66

八、花键画法68

九、弹簧画法68

十、滚动轴承画法70

十一、中心孔表示法72

十二、机构运动简图符号73

（一）机构构件的运动符号73

（二）运动副符号73

（三）构件及其组成部分连接的符号74

（四）多杆机构及其组成部分符号75

（五）常用机构的符号77

第三章公差配合、形状与位置公差和85

表面粗糙度85

一、尺寸公差与配合85

（一）标准公差和极限偏差85

（三）碟簧的技术要求 988

（二）基本尺寸至500mm常用、优先配合及选用100

（三）未注公差尺寸极限偏差106

（四）公差配合新、旧国标对照107

二、圆锥公差配合108

（一）圆锥公差108

（二）圆锥配合112

三、形状和位置公差120

（一）形状和位置公差项目、公差带示例及定义120

（二）形状和位置公差值及选用126

（二）表面粗糙度主要评定参数数值及选用130

（一）表面粗糙度主要评定参数的定义130

四、表面粗糙度130

第四章机械工程材料134

一、铸铁和铸钢134

二、钢137

（一）钢的常用热处理及力学性能经验公式137

（二）钢的牌号、力学性能及应用138

（三）型钢154

（四）管材166

（五）钢板和钢带168

三、铜及铜合金170

（一）铸造铜合金、铸造轴承合金170

（二）铜材175

四、铝181

（一）铸铝181

（二）铝材182

五、工业用金属丝编织方孔筛网186

六、工程塑料188

（一）工程塑料的性能188

（二）工程塑料制品194

七、橡胶制品201

八、其他非金属材料204

第五章螺纹207

一、螺纹的种类、特点和应用207

（一）普通螺纹的基本尺寸208

二、普通螺纹208

（二）普通螺纹公差带和配合的标注212

（一）用螺纹密封的管螺纹213

三、管螺纹213

（二）非螺纹密封的管螺纹214

（三）圆锥管螺纹216

四、梯形螺纹217

（一）梯形螺纹的基本尺寸217

（二）梯形螺纹公差219

（三）梯形螺纹精度与公差带的选用223

（四）螺纹标记223

（一）锯齿形螺纹的基本尺寸224

五、锯齿形螺纹224

（二）锯齿形螺纹公差226

（四）螺纹标记227

六、螺纹零件的结构要素227

（三）螺纹的精度与公差带的选用227

第六章螺纹联接234

一、螺纹紧固件联接的基本类型及其234

应用234

二、螺纹联接的计算234

（一）单个螺栓的计算234

（二）螺栓组的受力分析236

（三）螺栓的许用轴向载荷237

（四）螺纹紧固件的常用材料238

（五）例题238

（一）螺栓239

三、螺纹联接的标准元件及挡圈239

（二）双头螺柱246

（三）螺钉248

（四）螺母257

（五）垫圈265

（六）挡圈272

一、键联接284

（一）键的类型、特点和应用284

第七章键、花键、销联接284

（二）健联接的强度校核285

（三）健的标准286

二、花键联接294

（一）花键联接的类型、特点和应用294

（二）矩形花键联接的强度计算294

（三）矩形花健的标准295

三、销联接297

（一）销的类型、特点和应用297

（二）销的选择和销联接的强度校核298

（三）销的标准299

第八章铆、焊和胶接305

一、铆接305

（一）常用铆钉种类及应用305

（二）铆钉的材料306

（三）铆接件钢结构件的要素306

（四）钢结构铆缝的计算307

（五）铆钉标准308

（一）常用焊接方法的特点与应用312

二、焊接312

（二）金属的可焊性313

（三）焊条315

（四）焊缝的强度计算317

（五）焊接设计时应注意的事项319

1．钢材的成型弯曲321

2．焊接构件的公差321

（六）焊接件设计的技术要求321

（七）焊缝符号表示法322

1．符号322

2．符号在图样上的位置324

3．焊缝尺寸符号及其标注位置325

（八）坡口的基本形式与尺寸328

三、胶接333

（一）胶接及其特点333

（二）影响胶接强度的因素334

（三）胶接接头的设计334

（四）常用胶粘剂的性能和用途336

一、机器的组成及传动的作用340

二、传动的常用特性参数340

第九章机械传动总论340

三、各种机械传动的特点及其选用的原则341

（一）各种机械传动的特点和性能341

（二）机械传动类型的选择343

1．选择机械传动类型的依据343

2．机械传动类型选择的原则343

3．定传动比传动类型的选择343

4．无级变速传动类型的选择344

（一）V带的标准345

一、V带传动345

第十章带传动345

（二）V带传动的设计347

2．结构353

（三）V带轮353

1．材料353

3．V带轮的技术要求356

4．V带传动设计例题356

二、平带传动358

（一）胶帆布带的规格及接头形式358

（二）平带轮359

1．平带轮直径及极限偏差359

3．平带轮轮缘凸面及厚度360

4．平带轮的结构360

2．平带轮的宽度360

（三）胶帆布带传动的设计362

三、同步带传动364

（一）同步带参数、类型和规格364

（二）带轮366

1．齿形366

2．带轮宽度367

3．带轮直径368

4．带轮挡圈尺寸370

5．同步带传动的技术要求370

6．带轮的平衡371

（三）同步带传动的设计371

第十一章链传动376

一、滚子链基本参数和尺寸376

二、滚子链链轮377

（一）链轮材料及热处理377

（二）链轮结构377

（三）滚子链链轮的主要尺寸378

2．齿根圆的圆跳动380

（四）链轮公差380

1．齿根圆直径公差及检验380

3．轮坯公差381

三、滚子链传动的设计381

（一）主要失效形式381

（二）链速υ≥0.6m/s滚子链传动的设计381

（三）链速υ＜0.6m/s滚子链传动的设计384

（四）滚子链传动设计例题384

四、链传动的布置、张紧和润滑386

（一）链传动的布置386

（二）链传动的张紧387

2．润滑剂的选择388

1．润滑方式的选择388

（三）链传动的润滑388

第十二章渐开线圆柱齿轮传动390

一、渐开线圆柱齿轮基本齿廓和模数系列390

二、圆柱齿轮传动的几何尺寸计算392

（一）圆柱齿轮传动几何尺寸计算公式392

（二）外啮合齿轮变位系数的选择399

（三）重合度ε的计算401

1．计算公式401

2．图解线图401

（四）圆柱齿轮传动几何尺寸计算及检验有关数表403

三、渐开线圆柱齿轮传动的设计计算416

（一）圆柱齿轮的作用力计算416

（二）主要参数的选择417

（三）主要尺寸的初步确定417

1．计算公式418

（四）齿轮接触疲劳强度与齿根弯曲疲劳强度校核计算418

2．计算中的有关数据及各系数的确定419

（五）开式齿轮传动的计算特点430

（六）齿轮的材料431

四、圆柱齿轮的结构434

五、渐开线圆柱齿轮精度437

（一）误差的定义和代号437

（二）精度等级及其选择443

（三）侧隙443

（四）推荐的检验项目444

（五）图样标注445

（六）齿轮精度数值表445

（七）误差的有关关系式449

六、渐开线圆柱齿轮零件工作图及设计计算实例449

第十三章圆弧齿轮传动455

一、圆弧齿轮传动的类型、特点和应用455

（一）单圆弧齿轮传动455

（二）双圆弧齿轮传动456

二、圆弧齿轮传动的啮合特性457

（一）单圆弧齿轮传动的啮合特性457

（二）双圆弧齿轮传动的啮合特性457

三、圆弧齿轮的基准齿形及模数系列459

（一）单圆弧齿轮的基准齿形459

（三）圆弧齿轮的模数系列460

（二）双圆弧齿轮的基准齿形460

四、圆弧齿轮传动的几何尺寸计算461

五、圆弧齿轮传动基本参数的选择464

（一）齿数z和模数m？464

（二）重合度εβ465

（三）螺旋角β465

（四）齿宽系数φ？、φ？465

六、圆弧齿轮传动的强度计算465

（一）圆弧齿轮传动的强度计算公式465

（二）各参数符号的意义及各系数的确定466

七、圆弧圆柱齿轮精度473

（一）误差的定义和代号473

（二）精度等级及其选择474

（三）侧隙475

（四）推荐的检验项目475

（六）圆弧齿轮精度数值表476

（五）图样标注476

（七）极限偏差及公差有关的关系式481

八、圆弧圆柱齿轮零件工作图及设计计算实例481

第十四章锥齿轮传动486

一、概述486

（一）分类486

（二）模数488

（三）基本齿廓488

二、直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算489

（一）轮齿受力分析491

（二）锥齿轮传动的设计计算491

三、直齿锥齿轮传动的设计491

（三）锥齿轮传动的强度校核492

四、锥齿轮结构494

五、锥齿轮传动设计实例及工作图495

六、锥齿轮精度499

（一）定义和代号499

（二）齿坯的要求501

（三）齿轮的检验组和公差501

（四）齿轮副的检验组与公差501

（五）齿轮副侧隙501

（六）图样标注502

（七）锥齿轮公差数值表502

第十五章蜗杆传动518

一、概述518

（一）基本齿廓519

二、普通圆柱蜗杆基本齿廓和传动的基本参数519

（二）普通圆柱蜗杆传动的基本参数520

（三）普通圆柱蜗杆传动的基本几何尺寸计算523

（一）齿上受力分析和齿面间滑动速度525

三、普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算525

（二）蜗轮的强度和蜗杆轴的刚度计算526

（三）蜗杆传动效率和散热计算528

四、蜗杆、蜗轮的结构530

五、蜗杆传动设计实例及工作图531

六、圆柱蜗杆、蜗轮精度535

（一）术语定义和代号535

（二）齿坯的要求536

（三）蜗杆、蜗轮的检验项目与公差536

（四）蜗杆传动检验的项目和公差536

（五）蜗杆传动的侧隙规定536

（六）图样标注537

（七）圆柱蜗杆、蜗轮公差或极限偏差数值表537

七、齿轮、蜗杆传动的润滑547

（一）选择齿轮、蜗杆传动润滑油的一般原则548

1．闭式传动548

（二）齿轮传动润滑油的选择548

2．开式传动550

（三）蜗杆传动的润滑550

3．润滑方式的选择550

第十六章行星齿轮传动553

一、概述553

（一）行星齿轮传动的类型与其性能553

（二）传动比和效率555

二、主要参数的确定557

（二）齿数的确定557

（一）行星轮的数目np557

（三）变位系数的选择559

1．NGW型559

2．NGWN型569

3．NW型569

4．确定变位系数的例题569

（一）受力分析570

三、行星齿轮传动的强度计算570

（二）行星传动齿轮的强度计算要点573

四、结构设计574

（一）均载机构574

1．基本构件浮动的均载机构574

2．采用弹性件的均载机构576

3．杠杆连动均载机构578

4．弹性油膜浮动法580

6．浮动量的计算580

5．均载方法的评价与选择580

7．齿式联轴器的设计581

（二）行星轮的结构583

（三）行星架的结构585

五、技术要求586

（一）齿轮586

（二）行星架586

（三）机体和机盖586

六、设计实例586

一、螺旋传动的类型和应用590

第十七章螺旋传动590

二、滑动螺旋传动591

（二）滑动螺旋传动的设计591

（三）滑动螺旋螺母的结构594

（四）材料和许用应力595

（五）精度595

（六）工作图598

三、滚动螺旋传动599

（一）工作原理和结构形式599

2．代号601

（二）滚珠丝杠副的参数和代号601

1．主参数601

（三）滚珠丝杠副的精度603

（四）材料及热处理605

（五）滚珠丝杠幅的选择计算605

（六）滚珠丝杠副工作图606

（七）滚珠丝杠副产品规格606

第十八章轴611

一、轴的材料611

（一）初步估计轴径613

1．按转矩估算法613

二、轴的结构设计613

2．类比法615

3．经验法615

（二）轴的结构设计615

三、轴的强度计算622

（一）轴的受力简化622

（二）轴上受力分析、弯矩与转矩图623

1．轴的疲劳强度校核624

（三）按当量弯矩计算轴径624

（四）轴的安全系数校核624

2．轴的静强度校核625

四、轴的刚度计算631

（一）轴的弯曲刚度计算631

（二）轴的扭转刚度计算632

五、轴的设计实例633

六、工作图640

第十九章滑动轴承641

一、概述641

二、非液体摩擦轴承642

（一）径向滑动轴承642

1．结构型式642

2．轴颈的工作宽度B642

3．轴承的验算642

4．轴颈与轴瓦的配合642

2．推力轴承的验算643

1．推力滑动轴承的结构型式643

（二）推力滑动轴承643

三、液体动压轴承644

（一）径向轴承644

1．设计计算644

2．参数选择648

（二）推力轴承650

1．固定瓦推力轴承650

2．摆动瓦推力轴承654

（一）润滑剂的选择656

四、滑动轴承的润滑656

（二）润滑方式的选择657

五、轴承材料657

六、轴瓦659

（一）径向轴瓦659

1．金属轴套659

2．尼龙轴套663

3．粉末冶金轴套665

4．橡胶轴套668

5．轴承合金轴瓦669

（二）推力轴瓦669

（三）润滑槽679

（一）径向滑动轴承座681

七、滑动轴承座681

（二）滑动轴承座的技术要术685

第二十章滚动轴承686

一、滚动轴承的类型及特性686

二、滚动轴承代号690

（一）基本代号690

1．轴承内径代号690

4．轴承类型691

（一）螺杆受载情况691

3．轴承宽度（高度）系列691

2．轴承直径系列691

2．轴承的转速692

4．安装与拆卸692

3．调心性能692

5．轴承的结构型式692

（三）补充代号692

（一）滚动轴承的类型选择692

三、滚动轴承的选择计算692

（二）前置代号692

1．轴承负荷692

（二）滚动轴承的选择计算693

1．滚动轴承的失效形式693

2．滚动轴承的寿命计算693

3．滚动轴承的静负荷计算697

最小轴向负荷698

5．推力轴承和推力角接触轴承的698

4．滚动轴承的极限转速698

6．例题699

四、滚动轴承主要尺寸和性能表700

（一）深沟球轴承700

（二）调心球轴承705

（三）角接触球轴承710

（四）圆柱滚子轴承714

（五）滚针轴承729

（六）调心滚子轴承730

（七）圆锥滚子轴承739

（八）推力轴承752

五、滚动轴承附件767

六、滚动轴承组合的结构设计776

（一）滚动轴承的配合776

（二）滚动轴承的轴向紧固779

（三）滚动轴承的游隙780

1．润滑剂的选择781

2．油润滑781

（四）滚动轴承的润滑781

3．脂润滑782

4．固体润滑783

七、滚动轴承座784

第二十一章联轴器、离合器788

一、联轴器788

（一）联轴器的性能、特点和应用788

（二）联轴器的选择789

（三）常用联轴器的尺寸和性能参数792

二、离合器828

（一）离合器的选择828

（二）电磁离合器的种类及规格828

第二十二章减速器832

一、一般减速器设计资料832

（一）常用减速器的型式和应用832

（二）减速器的基本参数834

（三）减速器的典型结构837

（四）减速器箱体结构尺寸851

1．轴承盖和套杯855

（五）减速器附件855

2．油标、油尺和视孔盖857

3．通气塞和通气器858

4．油摩859

（六）圆柱齿轮减速器通用技术条件860

1．齿轮副的技术要求860

2．箱体制造技术要求865

3．装配技术要求866

4．箱体工作图866

（一）圆柱齿轮减速器866

1．外形尺寸及装配形式866

二、标准减速器866

2．减速器的承载能力及选用方法871

（二）ZJ型轴装式减速器881

1．减速器的型式和型号表示方法881

2．外形及安装尺寸882

3．性能及技术数据883

（三）起重机减速器883

1．型式、中心距和型号表示方法883

2．减速器外形尺寸886

3．减速器的承载能力和选择方法889

（四）起重机底座式减速器894

（五）起重机用QS型减速器897

1．型式及型号标记示例897

2．外形及安装尺寸898

3．减速器的承载能力和选择方法900

（六）运输机械用减速器901

1．减速器的型式和标记示例901

2．外形尺寸902

3．减速器的承载能力和选择方法902

（七）圆弧圆柱蜗杆减速器910

1．减速器的型式与型号表示方法910

2．减速器的外形尺寸911

3．减速器的承载能力和选择方法911

（八）ZZ行星齿轮减速器924

1．减速器的型式和标记示例924

2．减速器的外形尺寸924

3．减速器的承载能力和选择方法924

2．外形尺寸和承载能力933

1．结构型式和标记示例933

（九）摆线针轮减速器933

（十）谐波减速器935

1．外形及安装尺寸935

2．性能936

3．工作寿命计算938

第二十三章摩擦轮传动和无级变速器939

一、摩擦轮传动939

（一）圆柱摩擦轮传动设计计算939

（二）槽形摩擦轮传动设计计算940

（三）圆锥摩擦轮传动设计计算940

（四）圆柱一圆盘摩擦轮传动940

（五）摩擦轮的结构和材料941

（六）压紧方法942

二、无级变速器942

（一）多盘式无级变速器942

1．种类和代号942

2．多盘式无级变速器的技术参数和尺寸943

（二）XZW型行星锥轮无级变速器947

2．XZW型行星锥轮无级变速器的尺寸949

1．种类、特性曲线和代号949

（三）V带式无级变速器956

1．种类和代号956

2．MWB型无级变速器技术参数和尺寸956

（四）齿链式无级变速器957

1．种类和代号957

参数和尺寸958

2．P型齿链式无级变速器的技术958

3．选择举例961

第二十四章弹簧962

一、圆柱螺旋弹簧962

（一）圆柱螺旋弹簧的特性、应用与分类962

（二）普通圆柱螺旋弹簧的型式与尺寸系列962

（三）弹簧材料及许用应力964

（四）圆柱螺旋压缩、拉伸弹簧的968

设计968

1．压缩、拉伸弹簧的负荷——变形图968

2．设计计算969

3．圆柱螺旋压缩弹簧的尺寸及参数970

4．验算弹簧的稳定性、钩环强度、974

疲劳强度和共振974

5．组合弹簧设计计算975

6．设计计算例题975

（五）扭转弹簧的设计978

（六）普通圆柱螺旋弹簧的技术要求979

（一）碟形弹簧的结构特点、特性及分类981

二、碟形弹簧981

（二）碟形弹簧的设计计算984

1．单片碟簧的计算984

2．组合碟簧的计算986

3．碟簧的载荷分类、材料及许用应力986

（一）橡胶弹簧的特性991

三、橡胶弹簧991

（二）橡胶弹簧的设计计算992

（三）橡胶弹簧的材料和使用寿命995

第二十五章起重件996

一、起重机构的工作级别996

（一）机构利用等级996

（二）机构载荷状态996

（三）机构工作级别996

二、钢丝绳998

（一）钢丝绳分类998

（二）钢丝绳标记999

（三）钢丝绳的选择999

（四）钢丝绳标准1001

三、滑轮与卷筒1010

（一）一般规定1010

（二）滑轮1010

（三）卷筒1012

1．卷筒的结构1012

2．卷筒的几何尺寸1012

3．钢丝绳端在卷筒上的固定1012

4．卷筒的强度计算1016

5．卷筒组1017

四、绳具1018

（一）钢丝绳夹1018

（二）钢丝绳用楔形接头1021

五、吊钩和吊耳1023

（一）吊钩1023

（二）吊耳1024

六、制动器1029

（一）制动器的选择1029

2．载荷转矩计算1030

（二）制动器的设计计算1030

1．制动转矩的计算1030

3．传动系统的等效飞轮矩1031

（三）块式制动器1032

（四）带式制动器1041

七、车轮1045

（一）概述1045

（二）车轮的设计计算1045

（三）圆柱车轮的型式和基本尺寸1046

（三）弹簧缓冲器与橡胶缓冲器1052

（一）概述1052

（二）撞击力和撞击动能的计算1052

八、缓冲器1052

第二十六章润滑及密封1058

一、润滑剂1058

（一）润滑油1058

1．润滑油的主要性能指标1058

2．常用润滑油的牌号、性能及应用1059

2．常用润滑脂的牌号、性能及应用1066

1．润滑脂的主要性能指标1066

（二）润滑脂1066

1．固体润滑剂的特点1068

（三）固体润滑剂1068

2．常用固体润滑材料及其使用范围与方法1069

（四）添加剂1070

二、润滑剂的选择1070

（一）润滑剂的选用原则1070

1．润滑剂类型的选用1070

2．润滑剂牌号的选用1070

4．飞溅润滑1073

6．油雾润滑1073

5．压力循环润滑1073

（二）各类机械及其零件的润滑剂选用1073

3．油环、油链或油勺润滑1073

2．滴油润滑1073

三、润滑方式1073

7．环下润滑1076

8．集中润滑1077

（一）油杯1081

四、润滑装置1081

（二）油枪1084

（三）油标1085

（四）油雾润滑装置1089

（五）稀油集中润滑装置1089

1．XHZ型稀油润滑装置1089

2．QRZE型集中润滑装置1092

（六）干油集中润滑装置1092

（一）常用密封类型1100

五、密封1100

（二）常用密封元件及结构尺寸1102

第二十七章电器设备1115

一、常用电动机特点及用途1115

二、常用电动机规格1117

（一）一般异步电动机1117

（二）变速异步电动机1141

（三）起重及冶金用电动机1142

（四）防爆异步电动机1148

（五）直流电动机1152

三、行程开关1157