《机械设计手册 第1卷》求取 ⇩

第1篇 一般设计资料3

第1章 常用基础资料和公式3

1 常用资料和数据3

字母3

国内标准代号及各国国家标准代号4

机械传动效率5

常用材料的密度6

松散物料的密度和安息角6

材料弹性模量及泊松比7

摩擦因数8

滑动摩擦因数与速度变化的关系10

滑动摩擦因数与压力变化的关系10

金属材料熔点、热导率及比热容11

材料线膨胀系数a111

液体材料的物理性能12

气体材料的物理性能12

2法定计量单位和常用单位换算13

2．1法定计量单位13

用于构成十进倍数单位和分数单位的SI词头（GB3100—199一大半3）13

常用物理量的法定计量单位（GB—3102．1～3102．7—1993）13

2．2常用单位换算31

长度单位换算31

面积单位换算31

体积、容积单位换算32

质量单位换算32

密度单位换算32

速度单位换算33

角速度单位换算33

质量流量单位换算33

体积流量单位换算34

压力单位换算34

力单位换算35

力矩与转矩单位换算35

功、能与热量单位换算36

功率单位换算36

比能单位换算37

比热容与比熵单位换算37

传热系数单位换算37

热导率单位换算37

黑色金属硬度及强度换算值之一（GB/T 1172—1999）38

黑色金属硬度及强度换算值之二（GB/T 1172—1999）40

3优先数和优先数系（GB 321—1980）40

3．1 优先数系41

3．2 优先数的应用示例43

4 数表与数学公式46

4．1 数表46

二项式系数（？）46

圆的内切、外接多边形几何尺寸47

弓形几何尺寸47

4．2物理科学和技术中使用的数学符号（GB 3102．11—1993）48

4．3 数学公式53

代数53

平面三角57

复数61

坐标系及坐标变换62

常用曲线63

几种曲面67

微积分68

微积分的应用71

常微分方程78

拉氏变换79

矩阵82

常用几何体的面积、体积及重心位置91

5常用力学公式93

5．1 运动学、动力学基本公式93

运动学基本公式93

动力学基本公式94

转动惯量96

一般物体旋转时的转动惯量97

常用旋转体的转动惯量104

5．2 材料力学基本公式105

主应力及强度理论公式105

许用应力与安全系数113

截面力学特性的计算公式116

各种截面的力学特性117

杆件计算的基本公式125

受静载荷梁的内力及变位计算公式128

单跨刚架计算公式149

5．3 接触应力152

5．4 动荷应力156

惯性力引起的动应力156

冲击载荷计算公式158

振动应力159

5．5 厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力160

厚壁圆筒计算公式160

等厚旋转圆盘计算公式162

薄壳中应力与位移计算公式162

5．6 平板中的应力165

5．7 压杆、梁与壳的稳定性173

等断面立柱受压稳定性计算173

变断面立柱受压稳定性计算180

梁的稳定性180

壳的临界载荷185

第2章 铸件设计的工艺性和铸件结构要素186

1 常用铸造金属的铸造性和结构特点186

铸铁和铸钢的特性与结构特点186

常用铸造有色合金的特性与结构特点188

2 铸件的结构要素189

最小壁厚（不小于）189

外壁、内壁与筋的厚度189

壁的连接189

壁厚的过渡191

最小铸孔191

铸造内圆角及过渡尺寸（JB/ZQ4255—1997）192

铸造外圆角（JB/ZQ4256—1997）192

铸造斜度193

法兰铸造过渡斜度（JB/ZQ 4254—1997）193

凸出部分最小尺寸（JB/ZQ 4169—1997）193

加强筋193

孔边凸台194

内腔194

凸座194

3 铸造公差（JB/T 5000．4—1998）194

4 铸件设计的一般注意事项（JB/ZQ 4169—1997）195

5 铸铁件（J B/T 5000．4—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203

第3章 锻造和冲压设计的工艺性及结构要素204

1 锻造204

1．1 金属材料的可锻性204

1．2 锻造零件的结构要素204

模锻斜度（JB/Z 295—1987）204

圆角半径（JB/Z 295—1987）205

腹板厚度（JB/Z 295—1987）208

最小冲孔直径、盲孔和连皮厚度（JB/Z 295—1987）208

不同截面形状的最小底厚t、最小筋宽b和最小圆角半径R1（JB/Z 295—1987）209

扁钢辗成圆柱形端尺寸210

圆钢锤扁尺寸210

1．3 锻件设计注意事项210

2冲压212

2．1 冷冲压零件推荐用钢212

2．2 冲压件的结构要素213

冲裁件的结构要素（JB 4378—1987）213

弯曲件的结构要素（JB 4378—1987）213

拉深件和翻孔件的结构要素214

铁皮咬口类型、用途和余量215

卷边直径215

通风罩冲孔（JB/ZQ 4262—1997）216

零件弯角处须容纳另一个直角零件的做法216

最小可冲孔眼的尺寸（为板厚的倍数）216

翻孔尺寸及其距离边缘的最小距离216

加固筋的形状、尺寸及间距217

弯曲件尾部弯出长度217

冲出凸部的高度217

箱形零件的圆角半径、法兰边宽度和工件高度217

冲裁件最小许可宽度与材料的关系217

箍压时直径缩小的合理比例217

2．3冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差（GB/T 13914、13915、13916—1992）、未注公差尺寸的极限偏差（GB/T 15055—1994）218

平冲压件和成型冲压件尺寸公差218

冲压件形状和位置未注公差（GB/T 13916—1992）223

2．4冷挤压件结构要素224

冷挤压件的分类225

确定结构要素的一般原则225

冷挤压件结构要素226

2．5冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项226

3锻件通用技术条件（碳素钢和合金结构钢）（JB/T 5000．8—1998）229

第4章 焊接和铆接设计工艺性230

1 焊接230

1．1 金属常用焊接方法及应用230

1．2 金属的可焊性233

钢的可焊性233

铸铁的可焊性234

有色金属的可焊性235

常用异种金属间的可焊性236

1．3 焊接材料及其选择239

选择焊条的基本原则239

焊条、焊丝和焊剂240

1．4 焊缝268

焊接方法代号及注法（GB/T 5185—1985）268

焊缝符号表示方法（GB/T 324—1988、GB/T 12212—1990）268

碳钢、低合金钢焊缝坡口的基本型式与尺寸（GB/T 985—1988）282

不同厚度钢板的对接焊接286

有色金属焊接坡口型式及尺寸286

焊缝强度计算287

焊缝许用应力291

1．5焊接结构件未注尺寸公差与形位公差（JB/T 5000．3—1998）293

1．6 焊缝质量等级规定295

1．7 钎焊298

各种钎焊方法的比较及应用范围298

钎料和钎剂的选择原则299

钎料的选择300

典型钎焊的接头型式301

钎焊接头的间隙302

钎料和钎剂303

1．8 塑料焊接311

热塑性塑料的可焊性311

塑料焊接温度311

硬聚氯乙烯塑料焊接接头型式及尺寸311

1．9 焊接结构设计注意事项312

2 铆接318

2．1铆接设计注意事项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319

等边角钢319

不等边角钢321

热轧普通槽钢323

热轧普通工字钢324

板材最小弯曲半径325

管材最小弯曲半径326

扁钢、圆钢弯曲的推荐尺寸327

角钢坡口弯曲c值328

角钢截切角推荐值328

3焊接件通用技术条件（JB/T 5000．3—1998）328

第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素330

1金属材料的切削加工性330

2 一般标准332

标准尺寸（GB 2822—1981）332

标准角度（Q/ZB 132—1973）333

锥度与锥角系列（GB 157—1989）333

棱体的角度与斜度（GB 4096—1983）334

莫氏和公制锥度（附斜度对照）334

60°中心孔（GB145—1985）335

75°90°中心孔336

零件倒圆与倒角（GB 6403．4—1986）336

球面半径（GB 6403．2—1986）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337

燕尾槽（JB/ZQ 4241—1997）337

T形槽（GB/T 158—1996）338

砂轮越程槽（GB/T 6403．5—1986）339

刨切、插、珩磨越程槽340

退刀槽（JB/ZB 4238—1997）340

滚入字齿轮退刀槽（JB/ZQ 4238—1997）341

弧形槽端部半径341

分度盘和标尺刻度（JB/ZQ 4260—1997）342

滚花（GB 6403—1986）342

锯缝尺寸（JB/ZQ 4246—1997）342

3冷加工设计注意事项343

4 切削加工件通用技术条件（重型机械）（JB/T 5000．9-1998）354

第6章 热处理357

1 钢铁热处理357

1．1铁-碳合金平衡图及钢的结构组织357

1．2 热处理方法分类、特点和应用359

普通热处理方法、特点和应用359

表面热处理方法、特点和应用364

1．3常用材料的热处理370

材料在热处理中的特性370

淬透性曲线图及其应用372

合金元素及碳在钢中的影响和作用374

常用材料的工作条件和热处理376

1．4 如何正确地提出零件的热处理要求384

工作图上应注明的热处理要求384

金属热处理工艺分类及代号的表示方法（GB/T 12603-1990）385

热处理技术要求在零件图上的表示方法（JB/T 8555-1997）387

制定热处理要求的要点390

几类典型零件的热处理实例398

1．5 热处理对零件结构设计的要求406

一般要求406

感应加热表面淬火的特殊要求414

2有色金属热处理416

2．1 有色金属材料热处理方法及选用416

2．2 铝及铝合金热处理417

变形铝合金的热处理方法和应用417

铸造铝合金的热处理方法和应用419

2．3 铜及铜合金热处理420

2．4 钛及钛合金热处理421

第7章 表面处理422

1 电镀422

电镀层的分类422

金属镀层的特点及应用423

镀层选择424

2（电）刷镀427

镀层类别及刷镀溶液的选择427

3热喷涂428

热喷涂方法的分类及特性比较429

喷焊与喷涂的特性比较429

涂层类别及喷涂材料的选择429

热喷涂应用实例433

4塑料喷涂435

塑料喷涂的方法和应用436

塑料涂层的类型和应用437

塑料喷涂对被涂件结构的一般要求438

5粉末渗镀锌（JB-K 5067-1991）438

镀层厚度等级及厚度值438

6化学镀、热浸镀、真空镀膜439

化学镀、热浸镀、真空镀膜的特点及应用439

离子镀TiN、TiC化合物镀膜440

7金属的氧化、磷化和钝化处理440

金属的氧化、磷化和钝化处理的特点与应用440

铝及铝合金的氧化与着色441

8 喷丸与滚压处理444

喷丸原理与应用444

滚压原理与参数444

滚珠滚压加工对碳钢零件表面性质的改善程度445

表面强化使疲劳强度增加的百分数445

各种表面强化方法的特点445

9 油漆446

金属油漆涂层的类型及其选择446

涂料选择推荐表448

不同用途对涂料的选择448

不同金属用底漆的选择448

各类涂装类别所用油漆的通用技术要求449

底漆和面漆的配套450

涂层厚度选择451

耐热涂层451

三防（防湿热、防盐雾、防霉菌）涂层系统452

10表面处理的表示方法453

金属镀覆和化学处理453

表面涂料涂覆（GB 4054-1983）455

11 涂装通用技术条件（JB/T 5000．12-1998）457

第8章 装配工艺性460

1装配类型和方法460

2装配工艺设计注意事项460

3 转动件的平衡469

3．1基本概念469

3．2 静平衡和动平衡的选择470

3．3平衡品质的确定（GB/T 9239-1988）470

3．4 转子许用不平衡量向校正平面的分配（JB/ZQ 4165-1997）472

3．5 转子平衡品质等级在图样上的标注方法（参考）474

4 装配通用技术条件（JB/T 5000．10-1998）475

4．1一般要求475

4．2装配连接方式475

4．3典型部件的装配476

4．3．1滚动轴承476

4．3．2 滑动轴承477

4．3．3 齿轮与齿轮箱装配479

4．3．4 带和链传动装配479

4．3．5 联轴器装配480

4．3．6 制动器、离合器装配480

4．4平衡试验及其他480

4．5 总装及试车481

5配管通用技术条件（JB/T 5000．11-1998）481

第9章 工程用塑料和粉末治金零件设计要素485

1 工程用塑料零件设计要素485

1．1 塑料分类、成型方法及应用485

1．2工程常用塑料的选用486

1．3工程用塑料零件的结构要素487

1．4塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙488

1．5工程用塑料零件的设计注意事项489

2粉末冶金零件设计要素492

2．1 粉末冶金的特点及主要用途492

2．2 粉末治金零件最小厚度、尺寸范围及其精度492

2．3 粉末冶金零件设计注意事项492

第10章 人机工程学有关功能参数495

1人体尺寸百分位数在产品设计中的应用495

1．1 人体尺寸百分位数的选择（GB/T 12985-1991）495

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 10000-1988）497

1．3 工作空间人体尺寸（GB/T 13547-1992）503

1．4 工作岗位尺寸设计的原则及其数值（GB/T 14776-1993）506

1．4．1 工作岗位尺寸设计508

1．4．2 工作岗位尺寸设计举例510

2 人体必需和可能的活动空间512

2．1 人体必需的空间512

2．2 人手运动的范围512

2．3 上肢操作时的最佳运动区域513

2．4 腿和脚运动的范围513

3 操作者有关尺寸513

3．1坐着工作时手工操作的最佳尺寸513

3．2 工作坐位的推荐尺寸514

3．3运输工具的坐位及驾驶室尺寸515

3．4 站着工作时手工操作的有关尺寸515

4 手工操作的主要数据516

4．1 操作种类和人力关系516

4．2 操纵机构的功能参数及其选择518

5工业企业噪声有关数据520

6 照明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521

8 安全隔栅及其他522

8．1 安全隔栅522

8．2 梯子（GB 4053．1，4053．2-1993）及防护栏杆（GB4053．2-1993）523

8．3 倾斜通道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526

1符合造型要求的结构设计准则526

2符合载荷要求的结构设计准则527

3符合公差要求的结构设计准则532

4 符合材料及其相关因素要求的结构设计准则534

第12章 装运要求及设备基础537

1 装运要求537

1．1 包装通用技术条件（JB/T 5000．13-1998）537

1．2 有关运输要求538

2 设备基础设计的一般要求540

2．1 混凝土基础的类型540

2．2 地脚螺栓541

地脚螺栓的种类和选用542

地脚螺栓的外露长度542

2．3设备和基础的连接方法及适应范围542

3 垫铁种类、型式、规格及应用544

参考文献545