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第1章 常用数据和资料1

1.1 国内外常用标准代号1

1.2 法定计量单位和单位换算关系2

1.2.1 法定计量单位（GB 3100—1993）2

1.2.2 常用计量单位换算3

1.3 常用材料6

1.3.1 黑色金属硬度及强度换算6

1.3.2 低碳钢硬度及强度换算8

1.3.3 常用材料弹性模量及泊松比9

1.3.4 常用材料的密度9

1.3.5 常用材料线膨胀系数10

1.3.6 常用材料的熔点、热导率及比热容10

1.3.7 常用材料极限强度的近似关系10

1.3.8 机械传动和轴承的效率11

1.3.9 常用材料及物体的摩擦因数12

1.3.10 滚动摩擦力臂13

第2章 机械结构设计标准和规范14

2.1 机械结构要素设计的一般标准和规范14

2.1.1 标准尺寸14

2.1.2 机器轴高15

2.1.3 机器轴伸16

2.1.4 棱体的角度与斜度系列19

2.1.5 圆锥的锥度与锥角系列20

2.1.6 中心孔22

2.1.7 插齿、滚齿退刀槽22

2.1.8 刨切、插切越程槽23

2.1.9 燕尾槽23

2.1.10 弧形槽端部半径24

2.1.11 滚花24

2.1.12 分度盘和标尺刻度24

2.1.13 砂轮越程槽25

2.1.14 齿轮滚刀外径尺寸25

2.1.15 零件倒圆与倒角26

2.1.16 圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合连接轴用倒角26

2.1.17 球面半径26

2.1.18 T形槽和T形槽螺栓头部尺寸（GB/T 158—1996）27

2.2 铸件设计一般规范29

2.2.1 铸件最小壁厚和最小铸孔尺寸29

2.2.2 铸造斜度30

2.2.3 铸造圆角半径30

2.2.4 铸件壁厚的过渡与壁的连接形式及其尺寸31

2.2.5 铸件加强肋的尺寸33

2.2.6 压铸件设计的基本参数33

2.3 锻件设计一般规范34

2.3.1 模锻件的锻造斜度和最小内外圆角半径34

2.3.2 模锻件肋的高宽比和最小距离34

2.3.3 模锻件的凹腔和冲孔连皮尺寸35

2.3.4 锻件腹板上冲孔的限制35

2.4 冲压件设计一般规范36

2.4.1 冲裁件36

2.4.2 拉延伸件38

2.4.3 成形件39

2.4.4 弯曲件41

2.5 焊接件结构设计一般规范42

2.5.1 金属材料的焊接性和适用的焊接方法42

2.5.2 钢材焊接的坡口的形式和尺寸45

2.5.3 非铁金属焊接坡口的形式及尺寸49

2.5.4 焊缝符号和标注方法53

2.5.5 焊接件结构的设计原则58

2.6 塑料件设计一般规范60

第3章 机械制图63

3.1 机械制图基本标准63

3.1.1 图纸幅面和格式63

3.1.2 图样比例64

3.1.3 标题栏和明细栏（GB/T 10609.1 —2008、GB/T 10609.2 —2009）64

3.1.4 图线65

3.1.5 剖面符号66

3.1.6 剖面区域表示法67

3.2 图样画法规定69

3.2.1 投影法（GB/T 14692—2008）69

3.2.2 图样简化表示法70

3.3 尺寸注法75

3.4 中心孔表示法84

3.5 常用零件的表示法85

3.5.1 螺纹及螺纹紧固件表示法85

3.5.2 花键表示法88

3.5.3 滚动轴承表示法89

3.5.4 齿轮表示法91

3.5.5 弹簧表示法92

3.5.6 动密封圈表示法94

3.6 机构运动简图图形符号（GB/T 4460—2013）97

第4章 极限与配合、形状与位置公差和表面结构105

4.1 极限与配合105

4.1.1 公差、偏差和配合的基本规定105

4.1.2 标准公差数值106

4.1.3 公差带及其选择106

4.1.4 公差与配合的选择108

4.1.5 孔、轴的极限偏差116

4.1.6 未注公差的线性和角度尺寸的一般公差（GB/T 1804—2000）146

4.1.7 圆锥公差147

4.2 几何公差形状、方向、位置和跳动公差149

4.2.1 形状、方向、位置和跳动公差标注149

4.2.2 形状、方向、位置、跳动公差值154

4.3 表面结构的表示法159

4.3.1 概述159

4.3.2 表面粗糙度参数及其数值159

4.3.3 表面结构的图形符号、代号及其标注（GB/T 131—2006）160

4.3.4 选用表面粗糙度评定参数值的参考图表167

第5章 常用材料170

5.1 金属材料常用力学性能指标170

5.2 钢铁材料（黑色金属）171

5.2.1 碳素结构钢和低合金结构钢牌号和性能171

5.2.2 合金结构钢177

5.2.3 特殊用途钢183

5.2.4 钢的型材、板材、管材和线材189

5.2.5 铸钢牌号和性能213

5.2.6 铸铁牌号和性能215

5.3 非铁合金220

5.3.1 铜和铜合金220

5.3.2 铝和铝合金233

5.4 非金属材料240

5.4.1 橡胶240

5.4.2 塑料的分类、名称和应用244

第6章 螺纹和螺纹连接248

6.1 常用螺纹248

6.1.1 普通螺纹248

6.1.2 小螺纹250

6.1.3 梯形螺纹（GB/T 5796.1 ～5796.3 —2005）250

6.1.4 锯齿形（3°、30°）螺纹252

6.1.5 55°密封管螺纹（GB/T 7306.1 —2000）252

6.1.6 60°密封管螺纹（GB/T 12716—2011）254

6.1.7 55°非密封管螺纹（GB/T 7307—2001）255

6.1.8 用于管路的普通螺纹系列256

6.1.9 80°非密封管螺纹（GB/T 29537—2013）257

6.2 螺纹紧固件的性能等级和常用材料259

6.3 螺纹连接的常用标准元件260

6.3.1 螺栓260

6.3.2 螺柱279

6.3.3 螺母281

6.3.4 螺钉298

6.3.5 垫圈327

6.4 螺纹零件的结构要素333

6.4.1 螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角333

6.4.2 螺钉拧入深度和钻孔深度334

6.4.3 螺栓钻孔直径和沉孔尺寸335

6.4.4 扳手空间336

6.5 轴系零件的紧固件337

第7章 轴毂连接351

7.1 键连接351

7.1.1 键连接的类型、尺寸、公差配合和表面粗糙度351

7.1.2 键的选择和键连接的强度校核计算360

7.2 花键连接361

7.2.1 花键连接的强度校核计算361

7.2.2 矩形花键连接361

7.2.3 渐开线花键连接364

7.3 圆柱面过盈连接计算366

7.4 胀紧连接套（GB/T 28701—2012）368

7.4.1 概述368

7.4.2 基本参数和主要尺寸369

7.4.3 胀紧连接套的材料381

7.4.4 按传递负荷选择胀套的计算382

7.4.5 结合面公差及表面粗糙度382

第8章 销和铆钉连接383

8.1 销连接383

8.1.1 销的选择和销连接的强度校核计算383

8.1.2 销连接的标准元件384

8.2 铆接396

8.2.1 铆缝的设计396

8.2.2 铆接结构设计中应注意的几个问题398

8.2.3 铆钉399

第9章 滚动轴承403

9.1 滚动轴承的代号（GB/T 272—2017）403

9.1.1 基本代号403

9.1.2 前置代号405

9.1.3 后置代号405

9.1.4 常用汽车变速箱滚动轴承分类及代号412

9.2 滚动轴承的选用412

9.2.1 滚动轴承的类型选择412

9.2.2 滚动轴承的精度与游隙选择413

9.3 滚动轴承的计算414

9.3.1 滚动轴承的寿命计算414

9.3.2 滚动轴承的静载荷计算422

9.3.3 额定热转速423

9.4 滚动轴承的配合425

9.4.1 滚动轴承公差425

9.4.2 滚动轴承的配合选择425

9.5 滚动轴承的润滑428

9.5.1 脂润滑428

9.5.2 油润滑430

9.5.3 固体润滑430

9.6 滚动轴承的主要尺寸和性能431

9.6.1 深沟球轴承（一）431

9.6.2 深沟球轴承（二）437

9.6.3 圆柱滚子轴承444

9.6.4 双列圆柱滚子轴承450

9.6.5 调心球轴承451

9.6.6 调心滚子轴承453

9.6.7 角接触球轴承457

9.6.8 圆锥滚子轴承462

9.6.9 推力球轴承471

9.6.10 双向推力球轴承473

9.7 钢球475

第10章 滑动轴承476

10.1 混合润滑轴承476

10.1.1 径向滑动轴承座476

10.1.2 金属轴套与轴瓦480

10.1.3 混合润滑轴承的选用与验算491

10.1.4 润滑方式和润滑剂的选择494

10.2 含油轴承496

10.2.1 轴承材料的物理、力学性能497

10.2.2 轴承的形式与尺寸498

10.2.3 参数选择501

10.2.4 润滑501

10.2.5 使用安装（GB/T 2688—2012）502

10.3 无润滑轴承503

10.3.1 轴承材料与性能503

10.3.2 设计参数503

10.3.3 承载能力503

第11章 联轴器、离合器509

11.1 联轴器509

11.1.1 联轴器的选择计算509

11.1.2 常用联轴器性能509

11.1.3 联轴器轴孔和连接形式与尺寸（GB/T 3852—2017）511

11.1.4 刚性联轴器515

11.1.5 无弹性元件挠性联轴器517

11.1.6 非金属弹性元件挠性联轴器530

11.1.7 金属弹性元件挠性联轴器543

11.2 离合器547

11.2.1 常用离合器的类型及特点547

11.2.2 牙嵌离合器548

11.2.3 摩擦离合器551

11.2.4 电磁离合器557

11.2.5 气动离合器562

11.2.6 超越离合器563

11.2.7 离心离合器564

11.2.8 安全离合器565

第12章 润滑与密封566

12.1 润滑剂566

12.1.1 液体润滑剂566

12.1.2 润滑脂573

12.1.3 固体润滑剂575

12.2 润滑方式577

12.3 润滑件577

12.3.1 油杯577

12.3.2 油标580

12.3.3 油枪583

12.4 密封件583

12.4.1 管法兰用非金属平垫片583

12.4.2 O形橡胶圈587

12.4.3 毡圈密封593

12.4.4 J形和U形无骨架橡胶油封594

12.4.5 唇形密封圈595

12.4.6 VD形橡胶密封圈603

第13章 齿轮传动606

13.1 渐开线圆柱齿轮传动606

13.1.1 基本齿廓与模数系列606

13.1.2 渐开线圆柱齿轮的几何尺寸607

13.1.3 渐开线圆柱齿轮的测量尺寸611

13.1.4 渐开线圆柱齿轮传动的重合度和齿轮齿条传动的重合度614

13.1.5 变位齿轮的应用和变位系数的选择615

13.1.6 齿轮几何计算用图表617

13.1.7 齿轮的材料621

13.1.8 渐开线圆柱齿轮承载能力计算625

13.1.9 圆柱齿轮的结构643

13.1.10 齿轮传动的润滑648

13.1.11 渐开线圆柱齿轮的精度649

13.1.12 渐开线圆栓齿轮设计示例及零件工作图669

13.2 圆弧圆柱齿轮传动674

13.2.1 圆弧齿轮的基本齿廓和模数系列674

13.2.2 圆弧齿轮传动的几何尺寸计算676

13.2.3 圆弧齿轮测量尺寸计算677

13.2.4 圆弧齿轮传动主要参数的选择679

13.2.5 精度等级及其选择680

13.3 渐开线锥齿轮传动681

13.3.1 标准模数系列681

13.3.2 直齿锥齿轮传动的几何尺寸计算681

13.3.3 正交斜齿锥齿轮传动的几何尺寸计算683

13.3.4 锥齿轮结构684

13.3.5 锥齿轮的精度685

第14章 蜗杆传动697

14.1 概述697

14.1.1 蜗杆传动的类型697

14.1.2 蜗杆与蜗轮材料697

14.1.3 蜗杆传动的润滑698

14.2 普通圆柱蜗杆传动699

14.2.1 普通圆柱蜗杆传动的参数及尺寸699

14.2.2 普通圆柱蜗杆传动的承载能力计算703

14.2.3 圆柱蜗杆与蜗轮的结构706

14.2.4 圆柱蜗杆传动的精度707

14.2.5 圆柱蜗杆传动的计算实例724

14.3 圆弧圆柱蜗杆传动726

14.3.1 圆弧圆柱蜗杆传动的类型726

14.3.2 圆弧圆柱蜗杆传动的主要特点726

14.3.3 圆弧圆柱蜗杆传动的参数726

第15章 螺旋传动728

15.1 滑动螺旋728

15.1.1 螺杆与螺母材料728

15.1.2 滑动螺旋传动的计算729

15.1.3 螺旋的尺寸系列、精度与公差731

15.1.4 预拉伸螺旋设计的有关问题736

15.2 滚动螺旋736

15.2.1 滚珠丝杠副的结构、性能与类型736

15.2.2 滚珠丝杠副的公称直径、公称导程和标识符号740

15.2.3 滚珠丝杠副的精度741

第16章 带传动743

16.1 V带传动743

16.1.1 基准宽度制和有效宽度制743

16.1.2 尺寸规格743

16.2 V带传动的设计746

16.3 带轮760

16.3.1 带轮材料760

16.3.2 带轮的结构760

16.3.3 V带轮图例764

16.3.4 带轮的技术要求765

16.4 同步带765

16.4.1 同步带的类型和标记765

16.4.2 梯形同步带的规格765

16.4.3 梯形同步齿形带的性能（GB/T 11362—2008）767

16.4.4 梯形齿同步带设计计算772

16.4.5 梯形齿带轮775

16.5 曲线齿同步带传动（GB/T 24619—2009）777

16.5.1 型号和标记777

16.5.2 曲线齿同步带和带轮777

16.6 圆弧齿同步带传动设计787

16.6.1 尺寸规格787

16.6.2 选型和额定功率789

16.6.3 圆弧齿同步带传动设计计算793

16.6.4 带轮796

第17章 链传动800

17.1 滚子链的基本参数和尺寸800

17.2 滚子链传动设计计算803

17.3 润滑范围选择805

17.4 滚子链的静强度计算805

17.5 滚子链链轮806

17.5.1 基本参数和主要尺寸806

17.5.2 齿槽形状806

17.5.3 轴向齿廓808

17.5.4 链轮公差809

17.5.5 链轮材料及热处理809

17.5.6 链轮结构810

17.5.7 链轮图例812

第18章 减速器813

18.1 减速器的主要类型及特点813

18.2 圆柱齿轮减速器的基本参数816

18.2.1 中心距816

18.2.2 传动比816

18.2.3 齿宽系数φa817

18.2.4 减速器的传动比分配817

18.3 减速器结构设计资料818

18.3.1 铸铁箱体的结构和尺寸818

18.3.2 焊接箱体的结构和尺寸820

18.3.3 减速器附件821

18.3.4 减速器结构设计应注意的问题825

18.4 减速器典型结构图例827

第19章 起重零件844

19.1 钢丝绳844

19.1.1 钢丝绳的术语、标记和分类（GB/T 8706—2006）844

19.1.2 一般用途钢丝绳（GB/T 20118—2006）845

19.1.3 重要用途钢丝绳（GB 8918—2006）864

19.1.4 电梯用钢丝绳（GB 8903—2005）869

19.1.5 密封钢丝绳（YB/T 5295—2010）874

19.2 绳具877

19.2.1 钢丝绳夹（GB/T 5976—2006）877

19.2.2 钢丝绳用套环（GB/T 5974.1 —2006）878

19.3 滑轮的主要尺寸879

19.4 卷筒881

19.4.1 起重机卷筒直径和槽形881

19.4.2 起重机用铸造卷筒形式和尺寸883

19.4.3 起重机卷筒组装结构示例（JB/T 9006—2013）885

19.5 起重吊钩885

19.6 制动器893

第20章 弹簧896

20.1 圆柱螺旋弹簧896

20.1.1 圆柱螺旋弹簧尺寸系列896

20.1.2 圆柱螺旋压缩弹簧897

20.1.3 圆柱螺旋拉伸弹簧905

20.1.4 圆柱螺旋扭转弹簧909

20.2 平面涡卷弹簧912

20.2.1 平面涡卷弹簧的类型、结构和特性912

20.2.2 平面涡卷弹簧的材料和许用应力913

20.2.3 平面涡卷弹簧的技术要求913

20.3 碟形弹簧914

20.3.1 碟形弹簧的类型和结构914

20.3.2 碟形弹簧的尺寸系列914

20.3.3 碟形弹簧的技术要求917

20.3.4 碟形弹簧的典型工作图918

第21章 常用电动机919

21.1 概述919

21.2 电动机选择920

21.2.1 电动机型号920

21.2.2 选择电动机的基本原则和方法921

21.3 交流电动机923

21.3.1 异步电动机923

21.3.2 小功率异步电动机944

21.4 直流电动机949

21.4.1 直流电动机常用防护形式949

21.4.2 Z4系列直流电动机949

参考文献957