编辑推荐
    适读人群 :本书可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书,也可供高等院校有关专业师生参考使用。                                 .《机械设计手册》累计130万套!内容丰富、实用便查。  
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内容简介
   《机械设计手册》第六版单行本共16分册,涵盖了机械常规设计的所有内容。各分册分别为《常用设计资料》 《机械制图·精度设计》 《常用机械工程材料》 《机构·结构设计》 《连接与紧固》 《轴及其连接》 《轴承》 《起重运输件·五金件》 《润滑与密封》 《弹簧》 《机械传动》 《减(变)速器·电机与电器》 《机械振动·机架设计》 《液压传动》 《液压控制》 《气压传动》。  
本书为《常用设计资料》。内容包括常用基础资料和公式,铸件、锻造、冲压、拉深、焊接、铆接、零部件冷加工、工程用塑料和粉末冶金零件的设计工艺及结构要素,热处理、表面技术、装配等工艺,人机工程学有关功能参数的介绍和选择,零部件结构设计准则,装运要求及设备基础的设计要求和选用,同时还列举了机械设计的巧(新)例和错例供设计人员参考。  
本书可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书,也可供高等院校有关专业师生参考使用。     
内页插图
          目录
   第1篇一般设计资料  
第1章常用基础资料和公式1-3  
1常用资料和数据1-3  
2法定计量单位和常用单位换算1-13  
2.1法定计量单位1-13  
2.2常用单位换算1-31  
3优先数和优先数系1-39  
3.1优先数系(摘自GB/T 321—2005、GB/T 19763—2005)1-39  
3.2优先数的应用示例1-42  
4数表与数学公式1-45  
4.1数表1-45  
4.2物理科学和技术中使用的数学符号(摘自GB 3102.11—1993)1-47  
4.3数学公式1-53  
5常用力学公式1-100  
5.1运动学、动力学基本公式1-100  
5.2材料力学基本公式1-112  
5.3接触应力1-169  
5.4动荷应力1-173  
5.5厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力1-177  
5.6平板中的应力1-182  
5.7压杆、梁与壳的稳定性1-190  
第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素1-203  
1铸造技术发展趋势及新一代精确铸造技术1-203  
2常用铸造金属的铸造性和结构特点1-212  
3铸件的结构要素1-217  
4铸造公差(摘自GB/T 6414—1999)1-222  
5铸件设计的一般注意事项(摘自JB/ZQ 4169—2006)1-223  
6铸铁件(摘自JB/T 5000.4—2007)、铸钢件(摘自JB/T 5000.6—2007)、有色金属铸件(摘自JB/T 5000.5—2007)等铸件通用技术条件1-231  
第3章锻造、冲压和拉深设计的工艺性及结构要素1-233  
1锻造1-233  
1.1金属材料的可锻性1-233  
1.2锻造零件的结构要素(摘自GB/T 12361—2003、JB/T 9177—1999)1-234  
1.3锻件设计注意事项1-239  
1.4锻件通用技术条件(碳素钢和合金结构钢)(摘自JB/T 5000.8—2007)1-241  
2冲压1-241  
2.1冷冲压零件推荐用钢1-241  
2.2冷冲压件的结构要素1-242  
2.3冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差(摘自GB/T 13914、13915、13916—2013)、未注公差尺寸的极限偏差(摘自GB/T 15055—2007)1-246  
2.4冷挤压件结构要素1-252  
2.5冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项1-254  
3拉深1-257  
3.1拉深件的设计及注意事项1-257  
3.2无凸缘圆筒形件的拉深(JB/T 6959—2008)1-259  
3.3有凸缘圆筒形件的拉深1-260  
3.4无凸缘椭圆形件的拉深1-262  
3.5无凸缘盒形件的拉深1-264  
4压边(JB/T 6959—2008)1-265  
4.1压边拉深的条件1-265  
4.2压边载荷的计算1-266  
4.3压边方式的选择1-266  
4.4压机能力的选择1-266  
5模具结构设计(JB/T 6959—2008)1-266  
5.1模具的结构形式1-266  
5.2模具的圆角半径1-267  
5.3模具间隙的确定1-267  
第4章焊接和铆接设计工艺性1-268  
1焊接1-268  
1.1金属常用焊接方法分类、特点及应用1-268  
1.2金属的可焊性1-272  
1.3焊接材料及其选择1-278  
1.4焊缝1-352  
1.5焊接结构的一般尺寸公差和形位公差(摘自GB/T 19804—2005)1-392  
1.6钎焊1-395  
1.7塑料焊接1-408  
1.8焊接结构设计注意事项1-409  
2铆接1-415  
2.1铆接设计注意事项1-415  
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1-416  
3焊接件通用技术条件(摘自JB/T 5000.3—2007)1-425  
第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素1-427  
1金属材料的切削加工性1-427  
2一般标准1-430  
3冷加工设计注意事项1-441  
4切削加工件通用技术条件(重型机械)(摘自JB/T 5000.9—2007)1-452  
第6章热处理1-455  
1钢铁热处理1-455  
1.1铁-碳合金平衡图及钢的结构组织1-455  
1.2热处理方法分类、特点和应用1-457  
1.3常用材料的热处理1-477  
1.4如何正确地提出零件的热处理要求1-496  
1.5热处理对零件结构设计的要求1-519  
2有色金属热处理1-529  
2.1有色金属材料热处理方法及选用1-529  
2.2铝及铝合金热处理1-530  
2.3铜及铜合金热处理1-533  
2.4钛及钛合金热处理1-534  
2.5镁合金的热处理1-535  
第7章表面技术1-538  
1表面技术的分类和功能1-538  
1.1表面技术的含义和分类1-538  
1.2表面技术的功能1-539  
2不同表面技术的特点1-542  
2.1表面技术的特点与应用1-542  
2.2各种薄膜气相沉积技术的特点对比1-550  
3机械产品表面防护层质量分等分级(JB/T 8595—1997)1-551  
3.1技术要求1-552  
3.2试验方法1-553  
3.3检验规则1-553  
3.4试验结果的判断及复试要求1-553  
4电镀1-554  
5复合电镀1-559  
6(电)刷镀1-561  
7纳米复合电刷镀1-565  
8热喷涂1-568  
9塑料粉末热喷涂1-579  
10钢铁制件粉末镀锌(摘自JB/T 5067—1999)1-583  
11化学镀、热浸镀、真空镀膜1-584  
12化学转化膜法(金属的氧化、磷化和钝化处理)和金属着色处理1-585  
13喷丸、滚压和表面纳米化1-587  
14高能束表面强化技术1-590  
15涂装1-597  
16复合表面技术1-610  
16.1以增强耐磨性为主的复合涂层1-610  
16.2以增强耐蚀性为主的复合涂层1-625  
16.3以增强固体润滑性为主的复合涂层1-632  
16.4以提高疲劳强度等综合性能的表面复合涂层1-642  
17陶瓷涂层1-643  
18表面技术的设计选择1-646  
18.1表面(复合表面)技术设计选择的一般原则1-646  
18.2涂覆层界面结合的类型、原理和特点1-649  
18.3镀层和不同材料相互接触时的接触腐蚀等级1-651  
18.4镀层厚度系列及应用范围1-652  
18.5不同金属及合金基体材料的镀覆层的选择1-658  
18.6表面处理的表示方法1-659  
19有色金属表面处理1-662  
19.1铝及铝合金的氧化与着色1-662  
19.2镁合金的表面处理1-665  
第8章装配工艺性1-668  
1装配类型和方法1-668  
2装配工艺设计注意事项1-668  
3转动件的平衡1-677  
3.1基本概念1-677  
3.2静平衡和动平衡的选择1-678  
3.3平衡品质的确定(摘自GB/T 9239.1~9239.2—2006)1-678  
3.4转子许用不平衡量向校正平面的分配(摘自GB/T 9239.1~9239.2—2006)1-680  
3.5转子平衡品质等级在图样上的标注方法(参考)1-682  
4装配通用技术条件(摘自JB/T 5000.10—2007)1-683  
4.1一般要求1-683  
4.2装配连接方式1-683  
4.3典型部件的装配1-684  
4.3.1滚动轴承1-684  
4.3.2滑动轴承1-685  
4.3.3齿轮与齿轮箱装配1-687  
4.3.4带和链传动装配1-687  
4.3.5联轴器装配1-688  
4.3.6制动器、离合器装配1-688  
4.4平衡试验及其他1-688  
4.5总装及试车1-689  
5配管通用技术条件(摘自JB/T 5000.11—2007)1-689  
第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素1-693  
1工程用塑料零件设计要素1-693  
1.1塑料分类、成形方法及应用1-693  
1.2工程常用塑料的选用1-694  
1.3工程用塑料零件的结构要素1-695  
1.4塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙1-696  
1.5工程用塑料零件的设计注意事项1-697  
2粉末冶金零件设计要素1-700  
2.1粉末冶金的特点及主要用途1-700  
2.2粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度1-700  
2.3粉末冶金零件设计注意事项1-700  
第10章人机工程学有关功能参数1-703  
1人体尺寸百分位数在产品设计中的应用1-703  
1.1人体尺寸百分位数的选择(摘自GB/T 12985—1991)1-703  
1.2以主要百分位和年龄范围的中国成人人体尺寸数据(摘自GB/T 10000—1988)1-705  
1.3工作空间人体尺寸(摘自GB/T 13547—1992)1-711  
1.4工作岗位尺寸设计的原则及其数值(摘自GB/T 14776—1993)1-714  
1.4.1工作岗位尺寸设计1-716  
1.4.2工作岗位尺寸设计举例1-718  
2人体必需和可能的活动空间1-720  
2.1人体必需的空间1-720  
2.2人手运动的范围1-720  
2.3上肢操作时的最佳运动区域1-720  
2.4腿和脚运动的范围1-720  
3操作者有关尺寸1-721  
3.1坐着工作时手工操作的最佳尺寸1-721  
3.2工作坐位的推荐尺寸1-722  
3.3运输工具的坐位及驾驶室尺寸1-723  
3.4站着工作时手工操作的有关尺寸1-723  
4手工操作的主要数据1-724  
4.1操作种类和人力关系1-724  
4.2操纵机构的功能参数及其选择1-726  
5工业企业噪声有关数据1-728  
6照明1-729  
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1-729  
8安全隔栅及其他1-730  
8.1安全隔栅1-730  
8.2梯子(摘自GB 4053.1,4053.2—2009)及防护栏杆(摘自GB 4053.3—2009)1-731  
8.3倾斜通道1-733  
第11章符号造型、载荷、材料等因素要求的零部件结构设计准则1-734  
1符合造型要求的结构设计准则1-734  
2符合载荷要求的结构设计准则1-735  
3符合公差要求的结构设计准则1-740  
4符合材料及其相关因素要求的结构设计准则1-742  
第12章装运要求及设备基础1-749  
1装运要求1-749  
1.1包装通用技术条件(摘自JB/T 5000.13—2007)1-749  
1.2有关运输要求1-750  
2设备基础设计的一般要求1-752  
2.1混凝土基础的类型1-752  
2.2地脚螺栓1-753  
2.3设备和基础的连接方法及适应范围1-754  
3垫铁种类、型式、规格及应用1-756  
第13章机械设计的巧(新)例与错例1-758  
1巧(新)例1-758  
1.1利用差动螺旋和锥面摩擦实现用一个手轮完成粗动和微动调节1-758  
1.2多头螺纹半自动车床1-759  
1.3中华世纪坛传动方案设计1-760  
1.4增力离心离合器1-762  
1.5利用陀螺效应改进搅拌设备1-764  
1.6磁悬浮列车1-765  
1.7超磁致伸缩材料1-766  
1.8新巧减速器与无级变速器结构1-768  
1.8.1MPS型单级行星减速器1-768  
1.8.2四级组合行星减速器1-770  
1.8.3QHJLM4000型起重机回转减速器1-771  
1.8.4日本RV型减速器1-772  
1.8.5新颖NN型少齿差传动带轮减速器1-773  
1.8.6紧凑型摆线—NGW组合行星减速器1-774  
1.8.7平衡式少齿差减速器1-775  
1.8.8二级NGWN行星传动轴装式减速器1-776  
1.9新巧无级变速器结构1-777  
1.9.1蜗轮—NGW行星传动差动无级变速器1-777  
1.9.2NGW行星变速器1-777  
1.9.3蜗轮—NW行星传动无级变速器1-779  
1.10新颖扭矩加载器(用于封闭功率流传动试验台)1-780  
1.10.1二级NGWN行星传动电动同步扭矩加载器1-780  
1.10.2谐波传动内藏扭力杆式电动同步扭矩加载器1-781  
1.11意大利SERVOMECH公司新型电动推杆1-782  
1.11.1蜗轮传动电动推拉杆1-782  
1.11.2带过载保护的蜗轮传动电动推拉杆1-783  
1.11.3同步带传动电动推拉杆1-783  
1.12一种电动推拉杆的行程控制装置1-784  
1.13小型化、轻量化的结构1-785  
1.13.1利用摆线减速滚筒的输送机1-785  
1.13.2改变传动系统改进立式辊磨机(利用锥齿轮—行星齿轮减速器代替锥齿轮—圆柱齿轮减速器)1-785  
1.14延长寿命的结构——采用新型非零变位锥齿轮提高齿轮强度和寿命1-787  
1.15减小噪声与污染的结构——卧式螺旋污泥脱水机带式无级差速器1-788  
1.16直角坐标钻臂的工作装置1-789  
1.17单件小批大型活塞环(涨圈)粗加工尺寸的确定1-789  
1.18陀螺效应对飞轮轴强度的影响1-794  
1.19整机的合理布局1-796  
1.20现代轿车自动变速器系统1-798  
2错例1-801  
2.1引进柴油发动机变螺距气阀弹簧的改进设计1-801  
2.2油田抽油机结构改进设计1-802  
2.32Z-X型少齿差减速器无轴向定位1-802  
2.4麦芽翻拌机少齿差减速器工艺差、结构笨重1-803  
2.5双内啮合二齿差行星减速器设计不当1-804  
2.6十字轴式万向联轴器(简称万向轴)十字轴总成结构1-805  
2.7计算公式可简化的例子1-805  
2.8物料抛掷的阻力系数1-806  
2.9架空索道承载索滚子链的蠕动1-807  
2.10几种不宜用泵串联的问题1-808  
2.11板链式输送机串联的设计错误1-809  
2.12转运站位置设置的问题1-810  
2.13林木生物质粉碎机创新设计1-810  
2.14钛液泵轴封的失效原因及改进设计1-811  
2.15齿轮减速机构高速轴无法运行1-813  
2.16柴油发电机组隔振系统的自激振荡1-813  
2.17交变载荷使橡胶联轴器破损1-814  
2.18机车轮对拆装时易损伤车轴和轮毂1-814  
2.19某电子保险锁结构的改进设计1-815  
2.20ZJ-400罗茨真空泵的设计改进1-816  
2.21改进设计的J28型3.3m煤气炉1-817  
2.22回路构成不合理1-818  
2.23重载下的锁紧回路振动1-819  
2.24液控单向阀的泄压方式不合理1-819  
2.25拉弯机的液压系统1-820  
2.26换向回路没注意滑阀的过渡机能1-820  
第14章介绍一种新的计算方法——新微分算子法研究机械振动1-822  
参考文献1-828      
前言/序言
   《机械设计手册》自1969年第一版出版发行以来,已经修订了五次,累计销售量130万套,成为新中国成立以来,在国内影响力强、销售量大的机械设计工具书。作为国家级的重点科技图书,《机械设计手册》多次获得国家和省部级奖励。其中,1978年获全国科学大会科技成果奖,1983年获化工部优秀科技图书奖,1995年获全国优秀科技图书二等奖,1999年获全国化工科技进步二等奖,2002年获石油和化学工业优秀科技图书一等奖,2003年获中国石油和化学工业科技进步二等奖。1986~2015年,多次被评为全国书。  
与时俱进、开拓创新,实现实用性、可靠性和创新性的最佳结合,协助广大机械设计人员开发出更好更新的产品,适应市场和生产需要,提高市场竞争力和国际竞争力,这是《机械设计手册》一贯坚持、不懈努力的最高宗旨。  
《机械设计手册》(以下简称《手册》)第五版出版发行至今已有8年的时间,在这期间,我们进行了广泛的调查研究,多次邀请机械方面的专家、学者座谈,倾听他们对第六版修订的建议,并深入设计院所、工厂和矿山的第一线,向广大设计工作者了解《手册》的应用情况和意见,及时发现、收集生产实践中出现的新经验和新问题,多方位、多渠道跟踪、收集国内外涌现出来的新技术、新产品,改进和丰富《手册》的内容,使《手册》更具鲜活力,以最大限度地提高广大机械设计人员自主创新的能力,适应建设创新型国家的需要。  
《手册》第六版的具体修订情况如下。  
一、在提高产品开发、创新设计方面  
1.新增第5篇“机械产品结构设计”,提出了常用机械产品结构设计的12条常用准则,供产品设计人员参考。  
2.第1篇“一般设计资料”增加了机械产品设计的巧(新)例与错例等内容。  
3.第11篇“润滑与密封”增加了稀有润滑装置的设计计算内容,以适应润滑新产品开发、设计的需要。  
4.第15篇“齿轮传动”进一步完善了符合ISO国际标准的渐开线圆柱齿轮设计,非零变位锥齿轮设计,点线啮合传动设计,多点啮合柔性传动设计等内容,例如增加了符合ISO标准的渐开线齿轮几何计算及算例,更新了齿轮精度等。  
5.第23篇“气压传动”增加了模块化电/气混合驱动技术、气动系统节能等内容。  
二、在为新产品开发、老产品改造创新,提供新型元器件和新材料方面  
1. 介绍了相关节能技术及产品,例如增加了气动系统的节能技术和产品、节能电机等。  
2.各篇介绍了许多新型的机械零部件,包括一些新型的联轴器、离合器、制动器、带减速器的电机、起重运输零部件、液压元件和辅件、气动元件等,这些产品均具有技术先进、节能等特点。  
3.新材料方面,增加或完善了铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、镁及镁合金等内容,这些合金材料由于具有优良的力学性能、物理性能以及材料回收率高等优点,目前广泛应用于航天、航空、高铁、计算机、通信元件、电子产品、纺织和印刷等行业。  
三、在贯彻推广标准化工作方面  
1.所有产品、材料和工艺均采用新标准资料,如材料、各种机械零部件、液压和气动元件等全部更新了技术标准和产品。  
2.为满足机械产品通用化、国际化的需要,遵照立足国家标准、面向国际标准的原则来收录内容,如第15篇“齿轮传动”更新并完善了符合ISO标准的渐开线齿轮设计等。  
《机械设计手册》第六版是在前几版的基础上编写而成的。借《机械设计手册》第六版出版之际,再次向参加每版编写的单位和个人表示衷心的感谢!同时也感谢给我们提供大力支持和热忱帮助的单位和各界朋友们!  
由于编者水平有限,调研工作不够全面,修订中难免存在疏漏和缺点,恳请广大读者继续给予批评指正。   
主编    
				
 
				
				
					机械设计手册(第六版):常用设计资料 核心内容掠影  本手册第六版“常用设计资料”卷,凝结了行业专家多年的实践智慧与最新技术进展,旨在为广大机械设计、制造及相关领域的工程师提供一套系统、权威、实用的设计参考。本卷聚焦于机械设计中最基础、最核心的各类工程数据与资料,力求在精度、广度与易用性上达到新的高度,成为工程师案头必备的“袖珍智囊”。  一、 材料力学性能与选择  本卷将详尽收录各类常用工程材料(如各类钢材、铸铁、铝合金、铜合金、塑料、复合材料等)的机械性能参数,包括但不限于:抗拉强度、屈服强度、弹性模量、泊松比、硬度、疲劳强度、冲击韧性、断裂韧性等。此外,手册将深入探讨不同应用场景下材料选择的原则与方法,提供材料性能对照表、应用范围推荐,并结合最新的材料标准,帮助工程师在满足强度、刚度、耐久性等设计要求的同时,兼顾成本、可加工性及环保性。  二、 标准紧固件与连接设计  紧固件是机械结构中不可或缺的组成部分。本卷将详细介绍各种标准螺纹(公制、英制)、螺栓、螺母、垫圈、销、键、花键等紧固件的规格、尺寸、精度等级、材料以及强度等级。在此基础上,手册将提供关于螺纹连接的承载能力计算、预紧力确定、防松措施的应用,以及铆接、焊接等其他连接方式的设计准则与图示。特别会强调最新国家及国际标准在紧固件设计中的应用,确保连接的可靠性与安全性。  三、 常用机械零件的标准尺寸与设计  轴、齿轮、轴承、联轴器、弹簧等是构成机械装置的基本单元。本卷将提供大量这些常用机械零件的标准系列尺寸、公差与配合,以及基于最新标准的零件设计准则。例如,在轴的设计部分,将涵盖轴的直径选取、轴段划分、键槽与轴肩尺寸、应力集中处理等;在齿轮设计方面,将深入介绍各类齿轮(直齿、斜齿、锥齿、蜗轮蜗杆)的参数、强度计算、材料选择及制造公差;轴承部分则会提供各种类型滚动轴承(球轴承、滚子轴承)的型号、尺寸、载荷能力、寿命计算及安装选型指导。  四、 传动件的设计资料  高效可靠的传动是机械工作的生命线。本卷将聚焦于各类传动件的设计资料。皮带传动部分,将提供不同类型皮带(三角带、多楔带、同步带)的选用、功率计算、带轮设计、张紧度调整等;链传动方面,则会涵盖链条类型、节距、强度、传动比、链轮设计及润滑要求;齿轮传动方面(已在三中提及),在此基础上会更侧重于不同传动布置下的齿轮箱设计要点。此外,还将包含一些如离合器、制动器等动力传递与控制元件的设计参考。  五、 润滑与密封设计  润滑和密封是保证机械设备长期稳定运行的关键。本卷将详细介绍各种润滑剂(润滑油、润滑脂)的分类、性能参数、选用原则以及润滑方式(油浴、滴油、压力润滑等)的设计。密封部分,将全面介绍各种类型密封元件(油封、O型圈、垫片、机械密封等)的结构、材料、选用依据、安装要点以及失效分析。手册还会提供一些关于润滑系统和密封装置的典型结构图与设计实例,帮助工程师解决实际应用中的难题。  六、 公差、配合与表面粗糙度  精确的尺寸控制是实现零件互换性、保证机械精度与可靠性的基础。本卷将系统阐述国际计量单位制(SI)下的公差与配合理论,收录常用标准公差、基准孔系与基准轴系,并提供不同应用场景下的公差等级选择指南。表面粗糙度作为影响零件性能的重要因素,手册将详细介绍表面粗糙度参数的含义、测量方法、选择原则及其对配合、耐磨性、密封性等的影响,并提供常用零件的表面粗糙度要求参考。  七、 工程图样表达与技术要求  本卷将遵循最新的国家标准,提供机械工程图样的绘制规范,包括视图、剖视图、断面图的画法,尺寸标注、公差标注、形位公差标注的规则,以及焊接、热处理等技术要求的表达方式。通过丰富的图例与详细的说明,帮助工程师规范、准确地表达设计意图,确保图纸的清晰性、完整性与可读性。  八、 常用计算公式与图表  为了提高设计效率,本卷汇集了机械设计中最常用、最基础的计算公式,涵盖了材料力学、结构强度、运动学、动力学、传动等各个领域。同时,将提供大量的工程图表,如正弦、余弦函数表、标准件强度计算图表、轴承寿命曲线图等,方便工程师快速查找数据,减少计算量。  总结  《机械设计手册(第六版):常用设计资料》卷,是一部集理论性、实用性、权威性于一体的宝贵工具书。它不仅为工程师提供了丰富可靠的设计数据,更重要的是,引导工程师掌握科学的设计思维与方法。通过本卷的学习与应用,工程师能够更高效、更精准地完成机械设计任务,推动机械工程领域的不断进步。