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目 录3

第1篇常用设计资料3

第1章 常用基础资料和公式 1-3

1常用资料和数据 1-3

字母 1-3

国内标准代号及各国国家标准代号 1-4

机械传动效率 1-5

常用材料的密度 1-6

松散物料的密度和安息角 1-6

材料弹性模量及泊松比 1-7

摩擦因数 1-8

滑动摩擦因数与压力变化的关系 1-10

滑动摩擦因数与速度变化的关系 1-10

金属材料熔点、热导率及比热容 1-11

材料线膨胀系数α1 1-11

液体材料的物理性能 1-12

气体材料的物理性能 1-12

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

用于构成十进倍数单位和分数单位的SI词头（GB 3100—1993） 1-13

常用物理量的法定计量单位13

（GB 3102.1～3102.7—1993） 1-13

2.2常用单位换算 1-31

长度单位换算 1-31

面积单位换算 1-31

质量单位换算 1-32

密度单位换算 1-32

体积、容积单位换算 1-32

速度单位换算 1-33

角速度单位换算 1-33

质量流量单位换算 1-33

体积流量单位换算 1-34

压力单位换算 1-34

力单位换算 1-35

力矩与转矩单位换算 1-35

功、能与热量单位换算 1-35

功率单位换算 1-36

传热系数单位换算 1-37

热导率单位换算 1-37

比热容与比熵单位换算 1-37

比能单位换算 1-37

黑色金属硬度及强度换算值之一38

（GB/T 1172—1999） 1-38

黑色金属硬度及强度换算值之二40

（GB/T 1172—1999） 1-40

3优先数和优先数系（GB/T 321—1980） 1-40

3.1优先数系 1-41

3.2优先数的应用示例 1-43

4数表与数学公式 1-46

4.1数表 1-46

二项式系数（pn） 1-46

正多边形的圆内切、外接时，其几何尺寸 1-47

弓形几何尺寸 1-47

4.2物理科学和技术中使用的数学符号48

（GB 3102.11—1993） 1-48

代数 1-53

4.3数学公式 1-53

平面三角 1-57

复数 1-61

坐标系及坐标变换 1-62

常用曲线 1-63

几种曲面 1-67

微积分 1-68

微积分的应用 1-71

常微分方程 1-78

拉氏变换 1-79

矩阵 1-82

常用几何体的面积、体积及重心位置 1-91

5.1运动学、动力学基本公式 1-93

运动学基本公式 1-93

5常用力学公式 1-93

动力学基本公式 1-94

转动惯量 1-96

一般物体旋转时的转动惯量 1-97

常用旋转体的转动惯量 1-104

5.2材料力学基本公式 1-105

主应力及强度理论公式 1-105

许用应力与安全系数 1-113

截面力学特性的计算公式 1-116

各种截面的力学特性 1-117

杆件计算的基本公式 1-125

受静载荷梁的内力及变位计算公式 1-128

单跨刚架计算公式 1-149

5.3接触应力 1-152

惯性力引起的动应力 1-156

5.4动荷应力 1-156

冲击载荷计算公式 1-158

振动应力 1-159

5.5厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力 1-160

厚壁圆筒计算公式 1-160

等厚旋转圆盘计算公式 1-162

薄壳中应力与位移计算公式 1-162

5.6平板中的应力 1-165

5.7压杆、梁与壳的稳定性 1-173

等断面立柱受压稳定性计算 1-173

变断面立柱受压稳定性计算 1-180

梁的稳定性 1-180

壳的临界载荷 1-185

1 常用铸造金属的铸造性和结构特点 1-186

铸铁和铸钢的特性与结构特点 1-186

要素 1-186

第2章 铸件设计的工艺性和铸件结构186

常用铸造有色合金的特性与结构特点 1-188

2铸件的结构要素 1-189

最小壁厚（不小于） 1-189

外壁、内壁与筋的厚度 1-189

壁的连接 1-189

壁厚的过渡 1-191

最小铸孔 1-191

铸造内圆角及过渡尺寸192

（JB/ZQ 4255—1997） 1-192

铸造外圆角（JB/ZQ 4256—1997） 1-192

1-193

加强筋 1-193

法兰铸造过渡斜度（JB/ZQ 4254—1997） 1-193

铸造斜度 1-193

凸座 1-194

内腔 1-194

3铸造公差（JB/T 5000.4—1998） 1-194

孔边凸台 1-194

4铸件设计的一般注意事项195

（JB/ZQ 4169—1997） 1-195

5铸铁件（JB/T5000.4—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 1-203

1.1金属材料的可锻性 1-204

1锻造 1-204

1.2锻造零件的结构要素（JB/T 12361—1990、JB/T 9177—1999） 1-204

模锻斜度（JB/T 12361—1990） 1-204

结构要素 1-204

第3章 锻造和冲压设计的工艺性及204

圆角半径（JB/T 12361—1990、205

JB/T 9177—1999） 1-205

最小底厚（JB/T 9177—1999） 1-207

最小壁厚、筋宽及筋端圆角半径208

（JB/T 9177—1999） 1-208

最小冲孔直径、盲孔和连皮厚度209

（JB/T 9177—1999） 1-209

腹板最小厚度（JB/T 9177—1999） 1-209

圆钢锤扁尺寸 1-210

1.3锻件设计注意事项 1-210

扁钢辗成圆柱形端尺寸 1-210

2冲压 1-212

2.1冷冲压零件推荐用钢 1-212

冲裁件的结构要素（JB/T 4378.1—1999） 1-213

弯曲件的结构要素（JB/T 4378.1—1999） 1-213

2.2冷冲压件的结构要素 1-213

拉深件和翻孔件的结构要素 1-214

铁皮咬口类型、用途和余量 1-215

卷边直径 1-215

最小可冲孔眼的尺寸（为板厚的倍数） 1-216

的做法 1-216

翻孔尺寸及其距离边缘的最小距离 1-216

零件弯角处须容纳另一个直角零件216

通风罩冲孔（JB/ZQ 4262—1997） 1-216

箱形零件的圆角半径、法兰边宽度和工件高度 1-217

冲出凸部的高度 1-217

冲裁件最小许可宽度与材料的关系 1-217

箍压时直径缩小的合理比例 1-217

弯曲件尾部弯出长度 1-217

加固筋的形状、尺寸及间距 1-217

2.3冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差（GB/T13914、13915、13916—1992）、未注公差尺寸的极限偏差（GB/T 15055—1994） 1-218

平冲压件和成型冲压件尺寸公差 1-218

冲压件形状和位置未注公差223

（GB/T 13916—1992） 1-223

2.4冷挤压件结构要素 1-224

冷挤压件的分类 1-225

确定结构要素的一般原则 1-225

冷挤压件结构要素 1-226

2.5 冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项 1-226

3锻件通用技术条件（碳素钢和合金结构钢）（JB/T 5000.8—1998） 1-229

1焊接 1-230

1.1金属常用焊接方法及应用 1-230

第4章 焊接和铆接设计工艺性 1-230

1.2金属的可焊性 1-233

钢的可焊性 1-233

铸铁的可焊性 1-234

有色金属的可焊性 1-235

常用异种金属间的可焊性 1-236

1.3焊接材料及其选择 1-239

选择焊条的基本原则 1-239

焊条、焊丝和焊剂 1-240

1-268

焊缝符号表示方法（GB/T 324—1988、GB/T 12212—1990） 1-268

1.4焊缝 1-268

碳钢、低合金钢焊缝坡口的基本型式与尺寸（GB/T 985—1988） 1-282

不同厚度钢板的对接焊接 1-286

有色金属焊接坡口型式及尺寸 1-286

焊缝强度计算 1-287

焊缝许用应力 1-291

1.5焊接结构件未注尺寸公差与形位公差（JB/T 5000.3—1998） 1-293

1.6焊缝质量等级规定 1-295

1.7钎焊 1-298

各种钎焊方法的比较及应用范围 1-298

钎料和钎剂的选择原则 1-299

钎料的选择 1-300

典型钎焊的接头型式 1-301

钎焊接头的间隙 1-302

钎料和钎剂 1-303

塑料焊接温度 1-311

热塑性塑料的可焊性 1-311

硬聚氯乙烯塑料焊接接头型式及尺寸 1-311

1.8塑料焊接 1-311

1.9焊接结构设计注意事项 1-312

2铆接 1-318

2.1铆接设计注意事项 1-318

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 1-319

等边角钢 1-319

不等边角钢 1-321

热轧普通槽钢 1-323

热轧普通工字钢 1-324

板材最小弯曲半径 1-325

管材最小弯曲半径 1-326

扁钢、圆钢弯曲的推荐尺寸 1-327

角钢坡口弯曲c值 1-328

角钢截切角推荐值 1-328

1-328

结构要素 1-330

第5章零部件冷加工设计工艺性与330

1金属材料的切削加工性 1-330

标准尺寸（GB/T 2822—1981） 1-332

2一般标准 1-332

标准角度（参考） 1-333

锥度与锥角系列（GB/T 157—2001） 1-333

1-334

莫氏和公制锥度（附斜度对照） 1-335

60°中心孔（GB/T 145—2001） 1-335

75°、90°中心孔 1-336

零件倒圆与倒角（GB/T 6403.4—1986） 1-336

球面半径（GB/T 6403.1—1986） 1-337

圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合联接轴用倒角 1-337

燕尾槽（JB/ZQ 4241—1997） 1-337

T形槽（GB/T 158—1996） 1-338

砂轮越程槽（GB/T 6403.5—1986） 1-339

刨切、插、珩磨越程槽 1-340

退刀槽（JB/ZQ 4238—1997） 1-340

弧形槽端部半径 1-341

1-341

锯缝尺寸（JB/ZQ 4246—1997） 1-342

1-342

滚花（GB/T 6403.3—1986） 1-342

3冷加工设计注意事项 1-343

4切削加工件通用技术条件（重型机械）（JB/T 5000.9—1998） 1-354

第6章热处理 1-357

1钢铁热处理 1-357

1.1 铁－碳合金平衡图及钢的结构组织 1-357

普通热处理方法、特点和应用 1-359

1.2热处理方法分类、特点和应用 1-359

表面热处理方法、特点和应用 1-364

1.3常用材料的热处理 1-370

材料在热处理中的特性 1-370

淬透性曲线图及其应用 1-372

合金元素及碳在钢中的影响和作用 1-374

常用材料的工作条件和热处理 1-376

1.4如何正确地提出零件的热处理要求 1-384

工作图上应注明的热处理要求 1-384

金属热处理工艺分类及代号的表示方法（GB/T 12603—1990） 1-385

热处理技术要求在零件图上的表示方法（JB/T 8555—1997） 1-387

制定热处理要求的要点 1-390

几类典型零件的热处理实例 1-398

一般要求 1-406

1.5热处理对零件结构设计的要求 1-406

感应加热表面淬火的特殊要求 1-414

2有色金属热处理 1-416

2.1 有色金属材料热处理方法及选用 1-416

2.2铝及铝合金热处理 1-417

变形铝合金的热处理方法和应用 1-417

铸造铝合金的热处理方法和应用 1-419

2.3铜及铜合金热处理 1-420

2.4钛及钛合金热处理 1-421

电镀层的分类 1-422

第7章表面处理 1-422

1 电镀 1-422

金属镀层的特点及应用 1-423

镀层选择 1-424

镀层类别及刷镀溶液的选择 1-427

2 （电）刷镀 1-427

3热喷涂 1-428

热喷涂方法的分类及特性比较 1-429

喷焊与喷涂的特性比较 1-429

涂层类别及喷涂材料的选择 1-429

热喷涂应用实例 1-433

4塑料喷涂 1-435

塑料喷涂的方法和应用 1-436

塑料涂层的类型和应用 1-437

塑料喷涂对被涂件结构的一般要求 1-438

5粉末渗镀锌（JB-K 5067—1991） 1-438

镀层厚度等级及厚度值 1-438

6化学镀、热浸镀、真空镀膜 1-439

化学镀、热浸镀、真空镀膜的特点及应用 1-439

离子镀TiN、TiC化合物镀膜 1-440

7金属的氧化、磷化和钝化处理 1-440

金属的氧化、磷化和钝化处理的特点与应用 1-440

铝及铝合金的氧化与着色 1-441

8喷丸与滚压处理 1-444

喷丸原理与应用 1-444

滚压原理与参数 1-444

滚珠滚压加工对碳钢零件表面性质的改善程度 1-445

各种表面强化方法的特点 1-445

表面强化使疲劳强度增加的百分数 1-445

9油漆 1-446

金属油漆涂层的类型及其选择 1-446

涂料选择推荐表 1-448

不同用途对涂料的选择 1-448

不同金属用底漆的选择 1-448

各类涂装类别所用油漆的通用技术要求（JB/T 5000.12—1998） 1-449

底漆和面漆的配套 1-450

耐热涂层 1-451

涂层厚度选择 1-451

三防（防湿热、防盐雾、防霉菌）涂层系统 1-452

10表面处理的表示方法 1-453

金属镀覆和化学处理 1-453

表面涂料涂覆（GB/T 4054—1983） 1-455

1-457

第8章装配工艺性 1-460

1装配类型和方法 1-460

2装配工艺设计注意事项 1-460

3转动件的平衡 1-469

3.1基本概念 1-469

3.2静平衡和动平衡的选择 1-470

1-470

3.4转子许用不平衡量向校正平面的分配（JB/ZQ 4165—1997） 1-472

3.5转子平衡品质等级在图样上的标注方法（参考） 1-474

1-475

4.1一般要求 1-475

4.2装配连接方式 1-475

4.3.1滚动轴承 1-476

4.3典型部件的装配 1-476

4.3.2滑动轴承 1-477

4.3.3齿轮与齿轮箱装配 1-479

4.3.4带和链传动装配 1-479

4.3.5联轴器装配 1-480

4.3.6制动器、离合器装配 1-480

4.4平衡试验及其他 1-480

4.5总装及试车 1-481

5配管通用技术条件481

（JB/T 5000.11—1998） 1-481

第9章 工程用塑料和粉末冶金零件485

设计要素 1-485

1 工程用塑料零件设计要素 1-485

1.1塑料分类、成型方法及应用 1-485

1.2工程常用塑料的选用 1-486

1.3工程用塑料零件的结构要素 1-487

1.4塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙 1-488

1.5工程用塑料零件的设计注意事项 1-489

2.1粉末冶金的特点及主要用途 1-492

2.2粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度 1-492

2.3粉末冶金零件设计注意事项 1-492

2粉末冶金零件设计要素 1-492

第10章 人机工程学有关功能参数 1-495

1 人体尺寸百分位数在产品设计中的应用 1-495

1.1 人体尺寸百分位数的选择495

（GB/T 12985—1991） 1-495

1-497

1-503

1.4工作岗位尺寸设计的原则及其数值（GB/T 14776—1993） 1-506

1.4.1工作岗位尺寸设计 1-508

1.4.2工作岗位尺寸设计举例 1-510

2人体必需和可能的活动空间 1-512

2.1人体必需的空间 1-512

2.2人手运动的范围 1-512

2.3上肢操作时的最佳运动区域 1-513

3操作者有关尺寸 1-513

2.4腿和脚运动的范围 1-513

3.1坐着工作时手工操作的最佳尺寸 1-513

3.2工作坐位的推荐尺寸 1-514

3.3运输工具的坐位及驾驶室尺寸 1-515

3.4站着工作时手工操作的有关尺寸 1-515

4手工操作的主要数据 1-516

4.1操作种类和人力关系 1-516

4.2操纵机构的功能参数及其选择 1-518

5工业企业噪声有关数据 1-520

6照明 1-521

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 1-521

8安全隔栅及其他 1-522

8.1安全隔栅 1-522

8.2梯子（GB 4053.1,4053.2—1993）及防护栏杆（GB 4053.3—1993） 1-523

8.3倾斜通道 1-525

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 1-526

1符合造型要求的结构设计准则 1-526

2符合载荷要求的结构设计准则 1-527

3符合公差要求的结构设计准则 1-532

4符合材料及其相关因素要求的结构设计准则 1-534

第12章装运要求及设备基础 1-537

1装运要求 1-537

1.1包装通用技术条件537

（JB/T 5000.13—1998） 1-537

1.2有关运输要求 1-538

2设备基础设计的一般要求 1-540

2.1混凝土基础的类型 1-540

2.2地脚螺栓 1-541

地脚螺栓的种类和选用 1-542

地脚螺栓的外露长度 1-542

2.3设备和基础的连接方法及适应范围 1-542

3垫铁种类、型式、规格及应用 1-544

参考文献 1-545

焊接方法代号及注法（GB/T 5185—1985

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/T 10000—1988

3.3 平衡品质的确定（GB/T 9239—1988

1.3工作空间人体尺寸（GB/T 13547—1992

凸出部分最小尺寸（JB/ZQ 4169—1997

滚人字齿轮退刀槽（JB/ZQ 4238—1997

分度盘和标尺刻度（JB/ZQ 4260—1997

4装配通用技术条件（JB/T 5000.10—1998

11 涂装通用技术条件（JB/T 5000.12—1998

3焊接件通用技术条件（JB/T 5000.3—1998

棱体的角度与斜度（GB/T 4096—2001