第1篇 一般设计资料第1章 常用基础资料和公式1-31 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金属材料熔点、热导率及比热容1-10材料线胀系数αl1-10液体材料的物理性能1-11气体材料的物理性能1-112 法定计量单位和常用单位换算1-1 法定计量单位1-12用于构成十进倍数单位和分数单位的SI词头(摘自GB3100-1993)1-12常用物理量的法定计量单位(摘自GB1 ~7 -1993)1-2 常用单位换算1-30长度单位换算1-30面积单位换算1-30体积、容积单位换算1-31质量单位换算1-31密度单位换算1-31速度单位换算1-32角速度单位换算1-32质量流量单位换算1-32体积流量单位换算1-33压力单位换算1-33力单位换算1-34力矩、转矩单位换算1-34功、能、热量单位换算1-34功率单位换算1-35比能单位换算1-36比热容与比熵单位换算1-36传热系数单位换算1-36热导率单位换算1-36黑色金属硬度及强度换算值之一(摘自GB/T1172-1999)1-37黑色金属硬度及强度换算值之二(摘自GB/T1172-1999)1-383 优先数和优先数系1-1 优先数系(摘自GB/T321-2005、GB/T19763-2005)1-2 优先数的应用示例1-414 数表与数学公式1-1 数表1-44二项式系数np1-44正多边形的圆内切、外接时,其几何尺寸1-45弓形几何尺寸1-2 物理科学和技术中使用的数学符号(摘自GB1 1-1993)1-3 数学公式1-51代数1-51平面三角1-55复数1-59坐标系及坐标变换1-60常用曲线1-61几种曲面1-65微积分1-66不定积分法则和公式1-67定积分及公式1-69微积分的应用1-70常微分方程1-74拉氏变换1-75应用拉氏变换解常系数线性微分方程1-77传递函数1-78矩阵1-78常用几何体的面积、体积及重心位置1-875 常用力学公式1-1 运动学、动力学基本公式1-89运动学基本公式1-89动力学基本公式1-90转动惯量1-92一般物体旋转时的转动惯量1-93常用旋转体的转动惯量1-2 材料力学基本公式1-101主应力及强度理论公式1-101许用应力与安全系数1-107截面力学特性的计算公式1-110各种截面的力学特性1-111杆件计算的基本公式1-119受静载荷梁的内力及变位计算公式1-123单跨刚架计算公式1-3 接触应力1-4 动荷应力1-151惯性力引起的动应力1-151冲击载荷计算公式1-153振动应力1-5 厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力1-155厚壁圆筒计算公式1-155等厚旋转圆盘计算公式1-157薄壳中应力与位移计算公式1-6 平板中的应力1-7 压杆、梁与壳的稳定性1-168等断面立柱受压稳定性计算1-168变断面立柱受压稳定性计算1-175梁的稳定性1-175线弹性范围壳的临界载荷1-180第2章 铸件设计的工艺性和铸件结构要素1-1811 铸造技术发展趋势及新一代精确铸造技术1-1812 常用铸造金属的铸造性和结构特点1-190铸铁和铸钢的特性与结构特点1-190用灰铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁制造汽车零件和钢锭模的技术经济比较1-192常用铸造有色合金的特性与结构特点1-1943 铸件的结构要素1-195最小壁厚1-195外壁、内壁与筋的厚度1-196壁的连接1-196壁厚的过渡1-197最小铸孔1-197铸造内圆角及过渡尺寸(JB/ZQ4255-1997)1-198铸造外圆角(JB/ZQ4256-1997)1-198铸造斜度1-199法兰铸造过渡斜度(JB/ZQ4254-1997)1-199凸出部分最小尺寸(JB/ZQ4169-1997)1-199加强筋1-199孔边凸台1-200内腔1-200凸座1-2004 铸造公差(摘自GB/T6414-1999)1-2005 铸件设计的一般注意事项(摘自JB/ZQ4169-1997)1-2016 铸铁件(摘自JB/T4 -2007)、铸钢件(摘自JB/T6 -2007)、有色金属铸件(摘自JB/T5 -2007)等铸件通用技术条件1-209第3章 锻造和冲压设计的工艺性及结构要素1-2101 锻造1-1 金属材料的可锻性1-2 锻造零件的结构要素(摘自GB/T12361-2003、JB/T9177-1999)1-211模锻斜度(摘自GB/T12361-2003)1-211圆角半径(摘自GB/T12361-2003、JB/T9177-1999)1-211截面形状变化部位外圆角半径值(a)和内圆角半径值(b)(摘自GB/T12361-2003)1-212收缩截面、多台阶截面、齿轮轮辐、曲轴的凹槽圆角半径(摘自JB/T9177-1999)1-212最小底厚(摘自JB/T9177-1999)1-213最小壁厚、筋宽及筋端圆角半径(摘自JB/T9177-1999)1-214腹板最小厚度(摘自JB/T9177-1999)1-215最小冲孔直径、盲孔和连皮厚度(摘自JB/T9177-1999)1-215扁钢辗成圆柱形端尺寸1-216圆钢锤扁尺寸1-3 锻件设计注意事项1-2162 冲压1-1 冷冲压零件推荐用钢1-2 冷冲压件的结构要素1-219冲裁件的结构要素(摘自JB/T1 -1999)1-219弯曲件的结构要素(摘自JB/T1 -1999)1-219拉深件和翻孔件的结构要素1-220铁皮咬口类型、用途和余量1-221卷边直径1-221通风罩冲孔(摘自JB/ZQ4262-1997)1-222零件弯角处必须容纳另一个直角零件的做法1-222最小可冲孔眼的尺寸(为板厚的倍数)1-222翻孔尺寸及其距离边缘的最小距离1-222加固筋的形状、尺寸及间距1-223弯曲件尾部弯出长度1-223冲出凸部的高度1-223箱形零件的圆角半径、法兰边宽度和工件高度1-223冲裁件最小许可宽度与材料的关系1-223箍压时直径缩小的合理比例1-3 冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差(摘自GB/T13914、13915、13916-2002)、未注公差尺寸的极限偏差(摘自GB/T15055-1994)1-224平冲压件和成形冲压件尺寸公差1-224冲压件形状和位置未注公差(摘自GB/T13916-2002)1-4 冷挤压件结构要素1-230冷挤压件的分类1-231确定结构要素的一般原则1-231冷挤压件结构要素1-5 冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项1-2323 锻件通用技术条件(碳素钢和合金结构钢)(摘自JB/T8 -2007)1-235第4章 焊接和铆接设计工艺性1-2361 焊接1-1 金属常用焊接方法分类、特点及应用1-2 金属的可焊性1-240钢的可焊性1-240铸铁的可焊性1-241有色金属的可焊性1-242常用异种金属间的可焊性1-3 焊接材料及其选择1-246不同焊接方法采用的焊接材料及其作用1-246焊条、焊丝及焊剂的分类、特点和应用1-249对焊条、焊丝及焊剂工艺性能的要求1-256不同药皮类型焊条工艺性等比较1-258选择焊条的基本原则1-260几种常用钢材的焊条选择举例1-261几种常用钢材埋弧焊焊剂与焊丝的选配举例1-266焊条的型号和牌号1-271不锈钢焊条型号表示1-273焊条、焊丝和焊剂1-4 焊缝1-304焊接及相关工艺方法代号及注法(摘自GB/T5185-2005)1-304焊缝符号表示方法(摘自GB/T324-1988、GB/T12212-1990)1-305碳钢、低合金钢焊缝坡口的基本型式与尺寸(摘自GB/T985-1988)1-318不同厚度钢板的对接焊接1-322有色金属焊接坡口型式及尺寸1-322焊缝强度计算1-323焊缝许用应力1-5 焊接结构的一般尺寸公差和形位公差(摘自GB/T19804-2005)1-329角度尺寸公差1-6 钎焊1-331各种钎焊方法的比较及应用范围1-331钎料和钎剂的选择原则1-332钎料的选择1-333典型钎焊的接头型式1-334钎焊接头的间隙1-335钎料1-336钎剂1-7 塑料焊接1-343热塑性塑料的可焊性1-343塑料焊接温度1-343硬聚氯乙烯塑料焊接接头型式及尺寸1-8 焊接结构设计注意事项1-3442 铆接1-1 铆接设计注意事项1-2 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1-351等边角钢1-351不等边角钢1-353热轧普通槽钢1-355热轧普通工字钢1-356板材最小弯曲半径1-357管材最小弯曲半径1-358扁钢、圆钢弯曲的推荐尺寸1-359角钢坡口弯曲c值1-360角钢截切角推荐值1-3603 焊接件通用技术条件(摘自JB/T3 -2007)1-360第5章 零部件冷加工设计工艺性与结构要素1-3621 金属材料的切削加工性1-3622 一般标准1-365标准尺寸(摘自GB/T2822-2005)1-365标准角度(参考)1-366锥度与锥角系列(摘自GB/T157-2001)1-366棱体的角度与斜度(摘自GB/T4096-2001)1-367莫氏和公制锥度(附斜度对照)1-36860°中心孔(摘自GB/T145-2001)1-36875°、90°中心孔1-369零件倒圆与倒角(摘自GB/T4 -1986)1-369球面半径(摘自GB/T1 -1986)1-370圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合连接轴用倒角1-370燕尾槽(摘自JB/ZQ4241-1997)1-370T形槽(摘自GB/T158-1996)1-371砂轮越程槽(摘自GB/T5 -1986)1-372刨切、插、珩磨越程槽1-373退刀槽(摘自JB/ZQ4238-1997)1-373滚人字齿轮退刀槽(摘自JB/ZQ4238-1997)1-374弧形槽端部半径(摘自GB1127-1997)1-374分度盘和标尺刻度(摘自JB/ZQ4260-1997)1-375滚花(摘自GB/T3 -1986)1-375锯缝尺寸(摘自JB/ZQ4246-1997)1-3753 冷加工设计注意事项1-3764 切削加工件通用技术条件(重型机械)(摘自JB/T9 -2007)1-387第6章 热处理1-3901 钢铁热处理1-1 铁-碳合金平衡图及钢的结构组织1-2 热处理方法分类、特点和应用1-392整体热处理方法、特点和应用1-392表面热处理、化学热处理方法、特点和应用1-397形变热处理方法、特点和应用1-3 常用材料的热处理1-412材料在热处理中的特性1-412淬透性曲线图及其应用1-414合金元素对钢组织性能和热处理工艺的影响1-417常用材料的工作条件和热处理1-4 如何正确地提出零件的热处理要求1-431工作图上应注明的热处理要求1-431金属热处理工艺分类及代号的表示方法(摘自GB/T12603-1990)1-432热处理技术要求在零件图上的表示方法(摘自JB/T8555-1997)1-434常见的热处理技术要求的标注错例1-438制定热处理要求的要点1-439几类典型零件的热处理实例1-5 热处理对零件结构设计的要求1-454一般要求1-454感应加热表面淬火的特殊要求1-4622 有色金属热处理1-1 有色金属材料热处理方法及选用1-2 铝及铝合金热处理1-465变形铝合金的热处理方法和应用1-465铸造铝合金的热处理方法和应用1-3 铜及铜合金热处理1-4 钛及钛合金热处理1-5 镁合金的热处理1-470第7章 表面技术1-4731 表面技术的分类和功能1-1 表面技术的含义和分类1-2 表面技术的功能1-4742 不同表面技术的特点1-1 表面技术的特点与应用1-2 各种薄膜气相沉积技术的特点对比1-4853 电镀1-486电镀层的分类1-487金属镀层的特点及应用1-488镀层选择1-4894 复合电镀1-492复合电镀的优缺点1-492复合电镀的类型和应用1-4925 (电)刷镀1-494不同工况下镀层的选择1-494在不同金属材料上的电刷镀1-495单一镀层安全厚度和夹心镀层1-4966 纳米复合电刷镀1-496纳米复合电刷镀技术原理、特点和应用1-496纳米复合电刷镀层的性能1-4977 热喷涂1-499不同热喷涂方法的技术特性比较1-500喷涂基体表面基本设计要求1-501热喷涂材料的选择原则1-501涂层类别、特性及其喷涂材料选择1-502热喷涂应用实例1-5078 塑料粉末热喷涂1-510塑料粉末热喷涂的特点、涂料类别、涂层性能和应用1-511塑料粉末喷涂方法的原理、特点和应用1-512塑料涂层的应用实例1-513塑料喷涂对被涂件结构的一般要求1-5149 粉末渗镀锌(摘自JB/T5067-2007)1-514镀层厚度等级及厚度值1-51410 化学镀、热浸镀、真空镀膜1-515化学镀、热浸镀、真空镀膜的特点及应用1-515离子镀TiN、TiC化合物镀膜1-51611 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1-516金属的氧化、磷化和钝化处理的特点与应用1-516金属着色处理1-51712 喷丸、滚压和表面纳米化1-518喷丸原理与应用1-518滚压原理与参数1-518滚珠滚压加工对碳钢零件表面性质的改善程度1-519表面强化使疲劳强度增加的百分数1-519各种表面强化方法的特点1-520表面纳米化1-52013 高能束表面强化技术1-521高能束表面强化技术的含义、特点及比较1-521激光束、电子束表面强化和离子束注入技术的分类、特点及应用1-52114 涂装1-528涂装技术的涂层体系和涂料的设计选用1-528按不同因素选择涂料1-529耐热涂层1-532三防(防湿热、防盐雾、防霉菌)涂层系统1-533各种涂装类别所用油漆的通用技术要求(摘自JB/T1 2-2007)1-535涂装通用技术条件(摘自JB/T1 2-2007)1-53715 复合表面技术1-1 以增强耐磨性为主的复合涂层1-539电镀、化学镀复合材料及其复合涂层1-539多层涂层1-542功能梯度涂层1-545含表面热处理的复合强化层1-546含激光处理的复合强化层及其他表面技术的复合1-2 以增强耐蚀性为主的复合涂层1-554耐蚀复合镀层和多层镍-铬镀层1-554镍镉扩散镀层和金属-非金属复合涂层1-555有机复合膜层1-557自蔓延技术制备钢基陶瓷复合材料和耐高温热腐蚀复合涂层1-3 以增强固体润滑性为主的复合涂层1-561复合镀固体润滑材料和气相沉积复合膜和多层膜1-561含扩渗改性的表面膜层1-565金属塑料复合材料1-567黏结固体润滑膜1-4 以提高疲劳强度等综合性能的表面复合涂层1-57116 陶瓷涂层1-57217 表面技术的设计选择1-1 表面(复合表面)技术设计选择的一般原则1-2 涂覆层界面结合的类型、原理和特点1-3 镀层和不同材料相互接触时的接触腐蚀等级1-4 镀层厚度系列及应用范围1-5 不同金属及合金基体材料的镀覆层的选择1-6 表面处理的表示方法1-588金属镀覆和化学处理1-588表面涂料涂覆(摘自GB/T4054-1983)1-59018 有色金属表面处理1-591铝及铝合金的氧化与着色1-591镁合金的表面处理1-594第8章 装配工艺性1-5971 装配类型和方法1-5972 装配工艺设计注意事项1-5973 转动件的平衡1-1 基本概念1-2 静平衡和动平衡的选择1-3 平衡品质的确定(摘自GB/T9239-1988)1-4 转子许用不平衡量向校正平面的分配(摘自GB/T9239-1988)1-5 转子平衡品质等级在图样上的标注方法(参考)1-6114 装配通用技术条件(摘自JB/T1 0-2007)1-1 一般要求1-2 装配连接方式1-3 典型部件的装配1-1 滚动轴承1-2 滑动轴承1-3 齿轮与齿轮箱装配1-4 带和链传动装配1-5 联轴器装配1-6 制动器、离合器装配1-4 平衡试验及其他1-5 总装及试车1-6185 配管通用技术条件(摘自JB/T1 1-2007)1-618第9章 工程用塑料和粉末冶金零件设计要素1-6221 工程用塑料零件设计要素1-1 塑料分类、成形方法及应用1-2 工程常用塑料的选用1-3 工程用塑料零件的结构要素1-4 塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙1-5 工程用塑料零件的设计注意事项1-6262 粉末冶金零件设计要素1-1 粉末冶金的特点及主要用途1-2 粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度1-3 粉末冶金零件设计注意事项1-629第10章 人机工程学有关功能参数1-6321 人体尺寸百分位数在产品设计中的应用1-1 人体尺寸百分位数的选择(摘自GB/T12985-1991)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/T10000-1988)1-3 工作空间人体尺寸(摘自GB/T13547-1992)1-640人体立姿尺寸1-640人体坐姿、跪姿、俯卧姿及爬姿尺寸1-4 工作岗位尺寸设计的原则及其数值(摘自GB/T14776-1993)1-1 工作岗位尺寸设计1-2 工作岗位尺寸设计举例1-6472 人体必需和可能的活动空间1-1 人体必需的空间1-2 人手运动的范围1-3 上肢操作时的最佳运动区域1-4 腿和脚运动的范围1-6493 操作者有关尺寸1-1 坐着工作时手工操作的最佳尺寸1-2 工作坐位的推荐尺寸1-3 运输工具的坐位及驾驶室尺寸1-4 站着工作时手工操作的有关尺寸1-6524手工操作的主要数据1-1 操作种类和人力关系1-2 操纵机构的功能参数及其选择1-6555 工业企业噪声有关数据1-6576 照明1-6587 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1-6588 安全隔栅及其他1-1 安全隔栅1-2 梯子(摘自GB1 ,2 -1993)及防护栏杆(摘自GB3 -1993)1-3 倾斜通道1-662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1-6631 符合造型要求的结构设计准则1-6632 符合载荷要求的结构设计准则1-6643 符合公差要求的结构设计准则1-6694 符合材料及其相关因素要求的结构设计准则1-671铸钢、铸铁件等及材料相关因素要求的结构设计准则1-671镁合金件合理的结构设计1-674第12章 装运要求及设备基础1-6781 装运要求1-1 包装通用技术条件(摘自JB/T1 3-2007)1-2 有关运输要求1-6792 设备基础设计的一般要求1-1 混凝土基础的类型1-2 地脚螺栓1-682地脚螺栓的种类和选用1-683地脚螺栓的外露长度1-3 设备和基础的连接方法及适应范围1-6833 垫铁种类、型式、规格及应用1-685参考文献1-687