机械设计与制造工艺简明手册

书籍目录

目 录

前 言

第一章 一般设计资料

1.1我国国家标准和各工业部标准代号

1.2部分国外标准代号

1.3我国法定计量单位

1.3.1国际制基本单位

1.3.2国际制辅助单位

1.3.3常用的国际制导出单位

1.3.4常用的国际制词冠

1.3.5某些常用单位与国际制单位的换算

1.4常用材料的密度

1.5材料的摩擦系数（近似值）

1.5.1滑动摩擦系数

1.5.2滚动摩擦系数

1.5.3轴承的摩擦系数

1.6材料的弹性模量与泊松比

1.7材料的机械性能指标

1.8标准尺寸（根据GB2822－81）

1.9标准锥度与角度

1.9.1圆锥的锥度与锥角（根据GB157－83）

1.9.2棱体的角度与斜度（根据GB4096－83）

1.10中心孔（根据GB145－59）

1.11零件倒圆与倒角（根据GB6403，4－86）

1.12扳手空间（根据Q/ZB148－733）

1.13粗牙螺栓 螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸

第二章 机械制图

21图纸幅面及格式（根据GB4457.1－84）

2.1.1图纸幅面尺寸

2.1.2图框格式

2.1.3对中符号

2.1.4图幅分区

2.2比例（根据GB4457.2－84）

2.3图线（根据GB44574－84）

2.3.1图线的型式及应用

2.3.2图线的宽度

2.4剖面符号（根据GB4457.5－84）

2.5图样画法（根据GB4458.卜84）

2.5.1视图

2.5.2剖视

2.5.3剖面

2.5.4局部放大图

2.5.5简化画法

2.5.6其它规定画法

2.6尺寸注法（根据GB44584－84）

2.6.1尺寸数字

2.6.2尺寸线

2.6.3尺寸界线

2.6.4标注尺寸的符号

2.6.5简化注法和其他规定注法

2.7尺寸公差与配合注法（根据GB4458.5－84）

2.7.1在零件图中的注法

2.7.2在装配图中的标注方法

2.7.3角度公差的标注方法

2.8螺纹及螺纹紧固件画法（根据GB4459.1－84）

2.8.1螺纹的画法

2.8.2螺纹的标注方法

2.8.3螺纹紧固件的简化画法

2.9齿轮画法（根据GB4459.2－84）

2.9.1齿轮 齿条 蜗杆 蜗轮及链轮画法

2.9.2齿轮 蜗轮 蜗杆啮合画法

2.10花键画法（根据GB4459.3－84）

2.10.1花键的画法及其尺寸标注

2.10.2花键联结的画法及代号标注

2.11中心孔表示法（根据GB4459.5－84）

2.11.1中心孔的符号

2.11.2在图样上的标注

2.12表面粗糙度代号及其注法（根据GB131－83）

2.12.1表面粗糙度代〔符〕号

2.12.2在图样上的标注方法

第三章 公差配合 形位公差和表面粗糙度

3.1公差与配合（根据GB1800～1804－79）

3.1.1概述

3.1.2尺寸至500mm孔 轴公差带的分布

3.1.3尺寸至500mm优先和常用轴公差带的极限偏差

3.1.4尺寸至500mm优先和常用孔公差带的极限偏差

3.1.5基孔制的优先和常用配合

3.1.6基轴制的优先和常用配合

3.1.7尺寸至500mm基孔制和基轴制优先和常用配合的极限间

隙或极限过盈

3.1.8尺寸大于500至1000mm轴常用公差带的极限偏差

3.19尺寸大于500至1000mm孔常用公差带的极限偏差

3.1.10 尺寸至1000mm未注公差尺寸的极限偏差

3.1.11 尺寸1～500mm“公差与配合”新旧国家标准对照表

（根据GB1801－79附录）

3.2 形状和位置公差（简称形位公差）

3.2.1形位公差的代号及其注法（根据GB1182－80）

3.2.2形位公差未注公差的规定（根据GB1184－80）

3.3表面粗糙度

3.3.1基本概念（根据GB3505－83）

3.3.2表面粗糙度的参数及其数值（根据GB1031－83）

3.3.3表面粗糙度同旧国标表面光洁度的比较

第四章 材料

4.1常用黑色金属材料的性能和应用举例

4.1.1灰铸铁（根据GB5675－85）

4.1.2球墨铸铁（根据GB1348－78）

4.1.3铸钢（根据GB5676－85）

4.1.4甲类普通碳素钢（根据GB700－79）

4.1.5优质碳素结构钢（根据GB699－65）

4.1.6合金结构钢（根据GB3077－82）

4.1.7黑色金属材料应用举例

4.2常用钢材规格

4.2.1热轧圆钢 方钢（根据GB70286）

4.2.2热轧等边角钢（根据YB166－65）

4.2.3热轧不等边角钢（根据YB167－65）

4.2.4热轧普通槽钢（根据GB707－85）

4.2.5薄钢板（根据GB708－65）

4.2.6热轧厚钢板（根据GB709－65）

4.2.7碳素弹簧钢丝（根据GB4357－84）

4.2.8热轧无缝钢管（根据YB231－70）

4.3常用有色金属材料的性能和应用举例

4.3.1铸造青铜（根据GB1176－74）

4.3.2铸造黄铜（根据GB1176－74）

4.3.3铸造铝合金（根据GB1173－86）

4.3.4有色金属加工产品

4.4有色金属加工产品的常用规格

4.4.1纯铜板（根据GB2040－80）

4.4.2黄铜板（根据GB204180）

4.4.3铝及铝合金板（根据GB3194－82）

4.4.4铜棒（根据GB4423～4424－84）

4.4.5铝棒（根据GB3191－82）

4.4.6纯铜管（根据GB1527～1528－79）

4.4.7黄铜管（根据GB1529～1530－79）

4.5非金属材料

4.5.1工业橡胶板（根据HG4－400－66）

4.5.2聚氯乙烯制品

4.5.3聚四氟乙烯制品

4.5.4有机玻璃制品（根据HG2－343－76）

4.5.5工程塑料简介

第五章 螺纹

5.1常用螺纹的种类 特点和应用

5.2普通螺纹

5.2.1普通螺纹的牙型尺寸（根据GB192－81 GB196－81）

5.2.2普通螺纹的直径与螺距（根据GB193－81）

5.2.3普通螺纹的标记（根据GB193－81 GB197－81）

5.3圆柱管螺纹

5.4圆锥管螺纹

5.5英制圆锥螺纹

5.6米制锥螺纹（根据GB1415－78）

5.7梯形螺纹（根据GB784－65）

5.7.1梯形螺纹的牙型尺寸

5.7.2梯形螺纹的直径与螺距

5.73梯形螺纹的最大旋合长度（推荐值）

5.8锯齿形螺纹（根据JB923－66）

5.8.1锯齿形螺纹的牙型尺寸

5.8.2锯齿形螺纹的直径与螺距

5.8.3锯齿形螺纹的最大旋合长度（推荐值）

第六章 常用零件

6.1螺纹联接件

6.1.1紧固零件的机械性能（根据GB30981～30983－82）

6.1.2螺栓

6.1.3螺钉

6.1.4螺母

6.1.5垫圈

6.1.6螺纹联接常用的防松方法

6.2挡圈

6.2.1轴用弹性挡圈（GB894－76）

6.2.2孔用弹性挡圈（GB893－76）

6.2.3螺钉紧固轴端挡圈（GB891－76）和螺栓紧固轴端挡圈

（GB892－76）

6.3销

6.3.1圆柱销（GB119－76）和圆锥销（GB117－76）

6.3.2螺尾锥销（GB881－76）

6.3.3开口销（GB91－76）

6.4键

6.4.1键联接的种类 特点和应用

6.4.2平键和半圆键的强度校核

6.4.3平键及其键槽的剖面尺寸（GB1095－79）

6.4.4普通平键的型式和尺寸（GB1096－7\9）

6.4.5导向平键的型式和尺寸（GB1097－79）

6.4.6半圆键及其键槽（GB1098～1099－79）

6.5弹簧

6.5.1圆柱螺旋弹簧的种类及其典型工作图

（根据GB1239－76）

6.5.2拉伸、压缩弹簧的参数（根据GB1239－76）

6.5.3圆柱螺旋弹簧的标准尺寸系列（根据GB1358－76）

6.5.4拉伸 压缩弹簧的设计计算公式

第七章 滚动轴承

7.1常用滚动轴承的类型 特点和应用

7.2滚动轴承的代号

7.2.1轴承的内径

7.2.2轴承的直径系列

7.2.3轴承的宽度系列

7.2.4轴承类型

7.2.5轴承的结构特点

7.3滚动轴承的公差分级（根据GB307.3－84）

7.4滚动轴承同轴和外壳孔的配合（根据GB275－84）

7.4.1负荷情况的分类

7.4.2安装轴承的轴公差带

7.4.3安装轴承的外壳孔公差带

7.4.4配合面和装置面的形状和位置公差

7.4.5配合表面的粗糙度

7.5滚动轴承的选择计算

7.5.1按额定动负荷选择轴承

7.5.2按额定静负荷选择轴承

7.5.3滚动轴承的极限转速

7.5.4推力轴承和推力向心轴承的最小轴向负荷

7.6常用滚动轴承的尺寸和参数

7.6.1向心球轴承（GB276－82）

7.6.2调心球轴承（GB281－84）

7.6.3圆柱滚子轴承（GB283－81）

7.6.4单列向心推力球轴承（GB292－64）和角接触轴承（GB

292－83）

7.6.5单列圆锥滚子轴承（GB297－64）和圆锥滚子轴承（GB

297－84）

7.6.6平底推力球轴承（GB301－84）

7.7滚动轴承的轴向固定

7.7.1轴承内圈轴向固定方法举例

7.7.2轴承外圈轴向固定方法举例

第八章 传动

8.1常用传动简介

8.1.1几种主要传动型式的基本特性和常用范围

8.1.2传动运动和动力计算中的几个常用公式

8.2三角胶带传动

8.2.1三角胶带规格

8.2.2三角胶带传动的计算

8.2.3三角胶带轮

8.3渐开线圆柱齿轮传动

8.3.1基准齿形及模数系列

8.3.2外啮合标准圆柱齿轮传动的几何计算

8.3.3重合度ε的计算

8.3.4圆柱齿轮传动的作用力计算

8.3.5圆柱齿轮传动的设计计算

8.3.6圆柱齿轮的结构

8.3.7齿轮材料的选择

8.3.8渐开线圆柱齿轮精度及公差（根据JB179－83）

8.4渐开线圆锥齿轮传动

8.4.1直齿圆锥齿轮几何尺寸计算公式

8.4.2直齿圆锥齿轮传动的作用力计算

8.4.3直齿圆锥齿轮传动的设计计算

8.4.4圆锥齿轮结构

8.4.5圆锥齿轮传动的精度与公差

8.5蜗杆传动

8.5.1圆柱蜗杆传动的主要参数

8.5.2圆柱蜗杆传动基本几何尺寸计算公式

8.5.3蜗杆传动的强度计算

8.5.4蜗杆传动的效率及散热计算

8.5.5蜗杆 蜗轮的结构

8.5.6普通蜗杆传动公差

8.5.7蜗杆 蜗轮常用材料

第九章 铸造

9.1砂型铸造

9.1.1造型和造芯方法的分类 特点和应用范围

9.1.2造型用砂的种类 特点和应用范围

9.1.3造型用粘结剂

9.2铸造工艺参数

9.2.1不同合金和铸造方法能铸出的最小壁厚

9.2.2一些合金的流动性

9.2.3铸铁和铸钢的粘度

9.2.4灰铸铁件和碳钢铸件的浇注温度

9.2.5模样的拔模斜度

9.2.6浇注系统

9.2.7冒口的形式与尺寸

9.2.8铸造圆角

9.2.9铸件加工余量

9.3特种铸造

9.3.1压力铸造

9.3.2熔模铸造

9.3.3金属型铸造

9.3.4离心铸造

9.4铸件缺陷的分析及防止措施

9.4.1铸件缺陷的名称及分类

9.4.2铸件缺陷产生的原因及防止措施

第十章 锻压

10.1锻造方法及应用范围

10.2锻压加热及其设备

10.3自由锻

10.3.1基本工序

10.3.2锻比

10.3.3大型锻件缺陷分析

10.4模锻

10.4.1各类模锻工艺特征

10.4.2锤上模锻

10.4.3热模锻压力机上模锻

10.4.4平锻机上模锻

10.4.5螺旋压力机上模锻

10.5镦锻

10.5.1多工位冷镦

10.5.2多工位热镦锻

10.6轧制

10.6.1纵轧－辊锻

10.6.2楔形模横轧

10.6.3螺旋孔型斜轧

10.7非铁合金锻压

10.7.1铝合金锻压

10.7.2铜合金锻压

10.8冷挤压

10.8.1冷挤压用材料

10.8.2挤压件的工艺设计

10.9锻压及冷挤压设备

10.9.1液压机

10.9.2锻锤

10.9.3液压螺旋压力机

10.9.4机械压力机

10.9.5挤压机

第十一章 焊接

11.1熔化焊

11.1.1气焊

11.1.2手工电弧焊

11.1.3气体保护焊

11.2其它焊接方法

11.2.1压力焊

11.2.2 钎焊

11.2.3堆焊

11.3钢铁的焊接

11.3.1碳钢的焊接

11.3.2低合金钢焊接

11.3.3不锈钢的焊接

11.3.4铸铁的补焊与焊接

11.4铜及铜合金的焊接

11.4.1焊接特点

11.4.2焊接工艺

11.5铝及铝合金的焊接

11.5.1焊接特点

11.5.2焊接方法及工艺要点

11.5.3焊接材料的选用

11.6焊接应力及变形

11.6.1焊接残余内应力对焊接结构的影响

11.6.2调节与消除内应力的措施

11.6.3焊接残余变形

11.7焊缝质量的检验

11.7.1破坏性检验

11.7.2非破坏性检验

11.8焊缝代号（GB324－80）

11.8.1基本符号

11.8.2 辅助符号

第十二章 热处理

12.1钢的热处理基础

12.1.1铁碳平衡状态图

12.1.2钢在加热时的转变

12.1.3钢在冷却时的转变

12.2退火与正火

12.2.1退火

12.2.2 正火

12.3淬火与回火

12.3.1淬火

12.3.2回火

12.4钢的化学热处理

12.4.1钢的渗碳

12.4.2钢的渗氮

第十三章 冲压

13.1 冲裁

13.1.1冲裁件的工艺性

13.1.2冲裁间隙

13.1.3冲裁模工作部分尺寸及公差

13.1.4冲裁力的计算

13.1.5脱料力 推出力及顶出力的计算

13.2 弯曲

13.2.1弯曲零件的工艺性

13.2.2 回弹

13.2.3弯曲力的计算

13.2.4弯曲模的工作部分尺寸与间隙

13.3压延

13.3.1压延件的工艺性

13.3.2压延次数的选择

13.3.3压延件毛坯尺寸的计算

13.3.4压延模工作部分尺寸

13.4 翻边成形

13.4.1孔翻边的工艺性

13.4.2毛坯尺寸的确定

13.4.3 翻边凸 凹模之间的间隙

13.5制造冲模用的材料及硬度要求

13.6冲压设备

13.6.1剪板机

13.6.2剪切冲型机

13.6.3压力机

第十四章 机械加工

14.1工序间加工余量

14.1.1轴加工余量

14.1.2孔加工余量

14.1.3平面的加工余量

14.1.4齿轮的加工余量

14.1.5花键的精加工余量

14.1.6攻丝前的钻孔尺寸

14.2润滑冷却液

14.2.1润滑冷却液的作用

14.2.2润滑冷却液的分类

14.2.3金属切削加工润滑冷却液的选择

14.3金属切削机床

14.3.1金属切削机床型号的编制

14.3.2金属切削机床类 组 型 的划分

14.3.3部分金属切削机床的主要技术规格

14.4夹具

14.4.1定位元件的结构型式

14.4.2定位销误差的计算公 式

14.4.3夹紧元件结构

14.4.4常用夹紧机构夹紧力的计算

14.4.5常用夹具零件的通用标准

14.5 刀具

14.5.1直柄麻花钻 直柄长麻花钻

14.5.2锥柄麻花钻 锥柄长麻花钻

14.5.3锥柄扩孔钻

14.5.4套式扩孔钻

14.5.5手用铰刀

14.5.6可调节手用铰刀

14.5.7直柄机用铰刀

14.5.8锥柄机用铰刀

14.5.9套式机用铰刀

14.5.101∶30锥度铰刀

14.5.111∶50锥度销子铰刀

14.5.12圆柱形铣刀

14.5.13三面刃铣刀

14.5.14锯片铣刀

14.5.15螺钉槽铣刀

14.5.16立铣刀

14.5.17键槽铣刀

14.5.18T形槽铣刀

14.5.19机用和手用丝锥

14.5.20手用和机用圆板牙

第十五章 电镀

15.1镀前处理

15.1.1除油

15.1.2 除锈

15.2电镀

15.2.1镀锌

15.2.2镀铜

15.2.3镀铬

15.2.4镀镍

15.3镀后处理

15.3.1去氢

15.3.2钝化

15.4电镀件的工艺性

参考文献

作者简介

内 容 提 要

本书包括机械设计与制造工艺两大部分。

设计部分包括一般设计资料、机械制图、公差配合、形

位公差和表面粗糙度、材料、螺纹、常用零件、滚动轴承、

传动等八章；介绍机械零件设计所必需的计算公式、参数和

标准规范。工艺部分包括铸造、锻压、焊接、热处理、冲

压、机械加工、电镀等七章；介绍各种实用的工艺方法、工

艺参数和工艺装备。

全书内容力求简明实用，并收入了多项最新技术标准，

可作为工程技术人员和技术工人的工具书，也可供大专院校

师生学习有关课程或进行课程设计时参考。

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