內容簡介
機械設計手冊：常用設計資料《機械設計手冊(第5版·單行本):常用設計資料》為《常用設計資料》，涵蓋了機械常規設計的常用資料。內容包括基礎資料和公式，鑄件設計的工藝性和鑄件結構要素，鍛造和衝壓設計的工藝性及結構要素，焊接和鉚接設計工藝性，零部件冷加工設計工藝性與結構要素，熱處理，表面技術，裝配工藝性，工程用塑膠和粉末冶金零件設計要素，人機工程學有關功能參數，符合造型、載荷、材料等因素要求的零部件結構設計準則、裝運要求及設備基礎等。《機械設計手冊》第五版單行本共16分冊，涵蓋了機械常規設計的所有內容。各分冊分別為：《常用設計資料》、《機械製圖·精度設計》、《常用機械工程材料》、《機構》、《連線與緊固》、《軸及其連線》、《軸承》、《起重運輸件·五金件》、《潤滑與密封》、《彈簧》、《機械傳動》、《減（變）速器·電機與電器》、《機械振動·機架設計》、《液壓傳動》、《液壓控制》、《氣壓傳動》。《機械設計手冊(第5版·單行本):常用設計資料》可作為機械設計人員和有關人員技術人員的工具書，也可供高等院校有關專業師生參考。 {zzjj}
目錄
第1篇 一般設計資料
第1章 常用基礎資料和公式1-3
1 常用資料和數據1-3
字母1-3
國內標準代號及各國國家標準代號1-4
機械傳動效率1-5
常用材料的密度1-6
鬆散物料的密度和安息角1-6
材料彈性模量及泊松比1-7
摩擦因數1-8
金屬材料熔點、熱導率及比熱容1-10
材料線脹係數αl1-10
液體材料的物理性能1-11
氣體材料的物理性能1-11
2 法定計量單位和常用單位換算1-12
2.1 法定計量單位1-12
用於構成十進倍數單位和分數單位的SI詞頭(摘自GB3100-1993)1-12
常用物理量的法定計量單位(摘自GB3102.1 ～3102.7 -1993)1-12
2.2 常用單位換算1-30
長度單位換算1-30
面積單位換算1-30
體積、容積單位換算1-31
質量單位換算1-31
密度單位換算1-31
速度單位換算1-32
角速度單位換算1-32
質量流量單位換算1-32
體積流量單位換算1-33
壓力單位換算1-33
力單位換算1-34
力矩、轉矩單位換算1-34
功、能、熱量單位換算1-34
功率單位換算1-35
比能單位換算1-36
比熱容與比熵單位換算1-36
傳熱係數單位換算1-36
熱導率單位換算1-36
黑色金屬硬度及強度換算值之一（摘自GB/T1172-1999）1-37
黑色金屬硬度及強度換算值之二（摘自GB/T1172-1999）1-38
3 優先數和優先數系1-38
3.1 優先數系（摘自GB/T321-2005、GB/T19763-2005）1-38
3.2 優先數的套用示例1-41
4 數表與數學公式1-44
4.1 數表1-44
二項式係數np1-44
正多邊形的圓內切、外接時，其幾何尺寸1-45
弓形幾何尺寸1-45
4.2 物理科學和技術中使用的數學符號(摘自GB3102.1 1-1993)1-46
4.3 數學公式1-51
代數1-51
平面三角1-55
複數1-59
坐標系及坐標變換1-60
常用曲線1-61
幾種曲面1-65
微積分1-66
不定積分法則和公式1-67
定積分及公式1-69
微積分的套用1-70
常微分方程1-74
拉氏變換1-75
套用拉氏變換解常係數線性微分方程1-77
傳遞函式1-78
矩陣1-78
常用幾何體的面積、體積及重心位置1-87
5 常用力學公式1-89
5.1 運動學、動力學基本公式1-89
運動學基本公式1-89
動力學基本公式1-90
轉動慣量1-92
一般物體鏇轉時的轉動慣量1-93
常用鏇轉體的轉動慣量1-100
5.2 材料力學基本公式1-101
主應力及強度理論公式1-101
許用應力與安全係數1-107
截面力學特性的計算公式1-110
各種截面的力學特性1-111
桿件計算的基本公式1-119
受靜載荷梁的內力及變位計算公式1-123
單跨剛架計算公式1-144
5.3 接觸應力1-147
5.4 動荷應力1-151
慣性力引起的動應力1-151
衝擊載荷計算公式1-153
振動應力1-154
5.5 厚壁圓筒、等厚圓盤及薄殼中的應力1-155
厚壁圓筒計算公式1-155
等厚鏇轉圓盤計算公式1-157
薄殼中應力與位移計算公式1-157
5.6 平板中的應力1-160
5.7 壓桿、梁與殼的穩定性1-168
等斷面立柱受壓穩定性計算1-168
變斷面立柱受壓穩定性計算1-175
梁的穩定性1-175
線彈性範圍殼的臨界載荷1-180
第2章 鑄件設計的工藝性和鑄件結構要素1-181
1 鑄造技術發展趨勢及新一代精確鑄造技術1-181
2 常用鑄造金屬的鑄造性和結構特點1-190
鑄鐵和鑄鋼的特性與結構特點1-190
用灰鑄鐵、蠕墨鑄鐵、球墨鑄鐵製造汽車零件和鋼錠模的技術經濟比較1-192
常用鑄造有色合金的特性與結構特點1-194
3 鑄件的結構要素1-195
最小壁厚1-195
外壁、內壁與筋的厚度1-196
壁的連線1-196
壁厚的過渡1-197
最小鑄孔1-197
鑄造內圓角及過渡尺寸（JB/ZQ4255-1997）1-198
鑄造外圓角（JB/ZQ4256-1997）1-198
鑄造斜度1-199
法蘭鑄造過渡斜度（JB/ZQ4254-1997）1-199
凸出部分最小尺寸（JB/ZQ4169-1997）1-199
加強筋1-199
孔邊凸台1-200
內腔1-200
凸座1-200
4 鑄造公差(摘自GB/T6414-1999)1-200
5 鑄件設計的一般注意事項(摘自JB/ZQ4169-1997)1-201
6 鑄鐵件(摘自JB/T5000.4 -2007)、鑄鋼件(摘自JB/T5000.6 -2007)、有色金屬鑄件(摘自JB/T5000.5 -2007)等鑄件通用技術條件1-209
第3章 鍛造和衝壓設計的工藝性及結構要素1-210
1 鍛造1-210
1.1 金屬材料的可鍛性1-210
1.2 鍛造零件的結構要素(摘自GB/T12361-2003、JB/T9177-1999)1-211
模鍛斜度（摘自GB/T12361-2003）1-211
圓角半徑（摘自GB/T12361-2003、JB/T9177-1999）1-211
截面形狀變化部位外圓角半徑值（a）和內圓角半徑值（b）（摘自GB/T12361-2003）1-212
收縮截面、多台階截面、齒輪輪輻、曲軸的凹槽圓角半徑（摘自JB/T9177-1999）1-212
最小底厚（摘自JB/T9177-1999）1-213
最小壁厚、筋寬及筋端圓角半徑（摘自JB/T9177-1999）1-214
腹板最小厚度（摘自JB/T9177-1999）1-215
最小沖孔直徑、盲孔和連皮厚度（摘自JB/T9177-1999）1-215
扁鋼輾成圓柱形端尺寸1-216
圓鋼錘扁尺寸1-216
1.3 鍛件設計注意事項1-216
2 衝壓1-218
2.1 冷衝壓零件推薦用鋼1-218
2.2 冷衝壓件的結構要素1-219
沖裁件的結構要素（摘自JB/T4378.1 -1999）1-219
彎曲件的結構要素（摘自JB/T4378.1 -1999）1-219
拉深件和翻孔件的結構要素1-220
鐵皮咬口類型、用途和餘量1-221
卷邊直徑1-221
通風罩沖孔（摘自JB/ZQ4262-1997）1-222
零件彎角處必須容納另一個直角零件的做法1-222
最小可沖孔眼的尺寸（為板厚的倍數）1-222
翻孔尺寸及其距離邊緣的最小距離1-222
加固筋的形狀、尺寸及間距1-223
彎曲件尾部彎出長度1-223
衝出凸部的高度1-223
箱形零件的圓角半徑、法蘭邊寬度和工件高度1-223
沖裁件最小許可寬度與材料的關係1-223
箍壓時直徑縮小的合理比例1-223
2.3 衝壓件的尺寸和角度公差、形狀和位置未注公差(摘自GB/T13914、13915、13916-2002)、未注公差尺寸的極限偏差(摘自GB/T15055-1994)1-224
平衝壓件和成形衝壓件尺寸公差1-224
衝壓件形狀和位置未注公差（摘自GB/T13916-2002）1-229
2.4 冷擠壓件結構要素1-230
冷擠壓件的分類1-231
確定結構要素的一般原則1-231
冷擠壓件結構要素1-232
2.5 冷衝壓、冷擠壓零件的設計注意事項1-232
3 鍛件通用技術條件(碳素鋼和合金結構鋼)(摘自JB/T5000.8 -2007)1-235
第4章 焊接和鉚接設計工藝性1-236
1 焊接1-236
1.1 金屬常用焊接方法分類、特點及套用1-236
1.2 金屬的可焊性1-240
鋼的可焊性1-240
鑄鐵的可焊性1-241
有色金屬的可焊性1-242
常用異種金屬間的可焊性1-243
1.3 焊接材料及其選擇1-246
不同焊接方法採用的焊接材料及其作用1-246
焊條、焊絲及焊劑的分類、特點和套用1-249
對焊條、焊絲及焊劑工藝性能的要求1-256
不同藥皮類型焊條工藝性等比較1-258
選擇焊條的基本原則1-260
幾種常用鋼材的焊條選擇舉例1-261
幾種常用鋼材埋弧焊焊劑與焊絲的選配舉例1-266
焊條的型號和牌號1-271
不鏽鋼焊條型號表示1-273
焊條、焊絲和焊劑1-280
1.4 焊縫1-304
焊接及相關工藝方法代號及注法（摘自GB/T5185-2005）1-304
焊縫符號表示方法（摘自GB/T324-1988、GB/T12212-1990）1-305
碳鋼、低合金鋼焊縫坡口的基本型式與尺寸（摘自GB/T985-1988）1-318
不同厚度鋼板的對接焊接1-322
有色金屬焊接坡口型式及尺寸1-322
焊縫強度計算1-323
焊縫許用應力1-327
1.5 焊接結構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1-329
1.6 釺焊1-331
各種釺焊方法的比較及套用範圍1-331
釺料和釺劑的選擇原則1-332
釺料的選擇1-333
典型釺焊的接頭型式1-334
釺焊接頭的間隙1-335
釺料1-336
釺劑1-340
1.7 塑膠焊接1-343
熱塑性塑膠的可焊性1-343
塑膠焊接溫度1-343
硬聚氯乙烯塑膠焊接接頭型式及尺寸1-343
1.8 焊接結構設計注意事項1-344
2 鉚接1-350
2.1 鉚接設計注意事項1-350
2.2 型鋼焊接接頭尺寸、螺栓和鉚釘連線規線、最小彎曲半徑及截切1-351
等邊角鋼1-351
不等邊角鋼1-353
熱軋普通槽鋼1-355
熱軋普通工字鋼1-356
板材最小彎曲半徑1-357
管材最小彎曲半徑1-358
扁鋼、圓鋼彎曲的推薦尺寸1-359
角鋼坡口彎曲c值1-360
角鋼截切角推薦值1-360
3 焊接件通用技術條件(摘自JB/T5000.3 -2007)1-360
第5章 零部件冷加工設計工藝性與結構要素1-362
1 金屬材料的切削加工性1-362
2 一般標準1-365
標準尺寸(摘自GB/T2822-2005)1-365
標準角度(參考)1-366
錐度與錐角系列(摘自GB/T157-2001)1-366
稜體的角度與斜度(摘自GB/T4096-2001)1-367
莫氏和公制錐度(附斜度對照)1-368
60°中心孔(摘自GB/T145-2001)1-368
75°、90°中心孔1-369
零件倒圓與倒角(摘自GB/T6403.4 -1986)1-369
球面半徑(摘自GB/T6403.1 -1986)1-370
圓形零件自由表面過渡圓角半徑和靜配合連線軸用倒角1-370
燕尾槽(摘自JB/ZQ4241-1997)1-370
T形槽(摘自GB/T158-1996)1-371
砂輪越程槽(摘自GB/T6403.5 -1986)1-372
刨切、插、珩磨越程槽1-373
退刀槽(摘自JB/ZQ4238-1997)1-373
滾人字齒輪退刀槽(摘自JB/ZQ4238-1997)1-374
弧形槽端部半徑（摘自GB1127-1997）1-374
分度盤和標尺刻度(摘自JB/ZQ4260-1997)1-375
滾花(摘自GB/T6403.3 -1986)1-375
鋸縫尺寸(摘自JB/ZQ4246-1997)1-375
3 冷加工設計注意事項1-376
4 切削加工件通用技術條件(重型機械)(摘自JB/T5000.9 -2007)1-387
第6章 熱處理1-390
1 鋼鐵熱處理1-390
1.1 鐵-碳合金平衡圖及鋼的結構組織1-390
1.2 熱處理方法分類、特點和套用1-392
整體熱處理方法、特點和套用1-392
表面熱處理、化學熱處理方法、特點和套用1-397
形變熱處理方法、特點和套用1-403
1.3 常用材料的熱處理1-412
材料在熱處理中的特性1-412
淬透性曲線圖及其套用1-414
合金元素對鋼組織性能和熱處理工藝的影響1-417
常用材料的工作條件和熱處理1-420
1.4 如何正確地提出零件的熱處理要求1-431
工作圖上應註明的熱處理要求1-431
金屬熱處理工藝分類及代號的表示方法(摘自GB/T12603-1990)1-432
熱處理技術要求在零件圖上的表示方法(摘自JB/T8555-1997)1-434
常見的熱處理技術要求的標注錯例1-438
制定熱處理要求的要點1-439
幾類典型零件的熱處理實例1-446
1.5 熱處理對零件結構設計的要求1-454
一般要求1-454
感應加熱表面淬火的特殊要求1-462
2 有色金屬熱處理1-464
2.1 有色金屬材料熱處理方法及選用1-464
2.2 鋁及鋁合金熱處理1-465
變形鋁合金的熱處理方法和套用1-465
鑄造鋁合金的熱處理方法和套用1-467
2.3 銅及銅合金熱處理1-468
2.4 鈦及鈦合金熱處理1-469
2.5 鎂合金的熱處理1-470
第7章 表面技術1-473
1 表面技術的分類和功能1-473
1.1 表面技術的含義和分類1-473
1.2 表面技術的功能1-474
2 不同表面技術的特點1-477
2.1 表面技術的特點與套用1-477
2.2 各種薄膜氣相沉積技術的特點對比1-485
3 電鍍1-486
電鍍層的分類1-487
金屬鍍層的特點及套用1-488
鍍層選擇1-489
4複合電鍍1-492
複合電鍍的優缺點1-492
複合電鍍的類型和套用1-492
5 （電）刷鍍1-494
不同工況下鍍層的選擇1-494
在不同金屬材料上的電刷鍍1-495
單一鍍層安全厚度和夾心鍍層1-496
6 納米複合電刷鍍1-496
納米複合電刷鍍技術原理、特點和套用1-496
納米複合電刷鍍層的性能1-497
7 熱噴塗1-499
不同熱噴塗方法的技術特性比較1-500
噴塗基體表面基本設計要求1-501
熱噴塗材料的選擇原則1-501
塗層類別、特性及其噴塗材料選擇1-502
熱噴塗套用實例1-507
8 塑膠粉末熱噴塗1-510
塑膠粉末熱噴塗的特點、塗料類別、塗層性能和套用1-511
塑膠粉末噴塗方法的原理、特點和套用1-512
塑膠塗層的套用實例1-513
塑膠噴塗對被塗件結構的一般要求1-514
9 粉末滲鍍鋅（摘自JB/T5067-2007）1-514
鍍層厚度等級及厚度值1-514
10 化學鍍、熱浸鍍、真空鍍膜1-515
化學鍍、熱浸鍍、真空鍍膜的特點及套用1-515
離子鍍TiN、TiC化合物鍍膜1-516
11 化學轉化膜法（金屬的氧化、磷化和鈍化處理）和金屬著色處理1-516
金屬的氧化、磷化和鈍化處理的特點與套用1-516
金屬著色處理1-517
12 噴丸、滾壓和表面納米化1-518
噴丸原理與套用1-518
滾壓原理與參數1-518
滾珠滾壓加工對碳鋼零件表面性質的改善程度1-519
表面強化使疲勞強度增加的百分數1-519
各種表面強化方法的特點1-520
表面納米化1-520
13 高能束表面強化技術1-521
高能束表面強化技術的含義、特點及比較1-521
雷射束、電子束表面強化和離子束注入技術的分類、特點及套用1-521
14 塗裝1-528
塗裝技術的塗層體系和塗料的設計選用1-528
按不同因素選擇塗料1-529
耐熱塗層1-532
三防（防濕熱、防鹽霧、防黴菌）塗層系統1-533
各種塗裝類別所用油漆的通用技術要求（摘自JB/T5000.1 2-2007）1-535
塗裝通用技術條件（摘自JB/T5000.1 2-2007）1-537
15 複合表面技術1-539
15.1 以增強耐磨性為主的複合塗層1-539
電鍍、化學鍍複合材料及其複合塗層1-539
多層塗層1-542
功能梯度塗層1-545
含表面熱處理的複合強化層1-546
含雷射處理的複合強化層及其他表面技術的複合1-550
15.2 以增強耐蝕性為主的複合塗層1-554
耐蝕複合鍍層和多層鎳-鉻鍍層1-554
鎳鎘擴散鍍層和金屬-非金屬複合塗層1-555
有機複合膜層1-557
自蔓延技術製備鋼基陶瓷複合材料和耐高溫熱腐蝕複合塗層1-558
15.3 以增強固體潤滑性為主的複合塗層1-561
複合鍍固體潤滑材料和氣相沉積複合膜和多層膜1-561
含擴滲改性的表面膜層1-565
金屬塑膠複合材料1-567
黏結固體潤滑膜1-568
15.4 以提高疲勞強度等綜合性能的表面複合塗層1-571
16 陶瓷塗層1-572
17 表面技術的設計選擇1-575
17.1 表面（複合表面）技術設計選擇的一般原則1-575
17.2 塗覆層界面結合的類型、原理和特點1-578
17.3 鍍層和不同材料相互接觸時的接觸腐蝕等級1-580
17.4 鍍層厚度系列及套用範圍1-581
17.5 不同金屬及合金基體材料的鍍覆層的選擇1-587
17.6 表面處理的表示方法1-588
金屬鍍覆和化學處理1-588
表面塗料塗覆（摘自GB/T4054-1983）1-590
18 有色金屬表面處理1-591
鋁及鋁合金的氧化與著色1-591
鎂合金的表面處理1-594
第8章 裝配工藝性1-597
1 裝配類型和方法1-597
2 裝配工藝設計注意事項1-597
3 轉動件的平衡1-606
3.1 基本概念1-606
3.2 靜平衡和動平衡的選擇1-607
3.3 平衡品質的確定(摘自GB/T9239-1988)1-607
3.4 轉子許用不平衡量向校正平面的分配(摘自GB/T9239-1988)1-609
3.5 轉子平衡品質等級在圖樣上的標註方法(參考)1-611
4 裝配通用技術條件(摘自JB/T5000.1 0-2007)1-612
4.1 一般要求1-612
4.2 裝配連線方式1-612
4.3 典型部件的裝配1-613
4.3.1 滾動軸承1-613
4.3.2 滑動軸承1-614
4.3.3 齒輪與齒輪箱裝配1-616
4.3.4 帶和鏈傳動裝配1-616
4.3.5 聯軸器裝配1-617
4.3.6 制動器、離合器裝配1-617
4.4 平衡試驗及其他1-617
4.5 總裝及試車1-618
5 配管通用技術條件(摘自JB/T5000.1 1-2007)1-618
第9章 工程用塑膠和粉末冶金零件設計要素1-622
1 工程用塑膠零件設計要素1-622
1.1 塑膠分類、成形方法及套用1-622
1.2 工程常用塑膠的選用1-623
1.3 工程用塑膠零件的結構要素1-624
1.4 塑膠零件的尺寸公差和塑膠軸承的配合間隙1-625
1.5 工程用塑膠零件的設計注意事項1-626
2 粉末冶金零件設計要素1-629
2.1 粉末冶金的特點及主要用途1-629
2.2 粉末冶金零件最小厚度、尺寸範圍及其精度1-629
2.3 粉末冶金零件設計注意事項1-629
第10章 人機工程學有關功能參數1-632
1 人體尺寸百分位數在產品設計中的套用1-632
1.1 人體尺寸百分位數的選擇(摘自GB/T12985-1991)1-632
1.2 以主要百分位和年齡範圍的中國成人人體尺寸數據(摘自GB/T10000-1988)1-634
1.3 工作空間人體尺寸(摘自GB/T13547-1992)1-640
人體立姿尺寸1-640
人體坐姿、跪姿、俯臥姿及爬姿尺寸1-641
1.4 工作崗位尺寸設計的原則及其數值(摘自GB/T14776-1993)1-643
1.4.1 工作崗位尺寸設計1-645
1.4.2 工作崗位尺寸設計舉例1-647
2 人體必需和可能的活動空間1-649
2.1 人體必需的空間1-649
2.2 人手運動的範圍1-649
2.3 上肢操作時的最佳運動區域1-649
2.4 腿和腳運動的範圍1-649
3 操作者有關尺寸1-650
3.1 坐著工作時手工操作的最佳尺寸1-650
3.2 工作坐位的推薦尺寸1-651
3.3 運輸工具的坐位及駕駛室尺寸1-652
3.4 站著工作時手工操作的有關尺寸1-652
4手工操作的主要數據1-653
4.1 操作種類和人力關係1-653
4.2 操縱機構的功能參數及其選擇1-655
5 工業企業噪聲有關數據1-657
6 照明1-658
7 綜合環境條件的不同舒適度區域和振動引起疲勞的極限時間1-658
8 安全隔柵及其他1-659
8.1 安全隔柵1-659
8.2 梯子(摘自GB4053.1 ，4053.2 -1993)及防護欄桿(摘自GB4053.3 -1993)1-660
8.3 傾斜通道1-662
第11章 符合造型、載荷、材料等因素要求的零部件結構設計準則1-663
1 符合造型要求的結構設計準則1-663
2 符合載荷要求的結構設計準則1-664
3 符合公差要求的結構設計準則1-669
4 符合材料及其相關因素要求的結構設計準則1-671
鑄鋼、鑄鐵件等及材料相關因素要求的結構設計準則1-671
鎂合金件合理的結構設計1-674
第12章 裝運要求及設備基礎1-678
1 裝運要求1-678
1.1 包裝通用技術條件(摘自JB/T5000.1 3-2007)1-678
1.2 有關運輸要求1-679
2 設備基礎設計的一般要求1-681
2.1 混凝土基礎的類型1-681
2.2 地腳螺栓1-682
地腳螺栓的種類和選用1-683
地腳螺栓的外露長度1-683
2.3 設備和基礎的連線方法及適應範圍1-683
3 墊鐵種類、型式、規格及套用1-685
參考文獻1-687
