现代机械设计手册 第二版 第一卷 2019年版

现代机械设计手册 第1卷（第二版）
作　者： 秦大同，谢里阳 著
出版时间： 2019

内容简介
《现代机械设计手册》第二版是顺应“中国制造2025”智能装备设计新要求、技术先进、数据可靠的一部现代化的机械设计大型工具书，涵盖现代机械零部件及传动设计、智能装备及控制设计、现代机械设计方法三部分内容。第二版重点加强机械智能化产品设计（3D打印、智能零部件、节能元器件）、智能装备（机器人及智能化装备）控制及系统设计、现代设计方法及应用等内容。 《现代机械设计手册》共6卷，其中第1卷包括机械设计基础资料，零件结构设计，机械制图和几何精度设计，机械工程材料，连接件与紧固件;第2卷包括轴和联轴器，滚动轴承，滑动轴承，机架、箱体及导轨，弹簧，机构，机械零部件设计禁忌，带传动、链传动;第3卷包括齿轮传动，减速器、变速器，离合器、制动器，润滑，密封;第4卷包括液力传动，液压传动与控制，气压传动与控制;第5卷包括智能装备系统设计，工业机器人系统设计，传感器，控制元器件和控制单元，电动机;第6卷包括机械振动与噪声，疲劳强度设计，可靠性设计，优化设计，逆向设计，数字化设计，人机工程与产品造型设计，创新设计，绿色设计。 新版手册从新时代机械设计人员的实际需求出发，追求现代感，兼顾实用性、通用性、准确性，涵盖了各种常规和通用的机械设计技术资料，贯彻了国家和行业标准，推荐了国内外先进、智能、节能、通用的产品，体现了便查易用的编写风格。 《现代机械设计手册》可作为机械装备研发、设计技术人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校相关专业师生参考使用。
目录
第1篇 机械设计基础资料

第1章常用资料和数据

1.1常用字母1-3

1.2国内及国外标准代号1-4

1.3机械传动效率1-5

1.4常用材料的密度1-6

1.5松散物料的密度和安息角1-7

1.6材料弹性模量及泊松比1-7

1.7摩擦因数1-8

1.8金属材料熔点、热导率及比热容1-10

1.9常用材料的线胀系数1-10

1.10常用材料的物理性能1-11

1.11机械传动和摩擦副的效率概略值1-12

1.12各种传动的传动比推荐范围（参考值）1-13

第2章法定计量单位和常用单位换算

2.1法定计量单位1-14

2.1.1国际单位制（SI）单位1-14

2.1.2我国法定计量单位1-14

2.1.3常用物理量的法定计量单位1-15

2.2常用单位换算1-31

第3章优先数和优先数系

3.1术语与定义1-38

3.1.1优先数系（GB/T 321—2005、GB/T 19763—2005）1-38

3.1.2系列代号1-39

3.2优先数的计算与序号N的运用1-40

3.3系列选择原则1-40

3.4优先数的应用示例1-40

第4章常用数学公式

4.1物理科学和技术中使用的数学符号1-44

4.2二项式系数1-48

4.3代数1-49

4.3.1二项式公式、多项式公式和因式分解1-49

4.3.2指数和根式1-49

4.3.3对数1-50

4.3.4不等式1-50

4.3.5代数方程1-51

4.3.6级数1-52

4.3.7傅里叶级数1-53

4.3.8行列式1-53

4.3.9矩阵1-55

4.3.10线性方程组1-62

4.4常用平面几何1-63

4.4.1平面三角1-63

4.4.2正多边形的圆内切、外接时的几何尺寸1-66

4.4.3弓形几何尺寸1-67

4.5复数1-67

4.6坐标系及坐标变换1-68

4.7常用曲线1-69

4.8几种曲面1-73

4.9常用几何体的面积、体积及重心位置1-74

4.10微积分1-76

4.10.1导数1-76

4.10.2积分1-78

4.10.3常微分方程1-90

4.10.4拉氏变换1-92

第5章常用力学公式

5.1理论力学基本公式1-95

5.1.1静力学基本公式1-95

5.1.2运动学基本公式1-98

5.1.3动力学基本公式1-100

5.1.4常用转动惯量公式1-101

5.2材料力学基本公式1-109

5.2.1主应力理论公式1-109

5.2.2常用的强度理论1-114

5.2.3许用应力与安全系数的选取1-115

5.2.4常用截面几何性质的计算1-117

5.2.5杆件计算的基本公式1-125

5.2.6非圆截面直杆自由扭转时的应力和变形计算式（线弹性范围）1-127

5.2.7受静载荷梁的内力及变位计算公式1-129

5.2.8单跨刚架的弯矩计算公式1-150

5.2.9接触应力计算1-152

5.2.10平板中应力与位移的计算1-156

5.2.11薄壳的应力与位移的计算1-163

5.2.12厚壁圆筒和球壳的应力、位移计算与强度设计1-165

5.2.13旋转圆筒、轴、圆盘的应力和位移计算1-166

5.2.14压杆稳定性计算1-167

5.3热力学基本公式1-170

5.3.1热力学定律1-170

5.3.2热力学第二定律1-172

5.3.3状态方程1-173

5.3.4热力学基本方程和麦克斯韦（Maxwell）关系式1-174

5.3.5比热容1-174

5.3.6热力过程基本方程1-176

参考文献1-177

第2篇 零件结构设计

第1章零件结构设计的基本要求和内容

1.1机械零件结构设计的基本要求2-3

1.1.1功能使用要求2-3

1.1.2零件结构设计工艺性要求2-3

1.1.3其他要求2-3

1.2结构设计的内容2-3

1.2.1满足功能要求的结构设计2-3

1.2.1.1利用功能面的结构设计2-3

1.2.1.2利用自由度分析法的零件结构设计2-3

1.2.1.3功能面法结构设计示例2-6

1.2.1.4自由度法结构分析及示例2-8

1.2.1.5现代机械结构及功能分析示例2-9

1.2.2满足工作能力要求的结构设计2-12

1.2.2.1提高强度和刚度的结构设计2-12

1.2.2.2提高耐磨性的结构设计2-19

1.2.2.3提高精度的结构设计2-22

1.2.2.4考虑发热、噪声、腐蚀等问题的结构设计2-25

第2章铸件结构设计工艺性

2.1常用铸造金属材料和铸造方法2-29

2.1.1常用铸造金属材料的铸造性和铸件的结构特点2-29

2.1.2常用铸造方法的特点和应用范围2-30

2.2铸件结构设计工艺性的要求2-32

2.2.1简化铸造工艺2-32

2.2.2提高铸造性能2-39

2.2.3受力合理2-43

2.2.4便于切削加工2-44

2.2.5组合铸件2-46

2.3对铸造结构要素的具体尺寸要求2-47

2.3.1铸件壁厚2-47

2.3.2加强肋2-47

2.3.3壁的连接与过渡2-49

2.3.4孔边凸台、内腔、铸孔2-53

2.3.5铸件尺寸公差2-55

2.4特种铸造对铸件结构设计工艺性的要求2-56

2.4.1压力铸件的结构工艺性2-56

2.4.2熔模铸件的结构特点2-57

2.4.3金属型铸件的结构特点2-59

2.5组合铸件结构2-59

2.6铸件缺陷与改进措施2-62

2.7铸造技术发展趋势及现代精确铸造技术2-71

第3章锻压件结构设计工艺性

3.1锻造方法与金属的可锻性2-82

3.1.1各种锻造方法及其特点2-82

3.1.2金属材料的可锻性2-84

3.2锻造方法对锻件结构设计工艺性的要求2-85

3.2.1自由锻件的结构设计工艺性2-85

3.2.2模锻件的结构设计工艺性2-87

3.2.2.1模锻件的结构要素（JB/T 9177—2015）2-88

3.2.2.2锻件尺寸标注及其测量法2-91

3.3模锻件结构设计的注意事项2-91

第4章冲压件结构设计工艺性

4.1冲压方法和冲压材料的选用2-96

4.1.1冲压的基本工序2-96

4.1.2冲压材料的选用2-98

4.2冲压件结构设计的基本参数2-99

4.2.1冲裁件2-99

4.2.2弯曲件2-102

4.2.3拉伸件2-104

4.2.4成形件2-105

4.3冲压件的尺寸和角度、形状和位置的相关公差与极限偏差2-108

4.4冲压件结构设计的注意事项2-113

第5章切削件结构设计工艺性

5.1金属材料的切削加工性2-118

5.2切削件结构设计工艺性2-120

5.2.1保证加工质量2-120

5.2.2减少切削加工量2-126

5.2.3提高加工效率2-126

5.2.4减少生产准备和辅助工时2-133

5.2.5结构的精度设计及尺寸标注符合加工能力和工艺性要求2-141

5.3金属切削件结构设计中的常用标准2-148

5.3.1标准尺寸2-148

5.3.2圆锥的锥度与锥角系列2-149

5.3.3棱体的角度与斜度2-150

5.3.4中心孔2-151

5.3.5零件倒圆与倒角2-152

5.3.6球面半径2-153

5.3.7滚花2-153

5.3.8砂轮越程槽2-154

5.3.9刨切、插、珩磨越程槽2-155

5.3.10退刀槽2-155

5.3.11插齿、滚齿退刀槽2-157

5.3.12T形槽2-158

5.3.13燕尾槽2-160

5.3.14润滑槽2-160

5.3.15锯缝尺寸2-161

5.3.16弧形槽端部半径2-161

5.3.17普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角（GB/T 3—1997）2-162

5.3.18紧固件用孔2-164

5.4切削件结构工艺性设计注意事项2-166

第6章热处理零件设计的工艺性要求

6.1零件热处理方法的选择2-170

6.1.1退火与正火2-170

6.1.2淬火与回火2-171

6.1.3表面淬火2-171

6.1.4钢的化学热处理2-171

6.2影响热处理零件结构设计工艺性的因素2-175

6.2.1零件材料的热处理性能2-175

6.2.2零件的几何形状、尺寸大小和表面质量2-176

6.3对零件的热处理要求的表达2-176

6.3.1在工作图上应标明的热处理要求2-176

6.3.2金属热处理工艺分类及代号2-177

6.4热处理零件结构设计的注意事项2-178

6.4.1防止热处理零件开裂的注意事项2-178

6.4.2防止热处理零件变形的注意事项2-181

6.4.3防止热处理零件硬度不均的注意事项2-183

6.5几类典型零件的热处理实例2-185

第7章快速成形零件的加工工艺性

7.1快速成形制造技术的原理、特点及应用2-192

7.2快速成形制造用材料2-192

7.2.1快速成形对材料的要求2-192

7.2.2快速成形材料的分类和使用方法2-193

7.2.3国外主要快速成形材料的产品及用途2-193

7.2.4国内主要快速成形材料的产品及用途2-193

7.3金属粉末的激光快速成形工艺参数对成形精度的影响2-195

7.3.1激光烧结工艺参数对成形精度的影响2-195

7.3.2激光烧结快速成形精度的评价方法和标准2-197

7.4快速成形设备技术参数、加工精度2-198

第8章其他材料零件及焊接件的结构设计工艺性

8.1粉末冶金件结构设计工艺性2-201

8.1.1粉末冶金材料的分类和选用2-201

8.1.2传统粉末冶金零件制造工艺2-201

8.1.3可以压制成形的粉末冶金零件结构2-205

8.1.4需要机械加工辅助成形的粉末冶金零件结构2-206

8.1.5粉末冶金零件结构设计的基本参数2-206

8.1.6粉末冶金零件的形位公差及标注2-208

8.1.7粉末冶金零件结构设计的注意事项2-210

8.2工程塑料件结构设计工艺性2-212

8.2.1工程塑料的选用2-212

8.2.2工程塑料件的制造方法2-212

8.2.3工程塑料零件设计的基本参数2-214

8.2.4工程塑料零件结构设计的注意事项2-216

8.3橡胶件结构设计的工艺性2-218

8.3.1橡胶件材料的选用2-218

8.3.2橡胶件结构与参数2-218

8.3.3橡胶件的精度2-220

8.3.4胶辊尺寸公差2-223

8.3.5橡胶制品的尺寸测量2-226

8.4焊接件结构设计工艺性2-226

8.4.1常用金属的焊接性2-226

8.4.2焊接方法及适用范围2-228

8.4.3焊接接头的形式2-232

8.4.4焊接坡口的基本形式与尺寸2-233

8.4.5焊接件结构的设计原则和注意事项2-239

8.4.6焊接件的几何尺寸与形状公差2-241

第9章零部件设计的装配与维修工艺性要求

9.1一般装配对零部件结构设计工艺性的要求2-243

9.1.1组成单独的部件或装配单元2-243

9.1.2结合工艺特点考虑结构的合理性2-244

9.1.3便于装配操作2-245

9.1.4便于拆卸和维修2-247

9.2零部件的维修工艺性要求2-250

9.2.1保证拆卸的方便性2-250

9.2.2考虑零件磨损后修复的可能性和方便性2-250

9.2.3减少机器的停工维修时间2-251

9.3过盈配合结构的装配工艺性2-252

9.4自动装配对零部件结构设计的要求2-254

参考文献2-259

第3篇 机械制图和几何精度设计

第1章机械制图

1.1制图一般规定3-3

1.1.1图纸幅面及格式（GB/T 14689—2008）3-3

1.1.2图幅分区及对中符号、方向符号3-5

1.1.3标题栏和明细栏（GB/T 10609.1—2008、GB/T 10609.2—2009）3-5

1.1.4比例（GB/T 14690—1993）3-7

1.1.5字体（GB/T 14691—1993）3-7

1.1.5.1汉字3-7

1.1.5.2数字和字母3-8

1.1.5.3图样中书写规定3-8

1.1.6图线（GB／T 17450—1998、GB／T 4457.4—2002）3-9

1.1.6.1线型3-9

1.1.6.2图线宽度3-10

1.1.7剖面符号（GB/T 4457.5—2013）3-12

1.1.8尺寸注法（GB/T 4458.4—2003）3-14

1.1.8.1基本规则3-14

1.1.8.2尺寸标注示例3-14

1.1.8.3尺寸注法的简化表示法3-19

1.1.9尺寸公差与配合的标注（GB/T 4458.5—2003）3-27

1.1.10圆锥的尺寸和公差标注（GB/T 15754—1995）3-28

1.1.11装配图中零、部件序号及编排方法（GB/T 4458.2—2003）3-31

1.2图样画法3-32

1.2.1角投影、第三角投影、轴测投影3-32

1.2.2视图3-34

1.2.3剖视图和断面图3-39

1.2.4图样的规定画法和简化画法（GB/T 16675.1—2012）3-46

1.2.4.1特定画法3-46

1.2.4.2对称画法3-49

1.2.4.3剖切平面前、后结构的画法3-49

1.2.4.4轮廓3-50

1.2.4.5剖面符号的简化3-51

1.2.4.6相同、成组结构或要素画法3-52

1.2.4.7特定结构或要素画法3-54

1.3常见结构表示法3-60

1.3.1螺纹及螺纹紧固件表示法（GB/T 4459.1—1995）3-60

1.3.1.1螺纹的表示法3-60

1.3.1.2螺纹的标注方法3-62

1.3.2齿轮表示法（GB/T 4459.2—2003）3-64

1.3.2.1齿轮及齿轮啮合的表示法3-64

1.3.2.2齿轮的图样格式3-66

1.3.3花键表示法（GB/T 4459.3—2000）3-67

1.3.4弹簧表示法（GB/T 4459.4—2003）3-69

1.3.4.1弹簧的画法3-69

1.3.4.2弹簧的图样格式（GB/T 4459.4—2003）3-70

1.3.5滚动轴承表示法（GB/T 4459.7—2017）3-71

1.3.6动密封圈表示法（GB/T 4459.8—2009、GB/T 4459.9—2009）3-75

1.3.7中心孔表示法（GB/T 4459.5—1999）3-79

1.3.8展开图画法3-80

1.4CAD制图有关规定（GB/T 18229—2000）3-84

1.4.1CAD工程制图的基本设置要求3-84

1.4.1.1图纸幅面与格式3-84

1.4.1.2比例3-85

1.4.1.3字体3-85

1.4.1.4图线3-85

1.4.1.5剖面符号3-86

1.4.2CAD工程图的尺寸标注3-87

1.4.3CAD工程图的管理3-87

1.5产品图样及设计文件有关规定（JB/T 5054—2000）3-87

1.5.1基本要求（JB/T 5054.2—2000）3-87

1.5.2编号原则（JB/T 5054.4—2000）3-90

1.5.3产品图样及设计文件标准化审查（JB/T 5054.7—2001）3-91

1.5.4通用件管理（JB/T 5054.8—2001）3-93

1.5.5借用件管理（JB/T 5054.9—2001）3-95

第2章尺寸精度

2.1尺寸精度基本概念3-97

2.1.1精度设计3-97

2.1.2互换性3-97

2.1.3优先数和优先数系3-98

2.1.3.1优先数系3-98

2.1.3.2优先数3-98

2.1.3.3系列的种类和代号3-98

2.1.4标准化3-100

2.2极限与配合基础3-100

2.2.1基本术语和定义3-100

2.2.2公差、偏差和配合的代号及表示3-103

2.3标准公差和基本偏差系列3-105

2.3.1标准公差系列3-105

2.3.2基本偏差系列3-106

2.3.2.1轴的基本偏差3-106

2.3.2.2孔的基本偏差3-109

2.3.2.3基本偏差js和JS3-111

2.3.2.4基本偏差j和J3-111

2.3.3孔与轴的极限偏差3-111

2.4公差带与配合的标准化3-136

2.4.1公称尺寸至500mm公差带与配合的规定3-136

2.4.1.1轴、孔公差带3-136

2.4.1.2配合3-137

2.4.2公称尺寸大于500～3150mm公差带与配合的规定3-143

2.4.2.1轴、孔公差带3-143

2.4.2.2配合的选择3-143

2.4.3公称尺寸至18mm轴、孔公差带的规定3-143

2.5未注公差的线性和角度尺寸的公差3-144

2.5.1适用范围3-144

2.5.2总则3-144

2.5.3一般公差的公差等级和极限偏差数值3-145

2.5.4一般公差的图样表示法3-145

2.5.5线性和角度尺寸的一般公差的概念和解释3-145

2.6尺寸精度及配合的设计3-146

2.6.1尺寸精度及配合的设计方法3-146

2.6.2尺寸精度及配合的设计3-146

2.6.2.1基准制的选用3-146

2.6.2.2公差等级的选用3-147

2.6.2.3配合的选用3-152

2.6.2.4配合的应用示例3-154

2.6.3应用示例分析3-157

2.7圆锥的公差与配合3-159

2.7.1圆锥的锥度与锥角系列3-159

2.7.1.1术语及定义3-159

2.7.1.2一般用途的锥度与锥角系列3-159

2.7.1.3特定用途的圆锥3-159

2.7.2圆锥公差3-161

2.7.2.1术语及定义3-161

2.7.2.2圆锥公差3-162

2.7.2.3圆锥直径公差所能限制的圆锥角误差3-163

2.7.2.4圆锥公差按给出圆锥的理论正确圆锥角和圆锥直径公差时的标注3-163

2.7.3圆锥配合3-165

2.7.3.1圆锥配合的特征3-165

2.7.3.2圆锥配合的结构型式3-165

2.7.3.3圆锥配合的一般规定3-166

2.7.3.4圆锥角偏离基本圆锥角时对圆锥配合的影响3-167

2.7.3.5内圆锥或外圆锥的圆锥轴向极限偏差的计算3-167

2.7.3.6基准平面间极限初始位置和极限终止位置的计算3-170

2.7.4圆锥的尺寸和公差注法3-171

2.8尺寸链计算方法3-171

2.8.1尺寸链的术语和定义3-171

2.8.2尺寸链环的特征符号3-171

2.8.3尺寸链的计算方法3-174

2.8.3.1计算参数3-174

2.8.3.2计算公式3-174

2.8.3.3尺寸链的计算种类3-176

2.8.3.4装配尺寸链的计算方法3-176

2.8.3.5装配尺寸链计算顺序3-177

2.8.3.6相对不对称系数e与相对分布系数k的取值3-178

2.8.4尺寸链计算示例3-178

2.8.4.1正计算示例3-178

2.8.4.2反计算示例3-179

2.8.4.3中间计算示例3-180

第3章几何公差

3.1几何公差的概念3-181

3.2几何要素3-181

3.2.1几何要素分类和术语定义3-181

3.2.1.1几何要素分类3-181

3.2.1.2几何要素基本术语和定义3-181

3.2.2几何要素之间的相互关系3-182

3.2.3要素线型表3-183

3.3几何公差的定义及标注3-184

3.3.1几何公差术语定义3-184

3.3.2几何公差类型及符号3-187

3.3.2.1几何公差类型及特征项目符号3-187

3.3.2.2几何公差附加符号3-187

3.3.3几何公差带3-188

3.3.3.1几何公差带形状3-188

3.3.3.2几何公差带位置3-189

3.3.4几何公差的标注规范3-189

3.3.4.1几何公差的全符号3-189

3.3.4.2几何公差框格的指引线3-190

3.3.4.3几何公差框格3-191

3.3.4.4辅助要素框格3-203

3.3.4.5补充说明3-204

3.3.5几何公差的定义、标注和解释3-207

3.4基准和基准体系3-227

3.4.1术语定义3-228

3.4.2符号和修饰符3-228

3.4.3基准和基准体系的标注3-229

3.4.4基准的拟合方法3-235

3.4.5基准和基准体系的建立3-237

3.5几何公差与尺寸公差的关系3-243

3.5.1术语定义3-243

3.5.2独立原则3-244

3.5.3相关要求3-245

3.5.3.1包容要求3-245

3.5.3.2实体要求3-245

3.5.3.3小实体要求3-251

3.5.3.4可逆要求3-255

3.6几何公差值及其选用3-256

3.6.1几何公差的注出公差值3-256

3.6.1.1直线度和平面度3-256

3.6.1.2圆度和圆柱度3-257

3.6.1.3平行度、垂直度和倾斜度3-257

3.6.1.4同轴度、对称度、圆跳动和全跳动3-257

3.6.1.5位置度3-261

3.6.2几何公差的未注公差值3-262

3.6.2.1直线度和平面度3-262

3.6.2.2圆度和圆柱度3-263

3.6.2.3平行度和垂直度3-263

3.6.2.4对称度和同轴度3-263

3.6.2.5圆跳动3-263

3.6.2.6轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动3-263

3.7几何公差的设计3-263

3.7.1几何公差项目的选用方法3-263

3.7.2公差带的形状、大小、属性及偏置情况确定3-267

3.7.2.1公差带形状的确定3-267

3.7.2.2公差带大小的确定3-267

3.7.2.3公差带属性的确定3-267

3.7.2.4公差带偏置的确定3-267

3.7.3被测要素的操作规范确定3-268

3.7.3.1滤波操作的选用3-268

3.7.3.2拟合操作的选用3-268

3.7.4公差原则的选择3-269

3.7.5基准和基准体系的确定3-269

3.7.6几何公差设计方法3-272

第4章表面粗糙度

4.1表面结构的概念3-274

4.2表面粗糙度的术语、定义及参数3-274

4.2.1基本术语及定义3-275

4.2.2表面粗糙度的评定3-280

4.2.2.1评定流程3-280

4.2.2.2参数测定3-280

4.2.2.3测得值与公差极限值相比较的规则3-280

4.2.2.4参数评定3-281

4.2.2.5针触式仪器检验的规则与方法3-281

4.3表面粗糙度的参数及其数值3-283

4.3.1评定表面粗糙度的参数及其数值系列3-283

4.3.2取样长度的数值和选用3-283

4.3.3规定表面粗糙度要求的一般规则3-283

4.3.4评定表面粗糙度参数的补充系列值3-284

4.4表面结构的表示法3-284

4.4.1表面结构的符号和代号3-284

4.4.2表面结构参数的标注方法3-285

4.4.3表面结构的标注位置3-287

4.4.4表面结构要求的图形标注的演化3-287

4.5表面粗糙度参数的选择3-292

4.5.1表面粗糙度对零件及设备功能的影响3-292

4.5.2表面粗糙度评定参数的选用3-293

4.5.2.1表面粗糙度评定参数的选用原则3-293

4.5.2.2表面粗糙度的选用实例3-294

4.6其他常见材料制品表面粗糙度参数及数值3-304

4.6.1粉末冶金制品表面粗糙度高度参数及数值3-304

4.6.1.1粉末冶金制品表面粗糙度的评定通则3-304

4.6.1.2评定粉末冶金制品表面粗糙度的参数及其数值系列3-304

4.6.2塑料件表面粗糙度高度参数及数值3-304

4.6.2.1评定参数及其数值3-304

4.6.2.2不同加工方法和不同材料所能达到的塑料件的表面粗糙度3-305

4.6.3电子陶瓷件表面粗糙度高度参数及数值3-305

4.6.3.1评定参数及其数值3-305

4.6.3.2不同加工方法和不同材料所能达到的电子陶瓷器件的表面粗糙度3-306

4.6.4木制件表面粗糙度参数及其数值3-307

4.6.4.1评定参数及其数值3-307

4.6.4.2不同加工方法和不同材料所能达到的木制件的表面粗糙度3-307

参考文献3-309

第4篇 机械工程材料

第1章钢铁材料

1.1钢铁材料牌号表示方法4-3

1.1.1钢铁产品牌号表示方法4-3

1.1.2钢铁及合金牌号统一数字代号体系4-12

1.2金属材料主要性能指标名称、符号及含义4-12

1.3钢铁材料的热处理及应用4-16

1.4铸铁4-23

1.4.1灰铸铁件4-23

1.4.2可锻铸铁件4-25

1.4.3蠕墨铸铁件4-26

1.4.4球墨铸铁件4-29

1.4.5耐热铸铁件4-33

1.4.6抗磨白口铸铁件4-34

1.4.7高硅耐蚀铸铁件4-36

1.4.8铬锰钨系抗磨铸铁件4-37

1.4.9奥氏体铸铁件4-37

1.4.10低温铁素体球墨铸铁件4-39

1.5铸钢4-41

1.5.1一般工程用铸造碳钢件4-41

1.5.2熔模铸造碳钢件4-42

1.5.3焊接结构用铸钢件4-42

1.5.4奥氏体锰钢铸件4-43

1.5.5大型低合金钢铸件4-44

1.5.6耐磨钢铸件4-46

1.5.7工程结构用中、高强度不锈钢铸件4-46

1.5.8高温承压马氏体不锈钢和合金钢通用铸件4-48

1.5.9低温承压通用铸钢件4-50

1.5.10承压钢铸钢件4-51

1.5.11一般用途耐热钢和合金铸件4-58

1.5.12通用耐蚀钢铸件4-60

1.6机械结构用钢4-63

1.6.1碳素结构钢4-63

1.6.2优质碳素结构钢4-64

1.6.3非调质机械结构钢4-67

1.6.4易切削结构钢4-68

1.6.5耐候结构钢4-70

1.6.6低合金高强度结构钢4-71

1.6.7弹簧钢4-74

1.6.8合金结构钢4-79

1.6.9不锈钢和耐热钢4-97

1.6.9.1不锈钢4-97

1.6.9.2耐热钢4-108

1.6.9.3不锈钢和耐热钢的物理性能4-117

1.6.10工模具钢4-120

1.6.11非合金塑料模具钢4-132

1.6.12超级新型钢铁材料4-133

1.7各国钢铁牌号对照4-134

1.7.1铸铁国内外牌号对照4-134

1.7.2铸钢国内外牌号对照4-135

1.7.3结构钢国内外牌号对照4-138

1.8型材4-152

1.8.1热轧钢棒4-152

1.8.2冷拉圆钢、方钢、六角钢及优质结构钢冷拉钢材4-156

1.8.3银亮钢4-159

1.8.4热轧工字钢4-160

1.8.5热轧槽钢4-162

1.8.6热轧等边角钢4-163

1.8.7热轧不等边角钢4-166

1.8.8冷弯型钢通用技术要求4-169

1.8.9结构用冷弯空心型钢4-169

1.8.10通用冷弯开口型钢4-179

1.8.11热轧H型钢和剖分T型钢4-189

1.8.12热轧轻轨4-207

1.8.13起重机钢轨4-207

1.8.14重轨4-208

1.9钢板和钢带4-209

1.9.1热轧钢板和钢带4-209

1.9.2碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带4-210

1.9.3碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带4-210

1.9.4优质碳素结构钢热轧钢板和钢带4-211

1.9.5热轧花纹钢板及钢带4-211

1.9.6高强度结构用调质钢板4-213

1.9.7工程机械用高强度耐磨钢板4-215

1.9.8超高强度结构用热处理钢板4-216

1.9.9合金结构钢热轧厚钢板4-216

1.9.10不锈钢热轧钢板和钢带4-216

1.9.11冷轧钢板和钢带4-217

1.9.12不锈钢冷轧钢板和钢带4-218

1.9.13耐热钢钢板和钢带4-233

1.10钢管4-238

1.10.1无缝钢管尺寸规格4-238

1.10.2结构用无缝钢管和输送流体用无缝钢管4-256

1.10.3奥氏体-铁素体型双相不锈钢无缝钢管4-259

1.10.4流体输送用不锈钢无缝钢管4-261

1.10.5流体输送用不锈钢复合钢管4-265

1.10.6冷拔或冷轧精密无缝钢管4-266

1.10.7冷拔异型钢管4-271

1.10.8低温管道用无缝钢管4-275

1.10.9焊接钢管尺寸规格4-277

1.10.10直缝电焊钢管4-288

1.10.11低压流体输送用焊接钢管4-288

1.10.12冷拔精密单层焊接钢管4-290

1.10.13流体输送用不锈钢焊接钢管4-291

1.10.14奥氏体-铁素体型双相不锈钢焊接钢管4-292

1.10.15机械结构用不锈钢焊接钢管4-293

1.10.16机械结构用冷拔或冷轧精密焊接钢管4-294

1.10.17高温高压管道用直缝埋弧焊接钢管4-298

1.10.18P3型镀锌金属软管4-299

1.10.19S型钎焊不锈钢金属软管4-300

1.11钢丝4-301

1.11.1冷拉圆钢丝、方钢丝和六角钢丝4-301

1.11.2一般用途低碳钢丝4-303

1.11.3重要用途低碳钢丝4-303

1.11.4冷拉碳素弹簧钢丝4-304

1.11.5重要用途碳素弹簧钢丝4-306

1.11.6优质碳素结构钢丝4-306

1.11.7合金结构钢丝4-307

1.11.8不锈钢丝4-307

1.11.9油淬火-回火弹簧钢丝4-310

1.11.10合金弹簧钢丝4-312

1.11.11不锈弹簧钢丝4-312

1.11.12碳素工具钢丝4-314

1.11.13合金工具钢丝4-314

1.11.14高速工具钢丝4-315

第2章有色金属材料

2.1有色金属及其合金牌号表示方法4-316

2.2铸造有色金属及其合金4-321

2.2.1铸造铝合金4-321

2.2.2压铸铝合金4-338

2.2.3铸造钛和钛合金及其铸件4-339

2.2.4铸造镁合金锭4-342

2.2.5镁合金压铸件4-353

2.2.6铸造铜及铜合金4-356

2.2.7压铸铜合金4-365

2.2.8铸造轴承合金4-366

2.2.9铸造轴承合金锭4-370

2.3变形铝及铝合金4-371

2.3.1变形铝及铝合金牌号、特性及应用4-371

2.3.2变形铝及铝合金状态代号4-375

2.3.3变形铝合金热处理4-376

2.3.4铝及铝合金加工产品4-379

2.3.4.1一般工业用铝及铝合金板、带材4-379

2.3.4.2铝及铝合金花纹板4-418

2.3.4.3铝及铝合金挤压棒材4-421

2.3.4.4铝及铝合金挤压扁棒4-425

2.3.4.5铝及铝合金（导体用）拉制圆线材4-426

2.3.4.6铝及铝合金管材尺寸规格4-427

2.3.4.7铝及铝合金拉（轧）制无缝管4-428

2.3.4.8铝及铝合金热挤压无缝圆管4-430

2.4加工钛及钛合金4-435

2.4.1钛及钛合金牌号、特性及应用4-435

2.4.2钛及钛合金力学性能和物理化学性能4-436

2.4.3钛合金热处理4-439

2.4.4钛及钛合金加工产品4-440

2.4.4.1钛及钛合金板材4-440

2.4.4.2TC4ELI钛合金板4-444

2.4.4.3冷轧钛带卷4-445

2.4.4.4钛及钛合金带与箔4-445

2.4.4.5钛及钛合金网板4-446

2.4.4.6钛及钛合金棒材4-447

2.4.4.7钛及钛合金管材4-448

2.4.4.8工业流体用钛及钛合金管4-449

2.4.4.9钛及钛合金丝4-450

2.4.4.10钛及钛合金饼和环4-451

2.5变形镁及镁合金4-453

2.5.1变形镁及镁合金特性及应用4-453

2.5.2变形镁及镁合金力学性能和物理性能4-454

2.5.3变形镁合金热处理4-456

2.5.4镁及镁合金加工产品4-456

2.5.4.1镁及镁合金板材和带材4-456

2.5.4.2镁合金热挤压棒材4-458

2.5.4.3镁合金热挤压管材4-459

2.5.4.4镁合金热挤压矩形棒材4-460

2.6加工铜及铜合金4-461

2.6.1加工铜及铜合金特性及应用4-461

2.6.2铜及铜合金力学性能及物理性能4-466

2.6.3铜及铜合金热处理4-468

2.6.4铜及铜合金加工产品4-468

2.6.4.1铜及铜合金板材4-468

2.6.4.2铜及铜合金带材4-473

2.6.4.3铜及铜合金箔材4-475

2.6.4.4铜及铜合金拉制棒4-476

2.6.4.5铜及铜合金挤制棒4-481

2.6.4.6铜锌铋碲合金棒4-483

2.6.4.7铜及铜合金无缝管材4-483

2.6.4.8铜及铜合金拉制管4-484

2.6.4.9铜及铜合金挤制管4-487

2.6.4.10无缝铜水管和铜气管4-488

2.6.4.11铜及铜合金毛细管4-489

2.6.4.12铜及铜合金线材4-490

2.7镍及镍合金4-500

2.7.1加工镍及镍合金的特性及应用4-500

2.7.2镍及镍合金加工产品4-504

2.7.2.1镍及镍合金板4-504

2.7.2.2镍及镍合金棒4-505

2.7.2.3镍及镍合金管4-507

2.8铅及铅合金4-509

2.8.1加工铅及铅合金牌号、性能及应用4-509

2.8.2铅及铅合金加工产品4-510

2.8.2.1铅及铅锑合金板4-510

2.8.2.2铅及铅锑合金管4-512

2.8.2.3铅及铅锑合金棒和线材4-513

2.9有色金属及合金国内外牌号对照4-513

2.9.1铝及铝合金国内外牌号对照4-513

2.9.2镁及镁合金国内外牌号对照4-517

2.9.3铜及铜合金国内外牌号对照4-519

2.9.4钛及钛合金国内外牌号对照4-523

第3章粉末冶金材料

3.1粉末冶金结构材料4-526

3.1.1粉末冶金结构零件用铁基材料4-526

3.1.2粉末冶金结构零件用铜基合金材料4-533

3.2粉末冶金摩擦材料4-533

3.2.1铁基干式摩擦材料4-533

3.2.2铜基干式摩擦材料4-536

3.2.3铜基湿式摩擦材料4-538

3.2.4铁-铜基摩擦材料4-539

3.3粉末冶金减摩材料4-540

3.3.1国产粉末冶金减摩材料4-540

3.3.1.1粉末冶金铁基和铜基轴承材料4-540

3.3.1.2粉末冶金轴承用铁、铁-铜、铁-青铜、铁-碳-石墨材料4-542

3.3.1.3粉末冶金轴承用青铜、青铜-石墨材料4-542

3.3.2美国粉末冶金自润滑轴承材料4-543

3.3.3日本烧结金属含油轴承材料4-550

3.3.4含硫烧结Fe-石墨轴承材料4-553

3.3.5烧结钢-铜铅合金减摩双金属带材4-553

3.3.6烧结金属石墨材料4-554

3.3.7其他烧结金属含油轴承材料4-557

3.3.8烧结金属含油轴承材料的选用4-557

3.4粉末冶金过滤材料4-558

3.4.1烧结金属过滤元件4-558

3.4.2烧结不锈钢过滤元件4-564

3.4.3烧结锡青铜过滤元件4-570

3.4.4烧结金属纤维毡4-571

3.4.5烧结金属膜过滤材料及元件4-571

第4章复合材料

4.1复合材料分类4-576

4.2金属基复合材料4-576

4.2.1纤维增强金属基复合材料4-576

4.2.1.1碳纤维增强铜基复合材料4-576

4.2.1.2碳纤维增强铅及铅合金复合材料4-577

4.2.1.3碳纤维增强铝合金复合材料4-577

4.2.1.4石墨颗粒增强铜基、铝基复合材料4-577

4.2.2陶瓷增强金属基复合材料4-578

4.2.2.1SiC增强铝基复合材料4-578

4.2.2.2硼纤维增强铝基复合材料4-578

4.2.2.3陶瓷增强铝基复合材料4-579

4.2.2.4纤维增强镁基复合材料4-579

4.2.2.5陶瓷纤维增强钛基复合材料4-580

4.2.3塑料-金属基复合材料4-580

4.2.3.1铝管搭接焊式铝塑管4-580

4.2.3.2铝管对接焊式铝塑管4-583

4.2.3.3塑覆铜管4-583

4.2.3.4钢塑复合管4-584

4.2.3.5塑料-金属基多层复合材料4-586

4.2.4层压金属复合材料4-587

4.2.4.1不锈钢复合钢板和钢带4-587

4.2.4.2钛-钢复合板4-588

4.2.4.3钛-不锈钢复合板4-588

4.2.4.4铜-钢复合板4-590

4.2.4.5镍-钢复合板4-590

4.2.4.6结构用不锈钢复合管4-591

4.3树脂基复合材料4-592

4.3.1玻璃纤维增强树脂基复合材料4-592

4.3.1.1玻璃纤维增强聚苯乙烯复合材料4-592

4.3.1.2玻璃纤维增强聚丙烯复合材料4-593

4.3.1.3玻璃纤维增强尼龙复合材料4-594

4.3.1.4玻璃纤维增强聚甲醛复合材料4-597

4.3.1.5玻璃纤维增强聚碳酸酯复合材料4-597

4.3.1.6玻璃纤维增强聚苯硫醚复合材料4-598

4.3.1.7玻璃纤维增强热固性树脂复合材料4-598

4.3.1.8玻璃纤维增强塑料夹砂管4-601

4.3.2碳纤维增强树脂基复合材料4-607

4.3.2.1碳纤维增强聚酰亚胺复合材料4-607

4.3.2.2碳纤维增强尼龙-664-607

4.3.2.3碳纤维增强聚苯硫醚复合材料4-607

4.3.2.4碳纤维增强热固性树脂复合材料4-608

4.3.2.5碳纤维增强热塑性树脂复合材料4-609

4.3.3钛酸钾晶须增强树脂基复合材料4-610

4.3.4硼纤维-环氧复合材料4-610

4.3.5混杂纤维增强树脂复合材料4-611

4.4陶瓷基复合材料4-613

4.4.1纤维增强陶瓷基复合材料4-613

4.4.1.1陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料4-613

4.4.1.2颗粒增强陶瓷基复合材料4-614

4.4.2金属陶瓷4-615

4.4.3氧化锆增强陶瓷基复合材料4-616

第5章3D打印材料

5.13D打印技术和材料的特点4-618

5.1.13D打印制造技术的工艺特点及其应用4-618

5.1.23D打印材料的特点及发展现状4-620

5.1.33D打印材料的分类4-620

5.23D打印金属材料4-621

5.2.13D打印钛及钛合金材料4-621

5.2.1.13D打印工程钛合金材料牌号、成形方式、技术性能及应用4-621

5.2.1.23D打印生物钛合金材料牌号、成形方式、技术性能及应用4-627

5.2.1.3商用3D打印钛及钛合金粉末及材料4-629

5.2.23D打印镍基高温合金材料4-636

5.2.2.13D打印镍基高温合金材料牌号、成形方式、技术性能及应用4-636

5.2.2.2商用3D打印镍基高温合金粉末及材料4-639

5.2.33D打印钢铁材料4-647

5.2.3.13D打印钢铁材料粉末牌号、技术性能及应用4-647

5.2.3.2商用3D打印钢铁材料粉末牌号、技术性能及应用4-651

5.2.43D打印铝合金材料4-658

5.2.4.13D打印铝合金粉末牌号、技术性能及应用4-658

5.2.4.2商用3D打印铝合金材料粉末牌号、技术性能及应用4-659

5.2.53D打印钴铬合金材料4-663

5.2.5.13D打印钴铬合金粉末牌号、技术性能及应用4-663

5.2.5.2商用3D打印钴铬材料粉末牌号、技术性能及应用4-664

5.33D打印非金属材料4-667

5.3.13D打印光敏树脂材料4-667

5.3.1.1国产3D打印光敏树脂材料牌号、成分、技术性能及应用4-667

5.3.1.2国外3D打印光敏材料牌号、技术性能及应用4-671

5.3.2其他3D打印高分子材料4-681

5.3.2.1国产3D打印高分子材料牌号、技术性能及用途4-681

5.3.2.2国外打印3D高分子材料牌号、成分、技术性能及用途4-683

5.3.33D打印陶瓷材料4-695

5.3.3.13D打印陶瓷材料类型、技术性能及应用4-695

5.3.3.2国产3D打印陶瓷材料类型、技术性能及应用4-696

5.3.3.3国外3D打印陶瓷类型、技术性能及应用4-697

5.3.43D打印石墨烯/氧化石墨烯及其复合材料4-699

5.3.4.1国产3D打印石墨烯/氧化石墨烯种类、牌号、技术性能及应用4-699

5.3.4.2国外3D打印石墨烯/氧化石墨烯种类、牌号、技术性能及应用4-706

第6章非金属材料

6.1工程塑料及塑料制品4-709

6.1.1常用工程塑料品种、特性及应用4-709

6.1.2常用工程塑料牌号及性能4-709

6.1.3塑料棒材4-709

6.1.4塑料板材和薄膜4-709

6.1.5塑料管材4-709

6.1.6工程常用塑料的选用4-709

6.2橡胶及橡胶制品4-709

6.2.1常用橡胶种类、特性及应用4-709

6.2.2橡胶板4-709

6.2.3橡胶管4-709

6.3陶瓷4-709

6.3.1陶瓷分类4-709

6.3.2化工陶瓷4-709

6.3.3过滤陶瓷4-709

6.3.4结构陶瓷4-709

6.4玻璃4-709

6.4.1平板玻璃4-709

6.4.2钢化玻璃4-709

6.4.3石英玻璃4-709

6.5石墨材料和石墨烯材料4-709

6.5.1石墨材料4-709

6.5.2石墨烯材料4-709

6.6石棉及石棉制品4-709

6.6.1常用石棉性能及应用4-709

6.6.2石棉橡胶板4-709

6.6.3耐油石棉橡胶板4-709

6.6.4耐酸石棉橡胶板4-709

6.6.5工农业机械用摩擦片4-709

6.6.6石棉布、带4-709

6.6.7石棉绳4-709

6.6.8石棉密封填料4-709

6.7隔热材料4-709

6.7.1绝热用玻璃棉及其制品4-709

6.7.2膨胀珍珠岩绝热制品4-709

6.7.3膨胀蛭石及其制品4-709

6.7.4泡沫石棉4-709

6.8涂料4-710

6.8.1涂料产品分类、名称及代号4-710

6.8.2常用涂料的性能特点及应用4-710

6.8.3常用涂料型号、名称、成分及应用4-710

6.8.4涂料的选用4-710

6.9其他非金属材料4-710

6.9.1木材4-710

6.9.2纸制品4-710

6.9.3工业用毛毡4-710

参考文献4-711

第5篇 连接件与紧固件

第1章连接设计基础

1.1连接的类型和选择5-3

1.1.1连接的分类5-3

1.1.2连接的选择5-3

1.2连接设计应考虑的问题5-3

1.2.1被连接件接合面设计5-3

1.2.2受载均匀化设计5-3

1.2.3减小紧固件所受载荷5-4

1.2.4强度和刚度计算5-4

1.2.5其他方面问题5-4

1.3紧固件的标准和检验5-4

1.3.1紧固件的有关标准5-4

1.3.2紧固件的检验项目5-4