机械设计手册（第七版）第1卷
第1篇 一般设计资料
第1章常用基础资料和公式1-3
1常用资料和数据1-3
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
2.2常用单位换算1-31
3优先数和优先数系1-39
3.1优先数系（摘自GB/T 321—2005、GB/T 19763—2005）1-39
3.2优先数的应用示例1-41
4数表与数学公式1-44
4.1数表1-44
4.2物理科学和技术中使用的数学符号（摘自GB/T 3102.11—1993）1-46
4.3数学公式1-52
5常用力学公式1-99
5.1运动学、动力学基本公式1-99
5.2材料力学基本公式1-111
5.3接触应力1-168
5.4动荷应力1-172
5.5厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力1-176
5.6平板中的应力1-181
5.7压杆、梁与壳的稳定性1-189
第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素1-202
1铸造技术发展趋势及新一代精确铸造技术1-202
2常用铸造金属的铸造性和结构特点1-211
3铸件的结构要素（摘自GB/T 43415—2023）1-216
4铸造公差（摘自GB/T 6414—2017）1-221
5铸件设计的一般注意事项（摘自GB/T 43415—2023）1-222
6铸铁件（摘自GB/T 37400.4—2019）、铸钢件（摘自GB/T 37400.6—2019）、有色金属铸件（摘自GB/T 37400.5—2019）等铸件通用技术条件1-227
第3章锻造、冲压和拉深设计的工艺性及结构要素1-228
1锻造1-228
1.1金属材料的可锻性1-228
1.2锻造零件的结构要素（摘自GB/T 12361—2016、JB/T 9177—2015）1-229
1.3锻件设计注意事项1-233
1.4锻件通用技术条件（碳素钢和合金结构钢）（摘自GB/T 37400.8—2019）1-234
2冲压1-235
2.1冷冲压零件推荐用钢1-235
2.2冷冲压件的结构要素（摘自GB/T 30570—2014）1-235
2.3冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差（摘自GB/T 13914、13915、13916—2013）、未注公差尺寸的极限偏差（摘自GB/T 15055—2021）1-237
2.4冷挤压件结构要素（摘自JB/T 6541—2004）1-243
2.5冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项1-245
3拉深1-248
3.1拉深件的设计及注意事项1-248
3.2无凸缘圆筒形件的拉深（摘自JB/T 6959—2008）1-250
3.3有凸缘圆筒形件的拉深1-251
3.4无凸缘椭圆形件的拉深1-253
3.5无凸缘盒形件的拉深1-255
4压边（摘自JB/T 6959—2008）1-256
4.1压边拉深的条件1-256
4.2压边载荷的计算1-257
4.3压边方式的选择1-257
4.4压机能力的选择1-257
5模具结构设计（摘自JB/T 6959—2008）1-257
5.1模具的结构形式1-257
5.2模具的圆角半径1-258
5.3模具间隙的确定1-258
第4章焊接和铆接设计工艺性1-259
1焊接1-259
1.1金属常用焊接方法分类、特点及应用1-259
1.2金属的可焊性1-263
1.3焊接材料及其选择1-269
1.4焊缝1-342
1.5焊接结构的一般尺寸公差和形位公差（摘自GB/T 19804—2005）1-382
1.6钎焊1-385
1.7塑料焊接1-398
1.8焊接结构设计注意事项1-399
2铆接1-405
2.1铆接设计注意事项1-405
2.2复合材料制件铆接的一般要求（摘自GB/T 38825—2020）1-406
3焊接件通用技术条件（摘自GB/T 37400.3—2019）1-407
第5章零部件冷加工、增材制造设计工艺性与结构要素1-409
1金属材料的切削加工性1-409
2一般标准1-412
3冷加工设计注意事项1-423
4切削加工件通用技术条件（摘自GB/T 37400.9—2019）1-434
5增材制造原理及工艺1-436
5.1增材制造相关标准名录（摘自GB/T 35351—2017）1-436
5.2增材制造基本术语定义（摘自GB/T 35351—2017）1-437
5.3增材制造原材料主要特性和推荐测试方法（摘自GB/T 35022—2018）1-437
5.4增材制造九种工艺方法图解（摘自GB/T 35021—2018）1-438
5.5增材制造金属材料单步及多材料多步工艺流程图1-441
5.5.1金属材料单步增材制造工艺1-441
5.5.2多材料多步增材制造工艺1-441
5.6绿色制造相关标准名录1-442
第6章热处理1-443
1钢铁热处理1-443
1.1铁-碳平衡相图及钢的结构组织1-443
1.2热处理方法分类、特点和应用1-445
1.3常用材料的热处理1-465
1.4如何正确地提出零件的热处理要求1-484
1.5热处理对零件结构设计的要求1-507
2有色金属热处理1-517
2.1有色金属材料热处理方法及选用1-517
2.2铝及铝合金热处理1-518
2.3铜及铜合金热处理1-521
2.4钛及钛合金热处理1-522
2.5镁合金的热处理1-523
3热处理标准分类名称及编号摘录1-526
3.1基础通用标准与热处理工艺标准1-526
3.2热处理质量控制与检验标准1-526
3.3热处理材料标准与零件热处理标准1-527
3.4热处理工艺材料标准、热处理装备标准与绿色低碳热处理标准1-528
第7章表面技术1-529
1表面技术的分类和功能1-529
1.1表面技术的含义和分类1-529
1.2表面技术的功能1-530
2不同表面技术的特点1-533
2.1表面技术的特点与应用1-533
2.2各种表面技术的特点对比1-541
3机械产品表面防护层质量分等分级（摘自JB/T 8595—1997）1-542
3.1技术要求1-543
3.2试验方法1-544
3.3检验规则1-544
3.4试验结果的判断及复试要求1-544
4电镀1-545
5复合电镀1-550
6（电）刷镀1-552
7纳米复合电刷镀1-556
8热喷涂1-559
9塑料粉末热喷涂1-570
10钢铁制件粉末渗锌（摘自JB/T 5067—1999）1-574
11化学镀、热浸镀、真空镀膜1-575
12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1-576
13喷丸、滚压和表面纳米化1-578
14高能束表面强化技术1-581
15涂装1-588
16复合表面技术1-601
16.1以增强耐磨性为主的复合涂层1-601
16.2以增强耐蚀性为主的复合涂层1-616
16.3以增强固体润滑性为主的复合涂层1-623
16.4以提高疲劳强度等综合性能的表面复合涂层1-633
17陶瓷涂层1-634
18表面技术的设计选择1-637
18.1表面（复合表面）技术设计选择的一般原则1-637
18.2涂覆层界面结合的类型、原理和特点1-640
18.3镀层和不同材料相互接触时的接触腐蚀等级1-642
18.4镀层厚度系列及应用范围1-643
18.5不同金属及合金基体材料的镀覆层的选择1-649
18.6表面处理的表示方法1-650
19有色金属表面处理1-652
19.1铝及铝合金的氧化与着色1-652
19.2镁合金的表面处理1-654
第8章装配工艺性1-657
1装配类型和方法1-657
2装配工艺设计注意事项1-657
3转动件的平衡1-666
3.1基本概念1-666
3.2静平衡和动平衡的选择1-667
3.3平衡品质的确定（摘自GB/T 9239.1—2006，GB/T 9239.14—2017）1-667
3.4转子许用不平衡量向校正平面的分配（摘自GB/T 9239.1—2006，GB/T 9239.4—2017）1-669
3.5转子平衡品质等级在图样上的标注方法（参考）1-671
4装配通用技术条件（摘自GB/T 37400.10—2019）1-672
4.1一般要求1-672
4.2装配连接方式1-672
4.3典型部件的装配（摘自GB/T 37400.10—2019）1-673
4.3.1滚动轴承1-673
4.3.2滑动轴承1-674
4.3.3齿轮与齿轮箱装配1-676
4.3.4带和链传动装配1-676
4.3.5联轴器装配1-676
4.3.6制动器、离合器装配1-677
4.3.7液压缸、气缸及密封件装配1-677
4.4平衡试验及其他1-677
4.5总装及试车1-678
5配管通用技术条件（摘自GB/T 37400.11—2019）1-678
第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素1-682
1工程用塑料零件设计要素1-682
1.1塑料分类、成形方法及应用1-682
1.2工程常用塑料的选用1-683
1.3工程用塑料零件的结构要素1-684
1.4塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙1-685
1.5工程用塑料零件的设计注意事项1-686
2粉末冶金零件设计要素1-689
2.1粉末冶金的特点及主要用途1-689
2.2粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度1-689
2.3粉末冶金零件设计注意事项1-689
第10章人机工程学有关功能参数1-692
1人体尺寸百分位数在产品设计中的应用1-692
1.1人体尺寸百分位数的选择（摘自GB/T 12985—1991）1-692
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/T 10000—2023）1-694
1.3工作空间人体尺寸（摘自GB/T 10000—2023）1-699
1.4工作岗位尺寸设计的原则及其数值（摘自GB/T 14776—1993）1-700
1.4.1工作岗位尺寸设计1-702
1.4.2工作岗位尺寸设计举例1-704
2人体必需和可能的活动空间1-706
2.1人体必需的空间1-706
2.2人手运动的范围1-706
2.3上肢操作时的最佳运动区域1-706
2.4腿和脚运动的范围1-706
3操作者有关尺寸1-707
3.1坐着工作时手工操作的最佳尺寸1-707
3.2工作坐位的推荐尺寸1-708
3.3运输工具的坐位及驾驶室尺寸1-709
3.4站着工作时手工操作的有关尺寸1-709
4手工操作的主要数据1-710
4.1操作种类和人力关系1-710
4.2操纵机构的功能参数及其选择1-712
5照明1-714
6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1-714
7安全隔栅及其他1-715
7.1安全隔栅1-715
7.2梯子（摘自GB 4053.1—2009，GB 4053.2—2009）及防护栏杆（摘自GB 4053.3—2009）1-716
7.3倾斜通道1-718
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1-719
1符合造型要求的结构设计准则1-719
2符合载荷要求的结构设计准则1-720
3符合公差要求的结构设计准则1-725
4符合材料及其相关因素要求的结构设计准则1-727
第12章装运要求及设备基础1-734
1装运要求1-734
1.1包装通用技术条件（摘自GB/T 37400.13—2019）1-734
1.2有关运输要求1-736
2设备基础设计的一般要求1-737
2.1混凝土基础的类型1-738
2.2地脚螺栓1-739
2.3设备和基础的连接方法及适应范围1-740
3垫铁种类、型式、规格及应用1-741
第13章机械设计的巧（新）例与错例1-743
1巧（新）例1-743
1.1利用差动螺旋和锥面摩擦实现用一个手轮完成粗动和微动调节1-743
1.2中华世纪坛传动方案设计1-743
1.3增力离心离合器1-743
1.4利用陀螺效应改进搅拌设备1-743
1.5磁悬浮列车1-743
1.6超磁致伸缩材料1-743
1.7新巧减速器与无级变速器结构1-743
1.7.1四级组合行星减速器1-743
1.7.2起重机回转减速器1-743
1.7.3RV型减速器1-743
1.7.4新颖NN型少齿差传动带轮减速器1-743
1.7.5紧凑型摆线—NGW组合行星减速器1-743
1.7.6平衡式少齿差减速器1-743
1.7.7二级NGWN行星传动轴装式减速器1-743
1.8新巧无级变速器结构1-743
1.8.1蜗轮—NGW行星传动差动无级变速器1-743
1.8.2NGW行星变速器1-743
1.8.3蜗轮—NW行星传动无级变速器1-743
1.9新颖扭矩加载器（用于封闭功率流传动试验台）1-743
1.9.1二级NGWN行星传动电动同步扭矩加载器1-743
1.9.2谐波传动内藏扭力杆式电动同步扭矩加载器1-743
1.10意大利SERVOMECH公司新型电动推杆1-743
1.10.1蜗轮传动电动推拉杆1-743
1.10.2带过载保护的蜗轮传动电动推拉杆1-743
1.10.3同步带传动电动推拉杆1-743
1.11一种电动推拉杆的行程控制装置1-743
1.12小型化、轻量化的结构1-743
1.13延长寿命的结构采用新型非零变位锥齿轮提高齿轮强度和寿命1-743
1.14减小噪声与污染的结构卧式螺旋污泥脱水机带式无级差速器1-743
1.15直角坐标钻臂的工作装置1-743
1.16整机的合理布局1-743
1.17现代轿车自动变速器系统1-743
2错例1-743
2.1引进柴油发动机变螺距气阀弹簧的改进设计1-743
2.2油田抽油机结构改进设计1-743
2.32Z-X型少齿差减速器无轴向定位1-743
2.4麦芽翻拌机少齿差减速器工艺差、结构笨重1-743
2.5双内啮合二齿差行星减速器设计不当1-743
2.6十字轴式万向联轴器（简称万向轴）十字轴总成结构1-743
2.7计算公式可简化的例子1-743
2.8物料抛掷的阻力系数1-743
2.9架空索道承载索滚子链的蠕动1-743
2.10几种不宜用泵串联的问题1-743
2.11板链式输送机串联的设计错误1-743
2.12转运站位置设置的问题1-743
2.13林木生物质粉碎机创新设计1-743
2.14钛液泵轴封的失效原因及改进设计1-743
2.15齿轮减速机构高速轴无法运行1-743
2.16柴油发电机组隔振系统的自激振荡1-743
2.17交变载荷使橡胶联轴器破损1-743
2.18机车轮对拆装时易损伤车轴和轮毂1-743
2.19某电子保险锁结构的改进设计1-743
2.20ZJ-400罗茨真空泵的设计改进1-743
2.21回路构成不合理1-743
2.22重载下的锁紧回路振动1-743
2.23液控单向阀的泄压方式不合理1-743
2.24拉弯机的液压系统1-743
2.25换向回路没注意滑阀的过渡机能1-743
参考文献1-744
第2篇 机械投影图和几何公差
第1章机械制图2-3
1图纸幅面及格式（摘自GB/T 14689—2008）2-6
2标题栏方位、附加符号及投影符号（摘自GB/T 14689—2008）2-7
3标题栏和明细栏（摘自GB/T 10609.1—2008、GB/T 10609.2—2009）2-8
4比例（摘自GB/T 14690—1993）2-9
5字体及其在CAD制图中的规定（摘自GB/T 14691—1993、GB/T 14665—2012）2-9
5.1字体的基本要求2-9
5.2字体示例2-10
5.3CAD制图中字体的要求2-12
5.4图纸标注中常用符号的尺寸及形状2-12
6图线（摘自GB/T 4457.4—2002）及指引线和基准线（摘自GB/T 4457.2—2003）2-14
7剖面区域的表示方法（摘自GB/T 4457.5—2013）2-18
8图样画法2-20
8.1视图（摘自GB/T 17451—1998、GB/T 4458.1—2002）2-20
8.2第一角视图和第三角视图的区别2-25
8.3剖视图和断面图（摘自GB/T 17452—1998、GB/T 4458.6—2002）2-26
8.4图样画法的简化表示法（摘自GB/T 16675.1—2012）2-33
9装配图中零、部件序号及其编排方法（摘自GB/T 4458.2—2003）2-48
10尺寸注法2-50
10.1尺寸注法（摘自GB/T 4458.4—2003）2-50
10.2尺寸注法的简化表示法（摘自GB/T 16675.2—2012）2-55
11尺寸公差与配合的标注（摘自GB/T 4458.5—2003）2-62
11.1公差配合的一般标准2-62
11.2配制配合的标注（GB/T 1801.1—2020）2-63
12圆锥的尺寸和公差注法（摘自GB/T 15754—1995）2-64
13螺纹及螺纹紧固件表示法（摘自GB/T 4459.1—1995）2-66
13.1螺纹的表示方法2-66
13.2螺纹的标记方法2-67
14齿轮、花键表示法（摘自GB/T 4459.2—2003、 GB/T 4459.3—2000）2-69
15弹簧表示法（摘自GB/T 4459.4—2003）2-73
16中心孔表示法（摘自GB/T 4459.5—1999）2-75
17动密封圈表示法（摘自GB/T 4459.8—2009、GB/T 4459.9—2009）2-75
18滚动轴承表示法（摘自GB/T 4459.7—2017）2-79
19齿轮、弹簧的图样格式2-85
19.1齿轮的图样格式（摘自GB/T 4459.2—2003）2-85
19.2弹簧的图样格式（摘自GB/T 4459.4—2003）2-86
20技术要求的一般内容与给出方式（摘自JB/T 5054.2—2000）2-87
21常用几何画法2-89
22几种常见结构的展开图画法2-93
23管路系统的绘制（GB/T 6567.1～ 5—2008）2-96
23.1管路系统的图形符号应遵守的基本原则2-96
23.2管路系统中管路的基本图形符号及标注2-96
23.3管路系统常用元件的图形符号2-98
23.4管路系统常用元件的轴测图画法2-101
第2章极限与配合2-104
1公差、偏差和配合的基础2-104
1.1术语、定义及标注方法（摘自GB/T 1800.1—2020）2-104
1.2极限偏差的确定2-106
1.2.1标准公差数值表（摘自GB/T 1800.1—2020）2-107
1.2.2孔和轴的基本偏差数值（摘自GB/T 1800.1—2020）2-108
1.2.3尺寸标注和公差带计算示例2-111
2公差与配合的选择2-112
2.1基准制的选择2-112
2.2标准公差等级和公差带的选择2-113
2.2.1标准公差等级的选择2-113
2.2.2公差带代号的选择（摘自GB/T 1800.1—2020）2-117
2.3配合的确定和配合制的选择2-117
2.3.1配合制选择注意事项2-117
2.3.2依据经验确定特定配合（摘自GB/T 1800.1—2020）2-118
2.3.3依据计算确定特定配合（摘自GB/T 1800.1—2020）2-119
2.4配合特性及基本偏差的应用2-119
2.5公差配合应用实例2-124
2.6孔与轴的极限偏差数值（摘自GB/T 1800.2—2020）2-126
3一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差（摘自GB/T 1804—2000）2-157
3.1线性和角度尺寸的一般公差的概念2-157
3.2一般公差的公差等级和极限偏差数值2-158
3.3一般公差的标注2-159
4在高温或低温工作条件下装配间隙的计算2-159
5圆锥公差与配合2-160
5.1圆锥公差（摘自GB/T 11334—2005）2-160
5.1.1适用范围2-160
5.1.2术语、定义及图例2-160
5.1.3圆锥公差的项目和给定方法2-161
5.1.4圆锥公差的数值2-161
5.2圆锥配合（摘自GB/T 12360—2005）2-164
5.2.1适用范围2-164
5.2.2术语及定义2-164
5.2.3圆锥配合的一般规定2-166
5.2.4内、外圆锥轴向极限偏差的计算2-166
第3章几何公差2-170
1术语与定义（摘自GB/T 1182—2018、GB/T 4249—2018、GB/T 16671—2018、GB/T 18780.1—2002、GB/T 17851—2022）2-170
2几何公差的符号及其标注（摘自GB/T 1182—2018）2-174
3几何公差带的定义、标注和解释（摘自GB/T 1182—2018）2-186
4几何公差的选择2-201
5几何公差的公差值或数系表及应用举例2-230
5.1直线度、平面度公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-230
5.2圆度、圆柱度公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-232
5.3同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-233
5.4平行度、垂直度、倾斜度公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-234
5.5形位公差未注公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-235
第4章表面结构2-237
1概述2-237
1.1表面结构的概念2-237
1.2表面结构标准体系2-237
2表面结构参数及其数值2-238
2.1表面结构参数2-238
2.1.1评定表面结构的轮廓参数（摘自GB/T 3505—2009）2-239
2.1.2基本术语和表面结构参数的新旧标准对照2-244
2.1.3表面粗糙度参数数值及取样长度 lr与评定长度 ln 数值（摘自GB/T 1031—2009）2-245
2.2轮廓法评定表面结构的规则和方法（摘自GB/T 10610—2009）2-246
2.2.1参数测定2-246
2.2.2测得值与公差极限值相比较的规则2-247
2.2.3参数评定2-247
2.2.4用触针式仪器检验的规则和方法2-248
3产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法（摘自GB/T 131—2006）2-249
3.1标注表面结构的方法2-249
3.2表面结构要求图形标注的新旧标准对照2-256
3.3表面结构代号的含义及表面结构要求的标注示例2-257
4表面结构参数的选择2-259
4.1表面粗糙度对零件功能的影响2-259
4.2表面粗糙度参数的选择2-261
4.3表面粗糙度参数值的选择2-261
4.3.1选用原则2-261
4.3.2表面粗糙度参数值选用实例2-262
第5章孔间距偏差2-272
1孔间距偏差的计算公式和图示2-272
1.1孔间距偏差的计算公式2-272
1.2螺栓连接中心距和孔中心距误差变化图解2-273
2按直接排列孔间距允许偏差2-274
2.1连接形式及特性2-274
2.2一般精度用孔的孔间距允许偏差2-275
2.3精确用孔的孔间距允许偏差2-275
3按圆周分布的孔间距允许偏差2-276
3.1用两个以上的螺栓及螺钉连接的孔间距允许偏差2-276
3.2用两个螺栓或螺钉及任意数量螺栓连接的孔间距允许偏差2-278
3.3用任意数量螺钉连接的孔间距允许偏差2-280
第6章产品标注实例2-282
1典型零件标注实例2-282
1.1减速器输出轴2-282
1.2减速器箱座2-283
1.3减速器箱体2-284
1.4圆柱齿轮2-284
1.5齿轮轴2-286
2几何公差标注错例比较分析2-286
参考文献2-291
第3篇 常用机械工程材料
第1章机械设计中的材料选用3-3
1工程材料体系及选材判据3-3
1.1工程材料选材“菜单”3-3
1.2选材策略及材料特性指数导出方法示例3-4
1.3常用选材判据表-材料特性指数的表达式3-5
2材料特性数据概览图3-10
2.1弹性模量柱状图3-10
2.2弹性模量与密度（E-ρ图）3-10
2.3失效强度与密度（σf-ρ图）3-11
2.4弹性模量与失效强度（E-σf图）3-12
2.5比模量与比强度（E/ρ-σf/ρ图）3-13
2.6钢铁材料强度与伸长率的基本关系（A-Rm图）3-13
2.7断裂韧性与弹性模量（K1C-E图）——防断设计3-14
2.8断裂韧性与失效强度（K1C-σf图）——损伤容限设计3-15
2.9损耗系数与弹性模量（η-E图）——抗振设计3-15
2.10热导率与电阻率（λ-ρe图）3-16
2.11热导率与热扩散率（λ-a图）——传热设计3-18
2.12热胀系数与热导率（α-λ图）——防热变形设计3-18
2.13热胀系数与弹性模量（α-E图）——热应力设计校核3-19
2.14各类材料最高工作温度柱状图3-20
2.15摩擦系数-磨损率常数-硬度（μ-ka-H图）——抗磨损设计3-21
2.16各类材料大致成本柱状图3-23
2.17弹性模量-单位体积相对成本（E-CV，R图）——最低成本设计3-23
2.18失效强度-单位体积相对成本（σf-CV，R图）——材料成本核算3-24
2.19材料的生产能耗与碳排量（Hm-ECO2图）——生态特性3-25
3材料选用过程示例3-25
3.1承压工件选材3-25
3.2振动测试台用刚性高阻尼材料的选择3-27
3.3柔性关节3-29
3.4多重约束条件下选材案例——活塞连杆3-29
4材料订购技术条件与质量检验3-31
4.1技术条件要素及确定方法3-32
4.2外观及包装运输等一般要素3-32
4.3材料及制品的质量检验标准3-32
4.3.1理化分析方法3-32
4.3.2金属力学性能试验方法3-33
4.3.3金属工艺性能试验方法3-34
4.3.4金相检验和腐蚀及防护试验方法3-35
4.3.5金属无损检验方法3-36
第2章黑色金属材料3-37
1钢铁材料的分类及表示方法3-37
钢铁产品牌号中化学元素的符号（摘自GB/T 221—2008）3-38
钢铁产品牌号表示方法（摘自GB/T 221—2008等）3-38
金属材料力学性能代号及其含义3-43
2钢铁材料的技术条件3-45
2.1压力加工钢3-45
碳素结构钢（摘自GB/T 700—2006）3-45
优质碳素结构钢（摘自GB/T 699—2015）和锻件用碳素结构钢（摘自GB/T 17107—1997）3-46
低合金高强度结构钢（摘自GB/T 1591—2018）3-51
合金结构钢（摘自GB/T 3077—2015）和锻件用合金结构钢（摘自GB/T 17107—1997）3-54
弹簧钢（摘自GB/T 1222—2016）3-75
轴承钢（摘自GB/T 18254—2016）3-79
工模具钢（摘自GB/T 1299—2014）3-80
大型轧辊锻件用钢（摘自JB/T 6401—2017）3-93
不锈钢（摘自GB/T 1220—2007）3-96
耐热钢（摘自GB/T 1221—2007）3-108
大型不锈钢、耐酸钢、耐热钢锻件的化学成分和力学性能（摘自JB/T 6398—2018）3-115
耐候结构钢（摘自GB/T 4171—2008）3-117
2.2铸钢3-118
一般工程用铸造碳钢件（摘自GB/T 11352—2009）3-118
焊接结构用铸钢件（摘自GB/T 7659—2010）3-119
奥氏体锰钢铸件（摘自GB/T 5680—2023）3-120
大型低合金钢铸件（摘自JB/T 6402—2018）3-121
通用耐蚀钢铸件（摘自GB/T 2100—2017）3-123
一般用途耐热钢及合金铸件（摘自GB/T 8492—2024）3-125
2.3铸铁3-126
灰铸铁件（摘自GB/T 9439—2023）3-126
球墨铸铁件（摘自GB/T 1348—2019）3-129
可锻铸铁件（摘自GB/T 9440—2010）3-133
蠕墨铸铁件（摘自GB/T 26655—2022）3-135
抗磨白口铸铁件（摘自GB/T 8263—2010）3-137
耐热铸铁件（摘自GB/T 9437—2009）3-138
高硅耐蚀铸铁件（摘自GB/T 8491—2009）3-139
3钢材3-140
3.1钢板3-140
常用钢板、钢带的标准摘要3-140
热轧钢板和钢带的尺寸及允许偏差（摘自GB/T 709—2019）3-143
冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差（摘自GB/T 708—2019）3-143
承压设备用钢板和钢带（摘自GB/T 713.1—2023～GB/T 713.7—2023）3-145
连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带（摘自GB/T 2518—2019）3-158
不锈钢冷轧、热轧钢板和钢带（摘自GB/T 3280—2015、GB/T 4237—2015）3-166
耐热钢钢板和钢带（摘自GB/T 4238—2015）3-180
热轧花纹钢板及钢带（摘自GB/T 33974—2017）3-186
3.2型钢3-187
热轧钢棒的尺寸及理论重量（摘自GB/T 702—2017）3-187
热轧弹簧扁钢的截面形状、尺寸及允许偏差（摘自GB/T 1222—2016）3-192
优质结构钢冷拉钢材（摘自GB/T 3078—2019）3-194
热轧型钢（摘自GB/T 706—2016）3-196
热轧不等边角钢3-199
热轧槽钢3-202
热轧工字钢3-203
热轧H型钢和剖分T型钢（摘自GB/T 11263—2017）3-204
通用冷弯开口型钢（摘自GB/T 6723—2017）3-211
结构用冷弯空心型钢（摘自GB/T 6728—2017）3-220
汽车用冷弯型钢（摘自GB/T 6726—2008）3-228
起重机用钢轨（摘自YB/T 5055—2014）3-232
铁路用热轧钢轨（摘自GB/T 2585—2021）3-233
热轧轻轨（摘自GB/T 11264—2012）3-235
轻轨用接头夹板（摘自GB/T 11265—1989）3-236
重轨用鱼尾板（摘自GB/T 185—1963、GB/T 184—1963）3-237
3.3钢管3-238
焊接钢管尺寸及单位长度重量（摘自GB/T 21835—2008）3-238
低压流体输送用焊接钢管（摘自GB/T 3091—2015）3-241
直缝电焊钢管（摘自GB/T 13793—2016）3-243
传动轴用电焊钢管（摘自YB/T 5209—2020）3-243
流体输送用不锈钢焊接钢管（摘自GB/T 12771—2019）3-244
无缝钢管尺寸、重量（摘自GB/T 17395—2008）3-246
结构用和流体输送用不锈钢无缝钢管（摘自GB/T 14975—2012、GB/T 14976—2012）3-254
结构用和输送流体用无缝钢管（摘自GB/T 8162—2018、GB/T 8163—2018）3-257
汽车半轴套管用无缝钢管（摘自YB/T 5035—2020）3-261
冷拔或冷轧精密无缝钢管（摘自GB/T 3639—2021）3-262
冷拔异型钢管（摘自GB/T 3094—2012）3-266
矩形钢管（代号D-2）3-268
3.4钢丝3-272
冷拉圆钢丝、方钢丝、六角钢丝尺寸、重量（摘自GB/T 342—2017）3-272
一般用途低碳钢丝（摘自YB/T 5294—2009）3-273
优质碳素结构钢丝（摘自YB/T 5303—2010）3-274
合金结构钢丝（摘自YB/T 5301—2010）3-275
冷拉碳素弹簧钢丝（摘自GB/T 4357—2022）3-275
重要用途碳素弹簧钢丝（摘自YB/T 5311—2010）3-278
淬火-回火弹簧钢丝（摘自GB/T 18983—2017）3-278
不锈钢丝（摘自GB/T 4240—2019）3-281
高电阻电热合金（摘自GB/T 1234—2012）3-284
4各国（地区）黑色金属材料牌号近似对照（参考）3-287
4.1各国（地区）结构用钢牌号对照3-287
4.2各国（地区）工模具钢牌号对照3-287
4.3各国（地区）不锈钢和耐热钢牌号对照3-287
4.4各国（地区）铸钢牌号对照3-287
4.5各国（地区）铸铁牌号对照3-287
第3章有色金属材料3-288
1铸造有色合金3-288
铸造有色金属及其合金牌号表示方法示例（摘自GB/T 8063—2017）3-288
铸造铜合金（摘自GB/T 1176—2013）3-289
压铸铜合金（摘自GB/T 15116—2023）3-295
铸造铝合金（摘自GB/T 1173—2013）3-295
压铸铝合金（摘自GB/T 15115—2023）3-298
铸造锌合金（摘自GB/T 1175—2018）3-298
压铸锌合金（摘自GB/T 13818—2024）3-299
铸造钛及钛合金（摘自GB/T 15073—2014）3-299
铸造镁合金（摘自GB/T 1177—2018）3-300
铸造轴承合金（摘自GB/T 1174—2022）3-302
2有色金属加工产品3-306
2.1铜及铜合金加工产品3-306
铜及铜合金板材（摘自GB/T 2040—2017）3-306
铜及铜合金带材（摘自GB/T 2059—2017）3-310
各种牌号黄铜密度和理论重量换算系数3-313
铜及铜合金拉制管牌号、状态、规格和力学性能（摘自GB/T 1527—2017）3-314
铜及铜合金挤制管（摘自YS/T 662—2018）3-316
铜及铜合金拉制棒（摘自GB/T 4423—2020）3-316
铜及铜合金挤制棒（摘自YS/T 649—2018）3-320
铜碲合金棒（摘自YS/T 648—2019）3-322
常用铜及铜合金线材的规格和力学性能（摘自GB/T 21652—2017） 3-323
加工铜材牌号的特性与用途3-332
2.2铝及铝合金加工产品3-336
变形铝及铝合金状态代号（摘自GB/T 16475—2023）3-336
铝及铝合金板、带材牌号、厚度及力学性能（摘自GB/T 3880.2—2012）3-338
铝及铝合金拉（轧）制无缝管牌号、状态、规格及力学性能（摘自GB/T 6893—2022）3-367
铝及铝合金挤压棒材牌号、状态、规格及力学性能（摘自GB/T 3191—2019）3-370
铝及铝合金花纹板（摘自GB/T 3618—2006）3-374
铝及铝合金压型板（摘自GB/T 6891—2018）3-376
常用冷拉铝及铝合金管规格（摘自GB/T 4436—2012）3-377
常用热挤压铝及铝合金管规格（摘自GB/T 4436—2012）3-377
铝及铝合金冷拉正方形、矩形管规格（摘自GB/T 4436—2012）3-378
等边角铝型材3-378
不等边角铝型材3-380
槽铝型材3-383
铝及铝合金加工产品的性能特点与用途3-385
2.3钛及钛合金加工产品3-388
钛及钛合金牌号和化学成分（摘自GB/T 3620.1—2016）3-388
钛及钛合金产品状态代号（摘自GB/T 34647—2017）3-396
钛及钛合金制件热处理（摘自GB/T 37584—2019）3-396
钛及钛合金板材规格及力学性能（摘自GB/T 3621—2022）3-398
钛及钛合金管规格力学性能（摘自GB/T 3624—2023）3-402
钛及钛合金焊接管（GB/T 26057—2010）3-403
钛及钛合金挤压管（GB/T 26058—2010）3-404
2.4变形镁及镁合金3-406
变形镁及镁合金牌号和化学成分（摘自GB/T 5153—2016）3-406
变形镁及镁合金牌号的命名规则（摘自GB/T 5153—2016）3-411
镁及镁合金板、带材（GB/T 5154—2022 ）3-411
镁合金热挤压棒材（GB/T 5155—2022 ）3-413
镁合金热挤压型材（GB/T 5156—2022）3-415
3其他有色金属材料3-416
3.1铅及铅合金3-416
常用铅及铅锑合金板、管的化学成分（摘自GB/T 1470—2014、GB/T 1472—2014）3-416
铅及铅锑合金板（摘自GB/T 1470—2014）3-417
铅及铅锑合金管（摘自GB/T 1472—2014）3-417
3.2镍及镍合金3-418
加工镍及镍合金牌号和化学成分（GB/T 5235—2021）3-418
镍及镍合金棒（GB/T 4435—2010）3-422
镍及镍合金管（GB/T 2882—2023）3-423
镍及镍合金板（GB/T 2054—2023）3-424
3.3锌及锌合金3-425
锌及锌合金棒材和型材（YS/T 1113—2016）3-425
锌及锌合金线材（YS/T 1351—2020）3-427
第4章非金属材料3-429
1常用非金属材料种类3-429
2橡胶及其制品3-429
2.1常用橡胶品种、特点和用途3-429
2.2橡胶的综合性能3-431
通用橡胶的综合性能3-431
特种橡胶的综合性能3-432
2.3橡胶制品3-433
工业用橡胶板（摘自GB/T 5574—2008）3-433
设备防腐衬里用橡胶板（摘自GB/T 18241.1—2014）3-434
压缩空气用织物增强橡胶软管（摘自 GB/T 1186—2016）3-435
输水、通用橡胶软管（摘自HG/T 2184—2008）3-435
耐稀酸碱橡胶软管（摘自HG/T 2183—2014）3-436
油基或水基流体适用的织物增强液压型橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 15329—2019）3-437
油基或水基流体适用的钢丝缠绕增强外覆橡胶液压型橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 10544—2013）3-438
在2.5MPa及以下压力下输送液态或气态液化石油气（LPG）和天然气的橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 10546—2013）3-439
岸上排吸油橡胶软管 （摘自HG/T 3038—2008）3-440
计量分配燃油用橡胶和塑料软管及软管组合件（摘自HG/T 3037—2019）3-441
输送无水氨用橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 16591—2013）3-442
焊接和切割用橡胶软管（摘自GB/T 2550—2007）3-442
饱和蒸汽用橡胶软管及软管组合件（摘自HG/T 3036—2009）3-442
车辆门窗橡胶密封条（摘自HG/T 3088—1999）3-443
3工程用塑料及制品3-444
3.1塑料组成3-444
3.2塑料分类3-445
3.3工程常用塑料的综合性能、用途及选用3-448
工程常用塑料的综合性能3-448
工程常用塑料的特点和用途3-452
工程常用塑料的选用3-455
3.4硬聚氯乙烯制品3-456
硬聚氯乙烯层压板材 （摘自GB/T 22789.1—2008）3-456
工业用硬聚氯乙烯（PVC-U）管道系统第1部分：管材（摘自GB/T 4219.1—2008）3-456
化工用硬聚氯乙烯管件（摘自QB/T 3802—2009）3-457
3.5软聚氯乙烯制品3-460
软聚氯乙烯压延薄膜和片材 （摘自GB/T 3830—2008）3-460
医用软聚氯乙烯管（摘自GB/T 10010—2009）3-460
3.6聚乙烯制品3-461
聚乙烯（PE）挤出板材的规格及性能 （摘自QB/T 2490—2009）3-461
给水用聚乙烯（PE）管道系统第2部分：管材（摘自 GB/T 13663.2—2018）3-461
3.7聚四氟乙烯制品3-463
聚四氟乙烯板、管、棒的规格3-463
聚四氟乙烯制品的物理力学性能3-463
3.8有机玻璃3-464
浇铸型工业有机玻璃板材 （摘自GB/T 7134—2008）3-464
3.9尼龙制品3-464
尼龙棒材及管材规格（摘自JB/ZQ 4196—2006）3-464
尼龙1010棒材及其他尼龙材料性能（摘自JB/ZQ 4196—2006）3-465
3.10泡沫塑料3-465
泡沫塑料制品的规格、性能及用途3-465
泡沫塑料的物理力学性能3-466
泡沫塑料的化学性能3-466
4玻璃3-467
5陶瓷制品3-467
6石墨制品3-467
7石棉制品3-467
8保温、隔热、吸声材料3-467
9工业用毛毡、帆布3-467
10电气绝缘层压制品3-467
11涂料3-467
12其他非金属材料3-467
第5章其他材料及制品3-468
1高温材料3-468
1.1分类与牌号3-468
1.2高温合金板（带）材（摘自GB/T 25827—2010）3-483
热轧板3-483
冷轧薄板3-483
冷轧带材3-483
热轧压板和冷轧薄板不平度、冷轧带材侧面镰刀弯的要求3-483
1.3高温合金管材（摘自GB/T 28295—2012）3-484
1.4高温合金棒材（摘自GB/T 25828—2010）3-484
1.5高温合金锻件（摘自QJ 2141A—2011）3-485
1.6高温合金丝材（摘自GB/T 25831—2010）3-486
2粉末冶金材料3-487
2.1粉末冶金材料分类和牌号表示方法（摘自GB/T 4309—2009）3-487
2.2粉末冶金结构材料3-488
烧结金属材料（摘自GB/T 19076—2022）3-488
粉末冶金铁基渗铜烧结材料（摘自YS/T 1375—2020）3-502
热处理状态粉末冶金铁基结构材料 （摘自JB/T 3593—1999）3-502
2.3粉末冶金减摩材料3-503
粉末冶金减摩材料类型、特点及应用3-503
粉末冶金含油轴承材料3-504
双金属含油减摩材料3-506
2.4粉末冶金过滤材料3-507
烧结不锈钢过滤元件（摘自GB/T 6886—2017）3-507
烧结金属过滤元件及材料（摘自GBT 6887—2019）3-510
3磁性材料3-514
磁性材料的类型、牌号和用途（摘自 GB/T 2129—2007/IEC 60404-1:2000）3-514
铁钴钒永磁合金（摘自GB/T 14989—2015）3-516
变形永磁钢（摘自GB/T 14991—2016）3-516
4复合材料3-517
4.1复合钢板3-517
不锈钢复合板和钢带3-517
钛-钢复合板（摘自GB/T 8547—2019）3-519
钛-不锈钢复合板（摘自GB/T 8546—2017）3-520
铜-钢复合薄板和带材（摘自GB/T 36162—2018）3-521
铜-钢复合钢板（摘自GB/T 13238—1991）3-522
镍-钢复合板（摘自YB/T 108—1997）3-523
锆-钢复合板（摘自YB/T 108—1997）3-523
塑料薄膜热覆合钢板及钢带（摘自GB/T 40871—2021）3-523
塑料-青铜-钢背三层复合自润滑板材（摘自GB/T 27553.1—2011）3-524
4.2衬里钢管和管件3-524
衬聚四氟乙烯钢管和管件（摘自HG/T 2437—2006）3-524
衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件（摘自HG/T 2437—2006）3-527
4.3玻璃纤维增强热固性塑料（玻璃钢）3-527
玻璃钢的种类、特点和性能3-527
合成树脂及辅助材料3-532
玻璃纤维及制品3-533
玻璃钢主要成形方法、特点及应用3-534
4.4碳纤维增强塑料3-535
碳纤维增强热固性塑料3-535
碳纤维增强热塑性树脂3-536
5工业用网3-536
合成纤维网3-539
机织热镀锌六角形钢丝网3-539
气液过滤网3-539
普通钢板网（摘自QB/T 33275—2016）3-539
预弯成形金属丝编织方孔网（摘自GB/T 13307—2012）3-540
重型钢板网3-542
铝板网3-542
6金属软管3-543
P3型镀锌金属软管（摘自YB/T 5306—2006）3-543
S型钎焊不锈钢金属软管（摘自YB/T 5307—2006）3-543
参考文献3-545
第4篇 机构
第1章机构分析的常用方法4-3
1机构的自由度分析4-3
1.1常用术语的概念4-3
1.2机构的运动简图和机构示意图4-5
1.3机构的自由度分析4-10
1.3.1平面机构自由度分析4-10
1.3.2单闭环空间机构自由度的计算4-10
1.3.3多闭环空间机构及开环机构的自由度的计算4-14
1.3.4空间机构自由度计算例题4-14
1.4平面机构的结构分析4-16
2平面机构的运动分析4-18
2.1机构的位置和构件上某点的轨迹分析4-19
2.2机构的速度与加速度分析4-19
2.2.1CAD图解法（基于CAD的几何法）4-19
2.2.2解析法4-23
2.2.3瞬心法4-23
2.3高副机构的运动分析4-27
2.3.1用高副低代法求解4-27
2.3.2用高副机构直接求解4-28
3平面机构的受力分析4-30
3.1杆组静定条件和构件惯性力的计算4-31
3.2运动副中摩擦力的计算4-32
3.3机构的受力分析4-33
3.3.1CAD图解法4-33
3.3.2用速度杠杆法求平衡力Fp4-34
3.3.3机构动态静力分析的解析法4-35
3.4惯性力的平衡4-36
3.4.1具有不规则形状的转子平衡质量的确定4-37
3.4.2平面机构的平衡4-37
4单自由度机器的动力分析4-41
4.1机器的运动过程和运动方程式4-41
4.2机器运动方程的求解4-41
4.3机器周期性速度波动的调节和飞轮设计4-46
4.3.1机器主轴的平均角速度ωm与运动不均匀系数δ4-46
4.3.2飞轮设计4-46
4.4机械效率的计算4-48
第2章基本机构的设计4-50
1平面连杆机构4-50
1.1四杆机构的结构型式4-50
1.2按传动角设计四杆机构4-51
1.2.1按最小传动角具有最大值的条件设计曲柄摇杆机构4-51
1.2.2按最小传动角设计行程速比系数k=1（φ12=180°）的曲柄摇杆机构4-53
1.2.3按最小传动角具有最大值的条件设计偏置曲柄滑块机构4-53
1.2.4根据最小传动角设计双曲柄机构4-54
1.3按照输入杆与输出杆位置关系设计四杆机构4-54
1.3.1几何法（CAD图解法）4-54
1.3.2分析法4-58
1.4按照连杆位置及连杆点位置综合铰链四杆机构4-61
1.4.1已知连杆三个位置综合铰链四杆机构4-61
1.4.2已知连杆四个位置综合铰链四杆机构4-61
1.4.3圆点曲线及圆心点曲线4-62
1.4.4已知连杆上点的位置综合铰链四杆机构4-63
1.4.5轨迹综合4-64
1.4.6同源机构及其应用4-67
1.4.7直线运动机构4-67
2瞬心线机构及互包络线机构4-68
2.1瞬心线机构的工作特点及设计计算的一般原理4-68
2.2非圆齿轮节线设计4-70
2.2.1再现一个给定自变量的函数的非圆齿轮节线设计4-70
2.2.2偏心圆齿轮与非圆齿轮共轭4-73
2.2.3椭圆-卵形齿轮及卵形齿轮传动4-74
2.3互包络线机构的工作特点4-76
2.4互包络线机构的设计4-77
3凸轮机构4-80
3.1凸轮机构的术语及一般设计步骤4-80
3.2凸轮机构的基本型式及封闭方式4-82
3.3凸轮机构的压力角4-85
3.4基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr4-86
3.4.1基圆半径Rb对凸轮机构的影响4-86
3.4.2确定Rb、Rmin的方法4-86
3.4.3滚子半径Rr的确定4-89
3.5从动件运动规律及其方程式4-90
3.5.1从动件运动规律4-90
3.5.2基本运动规律的参数曲线4-92
3.5.3常用组合运动规律方程式应用4-94
3.6滚子从动件凸轮工作轮廓的设计4-100
3.6.1CAD图解法4-100
3.6.2解析法4-102
3.7平底从动件盘形凸轮工作轮廓的设计4-107
3.8圆弧凸轮（偏心轮）工作轮廓的设计4-110
3.9凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图4-111
3.9.1凸轮及滚子结构4-111
3.9.2常用材料4-114
3.9.3强度校核及许用应力4-114
3.9.4凸轮精度及表面粗糙度4-115
3.9.5凸轮工作图4-115
4分度凸轮机构4-117
4.1分度凸轮机构的性能及其运动参数4-117
4.2弧面（滚子齿式）分度凸轮机构4-117
4.2.1基本结构和工作原理4-117
4.2.2弧面分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-119
4.2.3弧面分度凸轮的工作曲面设计及其实例计算4-121
4.2.4弧面分度凸轮机构的动力学计算4-124
4.2.5弧面分度凸轮机构主要零件的材料、热处理与技术要求4-126
4.2.6弧面分度凸轮机构的结构设计要点4-126
4.2.7弧面分度凸轮机构的主要零部件图实例4-126
4.2.8弧面分度凸轮分度箱4-128
4.3圆柱分度凸轮机构4-128
4.3.1工作原理和主要类型4-128
4.3.2圆柱分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-129
4.3.3圆柱分度凸轮的工作轮廓设计4-131
4.3.4圆柱分度凸轮机构主要零件的材料、技术要求及结构设计要点4-131
4.3.5圆柱分度凸轮轮廓曲面展开为平面矩形时的设计计算4-132
4.4共轭（平行）分度凸轮机构4-133
4.4.1基本结构和工作原理4-133
4.4.2共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-133
4.4.3用CAD图解法绘制凸轮的理论廓线和工作廓线4-137
4.4.4共轭盘形分度凸轮机构凸轮廓线的解析法计算4-138
4.4.5共轭（平行）分度凸轮分度箱4-140
5棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和针轮机构4-141
5.1棘轮机构4-141
5.1.1常用形式4-141
5.1.2设计要点4-142
5.2槽轮机构4-143
5.2.1工作原理及形式4-143
5.2.2槽轮机构的几何尺寸和主要运动参数的计算（均布径向槽）4-145
5.2.3槽轮机构的动力性能4-148
5.3不完全齿轮机构4-149
5.3.1基本形式与啮合特性4-149
5.3.2设计参数的计算4-151
5.3.3不完全齿轮机构的设计计算公式及工作图4-154
5.4针轮机构4-156
5.4.1针轮机构的主要类型和特点4-156
5.4.2针轮机构的设计计算4-157
6斜面机构与螺旋机构4-158
6.1斜面机构的特性指标与计算公式4-158
6.2螺旋机构4-160
6.2.1螺旋机构的特性指标4-161
6.2.2螺旋机构传动型式4-161
6.3参数选择4-162
7液压（气）缸机构的运动设计4-162
7.1参数计算4-162
7.2参数选择4-163
7.3运动设计4-164
第3章组合机构的分析与设计4-166
1基本机构的主要组合型式4-166
2凸轮-连杆组合机构4-167
2.1固定凸轮-连杆组合机构4-167
2.2转动凸轮-连杆组合机构4-169
2.3联动凸轮-连杆组合机构4-171
3齿轮-连杆组合机构4-172
3.1行星轮系与Ⅱ级杆组的组合机构4-172
3.2四杆机构与周转轮系的组合机构4-175
3.3五杆机构与齿轮机构的组合机构4-181
4凸轮-齿轮组合机构4-183
4.1输出件实现周期性变速运动的凸轮-齿轮组合机构4-183
4.2实现轨迹要求的凸轮-齿轮组合机构4-185
4.3输出件实现周期性停歇的凸轮-齿轮组合机构4-186
5具有挠性件的组合机构4-187
5.1同步带-连杆组合机构4-187
5.2差动式同步带-连杆组合机构4-187
6印刷机递纸机构与结构设计工程案例4-188
第4章机构参考图例4-199
1匀速转动机构4-199
1.1定传动比匀速转动机构4-199
1.1.1平行四边形机构（对边杆长分别相等）4-199
1.1.2平行四边形机构（多输出轴）4-199
1.1.3平行四边形机构（两轴距可变）4-200
1.1.4双转块机构4-200
1.1.5平行四边形机构（用于电力机车）4-200
1.1.6开口齿轮传动机构4-201
1.1.7带式行星传动机构4-201
1.1.8少齿差行星减速机构4-201
1.1.93K型行星机构4-202
1.1.10活齿减速器4-202
1.1.11谐波传动机构4-202
1.2有级变速机构4-204
1.3无级变速机构4-204
2非匀速转动机构4-204
2.1反平行四边形机构4-204
2.2双曲柄机构4-205
2.3用于刨床的旋转导杆机构4-205
2.4用于联轴器的旋转导杆机构4-205
2.5两相交轴间的传动机构（万向联轴器）4-206
2.6用于纺丝机的齿轮凸轮组合卷绕机构4-206
2.7两齿轮连杆组合机构4-206
3往复运动机构4-207
3.1往复移动从动件凸轮机构4-207
3.2往复螺旋槽圆柱凸轮机构4-207
3.3自动走刀圆柱凸轮机构4-208
3.4凸轮-连杆组合机构4-208
3.5缫丝机导丝机构4-208
3.6曲柄移动导杆机构（正弦机构）4-209
3.7斜面凸轮往复机构4-209
3.8带挠性构件的往复运动机构4-209
3.9行星齿轮简谐运动机构4-210
3.10曲柄摇杆机构4-210
3.11翻板机构4-210
3.12渣口堵塞机构4-211
3.13汽车前轮转向机构4-211
3.14飞机起落架机构4-211
3.15门的开闭机构4-212
3.16电风扇摇头机构4-213
3.17汽车风窗刮水器机构4-213
3.18矿山井下坑道气动碰杆风门装置4-213
3.19矿井罐笼摇台稳罐联动装置4-214
4急回机构4-215
4.1偏置曲柄滑块机构4-215
4.2曲柄导杆机构4-215
4.3双导杆滑块机构4-216
4.4摇块机构4-216
4.5六杆急回机构4-216
5行程放大机构4-217
5.1齿轮齿条机构4-217
5.2扩大行程的六杆机构4-217
5.3压缩机机构4-218
5.4复式滑轮组增大行程机构4-218
5.5叉车门架提升机构4-218
5.6双面凸轮增大行程机构4-218
5.7滑块增大行程机构4-219
5.8摆动角增大机构4-219
5.9宽摆角机构4-219
6可调行程机构4-220
6.1螺旋调节机构4-220
6.2偏心调节机构4-220
6.3连杆调节机构4-221
6.4回转角可调的机构4-222
6.5机架长度可调的棘轮调节机构4-222
6.6转位角可调的间歇转动机构4-223
第1章常用基础资料和公式1-3
1常用资料和数据1-3
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
2.2常用单位换算1-31
3优先数和优先数系1-39
3.1优先数系（摘自GB/T 321—2005、GB/T 19763—2005）1-39
3.2优先数的应用示例1-41
4数表与数学公式1-44
4.1数表1-44
4.2物理科学和技术中使用的数学符号（摘自GB/T 3102.11—1993）1-46
4.3数学公式1-52
5常用力学公式1-99
5.1运动学、动力学基本公式1-99
5.2材料力学基本公式1-111
5.3接触应力1-168
5.4动荷应力1-172
5.5厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力1-176
5.6平板中的应力1-181
5.7压杆、梁与壳的稳定性1-189
第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素1-202
1铸造技术发展趋势及新一代精确铸造技术1-202
2常用铸造金属的铸造性和结构特点1-211
3铸件的结构要素（摘自GB/T 43415—2023）1-216
4铸造公差（摘自GB/T 6414—2017）1-221
5铸件设计的一般注意事项（摘自GB/T 43415—2023）1-222
6铸铁件（摘自GB/T 37400.4—2019）、铸钢件（摘自GB/T 37400.6—2019）、有色金属铸件（摘自GB/T 37400.5—2019）等铸件通用技术条件1-227
第3章锻造、冲压和拉深设计的工艺性及结构要素1-228
1锻造1-228
1.1金属材料的可锻性1-228
1.2锻造零件的结构要素（摘自GB/T 12361—2016、JB/T 9177—2015）1-229
1.3锻件设计注意事项1-233
1.4锻件通用技术条件（碳素钢和合金结构钢）（摘自GB/T 37400.8—2019）1-234
2冲压1-235
2.1冷冲压零件推荐用钢1-235
2.2冷冲压件的结构要素（摘自GB/T 30570—2014）1-235
2.3冲压件的尺寸和角度公差、形状和位置未注公差（摘自GB/T 13914、13915、13916—2013）、未注公差尺寸的极限偏差（摘自GB/T 15055—2021）1-237
2.4冷挤压件结构要素（摘自JB/T 6541—2004）1-243
2.5冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项1-245
3拉深1-248
3.1拉深件的设计及注意事项1-248
3.2无凸缘圆筒形件的拉深（摘自JB/T 6959—2008）1-250
3.3有凸缘圆筒形件的拉深1-251
3.4无凸缘椭圆形件的拉深1-253
3.5无凸缘盒形件的拉深1-255
4压边（摘自JB/T 6959—2008）1-256
4.1压边拉深的条件1-256
4.2压边载荷的计算1-257
4.3压边方式的选择1-257
4.4压机能力的选择1-257
5模具结构设计（摘自JB/T 6959—2008）1-257
5.1模具的结构形式1-257
5.2模具的圆角半径1-258
5.3模具间隙的确定1-258
第4章焊接和铆接设计工艺性1-259
1焊接1-259
1.1金属常用焊接方法分类、特点及应用1-259
1.2金属的可焊性1-263
1.3焊接材料及其选择1-269
1.4焊缝1-342
1.5焊接结构的一般尺寸公差和形位公差（摘自GB/T 19804—2005）1-382
1.6钎焊1-385
1.7塑料焊接1-398
1.8焊接结构设计注意事项1-399
2铆接1-405
2.1铆接设计注意事项1-405
2.2复合材料制件铆接的一般要求（摘自GB/T 38825—2020）1-406
3焊接件通用技术条件（摘自GB/T 37400.3—2019）1-407
第5章零部件冷加工、增材制造设计工艺性与结构要素1-409
1金属材料的切削加工性1-409
2一般标准1-412
3冷加工设计注意事项1-423
4切削加工件通用技术条件（摘自GB/T 37400.9—2019）1-434
5增材制造原理及工艺1-436
5.1增材制造相关标准名录（摘自GB/T 35351—2017）1-436
5.2增材制造基本术语定义（摘自GB/T 35351—2017）1-437
5.3增材制造原材料主要特性和推荐测试方法（摘自GB/T 35022—2018）1-437
5.4增材制造九种工艺方法图解（摘自GB/T 35021—2018）1-438
5.5增材制造金属材料单步及多材料多步工艺流程图1-441
5.5.1金属材料单步增材制造工艺1-441
5.5.2多材料多步增材制造工艺1-441
5.6绿色制造相关标准名录1-442
第6章热处理1-443
1钢铁热处理1-443
1.1铁-碳平衡相图及钢的结构组织1-443
1.2热处理方法分类、特点和应用1-445
1.3常用材料的热处理1-465
1.4如何正确地提出零件的热处理要求1-484
1.5热处理对零件结构设计的要求1-507
2有色金属热处理1-517
2.1有色金属材料热处理方法及选用1-517
2.2铝及铝合金热处理1-518
2.3铜及铜合金热处理1-521
2.4钛及钛合金热处理1-522
2.5镁合金的热处理1-523
3热处理标准分类名称及编号摘录1-526
3.1基础通用标准与热处理工艺标准1-526
3.2热处理质量控制与检验标准1-526
3.3热处理材料标准与零件热处理标准1-527
3.4热处理工艺材料标准、热处理装备标准与绿色低碳热处理标准1-528
第7章表面技术1-529
1表面技术的分类和功能1-529
1.1表面技术的含义和分类1-529
1.2表面技术的功能1-530
2不同表面技术的特点1-533
2.1表面技术的特点与应用1-533
2.2各种表面技术的特点对比1-541
3机械产品表面防护层质量分等分级（摘自JB/T 8595—1997）1-542
3.1技术要求1-543
3.2试验方法1-544
3.3检验规则1-544
3.4试验结果的判断及复试要求1-544
4电镀1-545
5复合电镀1-550
6（电）刷镀1-552
7纳米复合电刷镀1-556
8热喷涂1-559
9塑料粉末热喷涂1-570
10钢铁制件粉末渗锌（摘自JB/T 5067—1999）1-574
11化学镀、热浸镀、真空镀膜1-575
12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1-576
13喷丸、滚压和表面纳米化1-578
14高能束表面强化技术1-581
15涂装1-588
16复合表面技术1-601
16.1以增强耐磨性为主的复合涂层1-601
16.2以增强耐蚀性为主的复合涂层1-616
16.3以增强固体润滑性为主的复合涂层1-623
16.4以提高疲劳强度等综合性能的表面复合涂层1-633
17陶瓷涂层1-634
18表面技术的设计选择1-637
18.1表面（复合表面）技术设计选择的一般原则1-637
18.2涂覆层界面结合的类型、原理和特点1-640
18.3镀层和不同材料相互接触时的接触腐蚀等级1-642
18.4镀层厚度系列及应用范围1-643
18.5不同金属及合金基体材料的镀覆层的选择1-649
18.6表面处理的表示方法1-650
19有色金属表面处理1-652
19.1铝及铝合金的氧化与着色1-652
19.2镁合金的表面处理1-654
第8章装配工艺性1-657
1装配类型和方法1-657
2装配工艺设计注意事项1-657
3转动件的平衡1-666
3.1基本概念1-666
3.2静平衡和动平衡的选择1-667
3.3平衡品质的确定（摘自GB/T 9239.1—2006，GB/T 9239.14—2017）1-667
3.4转子许用不平衡量向校正平面的分配（摘自GB/T 9239.1—2006，GB/T 9239.4—2017）1-669
3.5转子平衡品质等级在图样上的标注方法（参考）1-671
4装配通用技术条件（摘自GB/T 37400.10—2019）1-672
4.1一般要求1-672
4.2装配连接方式1-672
4.3典型部件的装配（摘自GB/T 37400.10—2019）1-673
4.3.1滚动轴承1-673
4.3.2滑动轴承1-674
4.3.3齿轮与齿轮箱装配1-676
4.3.4带和链传动装配1-676
4.3.5联轴器装配1-676
4.3.6制动器、离合器装配1-677
4.3.7液压缸、气缸及密封件装配1-677
4.4平衡试验及其他1-677
4.5总装及试车1-678
5配管通用技术条件（摘自GB/T 37400.11—2019）1-678
第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素1-682
1工程用塑料零件设计要素1-682
1.1塑料分类、成形方法及应用1-682
1.2工程常用塑料的选用1-683
1.3工程用塑料零件的结构要素1-684
1.4塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙1-685
1.5工程用塑料零件的设计注意事项1-686
2粉末冶金零件设计要素1-689
2.1粉末冶金的特点及主要用途1-689
2.2粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度1-689
2.3粉末冶金零件设计注意事项1-689
第10章人机工程学有关功能参数1-692
1人体尺寸百分位数在产品设计中的应用1-692
1.1人体尺寸百分位数的选择（摘自GB/T 12985—1991）1-692
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/T 10000—2023）1-694
1.3工作空间人体尺寸（摘自GB/T 10000—2023）1-699
1.4工作岗位尺寸设计的原则及其数值（摘自GB/T 14776—1993）1-700
1.4.1工作岗位尺寸设计1-702
1.4.2工作岗位尺寸设计举例1-704
2人体必需和可能的活动空间1-706
2.1人体必需的空间1-706
2.2人手运动的范围1-706
2.3上肢操作时的最佳运动区域1-706
2.4腿和脚运动的范围1-706
3操作者有关尺寸1-707
3.1坐着工作时手工操作的最佳尺寸1-707
3.2工作坐位的推荐尺寸1-708
3.3运输工具的坐位及驾驶室尺寸1-709
3.4站着工作时手工操作的有关尺寸1-709
4手工操作的主要数据1-710
4.1操作种类和人力关系1-710
4.2操纵机构的功能参数及其选择1-712
5照明1-714
6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1-714
7安全隔栅及其他1-715
7.1安全隔栅1-715
7.2梯子（摘自GB 4053.1—2009，GB 4053.2—2009）及防护栏杆（摘自GB 4053.3—2009）1-716
7.3倾斜通道1-718
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1-719
1符合造型要求的结构设计准则1-719
2符合载荷要求的结构设计准则1-720
3符合公差要求的结构设计准则1-725
4符合材料及其相关因素要求的结构设计准则1-727
第12章装运要求及设备基础1-734
1装运要求1-734
1.1包装通用技术条件（摘自GB/T 37400.13—2019）1-734
1.2有关运输要求1-736
2设备基础设计的一般要求1-737
2.1混凝土基础的类型1-738
2.2地脚螺栓1-739
2.3设备和基础的连接方法及适应范围1-740
3垫铁种类、型式、规格及应用1-741
第13章机械设计的巧（新）例与错例1-743
1巧（新）例1-743
1.1利用差动螺旋和锥面摩擦实现用一个手轮完成粗动和微动调节1-743
1.2中华世纪坛传动方案设计1-743
1.3增力离心离合器1-743
1.4利用陀螺效应改进搅拌设备1-743
1.5磁悬浮列车1-743
1.6超磁致伸缩材料1-743
1.7新巧减速器与无级变速器结构1-743
1.7.1四级组合行星减速器1-743
1.7.2起重机回转减速器1-743
1.7.3RV型减速器1-743
1.7.4新颖NN型少齿差传动带轮减速器1-743
1.7.5紧凑型摆线—NGW组合行星减速器1-743
1.7.6平衡式少齿差减速器1-743
1.7.7二级NGWN行星传动轴装式减速器1-743
1.8新巧无级变速器结构1-743
1.8.1蜗轮—NGW行星传动差动无级变速器1-743
1.8.2NGW行星变速器1-743
1.8.3蜗轮—NW行星传动无级变速器1-743
1.9新颖扭矩加载器（用于封闭功率流传动试验台）1-743
1.9.1二级NGWN行星传动电动同步扭矩加载器1-743
1.9.2谐波传动内藏扭力杆式电动同步扭矩加载器1-743
1.10意大利SERVOMECH公司新型电动推杆1-743
1.10.1蜗轮传动电动推拉杆1-743
1.10.2带过载保护的蜗轮传动电动推拉杆1-743
1.10.3同步带传动电动推拉杆1-743
1.11一种电动推拉杆的行程控制装置1-743
1.12小型化、轻量化的结构1-743
1.13延长寿命的结构采用新型非零变位锥齿轮提高齿轮强度和寿命1-743
1.14减小噪声与污染的结构卧式螺旋污泥脱水机带式无级差速器1-743
1.15直角坐标钻臂的工作装置1-743
1.16整机的合理布局1-743
1.17现代轿车自动变速器系统1-743
2错例1-743
2.1引进柴油发动机变螺距气阀弹簧的改进设计1-743
2.2油田抽油机结构改进设计1-743
2.32Z-X型少齿差减速器无轴向定位1-743
2.4麦芽翻拌机少齿差减速器工艺差、结构笨重1-743
2.5双内啮合二齿差行星减速器设计不当1-743
2.6十字轴式万向联轴器（简称万向轴）十字轴总成结构1-743
2.7计算公式可简化的例子1-743
2.8物料抛掷的阻力系数1-743
2.9架空索道承载索滚子链的蠕动1-743
2.10几种不宜用泵串联的问题1-743
2.11板链式输送机串联的设计错误1-743
2.12转运站位置设置的问题1-743
2.13林木生物质粉碎机创新设计1-743
2.14钛液泵轴封的失效原因及改进设计1-743
2.15齿轮减速机构高速轴无法运行1-743
2.16柴油发电机组隔振系统的自激振荡1-743
2.17交变载荷使橡胶联轴器破损1-743
2.18机车轮对拆装时易损伤车轴和轮毂1-743
2.19某电子保险锁结构的改进设计1-743
2.20ZJ-400罗茨真空泵的设计改进1-743
2.21回路构成不合理1-743
2.22重载下的锁紧回路振动1-743
2.23液控单向阀的泄压方式不合理1-743
2.24拉弯机的液压系统1-743
2.25换向回路没注意滑阀的过渡机能1-743
参考文献1-744
第2篇 机械投影图和几何公差
第1章机械制图2-3
1图纸幅面及格式（摘自GB/T 14689—2008）2-6
2标题栏方位、附加符号及投影符号（摘自GB/T 14689—2008）2-7
3标题栏和明细栏（摘自GB/T 10609.1—2008、GB/T 10609.2—2009）2-8
4比例（摘自GB/T 14690—1993）2-9
5字体及其在CAD制图中的规定（摘自GB/T 14691—1993、GB/T 14665—2012）2-9
5.1字体的基本要求2-9
5.2字体示例2-10
5.3CAD制图中字体的要求2-12
5.4图纸标注中常用符号的尺寸及形状2-12
6图线（摘自GB/T 4457.4—2002）及指引线和基准线（摘自GB/T 4457.2—2003）2-14
7剖面区域的表示方法（摘自GB/T 4457.5—2013）2-18
8图样画法2-20
8.1视图（摘自GB/T 17451—1998、GB/T 4458.1—2002）2-20
8.2第一角视图和第三角视图的区别2-25
8.3剖视图和断面图（摘自GB/T 17452—1998、GB/T 4458.6—2002）2-26
8.4图样画法的简化表示法（摘自GB/T 16675.1—2012）2-33
9装配图中零、部件序号及其编排方法（摘自GB/T 4458.2—2003）2-48
10尺寸注法2-50
10.1尺寸注法（摘自GB/T 4458.4—2003）2-50
10.2尺寸注法的简化表示法（摘自GB/T 16675.2—2012）2-55
11尺寸公差与配合的标注（摘自GB/T 4458.5—2003）2-62
11.1公差配合的一般标准2-62
11.2配制配合的标注（GB/T 1801.1—2020）2-63
12圆锥的尺寸和公差注法（摘自GB/T 15754—1995）2-64
13螺纹及螺纹紧固件表示法（摘自GB/T 4459.1—1995）2-66
13.1螺纹的表示方法2-66
13.2螺纹的标记方法2-67
14齿轮、花键表示法（摘自GB/T 4459.2—2003、 GB/T 4459.3—2000）2-69
15弹簧表示法（摘自GB/T 4459.4—2003）2-73
16中心孔表示法（摘自GB/T 4459.5—1999）2-75
17动密封圈表示法（摘自GB/T 4459.8—2009、GB/T 4459.9—2009）2-75
18滚动轴承表示法（摘自GB/T 4459.7—2017）2-79
19齿轮、弹簧的图样格式2-85
19.1齿轮的图样格式（摘自GB/T 4459.2—2003）2-85
19.2弹簧的图样格式（摘自GB/T 4459.4—2003）2-86
20技术要求的一般内容与给出方式（摘自JB/T 5054.2—2000）2-87
21常用几何画法2-89
22几种常见结构的展开图画法2-93
23管路系统的绘制（GB/T 6567.1～ 5—2008）2-96
23.1管路系统的图形符号应遵守的基本原则2-96
23.2管路系统中管路的基本图形符号及标注2-96
23.3管路系统常用元件的图形符号2-98
23.4管路系统常用元件的轴测图画法2-101
第2章极限与配合2-104
1公差、偏差和配合的基础2-104
1.1术语、定义及标注方法（摘自GB/T 1800.1—2020）2-104
1.2极限偏差的确定2-106
1.2.1标准公差数值表（摘自GB/T 1800.1—2020）2-107
1.2.2孔和轴的基本偏差数值（摘自GB/T 1800.1—2020）2-108
1.2.3尺寸标注和公差带计算示例2-111
2公差与配合的选择2-112
2.1基准制的选择2-112
2.2标准公差等级和公差带的选择2-113
2.2.1标准公差等级的选择2-113
2.2.2公差带代号的选择（摘自GB/T 1800.1—2020）2-117
2.3配合的确定和配合制的选择2-117
2.3.1配合制选择注意事项2-117
2.3.2依据经验确定特定配合（摘自GB/T 1800.1—2020）2-118
2.3.3依据计算确定特定配合（摘自GB/T 1800.1—2020）2-119
2.4配合特性及基本偏差的应用2-119
2.5公差配合应用实例2-124
2.6孔与轴的极限偏差数值（摘自GB/T 1800.2—2020）2-126
3一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差（摘自GB/T 1804—2000）2-157
3.1线性和角度尺寸的一般公差的概念2-157
3.2一般公差的公差等级和极限偏差数值2-158
3.3一般公差的标注2-159
4在高温或低温工作条件下装配间隙的计算2-159
5圆锥公差与配合2-160
5.1圆锥公差（摘自GB/T 11334—2005）2-160
5.1.1适用范围2-160
5.1.2术语、定义及图例2-160
5.1.3圆锥公差的项目和给定方法2-161
5.1.4圆锥公差的数值2-161
5.2圆锥配合（摘自GB/T 12360—2005）2-164
5.2.1适用范围2-164
5.2.2术语及定义2-164
5.2.3圆锥配合的一般规定2-166
5.2.4内、外圆锥轴向极限偏差的计算2-166
第3章几何公差2-170
1术语与定义（摘自GB/T 1182—2018、GB/T 4249—2018、GB/T 16671—2018、GB/T 18780.1—2002、GB/T 17851—2022）2-170
2几何公差的符号及其标注（摘自GB/T 1182—2018）2-174
3几何公差带的定义、标注和解释（摘自GB/T 1182—2018）2-186
4几何公差的选择2-201
5几何公差的公差值或数系表及应用举例2-230
5.1直线度、平面度公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-230
5.2圆度、圆柱度公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-232
5.3同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-233
5.4平行度、垂直度、倾斜度公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-234
5.5形位公差未注公差值（摘自GB/T 1184—1996）2-235
第4章表面结构2-237
1概述2-237
1.1表面结构的概念2-237
1.2表面结构标准体系2-237
2表面结构参数及其数值2-238
2.1表面结构参数2-238
2.1.1评定表面结构的轮廓参数（摘自GB/T 3505—2009）2-239
2.1.2基本术语和表面结构参数的新旧标准对照2-244
2.1.3表面粗糙度参数数值及取样长度 lr与评定长度 ln 数值（摘自GB/T 1031—2009）2-245
2.2轮廓法评定表面结构的规则和方法（摘自GB/T 10610—2009）2-246
2.2.1参数测定2-246
2.2.2测得值与公差极限值相比较的规则2-247
2.2.3参数评定2-247
2.2.4用触针式仪器检验的规则和方法2-248
3产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法（摘自GB/T 131—2006）2-249
3.1标注表面结构的方法2-249
3.2表面结构要求图形标注的新旧标准对照2-256
3.3表面结构代号的含义及表面结构要求的标注示例2-257
4表面结构参数的选择2-259
4.1表面粗糙度对零件功能的影响2-259
4.2表面粗糙度参数的选择2-261
4.3表面粗糙度参数值的选择2-261
4.3.1选用原则2-261
4.3.2表面粗糙度参数值选用实例2-262
第5章孔间距偏差2-272
1孔间距偏差的计算公式和图示2-272
1.1孔间距偏差的计算公式2-272
1.2螺栓连接中心距和孔中心距误差变化图解2-273
2按直接排列孔间距允许偏差2-274
2.1连接形式及特性2-274
2.2一般精度用孔的孔间距允许偏差2-275
2.3精确用孔的孔间距允许偏差2-275
3按圆周分布的孔间距允许偏差2-276
3.1用两个以上的螺栓及螺钉连接的孔间距允许偏差2-276
3.2用两个螺栓或螺钉及任意数量螺栓连接的孔间距允许偏差2-278
3.3用任意数量螺钉连接的孔间距允许偏差2-280
第6章产品标注实例2-282
1典型零件标注实例2-282
1.1减速器输出轴2-282
1.2减速器箱座2-283
1.3减速器箱体2-284
1.4圆柱齿轮2-284
1.5齿轮轴2-286
2几何公差标注错例比较分析2-286
参考文献2-291
第3篇 常用机械工程材料
第1章机械设计中的材料选用3-3
1工程材料体系及选材判据3-3
1.1工程材料选材“菜单”3-3
1.2选材策略及材料特性指数导出方法示例3-4
1.3常用选材判据表-材料特性指数的表达式3-5
2材料特性数据概览图3-10
2.1弹性模量柱状图3-10
2.2弹性模量与密度（E-ρ图）3-10
2.3失效强度与密度（σf-ρ图）3-11
2.4弹性模量与失效强度（E-σf图）3-12
2.5比模量与比强度（E/ρ-σf/ρ图）3-13
2.6钢铁材料强度与伸长率的基本关系（A-Rm图）3-13
2.7断裂韧性与弹性模量（K1C-E图）——防断设计3-14
2.8断裂韧性与失效强度（K1C-σf图）——损伤容限设计3-15
2.9损耗系数与弹性模量（η-E图）——抗振设计3-15
2.10热导率与电阻率（λ-ρe图）3-16
2.11热导率与热扩散率（λ-a图）——传热设计3-18
2.12热胀系数与热导率（α-λ图）——防热变形设计3-18
2.13热胀系数与弹性模量（α-E图）——热应力设计校核3-19
2.14各类材料最高工作温度柱状图3-20
2.15摩擦系数-磨损率常数-硬度（μ-ka-H图）——抗磨损设计3-21
2.16各类材料大致成本柱状图3-23
2.17弹性模量-单位体积相对成本（E-CV，R图）——最低成本设计3-23
2.18失效强度-单位体积相对成本（σf-CV，R图）——材料成本核算3-24
2.19材料的生产能耗与碳排量（Hm-ECO2图）——生态特性3-25
3材料选用过程示例3-25
3.1承压工件选材3-25
3.2振动测试台用刚性高阻尼材料的选择3-27
3.3柔性关节3-29
3.4多重约束条件下选材案例——活塞连杆3-29
4材料订购技术条件与质量检验3-31
4.1技术条件要素及确定方法3-32
4.2外观及包装运输等一般要素3-32
4.3材料及制品的质量检验标准3-32
4.3.1理化分析方法3-32
4.3.2金属力学性能试验方法3-33
4.3.3金属工艺性能试验方法3-34
4.3.4金相检验和腐蚀及防护试验方法3-35
4.3.5金属无损检验方法3-36
第2章黑色金属材料3-37
1钢铁材料的分类及表示方法3-37
钢铁产品牌号中化学元素的符号（摘自GB/T 221—2008）3-38
钢铁产品牌号表示方法（摘自GB/T 221—2008等）3-38
金属材料力学性能代号及其含义3-43
2钢铁材料的技术条件3-45
2.1压力加工钢3-45
碳素结构钢（摘自GB/T 700—2006）3-45
优质碳素结构钢（摘自GB/T 699—2015）和锻件用碳素结构钢（摘自GB/T 17107—1997）3-46
低合金高强度结构钢（摘自GB/T 1591—2018）3-51
合金结构钢（摘自GB/T 3077—2015）和锻件用合金结构钢（摘自GB/T 17107—1997）3-54
弹簧钢（摘自GB/T 1222—2016）3-75
轴承钢（摘自GB/T 18254—2016）3-79
工模具钢（摘自GB/T 1299—2014）3-80
大型轧辊锻件用钢（摘自JB/T 6401—2017）3-93
不锈钢（摘自GB/T 1220—2007）3-96
耐热钢（摘自GB/T 1221—2007）3-108
大型不锈钢、耐酸钢、耐热钢锻件的化学成分和力学性能（摘自JB/T 6398—2018）3-115
耐候结构钢（摘自GB/T 4171—2008）3-117
2.2铸钢3-118
一般工程用铸造碳钢件（摘自GB/T 11352—2009）3-118
焊接结构用铸钢件（摘自GB/T 7659—2010）3-119
奥氏体锰钢铸件（摘自GB/T 5680—2023）3-120
大型低合金钢铸件（摘自JB/T 6402—2018）3-121
通用耐蚀钢铸件（摘自GB/T 2100—2017）3-123
一般用途耐热钢及合金铸件（摘自GB/T 8492—2024）3-125
2.3铸铁3-126
灰铸铁件（摘自GB/T 9439—2023）3-126
球墨铸铁件（摘自GB/T 1348—2019）3-129
可锻铸铁件（摘自GB/T 9440—2010）3-133
蠕墨铸铁件（摘自GB/T 26655—2022）3-135
抗磨白口铸铁件（摘自GB/T 8263—2010）3-137
耐热铸铁件（摘自GB/T 9437—2009）3-138
高硅耐蚀铸铁件（摘自GB/T 8491—2009）3-139
3钢材3-140
3.1钢板3-140
常用钢板、钢带的标准摘要3-140
热轧钢板和钢带的尺寸及允许偏差（摘自GB/T 709—2019）3-143
冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差（摘自GB/T 708—2019）3-143
承压设备用钢板和钢带（摘自GB/T 713.1—2023～GB/T 713.7—2023）3-145
连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带（摘自GB/T 2518—2019）3-158
不锈钢冷轧、热轧钢板和钢带（摘自GB/T 3280—2015、GB/T 4237—2015）3-166
耐热钢钢板和钢带（摘自GB/T 4238—2015）3-180
热轧花纹钢板及钢带（摘自GB/T 33974—2017）3-186
3.2型钢3-187
热轧钢棒的尺寸及理论重量（摘自GB/T 702—2017）3-187
热轧弹簧扁钢的截面形状、尺寸及允许偏差（摘自GB/T 1222—2016）3-192
优质结构钢冷拉钢材（摘自GB/T 3078—2019）3-194
热轧型钢（摘自GB/T 706—2016）3-196
热轧不等边角钢3-199
热轧槽钢3-202
热轧工字钢3-203
热轧H型钢和剖分T型钢（摘自GB/T 11263—2017）3-204
通用冷弯开口型钢（摘自GB/T 6723—2017）3-211
结构用冷弯空心型钢（摘自GB/T 6728—2017）3-220
汽车用冷弯型钢（摘自GB/T 6726—2008）3-228
起重机用钢轨（摘自YB/T 5055—2014）3-232
铁路用热轧钢轨（摘自GB/T 2585—2021）3-233
热轧轻轨（摘自GB/T 11264—2012）3-235
轻轨用接头夹板（摘自GB/T 11265—1989）3-236
重轨用鱼尾板（摘自GB/T 185—1963、GB/T 184—1963）3-237
3.3钢管3-238
焊接钢管尺寸及单位长度重量（摘自GB/T 21835—2008）3-238
低压流体输送用焊接钢管（摘自GB/T 3091—2015）3-241
直缝电焊钢管（摘自GB/T 13793—2016）3-243
传动轴用电焊钢管（摘自YB/T 5209—2020）3-243
流体输送用不锈钢焊接钢管（摘自GB/T 12771—2019）3-244
无缝钢管尺寸、重量（摘自GB/T 17395—2008）3-246
结构用和流体输送用不锈钢无缝钢管（摘自GB/T 14975—2012、GB/T 14976—2012）3-254
结构用和输送流体用无缝钢管（摘自GB/T 8162—2018、GB/T 8163—2018）3-257
汽车半轴套管用无缝钢管（摘自YB/T 5035—2020）3-261
冷拔或冷轧精密无缝钢管（摘自GB/T 3639—2021）3-262
冷拔异型钢管（摘自GB/T 3094—2012）3-266
矩形钢管（代号D-2）3-268
3.4钢丝3-272
冷拉圆钢丝、方钢丝、六角钢丝尺寸、重量（摘自GB/T 342—2017）3-272
一般用途低碳钢丝（摘自YB/T 5294—2009）3-273
优质碳素结构钢丝（摘自YB/T 5303—2010）3-274
合金结构钢丝（摘自YB/T 5301—2010）3-275
冷拉碳素弹簧钢丝（摘自GB/T 4357—2022）3-275
重要用途碳素弹簧钢丝（摘自YB/T 5311—2010）3-278
淬火-回火弹簧钢丝（摘自GB/T 18983—2017）3-278
不锈钢丝（摘自GB/T 4240—2019）3-281
高电阻电热合金（摘自GB/T 1234—2012）3-284
4各国（地区）黑色金属材料牌号近似对照（参考）3-287
4.1各国（地区）结构用钢牌号对照3-287
4.2各国（地区）工模具钢牌号对照3-287
4.3各国（地区）不锈钢和耐热钢牌号对照3-287
4.4各国（地区）铸钢牌号对照3-287
4.5各国（地区）铸铁牌号对照3-287
第3章有色金属材料3-288
1铸造有色合金3-288
铸造有色金属及其合金牌号表示方法示例（摘自GB/T 8063—2017）3-288
铸造铜合金（摘自GB/T 1176—2013）3-289
压铸铜合金（摘自GB/T 15116—2023）3-295
铸造铝合金（摘自GB/T 1173—2013）3-295
压铸铝合金（摘自GB/T 15115—2023）3-298
铸造锌合金（摘自GB/T 1175—2018）3-298
压铸锌合金（摘自GB/T 13818—2024）3-299
铸造钛及钛合金（摘自GB/T 15073—2014）3-299
铸造镁合金（摘自GB/T 1177—2018）3-300
铸造轴承合金（摘自GB/T 1174—2022）3-302
2有色金属加工产品3-306
2.1铜及铜合金加工产品3-306
铜及铜合金板材（摘自GB/T 2040—2017）3-306
铜及铜合金带材（摘自GB/T 2059—2017）3-310
各种牌号黄铜密度和理论重量换算系数3-313
铜及铜合金拉制管牌号、状态、规格和力学性能（摘自GB/T 1527—2017）3-314
铜及铜合金挤制管（摘自YS/T 662—2018）3-316
铜及铜合金拉制棒（摘自GB/T 4423—2020）3-316
铜及铜合金挤制棒（摘自YS/T 649—2018）3-320
铜碲合金棒（摘自YS/T 648—2019）3-322
常用铜及铜合金线材的规格和力学性能（摘自GB/T 21652—2017） 3-323
加工铜材牌号的特性与用途3-332
2.2铝及铝合金加工产品3-336
变形铝及铝合金状态代号（摘自GB/T 16475—2023）3-336
铝及铝合金板、带材牌号、厚度及力学性能（摘自GB/T 3880.2—2012）3-338
铝及铝合金拉（轧）制无缝管牌号、状态、规格及力学性能（摘自GB/T 6893—2022）3-367
铝及铝合金挤压棒材牌号、状态、规格及力学性能（摘自GB/T 3191—2019）3-370
铝及铝合金花纹板（摘自GB/T 3618—2006）3-374
铝及铝合金压型板（摘自GB/T 6891—2018）3-376
常用冷拉铝及铝合金管规格（摘自GB/T 4436—2012）3-377
常用热挤压铝及铝合金管规格（摘自GB/T 4436—2012）3-377
铝及铝合金冷拉正方形、矩形管规格（摘自GB/T 4436—2012）3-378
等边角铝型材3-378
不等边角铝型材3-380
槽铝型材3-383
铝及铝合金加工产品的性能特点与用途3-385
2.3钛及钛合金加工产品3-388
钛及钛合金牌号和化学成分（摘自GB/T 3620.1—2016）3-388
钛及钛合金产品状态代号（摘自GB/T 34647—2017）3-396
钛及钛合金制件热处理（摘自GB/T 37584—2019）3-396
钛及钛合金板材规格及力学性能（摘自GB/T 3621—2022）3-398
钛及钛合金管规格力学性能（摘自GB/T 3624—2023）3-402
钛及钛合金焊接管（GB/T 26057—2010）3-403
钛及钛合金挤压管（GB/T 26058—2010）3-404
2.4变形镁及镁合金3-406
变形镁及镁合金牌号和化学成分（摘自GB/T 5153—2016）3-406
变形镁及镁合金牌号的命名规则（摘自GB/T 5153—2016）3-411
镁及镁合金板、带材（GB/T 5154—2022 ）3-411
镁合金热挤压棒材（GB/T 5155—2022 ）3-413
镁合金热挤压型材（GB/T 5156—2022）3-415
3其他有色金属材料3-416
3.1铅及铅合金3-416
常用铅及铅锑合金板、管的化学成分（摘自GB/T 1470—2014、GB/T 1472—2014）3-416
铅及铅锑合金板（摘自GB/T 1470—2014）3-417
铅及铅锑合金管（摘自GB/T 1472—2014）3-417
3.2镍及镍合金3-418
加工镍及镍合金牌号和化学成分（GB/T 5235—2021）3-418
镍及镍合金棒（GB/T 4435—2010）3-422
镍及镍合金管（GB/T 2882—2023）3-423
镍及镍合金板（GB/T 2054—2023）3-424
3.3锌及锌合金3-425
锌及锌合金棒材和型材（YS/T 1113—2016）3-425
锌及锌合金线材（YS/T 1351—2020）3-427
第4章非金属材料3-429
1常用非金属材料种类3-429
2橡胶及其制品3-429
2.1常用橡胶品种、特点和用途3-429
2.2橡胶的综合性能3-431
通用橡胶的综合性能3-431
特种橡胶的综合性能3-432
2.3橡胶制品3-433
工业用橡胶板（摘自GB/T 5574—2008）3-433
设备防腐衬里用橡胶板（摘自GB/T 18241.1—2014）3-434
压缩空气用织物增强橡胶软管（摘自 GB/T 1186—2016）3-435
输水、通用橡胶软管（摘自HG/T 2184—2008）3-435
耐稀酸碱橡胶软管（摘自HG/T 2183—2014）3-436
油基或水基流体适用的织物增强液压型橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 15329—2019）3-437
油基或水基流体适用的钢丝缠绕增强外覆橡胶液压型橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 10544—2013）3-438
在2.5MPa及以下压力下输送液态或气态液化石油气（LPG）和天然气的橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 10546—2013）3-439
岸上排吸油橡胶软管 （摘自HG/T 3038—2008）3-440
计量分配燃油用橡胶和塑料软管及软管组合件（摘自HG/T 3037—2019）3-441
输送无水氨用橡胶软管及软管组合件规范（摘自GB/T 16591—2013）3-442
焊接和切割用橡胶软管（摘自GB/T 2550—2007）3-442
饱和蒸汽用橡胶软管及软管组合件（摘自HG/T 3036—2009）3-442
车辆门窗橡胶密封条（摘自HG/T 3088—1999）3-443
3工程用塑料及制品3-444
3.1塑料组成3-444
3.2塑料分类3-445
3.3工程常用塑料的综合性能、用途及选用3-448
工程常用塑料的综合性能3-448
工程常用塑料的特点和用途3-452
工程常用塑料的选用3-455
3.4硬聚氯乙烯制品3-456
硬聚氯乙烯层压板材 （摘自GB/T 22789.1—2008）3-456
工业用硬聚氯乙烯（PVC-U）管道系统第1部分：管材（摘自GB/T 4219.1—2008）3-456
化工用硬聚氯乙烯管件（摘自QB/T 3802—2009）3-457
3.5软聚氯乙烯制品3-460
软聚氯乙烯压延薄膜和片材 （摘自GB/T 3830—2008）3-460
医用软聚氯乙烯管（摘自GB/T 10010—2009）3-460
3.6聚乙烯制品3-461
聚乙烯（PE）挤出板材的规格及性能 （摘自QB/T 2490—2009）3-461
给水用聚乙烯（PE）管道系统第2部分：管材（摘自 GB/T 13663.2—2018）3-461
3.7聚四氟乙烯制品3-463
聚四氟乙烯板、管、棒的规格3-463
聚四氟乙烯制品的物理力学性能3-463
3.8有机玻璃3-464
浇铸型工业有机玻璃板材 （摘自GB/T 7134—2008）3-464
3.9尼龙制品3-464
尼龙棒材及管材规格（摘自JB/ZQ 4196—2006）3-464
尼龙1010棒材及其他尼龙材料性能（摘自JB/ZQ 4196—2006）3-465
3.10泡沫塑料3-465
泡沫塑料制品的规格、性能及用途3-465
泡沫塑料的物理力学性能3-466
泡沫塑料的化学性能3-466
4玻璃3-467
5陶瓷制品3-467
6石墨制品3-467
7石棉制品3-467
8保温、隔热、吸声材料3-467
9工业用毛毡、帆布3-467
10电气绝缘层压制品3-467
11涂料3-467
12其他非金属材料3-467
第5章其他材料及制品3-468
1高温材料3-468
1.1分类与牌号3-468
1.2高温合金板（带）材（摘自GB/T 25827—2010）3-483
热轧板3-483
冷轧薄板3-483
冷轧带材3-483
热轧压板和冷轧薄板不平度、冷轧带材侧面镰刀弯的要求3-483
1.3高温合金管材（摘自GB/T 28295—2012）3-484
1.4高温合金棒材（摘自GB/T 25828—2010）3-484
1.5高温合金锻件（摘自QJ 2141A—2011）3-485
1.6高温合金丝材（摘自GB/T 25831—2010）3-486
2粉末冶金材料3-487
2.1粉末冶金材料分类和牌号表示方法（摘自GB/T 4309—2009）3-487
2.2粉末冶金结构材料3-488
烧结金属材料（摘自GB/T 19076—2022）3-488
粉末冶金铁基渗铜烧结材料（摘自YS/T 1375—2020）3-502
热处理状态粉末冶金铁基结构材料 （摘自JB/T 3593—1999）3-502
2.3粉末冶金减摩材料3-503
粉末冶金减摩材料类型、特点及应用3-503
粉末冶金含油轴承材料3-504
双金属含油减摩材料3-506
2.4粉末冶金过滤材料3-507
烧结不锈钢过滤元件（摘自GB/T 6886—2017）3-507
烧结金属过滤元件及材料（摘自GBT 6887—2019）3-510
3磁性材料3-514
磁性材料的类型、牌号和用途（摘自 GB/T 2129—2007/IEC 60404-1:2000）3-514
铁钴钒永磁合金（摘自GB/T 14989—2015）3-516
变形永磁钢（摘自GB/T 14991—2016）3-516
4复合材料3-517
4.1复合钢板3-517
不锈钢复合板和钢带3-517
钛-钢复合板（摘自GB/T 8547—2019）3-519
钛-不锈钢复合板（摘自GB/T 8546—2017）3-520
铜-钢复合薄板和带材（摘自GB/T 36162—2018）3-521
铜-钢复合钢板（摘自GB/T 13238—1991）3-522
镍-钢复合板（摘自YB/T 108—1997）3-523
锆-钢复合板（摘自YB/T 108—1997）3-523
塑料薄膜热覆合钢板及钢带（摘自GB/T 40871—2021）3-523
塑料-青铜-钢背三层复合自润滑板材（摘自GB/T 27553.1—2011）3-524
4.2衬里钢管和管件3-524
衬聚四氟乙烯钢管和管件（摘自HG/T 2437—2006）3-524
衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件（摘自HG/T 2437—2006）3-527
4.3玻璃纤维增强热固性塑料（玻璃钢）3-527
玻璃钢的种类、特点和性能3-527
合成树脂及辅助材料3-532
玻璃纤维及制品3-533
玻璃钢主要成形方法、特点及应用3-534
4.4碳纤维增强塑料3-535
碳纤维增强热固性塑料3-535
碳纤维增强热塑性树脂3-536
5工业用网3-536
合成纤维网3-539
机织热镀锌六角形钢丝网3-539
气液过滤网3-539
普通钢板网（摘自QB/T 33275—2016）3-539
预弯成形金属丝编织方孔网（摘自GB/T 13307—2012）3-540
重型钢板网3-542
铝板网3-542
6金属软管3-543
P3型镀锌金属软管（摘自YB/T 5306—2006）3-543
S型钎焊不锈钢金属软管（摘自YB/T 5307—2006）3-543
参考文献3-545
第4篇 机构
第1章机构分析的常用方法4-3
1机构的自由度分析4-3
1.1常用术语的概念4-3
1.2机构的运动简图和机构示意图4-5
1.3机构的自由度分析4-10
1.3.1平面机构自由度分析4-10
1.3.2单闭环空间机构自由度的计算4-10
1.3.3多闭环空间机构及开环机构的自由度的计算4-14
1.3.4空间机构自由度计算例题4-14
1.4平面机构的结构分析4-16
2平面机构的运动分析4-18
2.1机构的位置和构件上某点的轨迹分析4-19
2.2机构的速度与加速度分析4-19
2.2.1CAD图解法（基于CAD的几何法）4-19
2.2.2解析法4-23
2.2.3瞬心法4-23
2.3高副机构的运动分析4-27
2.3.1用高副低代法求解4-27
2.3.2用高副机构直接求解4-28
3平面机构的受力分析4-30
3.1杆组静定条件和构件惯性力的计算4-31
3.2运动副中摩擦力的计算4-32
3.3机构的受力分析4-33
3.3.1CAD图解法4-33
3.3.2用速度杠杆法求平衡力Fp4-34
3.3.3机构动态静力分析的解析法4-35
3.4惯性力的平衡4-36
3.4.1具有不规则形状的转子平衡质量的确定4-37
3.4.2平面机构的平衡4-37
4单自由度机器的动力分析4-41
4.1机器的运动过程和运动方程式4-41
4.2机器运动方程的求解4-41
4.3机器周期性速度波动的调节和飞轮设计4-46
4.3.1机器主轴的平均角速度ωm与运动不均匀系数δ4-46
4.3.2飞轮设计4-46
4.4机械效率的计算4-48
第2章基本机构的设计4-50
1平面连杆机构4-50
1.1四杆机构的结构型式4-50
1.2按传动角设计四杆机构4-51
1.2.1按最小传动角具有最大值的条件设计曲柄摇杆机构4-51
1.2.2按最小传动角设计行程速比系数k=1（φ12=180°）的曲柄摇杆机构4-53
1.2.3按最小传动角具有最大值的条件设计偏置曲柄滑块机构4-53
1.2.4根据最小传动角设计双曲柄机构4-54
1.3按照输入杆与输出杆位置关系设计四杆机构4-54
1.3.1几何法（CAD图解法）4-54
1.3.2分析法4-58
1.4按照连杆位置及连杆点位置综合铰链四杆机构4-61
1.4.1已知连杆三个位置综合铰链四杆机构4-61
1.4.2已知连杆四个位置综合铰链四杆机构4-61
1.4.3圆点曲线及圆心点曲线4-62
1.4.4已知连杆上点的位置综合铰链四杆机构4-63
1.4.5轨迹综合4-64
1.4.6同源机构及其应用4-67
1.4.7直线运动机构4-67
2瞬心线机构及互包络线机构4-68
2.1瞬心线机构的工作特点及设计计算的一般原理4-68
2.2非圆齿轮节线设计4-70
2.2.1再现一个给定自变量的函数的非圆齿轮节线设计4-70
2.2.2偏心圆齿轮与非圆齿轮共轭4-73
2.2.3椭圆-卵形齿轮及卵形齿轮传动4-74
2.3互包络线机构的工作特点4-76
2.4互包络线机构的设计4-77
3凸轮机构4-80
3.1凸轮机构的术语及一般设计步骤4-80
3.2凸轮机构的基本型式及封闭方式4-82
3.3凸轮机构的压力角4-85
3.4基圆半径Rb、圆柱凸轮最小半径Rmin和滚子半径Rr4-86
3.4.1基圆半径Rb对凸轮机构的影响4-86
3.4.2确定Rb、Rmin的方法4-86
3.4.3滚子半径Rr的确定4-89
3.5从动件运动规律及其方程式4-90
3.5.1从动件运动规律4-90
3.5.2基本运动规律的参数曲线4-92
3.5.3常用组合运动规律方程式应用4-94
3.6滚子从动件凸轮工作轮廓的设计4-100
3.6.1CAD图解法4-100
3.6.2解析法4-102
3.7平底从动件盘形凸轮工作轮廓的设计4-107
3.8圆弧凸轮（偏心轮）工作轮廓的设计4-110
3.9凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图4-111
3.9.1凸轮及滚子结构4-111
3.9.2常用材料4-114
3.9.3强度校核及许用应力4-114
3.9.4凸轮精度及表面粗糙度4-115
3.9.5凸轮工作图4-115
4分度凸轮机构4-117
4.1分度凸轮机构的性能及其运动参数4-117
4.2弧面（滚子齿式）分度凸轮机构4-117
4.2.1基本结构和工作原理4-117
4.2.2弧面分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-119
4.2.3弧面分度凸轮的工作曲面设计及其实例计算4-121
4.2.4弧面分度凸轮机构的动力学计算4-124
4.2.5弧面分度凸轮机构主要零件的材料、热处理与技术要求4-126
4.2.6弧面分度凸轮机构的结构设计要点4-126
4.2.7弧面分度凸轮机构的主要零部件图实例4-126
4.2.8弧面分度凸轮分度箱4-128
4.3圆柱分度凸轮机构4-128
4.3.1工作原理和主要类型4-128
4.3.2圆柱分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-129
4.3.3圆柱分度凸轮的工作轮廓设计4-131
4.3.4圆柱分度凸轮机构主要零件的材料、技术要求及结构设计要点4-131
4.3.5圆柱分度凸轮轮廓曲面展开为平面矩形时的设计计算4-132
4.4共轭（平行）分度凸轮机构4-133
4.4.1基本结构和工作原理4-133
4.4.2共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸4-133
4.4.3用CAD图解法绘制凸轮的理论廓线和工作廓线4-137
4.4.4共轭盘形分度凸轮机构凸轮廓线的解析法计算4-138
4.4.5共轭（平行）分度凸轮分度箱4-140
5棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和针轮机构4-141
5.1棘轮机构4-141
5.1.1常用形式4-141
5.1.2设计要点4-142
5.2槽轮机构4-143
5.2.1工作原理及形式4-143
5.2.2槽轮机构的几何尺寸和主要运动参数的计算（均布径向槽）4-145
5.2.3槽轮机构的动力性能4-148
5.3不完全齿轮机构4-149
5.3.1基本形式与啮合特性4-149
5.3.2设计参数的计算4-151
5.3.3不完全齿轮机构的设计计算公式及工作图4-154
5.4针轮机构4-156
5.4.1针轮机构的主要类型和特点4-156
5.4.2针轮机构的设计计算4-157
6斜面机构与螺旋机构4-158
6.1斜面机构的特性指标与计算公式4-158
6.2螺旋机构4-160
6.2.1螺旋机构的特性指标4-161
6.2.2螺旋机构传动型式4-161
6.3参数选择4-162
7液压（气）缸机构的运动设计4-162
7.1参数计算4-162
7.2参数选择4-163
7.3运动设计4-164
第3章组合机构的分析与设计4-166
1基本机构的主要组合型式4-166
2凸轮-连杆组合机构4-167
2.1固定凸轮-连杆组合机构4-167
2.2转动凸轮-连杆组合机构4-169
2.3联动凸轮-连杆组合机构4-171
3齿轮-连杆组合机构4-172
3.1行星轮系与Ⅱ级杆组的组合机构4-172
3.2四杆机构与周转轮系的组合机构4-175
3.3五杆机构与齿轮机构的组合机构4-181
4凸轮-齿轮组合机构4-183
4.1输出件实现周期性变速运动的凸轮-齿轮组合机构4-183
4.2实现轨迹要求的凸轮-齿轮组合机构4-185
4.3输出件实现周期性停歇的凸轮-齿轮组合机构4-186
5具有挠性件的组合机构4-187
5.1同步带-连杆组合机构4-187
5.2差动式同步带-连杆组合机构4-187
6印刷机递纸机构与结构设计工程案例4-188
第4章机构参考图例4-199
1匀速转动机构4-199
1.1定传动比匀速转动机构4-199
1.1.1平行四边形机构（对边杆长分别相等）4-199
1.1.2平行四边形机构（多输出轴）4-199
1.1.3平行四边形机构（两轴距可变）4-200
1.1.4双转块机构4-200
1.1.5平行四边形机构（用于电力机车）4-200
1.1.6开口齿轮传动机构4-201
1.1.7带式行星传动机构4-201
1.1.8少齿差行星减速机构4-201
1.1.93K型行星机构4-202
1.1.10活齿减速器4-202
1.1.11谐波传动机构4-202
1.2有级变速机构4-204
1.3无级变速机构4-204
2非匀速转动机构4-204
2.1反平行四边形机构4-204
2.2双曲柄机构4-205
2.3用于刨床的旋转导杆机构4-205
2.4用于联轴器的旋转导杆机构4-205
2.5两相交轴间的传动机构（万向联轴器）4-206
2.6用于纺丝机的齿轮凸轮组合卷绕机构4-206
2.7两齿轮连杆组合机构4-206
3往复运动机构4-207
3.1往复移动从动件凸轮机构4-207
3.2往复螺旋槽圆柱凸轮机构4-207
3.3自动走刀圆柱凸轮机构4-208
3.4凸轮-连杆组合机构4-208
3.5缫丝机导丝机构4-208
3.6曲柄移动导杆机构（正弦机构）4-209
3.7斜面凸轮往复机构4-209
3.8带挠性构件的往复运动机构4-209
3.9行星齿轮简谐运动机构4-210
3.10曲柄摇杆机构4-210
3.11翻板机构4-210
3.12渣口堵塞机构4-211
3.13汽车前轮转向机构4-211
3.14飞机起落架机构4-211
3.15门的开闭机构4-212
3.16电风扇摇头机构4-213
3.17汽车风窗刮水器机构4-213
3.18矿山井下坑道气动碰杆风门装置4-213
3.19矿井罐笼摇台稳罐联动装置4-214
4急回机构4-215
4.1偏置曲柄滑块机构4-215
4.2曲柄导杆机构4-215
4.3双导杆滑块机构4-216
4.4摇块机构4-216
4.5六杆急回机构4-216
5行程放大机构4-217
5.1齿轮齿条机构4-217
5.2扩大行程的六杆机构4-217
5.3压缩机机构4-218
5.4复式滑轮组增大行程机构4-218
5.5叉车门架提升机构4-218
5.6双面凸轮增大行程机构4-218
5.7滑块增大行程机构4-219
5.8摆动角增大机构4-219
5.9宽摆角机构4-219
6可调行程机构4-220
6.1螺旋调节机构4-220
6.2偏心调节机构4-220
6.3连杆调节机构4-221
6.4回转角可调的机构4-222
6.5机架长度可调的棘轮调节机构4-222
6.6转位角可调的间歇转动机构4-223
《机械设计手册》第七版共6卷，涵盖了机械常规设计的所有内容。其中第1卷包括一般设计资料，机械制图和几何公差，常用机械工程材料，机构。 本手册具有权威实用、内容齐全、简明便查的特点。突出实用性，从机械设计人员的角度考虑，合理安排内容取舍和编排体系；强调准确性，数据、资料主要来自标准、规范和其他权威资料，设计方法、公式、参数选用经过长期实践检验，设计举例来自工程实践；反映先进性，增加了许多适合我国国情、具有广阔应用前景的新材料、新方法、新技术、新工艺和新产品。本手册可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考使用。
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