機械設計手冊 第六版 第一卷 機械設計基礎資料 聞邦椿 主編

機械設計手冊 第6版 第1卷 作者： 聞邦椿 著(zhù) 出版時(shí)間： 2018 內容簡(jiǎn)介 本版手冊是在前5版手冊的基礎上吸收并總結了國內外機械工程設計領(lǐng)域中的新標準、新材料、新工藝、新結構、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新設計理論與方法，并配合我國創(chuàng )新驅動(dòng)戰略的需求撰寫(xiě)而成的。本版手冊全面系統地介紹了常規設計、機電一體化設計、機電系統控制、現代設計與創(chuàng )新設計方法及其應用等內容，具有體系新穎、內容現代、凸顯創(chuàng )新、系統全面、信息量大、實(shí)用可靠及簡(jiǎn)明便查等特點(diǎn)。 本版手冊分為7卷55篇，內容有：機械設計基礎資料、機械零部件設計（連接、緊固與傳動(dòng)）、機械零部件設計（軸系、支承與其他）、流體傳動(dòng)與控制、機電一體化與控制技術(shù)、現代設計與創(chuàng )新設計等。 本卷為第1卷，主要內容有：常用設計資料和數據，機械制圖與機械零部件精度設計、機械工程材料、機械零部件結構設計等。 本版手冊可供從事機械設計、制造、維修及相關(guān)工程技術(shù)人員作為工具書(shū)使用，也可供大專(zhuān)院校的相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生使用和參考。 目錄 第1篇 常用設計資料和數據 第1章 常用符號和數據 1 常用符號1-3 1.1 常用字母1-3 1.2 國內和國外部分標準代號1-4 1.3 數學(xué)符號1-5 1.4 化學(xué)元素符號1-9 2 常用數據表1-10 2.1 金屬硬度與強度換算1-10 2.2 常用材料的物理性能1-21 2.3 常用材料及物體的摩擦因數1-25 2.4 機械傳動(dòng)效率的概略值1-28 2.5 常用物理量常數1-29 3 優(yōu)先數和優(yōu)先數系1-29 3.1 術(shù)語(yǔ)與定義1-30 3.1.1 優(yōu)先數系1-30 3.1.2 系列代號1-31 3.2 系列的種類(lèi)1-31 3.3 優(yōu)先數的計算與序號 N的運用1-33 3.4 系列選擇原則1-33 3.5 優(yōu)先數和優(yōu)先數系的應用示例1-34 第2章 計量單位和單位換算 1 國際單位制（SI）單位1-37 2 可與國際單位制單位并用的我國法定計量單位1-38 3 常用物理量符號及其法定單位1-39 4 計量單位換算1-41 第3章 常用數數公式 1 代數1-43 1.1 二項式公式、多項式公式和因式分解1-43 1.1.1 二項式公式1-43 1.1.2 多項式公式1-43 1.1.3 因式分解1-43 1.2 指數和根式1-43 1.2.1 指數1-43 1.2.2 根式1-43 1.3 對數1-43 1.3.1 運算法則1-43 1.3.2 常用對數和自然對數1-44 1.4 不等式1-44 1.4.1 代數不等式1-44 1.4.2 三角不等式1-44 1.4.3 含有指數、對數的不等式1-44 1.5 代數方程1-44 1.5.1 一元方程的解1-44 1.5.2 一次方程組的解1-45 1.6 級數1-45 1.6.1 等差級數1-45 1.6.2 等比級數1-45 1.6.3 一些級數的前 n項和1-45 1.6.4 一些特殊級數的和1-45 1.6.5 二項級數1-45 1.6.6 指數函數和對數函數的冪級數展開(kāi)式1-46 1.6.7 三角函數和反三角函數的冪級數展開(kāi)式1-46 1.6.8 雙曲函數和反雙曲函數的冪級數展開(kāi)式1-46 1.7 復數和傅里葉級數1-47 1.7.1 復數1-47 1.7.2 傅里葉級數1-47 1.8 行列式和矩陣1-48 1.8.1 行列式1-48 1.8.2 行列式的性質(zhì)1-49 1.8.3 矩陣1-49 1.8.4 矩陣的運算1-51 1.8.5 初等變換、初等方陣及其關(guān)系1-52 1.8.6 等價(jià)矩陣和矩陣的秩1-54 1.8.7 分塊矩陣1-54 1.9 線(xiàn)性方程組1-55 1.9.1 線(xiàn)性方程組的基本概念1-55 1.9.2 線(xiàn)性方程組解的判定1-55 1.9.3 線(xiàn)性方程組求解的消元法1-55 2 三角函數與雙曲函數1-56 2.1 三角函數1-56 2.1.1 三角函數間的關(guān)系1-56 2.1.2 和差角公式1-56 2.1.3 和差化積公式1-56 2.1.4 積化和差公式1-56 2.1.5 倍角公式1-56 2.1.6 半角公式1-57 2.1.7 正弦和余弦的冪1-57 2.1.8 三角形1-57 2.2 反三角函數間的關(guān)系1-57 2.3 雙曲函數1-58 2.3.1 雙曲函數間的關(guān)系1-58 2.3.2 反雙曲函數的對數表達式1-58 2.3.3 雙曲函數和三角函數的關(guān)系1-58 3 平面曲線(xiàn)與空間圖形1-58 3.1 坐標系及坐標變換1-58 3.2 常用曲線(xiàn)1-59 3.3 立體圖形計算公式1-64 4 微分1-66 4.1 特殊極限值1-66 4.2 導數1-67 4.2.1 導數符號1-67 4.2.2 求導法則1-67 4.2.3 基本導數公式1-67 4.2.4 簡(jiǎn)單函數的高階導數公式1-68 4.3 泰勒公式和馬克勞林公式1-68 4.4 曲線(xiàn)形狀的導數特征1-68 4.5 曲率和曲率中心1-70 4.6 曲線(xiàn)的切線(xiàn)和法線(xiàn)1-70 5 積分1-70 5.1 不定積分1-70 5.1.1 不定積分法則1-70 5.1.2 常用換元積分法1-70 5.1.3 基本積分公式1-70 5.1.4 有理函數的積分1-71 5.1.5 無(wú)理函數的積分1-72 5.1.6 超越函數的積分1-73 5.2定積分和反常積分1-75 5.2.1 定積分一般公式1-75 5.2.2 反常積分1-76 5.2.3 重要定積分和反常積分公式1-76 6 常微分方程1-77 6.1 一階常微分方程1-77 6.2 二階常微分方程1-80 7 拉普拉斯變換1-82 7.1 拉普拉斯變換及逆變換1-82 7.2 拉普拉斯變換的性質(zhì)1-82 7.3 拉普拉斯變換表1-82 7.4 拉普拉斯逆變換表1-84 7.5 拉普拉斯變換的應用1-85 7.5.1 常系數線(xiàn)性微分方程的定解問(wèn)題1-85 7.5.2 線(xiàn)性定常系統的傳遞函數1-85 8Z變換1-86 8.1Z變換及逆變換1-86 8.2Z變換的性質(zhì)1-86 8.3Z變換表1-86 8.4Z逆變換表1-89 第4章 常用力學(xué)公式 1 靜力學(xué)基本公式1-91 2 運動(dòng)學(xué)基本公式1-95 3 動(dòng)力學(xué)基本公式1-99 4 點(diǎn)的應力、應變狀態(tài)分析和強度理論1-108 5 平面圖形幾何性質(zhì)的計算公式1-112 6 桿件的強度和剛度計算公式1-119 7 桿系結構的內力、應力和位移計算公式1-144 8 薄板小撓度彎曲時(shí)的應力與位移計算公式（線(xiàn)彈性范圍）1-147 9 薄殼的內力與位移計算公式（線(xiàn)彈性范圍）1-156 10 厚殼的應力、位移計算公式和強度設計公式1-164 11 旋轉圓筒和旋轉圓盤(pán)的應力和位移計算公式1-165 12 接觸問(wèn)題的應力、位移計算公式和強度計算1-167 12.1 接觸面上的應力和位移的計算公式1-167 12.2 接觸強度計算1-171 13 構件的穩定性計算公式1-173 14 靜態(tài)應變測量計算公式1-185 參考文獻 1-189 第2篇 機械制圖與機械零部件精度設計 第1章 機械制圖 1 概述2-3 2 通用性規定2-4 2.1 圖紙幅面和格式2-4 2.1.1 圖紙幅面2-4 2.1.2 圖紙邊框格式及尺寸2-5 2.1.3 圖幅分區及對中符號、方向符號2-5 2.2 標題欄及明細欄2-6 2.2.1 標題欄的放置位置、格式和尺寸2-6 2.2.2 明細欄的格式2-6 2.3 比例2-8 2.3.1 術(shù)語(yǔ)和定義2-8 2.3.2 比例系列2-8 2.3.3 比例的標注方法2-8 2.4 字體及其在CAD制圖中的規定2-8 2.4.1 字體的基本要求2-8 2.4.2 字體示例2-9 2.4.3 CAD制圖中字體的要求2-9 2.5 圖線(xiàn)畫(huà)法及其在CAD制圖中的規定2-10 2.5.1 圖線(xiàn)的術(shù)語(yǔ)和定義2-10 2.5.2 圖線(xiàn)的寬度、形式和應用2-10 2.5.3 圖線(xiàn)畫(huà)法2-15 2.5.4 CAD制圖中圖線(xiàn)的結構2-15 2.5.5 指引線(xiàn)和基準線(xiàn)的基本規定2-15 2.6 剖面區域表示法2-19 2.6.1 常用的金屬材料剖面區的剖面或截面表示法2-19 2.6.2 特殊材料的表示2-19 3 圖樣畫(huà)法2-19 3.1 第一角投影法和第三角投影法2-19 3.2 視圖2-22 3.2.1 視圖選擇2-22 3.2.2 視圖分類(lèi)和畫(huà)法2-23 3.2.3 視圖的其他表示法2-24 3.3 剖視圖和斷面圖2-27 3.3.1 剖視圖2-27 3.3.2 斷面圖2-32 3.4 簡(jiǎn)化畫(huà)法和規定畫(huà)法2-34 3.4.1 簡(jiǎn)化畫(huà)法2-34 3.4.2 規定畫(huà)法2-38 3.5 尺寸標注2-39 3.5.1 基本規則2-39 3.5.2 尺寸注法的一般規定2-40 3.5.3 簡(jiǎn)化注法2-45 3.6 尺寸公差與配合注法2-49 3.6.1 公差與配合的一般標注2-49 3.6.2 配制配合的標注2-51 3.7 裝配圖中零部件序號及其編排方法2-52 3.7.1 序號及編排方法2-52 3.7.2 裝配圖中序號編排的基本要求2-53 3.8 軸測圖2-53 3.8.1 軸測投影基本概念2-53 3.8.2 繪制軸測圖的基本方法2-54 3.9 常見(jiàn)結構（螺紋、花鍵、中心孔）表示法2-57 3.9.1 螺紋表示法2-57 3.9.2 花鍵表示法2-60 3.9.3 中心孔表示法2-62 3.10 常用件（螺紋緊固件、齒輪、彈簧、滾動(dòng)軸承、動(dòng)密封圈）表示法2-63 3.10.1 帶螺紋的緊固件的表示法2-63 3.10.2 齒輪表示法2-65 3.10.3 彈簧表示法2-69 3.10.4 滾動(dòng)軸承表示法2-73 3.10.5 動(dòng)密封圈表示法2-78 第2章 極限、配合與公差 1 極限與配合2-84 1.1 極限與配合標準的主要內容2-84 1.1.1 術(shù)語(yǔ)和定義2-84 1.1.2 標準公差2-87 1.1.3 基本偏差2-88 1.1.4 公差帶2-94 1.1.5 配合2-94 1.1.6 公差帶和配合的選擇2-95 1.2 標準公差與配合的選用2-147 1.2.1 標準公差的選用2-147 1.2.2 配合的選用2-149 2 線(xiàn)性和角度尺寸的一般公差2-154 2.1 線(xiàn)性和角度尺寸一般公差的目錄概念和應用2-154 2.2 一般公差的公差等級和極限偏差2-154 3 圓錐公差與配合2-155 3.1 圓錐的錐度與錐角系列2-155 3.1.1 術(shù)語(yǔ)和定義2-155 3.1.2 錐度與錐角系列2-155 3.1.3 應用說(shuō)明2-156 3.2 圓錐公差2-157 3.2.1 術(shù)語(yǔ)和定義2-157 3.2.2 圓錐公差的項目和給定方法2-158 3.2.3 圓錐公差數值2-158 3.2.4 應用說(shuō)明2-158 3.3 圓錐配合2-161 3.3.1 圓錐配合的形式2-161 3.3.2 術(shù)語(yǔ)和定義2-161 3.3.3 圓錐配合的一般規定2-162 3.3.4 應用說(shuō)明2-162 4 光滑工件尺寸的檢驗2-167 4.1 產(chǎn)品幾何技術(shù)規范（GPS）光滑工件尺寸的檢驗標準（GB/T 3177—2009）的主要內容2-167 4.1.1 驗收原則2-167 4.1.2 驗收方法的基礎2-167 4.1.3 標準溫度2-167 4.1.4 驗收極限2-167 4.1.5 計量器具的選擇2-169 4.1.6 仲裁2-169 4.2 應用說(shuō)明2-169 4.2.1 適用范圍2-169 4.2.2 驗收原則和驗收極限2-169 4.2.3 計量器具的選擇說(shuō)明2-169 第3章 幾何公差 1 概述2-170 1.1 零件的幾何特性2-170 1.2 幾何公差標準及對應的ISO標準2-170 2 幾何公差的術(shù)語(yǔ)、定義或解釋2-171 2.1 幾何公差要素類(lèi)的術(shù)語(yǔ)及其定義或解釋2-171 2.2 基準和基準體系術(shù)語(yǔ)定義2-175 3 幾何公差的符號與標注2-176 3.1 幾何公差標注的基本原則2-176 3.2 幾何公差的分類(lèi)、幾何特征、符號及附加符號2-177 3.3 幾何公差標注方法2-177 3.4 公差帶標注的規定2-180 3.5 廢止的標注方法2-183 4 幾何公差的公差帶定義、標注解釋2-185 5 延伸公差帶的含義及標注2-198 6 幾何公差的公差值2-200 6.1 未注公差值2-200 6.1.1 未注公差值的基本概念2-200 6.1.2 采用未注公差值的優(yōu)點(diǎn)2-200 6.1.3 未注公差值的規定2-201 6.1.4 未注公差值在圖樣上的表示方法2-202 6.1.5 未注公差值的測量2-202 6.1.6 未注公差值的應用要點(diǎn)2-202 6.1.7 綜合示例2-203 6.2 幾何公差注出公差值2-204 6.2.1 注出公差值的選用原則2-204 6.2.2 注出公差值數系表2-204 6.2.3 常用的加工方法可達到的幾何公差等級（僅供參考）2-209 7 公差原則2-209 7.1 獨立原則2-210 7.2 包容要求2-211 7.3 最大實(shí)體要求2-212 7.4 最小實(shí)體要求2-220 7.5 可逆要求2-223 7.6 公差原則的綜合分析與選用2-225 8 綜合示例2-226 第4章 表面結構 1 概述2-233 1.1 基本概念2-233 1.2 國家標準與對應的ISO標準2-234 2 術(shù)語(yǔ)及定義2-235 2.1 一般術(shù)語(yǔ)及定義2-235 2.2 幾何參數術(shù)語(yǔ)及定義2-237 2.3 表面輪廓參數術(shù)語(yǔ)及定義2-238 2.4 GB/T 3505新、舊標準的區別2-242 3 表面粗糙度2-242 3.1 表面粗糙度對機械零件及設備功能的影響2-242 3.1.1 對機械零件的影響2-242 3.1.2 對機械設備功能的影響2-243 3.2 表面粗糙度數值及其選用原則2-243 3.2.1 參數值、取樣長(cháng)度值及兩者之間的關(guān)系2-243 3.2.2 參數及參數值的選用原則2-244 3.2.3 實(shí)際應用中有關(guān)參數的經(jīng)驗圖表2-244 3.2.4 參數值應用舉例2-245 3.3 木制件表面粗糙度及其參數值2-250 3.3.1 評定參數及其數值2-250 3.3.2 選用木制件表面粗糙度的一般規則2-251 4 表面波紋度2-253 4.1 表面波紋度術(shù)語(yǔ)及定義2-253 4.1.1 表面、輪廓及基準的術(shù)語(yǔ)及定義2-253 4.1.2 波紋度參數的術(shù)語(yǔ)及定義2-255 4.1.3 新、舊標準在術(shù)語(yǔ)與參數代號方面的變化2-257 4.2 表面波紋度參數值2-257 4.3 不同加工方法可能達到的表面波紋度幅值范圍2-257 5 表面缺陷2-259 5.1 一般術(shù)語(yǔ)與定義2-259 5.2 表面缺陷的特征和參數2-260 5.3 表面缺陷類(lèi)型的術(shù)語(yǔ)及定義2-260 5.3.1 凹缺陷的術(shù)語(yǔ)及定義2-260 5.3.2 凸缺陷的術(shù)語(yǔ)及定義2-261 5.3.3 混合表面缺陷2-261 5.3.4 區域缺陷和外觀(guān)缺陷2-262 6 表面結構的表示法2-262 6.1 表面結構的圖形符號及代號2-262 6.1.1 表面結構的圖形符號及其組成2-263 6.1.2 圖形符號的比例和尺寸2-264 6.1.3 表面紋理符號及標注解釋2-265 6.2 標注參數及附加要求的規定2-266 6.2.1 表面結構的四項內容2-266 6.2.2 取樣長(cháng)度和評定長(cháng)度的標注2-266 6.2.3 傳輸帶的標注2-266 6.2.4 極限值判斷規則的標注2-267 6.2.5 表面參數的雙向極限值的標注2-267 6.2.6 表面結構代號示例及含義2-267 6.2.7 其他標注的規定2-268 6.3 表面結構代號在圖樣上的標注2-269 6.4 表面結構代號的綜合示例2-271 6.5 新、舊國家標準GB/T 131的主要不同點(diǎn)2-273 7 輪廓法評定表面結構的規則和方法2-274 7.1 參數測定2-274 7.2 測得值與規定值的對比規則2-274 7.3 參數評定的基本要求2-274 7.4 粗糙度輪廓參數的測量2-275 7.4.1 非周期性粗糙度輪廓的測量程序2-275 7.4.2 周期性粗糙度輪廓的測量程序2-275 8 表面粗糙度比較樣塊2-276 8.1 鑄造表面比較樣塊2-276 8.1.1 樣塊的分類(lèi)及參數值2-276 8.1.2 樣塊的表面特征2-276 8.1.3 表面粗糙度的評定方法2-277 8.1.4 樣塊的結構尺寸2-277 8.1.5 樣塊的標志2-277 8.2 機械加工———磨、車(chē)、鏜、銑、插及刨加工表面的比較樣塊2-277 8.2.1 樣塊的定義及表面特征2-277 8.2.2 樣塊的分類(lèi)及參數值2-278 8.2.3 表面粗糙度的評定2-278 8.2.4 樣塊的加工紋理2-278 8.2.5 樣塊的結構尺寸及標志2-279 8.3 電火花、拋（噴）丸、噴砂、研磨、銼、拋光表面比較樣塊2-279 8.3.1 電火花、研磨、銼和拋光表面及拋（噴）丸、噴砂表面的表面粗糙度參數值2-279 8.3.2 表面粗糙度的評定2-279 8.4 木制件表面比較樣塊2-280 8.4.1 樣塊的定義及表面特征2-280 8.4.2 樣塊的分類(lèi)及參數值2-281 8.4.3 表面粗糙度的評定2-281 8.4.4 樣塊的結構尺寸與標志2-281 參考文獻 2-282 第3篇 機械工程材料 第1章 鋼鐵材料 1 鋼鐵材料牌號表示方法3-3 ......