第1篇 一般设计资料

第1章 常用基础资料和公式

1 常用资料和数据

字母

国内标准代号及各国国家标准代号

机械传动效率

常用材料的密度

松散物料的密度和安息角

材料弹性模量及泊松比

摩擦因数

金属材料熔点、热导率及比热容

材料线胀系数αl

液体材料的物理性能

气体材料的物理性能

2 法定计量单位和常用单位换算

2.1 法定计量单位

用于构成十进倍数单位和分数单位的SI词头（摘自GB 3100—1993）

常用物理量的法定计量单位（摘自GB 3102.1～3102.7—1993）

2.2 常用单位换算

长度单位换算

面积单位换算

体积、容积单位换算

质量单位换算

密度单位换算

速度单位换算

角速度单位换算

质量流量单位换算

体积流量单位换算

压力单位换算

力单位换算

力矩、转矩单位换算

功、能、热量单位换算

功率单位换算

比能单位换算

比热容与比熵单位换算

传热系数单位换算

热导率单位换算

黑色金属硬度及强度换算值之一（摘自GB/T 1172—1999）

黑色金属硬度及强度换算值之二（摘自GB/T 1172—1999）

3 优先数和优先数系

3.1 优先数系（摘自GB/T 321—2005、GB/T 19763—2005）

3.2 优先数的应用示例

4 数表与数学公式

4.1 数表

二项式系数（n p）

正多边形的圆内切、外接时，其几何尺寸

弓形几何尺寸

4.2 物理科学和技术中使用的数学符号（摘自GB 3102.11—1993）

4.3 数学公式

代数

平面三角

复数

坐标系及坐标变换

常用曲线

几种曲面

微积分

不定积分法则和公式

定积分及公式

微积分的应用

常微分方程

拉氏变换

应用拉氏变换解常系数线性微分方程

传递函数

矩阵

常用几何体的面积、体积及重心位置

5 常用力学公式

5.1 运动学、动力学基本公式

运动学基本公式

动力学基本公式

转动惯量

一般物体旋转时的转动惯量

常用旋转体的转动惯量

5.2 材料力学基本公式

主应力及强度理论公式

许用应力与安全系数

截面力学特性的计算公式

各种截面的力学特性

杆件计算的基本公式

受静载荷梁的内力及变位计算公式

单跨刚架计算公式

5.3 接触应力

5.4 动荷应力

惯性力引起的动应力

冲击载荷计算公式

振动应力

5.5 厚壁圆筒、等厚圆盘及薄壳中的应力

厚壁圆筒计算公式

等厚旋转圆盘计算公式

薄壳中应力与位移计算公式

5.6 平板中的应力

5.7 压杆、梁与壳的稳定性

等断面立柱受压稳定性计算

变断面立柱受压稳定性计算

梁的稳定性

线弹性范围壳的临界载荷

第2章 铸件设计的工艺性和铸件结构要素

1 铸造技术发展趋势及新一代精确铸造技术

2 常用铸造金属的铸造性和结构特点

铸铁和铸钢的特性与结构特点

用灰铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁制造汽车零件和钢锭模的技术经济比较

常用铸造有色合金的特性与结构特点

3 铸件的结构要素

最小壁厚

外壁、内壁与筋的厚度

壁的连接

壁厚的过渡

最小铸孔

铸造内圆角及过渡尺寸（JB/ZQ 4255—1997）

铸造外圆角（JB/ZQ 4256—1997）

铸造斜度

法兰铸造过渡斜度（JB/ZQ 4254—1997）

凸出部分最小尺寸（JB/ZQ 4169—1997）

加强筋

孔边凸台

内腔

凸座

4 铸造公差（摘自GB/T 6414—1999）

5 铸件设计的一般注意事项（摘自JB/ZQ 4169—1997）

6 铸铁件（摘自JB/T 5000.4—2007）、铸钢件（摘自JB/T 5000.6—2007）、有色金属铸件（摘自JB/T 5000.5—2007）等铸件通用技术条件

第3章 锻造和冲压设计的工艺性及结构要素

1 锻造

1.1 金属材料的可锻性

1.2 锻造零件的结构要素（摘自GB/T 12361—2003、JB/T 9177—1999）

模锻斜度（摘自GB/T 12361—2003）

圆角半径（摘自GB/T 12361—2003、JB/T 9177—1999）

截面形状变化部位外圆角半径值（a）和内圆角半径值（b）（摘自GB/T 12361—2003）

收缩截面、多台阶截面、齿轮轮辐、曲轴的凹槽圆角半径（摘自JB/T 9177—1999）

最/小底厚（摘自JB/T 9177—1999）

最小壁厚、筋宽及筋端圆角半径（摘自JB/T 9177—1999）

腹板最小厚度（摘自JB/T 9177—1999）

最小冲孔直径、盲孔和连皮厚度（摘自JB/T 9177—1999）

扁钢辗成圆柱形端尺寸

圆钢锤扁尺寸

1.3 锻件设计注意事项

2 冲压

2.1 冷冲压零件推荐用钢

2.2 冷冲压件的结构要素

冲裁件的结构要素（摘自JB/T 4378.1—1999）

弯曲件的结构要素（摘自JB/T 4378.1—1999）

拉深件和翻孔件的结构要素

铁皮咬口类型、用途和余量

卷边直径

通风罩冲孔（摘自JB/ZQ 4262—1997）

零件弯角处必须容纳另一个直角零件的做法

最小可冲孔眼的尺寸（为板厚的倍数）

翻孔尺寸及其距离边缘的最小距离

加固筋的形状、尺寸及间距

弯曲件尾部弯出长度

冲出凸部的高度

箱形零件的圆角半径、法兰边宽度和工件高度

冲裁件最小许可宽度与材料的关系

箍压时直径缩小的合理比例

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—2002）、未注公差尺寸的极限偏差（摘自GB/T 15055—1994）

平冲压件和成形冲压件尺寸公差

冲压件形状和位置未注公差（摘自GB/T 13916—2002）

2.4 冷挤压件结构要素

冷挤压件的分类

确定结构要素的一般原则

冷挤压件结构要素

2.5 冷冲压、冷挤压零件的设计注意事项

3 锻件通用技术条件（碳素钢和合金结构钢）（摘自JB/T 5000.8—2007）

第4章 焊接和铆接设计工艺性

1 焊接

1.1 金属常用焊接方法分类、特点及应用

1.2 金属的可焊性

钢的可焊性

铸铁的可焊性

有色金属的可焊性

常用异种金属间的可焊性

1.3 焊接材料及其选择

不同焊接方法采用的焊接材料及其作用

焊条、焊丝及焊剂的分类、特点和应用

对焊条、焊丝及焊剂工艺性能的要求

不同药皮类型焊条工艺性等比较

选择焊条的基本原则

几种常用钢材的焊条选择举例

几种常用钢材埋弧焊焊剂与焊丝的选配举例

焊条的型号和牌号

不锈钢焊条型号表示

焊条、焊丝和焊剂

1.4 焊缝

焊接及相关工艺方法代号及注法（摘自GB/T 5185—2005）

焊缝符号表示方法（摘自GB/T 324—1988、GB/T 12212—1990）

碳钢、低合金钢焊缝坡口的基本型式与尺寸（摘自GB/T 985—1988）

不同厚度钢板的对接焊接

有色金属焊接坡口型式及尺寸

焊缝强度计算

焊缝许用应力

1.5 焊接结构的一般尺寸公差和形位公差（摘自GB/T 19804—2005）

角度尺寸公差

1.6 钎焊

各种钎焊方法的比较及应用范围

钎料和钎剂的选择原则

钎料的选择

典型钎焊的接头型式

钎焊接头的间隙

钎料

钎剂

1.7 塑料焊接

热塑性塑料的可焊性

塑料焊接温度

硬聚氯乙烯塑料焊接接头型式及尺寸

1.8 焊接结构设计注意事项

2 铆接

2.1 铆接设计注意事项

2.2 型钢焊接接头尺寸、螺栓和铆钉连接规线、最小弯曲半径及截切

等边角钢

不等边角钢

热轧普通槽钢

热轧普通工字钢

板材最小弯曲半径

管材最小弯曲半径

扁钢、圆钢弯曲的推荐尺寸

角钢坡口弯曲c值

角钢截切角推荐值

3 焊接件通用技术条件（摘自JB/T 5000.3—2007）

第5章 零部件冷加工设计工艺性与结构要素

1 金属材料的切削加工性

2 一般标准

标准尺寸（摘自GB/T 2822—2005）

标准角度（参考）

锥度与锥角系列（摘自GB/T 157—2001）

棱体的角度与斜度（摘自GB/T 4096—2001）

莫氏和公制锥度（附斜度对照）

60°中心孔（摘自GB/T 145—2001）

75°、90°中心孔

零件倒圆与倒角（摘自GB/T 6403.4—1986）

球面半径（摘自GB/T 6403.1—1986）

圆形零件自由表面过渡圆角半径和静配合连接轴用倒角

燕尾槽（摘自JB/ZQ 4241—1997）

T形槽（摘自GB/T 158—1996）

砂轮越程槽（摘自GB/T 6403.5—1986）

刨切、插、珩磨越程槽

退刀槽（摘自JB/ZQ 4238—1997）

滚人字齿轮退刀槽（摘自JB/ZQ 4238—1997）

弧形槽端部半径（摘自GB 1127—1997）

分度盘和标尺刻度（摘自JB/ZQ 4260—1997）

滚花（摘自GB/T 6403.3—1986）

锯缝尺寸（摘自JB/ZQ 4246—1997）

3 冷加工设计注意事项

4 切削加工件通用技术条件（重型机械）（摘自JB/T 5000.9—2007）

第6章 热处理

1 钢铁热处理

1.1 铁-碳合金平衡图及钢的结构组织

1.2 热处理方法分类、特点和应用

整体热处理方法、特点和应用

表面热处理、化学热处理方法、特点和应用

形变热处理方法、特点和应用

1.3 常用材料的热处理

材料在热处理中的特性

淬透性曲线图及其应用

合金元素对钢组织性能和热处理工艺的影响

常用材料的工作条件和热处理

1.4 如何正确地提出零件的热处理要求

工作图上应注明的热处理要求

金属热处理工艺分类及代号的表示方法（摘自GB/T 12603—1990）

热处理技术要求在零件图上的表示方法（摘自JB/T 8555—1997）

常见的热处理技术要求的标注错例

制定热处理要求的要点

几类典型零件的热处理实例

1.5 热处理对零件结构设计的要求

一般要求

感应加热表面淬火的特殊要求

2 有色金属热处理

2.1 有色金属材料热处理方法及选用

2.2 铝及铝合金热处理

变形铝合金的热处理方法和应用

铸造铝合金的热处理方法和应用

2.3 铜及铜合金热处理

2.4 钛及钛合金热处理

2.5 镁合金的热处理

第7章 表面技术

1 表面技术的分类和功能

1.1 表面技术的含义和分类

1.2 表面技术的功能

2 不同表面技术的特点

2.1 表面技术的特点与应用

2.2 各种薄膜气相沉积技术的特点对比

3 电镀

电镀层的分类

金属镀层的特点及应用

镀层选择

4 复合电镀

复合电镀的优缺点

复合电镀的类型和应用

5 （电）刷镀

不同工况下镀层的选择

在不同金属材料上的电刷镀

单一镀层安全厚度和夹心镀层

6 纳米复合电刷镀

纳米复合电刷镀技术原理、特点和应用

纳米复合电刷镀层的性能

7 热喷涂

不同热喷涂方法的技术特性比较

喷涂基体表面基本设计要求

热喷涂材料的选择原则

涂层类别、特性及其喷涂材料选择

热喷涂应用实例

8 塑料粉末热喷涂

塑料粉末热喷涂的特点、涂料类别、涂层性能和应用

塑料粉末喷涂方法的原理、特点和应用

塑料涂层的应用实例

塑料喷涂对被涂件结构的一般要求

9 粉末渗镀锌（摘自JB/T 5067—2007）

镀层厚度等级及厚度值

10 化学镀、热浸镀、真空镀膜

化学镀、热浸镀、真空镀膜的特点及应用

离子镀TiN、TiC化合物镀膜

11 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

金属的氧化、磷化和钝化处理的特点与应用

金属着色处理

12 喷丸、滚压和表面纳米化

喷丸原理与应用

滚压原理与参数

滚珠滚压加工对碳钢零件表面性质的改善程度

表面强化使疲劳强度增加的百分数

各种表面强化方法的特点

表面纳米化

13 高能束表面强化技术

高能束表面强化技术的含义、特点及比较

激光束、电子束表面强化和离子束注入技术的分类、特点及应用

14 涂装

涂装技术的涂层体系和涂料的设计选用

按不同因素选择涂料

耐热涂层

三防（防湿热、防盐雾、防霉菌）涂层系统

各种涂装类别所用油漆的通用技术要求（摘自JB/T 5000.12—2007）

涂装通用技术条件（摘自JB/T 5000.12—2007）

15 复合表面技术

15.1 以增强耐磨性为主的复合涂层

电镀、化学镀复合材料及其复合涂层

多层涂层

功能梯度涂层

含表面热处理的复合强化层

含激光处理的复合强化层及其他表面技术的复合

15.2 以增强耐蚀性为主的复合涂层

耐蚀复合镀层和多层镍-铬镀层

镍镉扩散镀层和金属-非金属复合涂层

有机复合膜层

自蔓延技术制备钢基陶瓷复合材料和耐高温热腐蚀复合涂层

15.3 以增强固体润滑性为主的复合涂层

复合镀固体润滑材料和气相沉积复合膜和多层膜

含扩渗改性的表面膜层

金属塑料复合材料

黏结固体润滑膜

15.4 以提高疲劳强度等综合性能的表面复合涂层

16 陶瓷涂层

17 表面技术的设计选择

17.1 表面（复合表面）技术设计选择的一般原则

17.2 涂覆层界面结合的类型、原理和特点

17.3 镀层和不同材料相互接触时的接触腐蚀等级

17.4 镀层厚度系列及应用范围

17.5 不同金属及合金基体材料的镀覆层的选择

17.6 表面处理的表示方法

金属镀覆和化学处理

表面涂料涂覆（摘自GB/T 4054—1983）

18 有色金属表面处理

铝及铝合金的氧化与着色

镁合金的表面处理

第8章 装配工艺性

1 装配类型和方法

2 装配工艺设计注意事项

3 转动件的平衡

3.1 基本概念

3.2 静平衡和动平衡的选择

3.3 平衡品质的确定（摘自GB/T 9239—1988 ）

3.4 转子许用不平衡量向校正平面的分配（摘自GB/T 9239—1988）

3.5 转子平衡品质等级在图样上的标注方法（参考）

4 装配通用技术条件（摘自JB/T 5000.10—2007）

4.1 一般要求

4.2 装配连接方式

4.3 典型部件的装配

4.3.1 滚动轴承

4.3.2 滑动轴承

4.3.3 齿轮与齿轮箱装配

4.3.4 带和链传动装配

4.3.5 联轴器装配

4.3.6 制动器、离合器装配

4.4 平衡试验及其他

4.5 总装及试车

5 配管通用技术条件（摘自JB/T 5000.11—2007）

第9章 工程用塑料和粉末冶金零件设计要素

1 工程用塑料零件设计要素

1.1 塑料分类、成形方法及应用

1.2 工程常用塑料的选用

1.3 工程用塑料零件的结构要素

1.4 塑料零件的尺寸公差和塑料轴承的配合间隙

1.5 工程用塑料零件的设计注意事项

2 粉末冶金零件设计要素

2.1 粉末冶金的特点及主要用途

2.2 粉末冶金零件最小厚度、尺寸范围及其精度

2.3 粉末冶金零件设计注意事项

第10章 人机工程学有关功能参数

1 人体尺寸百分位数在产品设计中的应用

1.1 人体尺寸百分位数的选择（摘自GB/T 12985—1991）

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—1988）

1.3 工作空间人体尺寸（摘自GB/T 13547—1992）

人体立姿尺寸

人体坐姿、跪姿、俯卧姿及爬姿尺寸

1.4 工作岗位尺寸设计的原则及其数值（摘自GB/T 14776—1993）

1.4.1 工作岗位尺寸设计

1.4.2 工作岗位尺寸设计举例

2 人体必需和可能的活动空间

2.1 人体必需的空间

2.2 人手运动的范围

2.3 上肢操作时的最佳运动区域

2.4 腿和脚运动的范围

3 操作者有关尺寸

3.1 坐着工作时手工操作的最佳尺寸

3.2 工作坐位的推荐尺寸

3.3 运输工具的坐位及驾驶室尺寸

3.4 站着工作时手工操作的有关尺寸

4 手工操作的主要数据

4.1 操作种类和人力关系

4.2 操纵机构的功能参数及其选择

5 工业企业噪声有关数据

6 照明

7 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

8 安全隔栅及其他

8.1 安全隔栅

8.2 梯子（摘自GB 4053.1,4053.2—1993）及防护栏杆（摘自GB 4053.3—1993）

8.3 倾斜通道

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 符合造型要求的结构设计准则

2 符合载荷要求的结构设计准则

3 符合公差要求的结构设计准则

4 符合材料及其相关因素要求的结构设计准则

铸钢、铸铁件等及材料相关因素要求的结构设计准则

镁合金件合理的结构设计

第12章 装运要求及设备基础

1 装运要求

1.1 包装通用技术条件（摘自JB/T 5000.13—2007）

1.2 有关运输要求

2 设备基础设计的一般要求

2.1 混凝土基础的类型

2.2 地脚螺栓

地脚螺栓的种类和选用

地脚螺栓的外露长度

2.3 设备和基础的连接方法及适应范围

3 垫铁种类、型式、规格及应用

参考文献