机械设计手册
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2023年3月17日发(作者：生产追溯系统)容简介：
《机械设计手册》第五版共5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、
极限与配合、形状和位置公差及表面结构，常用机械工程材料，机构；第2卷包括连接与紧固，轴及其连接，轴承，
起重运输机械零部件，操作件、小五金及管件；第3卷包括润滑与密封，弹簧，螺旋传动、摩擦轮传动，带、链传
动，齿轮传动；第4卷包括多点啮合柔性传动，减速器、变速器，常用电机、电器及电动（液）推杆与升降机，机
械振动的控制及利用，机架设计，塑料制品与塑料注射成型模具设计；第5卷包括液压传动，液压控制，气压传动
等。《机械设计手册》第五版是在总结前四版的成功经验，考虑广大读者的使用习惯及对《机械设计手册》提出新
要求的基础上进行编写的。《机械设计手册》保持了前四版的风格、特色和品位：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，采用了最新的标准、规范，广泛收集了具有先进水平并实现标准化的新产
品；突出了实用、便查的特点。《机械设计手册》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。
《机械设计手册》自1969年第一版出版发行以来，已经修订至第五版，累计销售量超过120万套，成为新中国成
立以来，在国内影响力最强、销售量最大的机械设计工具书。作为国家级的重点科技图书，《机械设计手册》多次获
得国家和省部级奖励。其中，1978年获全国科学大会科技成果奖，1983年获化工部优秀科技图书奖，1995年获
全国优秀科技图书二等奖，1999年获全国化工科技进步二等奖，2002年获石油和化学工业优秀科技图书一等奖，
2003年获中国石油和化学工业科技进步二等奖。1986〜2002年，连续被评为全国优秀畅销书。与时俱进、开拓创
新，实现实用性、可靠性和创新性的最佳结合，协助广大机械设计人员开发出更好更新的产品，适应市场和生产需
要，提高市场竞争力和国际竞争力，这是《机械设计手册》一贯坚持、不懈努力的最高宗旨。
《机械设计手册》第四版出版发行至今已有6年多的时间，在这期间，我们进行了广泛的调查研究，多次邀请了
机械方面的专家、学者座谈，倾听他们对第五版修订的建议，并深入设计院所、工厂和矿山的第一线，向广大设计工
作者了解《手册》的应用情况和意见，及时发现、收集生产实践中出现的新经验和新问题，多方位、多渠道跟踪、收
集国内外涌现出来的新技术、新产品，改进和丰富《手册》的内容，使《手册》更具鲜活力，以最大限度地快速提高
广大机械设计人员自主创新的能力，适应建设创新型国家的需要。
《手册》第五版的具体修订情况如下。
一、在提高产品开发、创新设计方面
1、开辟了“塑料制品与塑料注射成型模具设计”篇：介绍了塑料产品和模具设计的相关基础资料、注塑成型的
常见缺陷和对策。
2、机械传动部分：增加了点线啮合传动设计；增加了符合ISO国际最新标准的渐开线圆柱齿轮的设计；补充了非
零变位锥齿轮设计的专利解密；对多点啮合柔性传动的柔性支撑做了重新分类；增加了塑料齿轮设计。
3、“气压传动”篇全面更新：强调更新、更全、更实用，尽可能把当今国际上已有的新技术、新产品反映出来。
汇集的新技术、新产品有：用于抓取和卸放的模块化导向驱动器、气动肌肉、高速阀、阀岛、气动比例伺服阀、压
电比例阀、气动软停止、气动的比例气爪、双倍行程无杆气缸、无接触真空吸盘、智能三联件等。第一次把气动驱动
器分成两大类型，即普通类气缸和导向驱动装置。普通类气缸实质上是不带导向机构的传统气缸及新型开发的各种气
缸，如低摩擦气缸、低速气缸、耐高温气缸、不含铜和四氟乙烯的气缸等。所谓导向驱动装置是让读者根据产品技术
参数直接选用，不必再另行设计导轨系统。它将成为今后的发展趋势，强调模块化，即插即用。另外还增补了与气动
应用密切相关的其他行业标准、技术的基础性介绍，如气动技术中静电的产生与防止、各国对净化车间压缩空气的分
类等级标准；气动元件的防爆等级分类；食品行业对设备气动元件等的卫生要求；在电子行业不含铜和四氟乙烯产品
等。
4、收集了钢丝绳振动的分析资料。
二、在促进新产品设计和加工制造的新工艺设计方面
1、进一步扩充了表面技术，在介绍多种单一表面技术基础上又新增了复合表面技术的基本原理、适用场合、选用
原则和应用实例等内容。
2、推荐了快速原型制造技术。该技术解决了单件或小批量铸件的制造问题，大大缩短了产品的设计开发周期，
可以预见，它必将受到普遍的重视，得到迅速的发展。
3、节能的形变热处理。如铸造余热淬火，它是利用锻造的余热淬火，既节省了热处理的重新加热，而且得到了较
好的力学性能的组合，使淬火钢的强度和冲击值同时提高。
三、为新产品开发、老产品改造创新，提供新型元器件和新材料方面
1、左右螺纹防松螺栓：生产实践证明防松效果良好，而且结构简单，操作方便，是防松设计的一种新的、好的设
计思路。
2、集成式新型零部件：包括一些新型的联轴器、离合器、制动器、带减速器的电机等，这种集成式零部件增加了
产品功能，减少了零件数，既节材又省工。
3、节能产品：介绍了节能电机。
4、新型材料：在零部件设计工艺性部分和材料篇分别阐述了“蠕墨铸铁”和“镁合金”的工艺特性和主要技术
参数。“蠕墨铸铁”具有介于灰铸铁和球墨铸铁之间的良好性能。其抗拉强度、屈服强度高于高强度灰铸铁，而低
于球墨铸铁，热传导性、耐热疲劳性、切削加工性和减振性又近似于一般灰铸铁；它的疲劳极限和冲击韧度虽不如球
墨铸铁，但明显优于灰铸铁；它的铸造性能接近于灰铸铁，制造工艺简单，成品率高，因而具有广泛的条件，如：
（1）由于强度高，对于断面的敏感性小，铸造性好，因而可用来制造复杂的大型零件；（2）由于具有较高的力
学性能，并具有较好的导热性，因而常用来制造在热交换以及有较大温度梯度下工作的零件，如汽车制动盘、钢锭模
等；（3）由于强度较高、致
密性好，可用来代替孕育铸铁件，不仅节约了废钢，减轻了铸件重量（碳当量较高，强度却比灰铸铁高），而且成品
率也大幅度提高，特别是铸件气密性增加，特别适用于液压件的生产等。“镁合金”的主要特点是密度低、比刚度
和比强度高。铸造镁合金还有高的减振性，因此能承受较大的冲击振动载荷，而且在受冲击及摩擦时不会起火花。镁
的体积热容比其他所有金属都低，因此，镁及其合金的另一个主要特性是加热升温与散热降温都比其他金属快；所有
金属成形工艺一般都可以用于镁合金的成形加工，其中，压铸（高压铸造）工艺最为常用，镁压铸件精度高、组织
细小、均匀、致密，具有良好的性能，因此，镁合金广泛应用于航天、航空、交通运输、计算机、通信器材和消费类
电子产品、纺织和印刷等工业。镁合金由于它的优良的力学性能、物理性能等以及材料回收率高，符合环保要求，被
称为21世纪最具开发应用前景的“绿色材料”。
四、在贯彻推广标准化工作方面
1、所有产品、材料和工艺方面的标准均全部采用2006年和2007年公布的最新标准资料。
2、在产品设计资料的编写方面，对许多生产厂家（如气动产品厂家）进行了标准化工作的调查研究，将标准化好
的产品作为入选首要条件。
借《机械设计手册》第五版出版之际，再次向参加每版编写的单位和个人表示衷心的感谢！同时也感谢给我们提供
大力支持和热忱帮助的单位和各界朋友们！特别感谢长沙有色冶金设计研究院的袁学敏、刘金庭、陈雨田，武汉钢铁
设计研究总院的刘美珑、刘翔等同志给我们提供帮助！
由于水平有限，调研工作不够全面，修订中难免存在疏漏和缺点，恳请广大读者继续给予批评指正。
第1卷目录：
第1篇一般设计材料
第1章常用基础资料和公式
第2章铸件设计的工艺性和铸件结构要素
第3章锻造和冲压设计的工艺性及结构要素
第4章焊接和铆接设计工艺性
第5章零部件冷加工设计工艺性与结构要素
第6章热处理
第7章表面技术
第8章装配工艺性
第9章工程用塑料和粉末冶金零件设计要素
第10章人机工程学有关功能参数
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
第12章装运要求及设备基础
参考文献
第2篇机械制图、极限与配合、形状和位置公差及表面结构
第3篇常用机械工程材料
第4篇机构第2卷目录：
第5篇连接与坚固
第1章螺纹及螺纹连接5-3
1螺纹5-3
1.1螺纹术语及其定义(摘自GB/T14791—1993)5-3
1.2螺纹标准5-11
1.3英制标准5-13
1.4螺纹的分类、特点和应用5-14
1.5普通螺纹5-16
1.6梯形螺纹5-22
1.6.1梯形螺纹牙型与基本尺寸5-22
1.6.2梯形螺纹公差(摘自GB/T5796.4—2005)5-25
1.7锯齿形(3°、30°)螺纹5-28
1.7.1锯齿形(3°、30°)螺纹牙型与基本尺寸5-28
1.7.2锯齿形(3°、30°)螺纹公差(摘自GB/T13576.4—1992)5-31
1.7.3水系统45°锯齿形螺纹牙型与基本尺寸(摘自JB/T2001.73—1999)5-35
1.855°非螺纹密封的管螺纹(摘自GB/T7307—2001)5-36
1.955。密封管螺纹(摘自GB/T7306.1〜7306.2—2000)5-37
1.1060°密封管螺纹(摘自GB/T12716—2002)5-40
1.11美国一般用途管螺纹的用途和代号5-43
1.12普通螺纹的管路系列(摘自GB/T1414—2003)5-43
1.13米制锥螺纹(摘自GB/T1415—1992)5-44
1.14管螺纹5-45
1.15矩形螺纹5-46
1.1630°圆弧螺纹5-47
2螺纹零件结构要素5-47
2.1紧固件5-47
2.2普通螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角(摘自GB/T3—1997)5-49
2.3圆柱管螺纹收尾、退刀槽、倒角5-51
2.4螺塞与连接螺孔尺寸5-52
2.5地脚螺栓孔和凸缘5-52
2.6孔沿圆周的配置5-52
2.7通孔与沉孔尺寸5-53
2.8普通螺纹的内、外螺纹余留长度、钻孔余留深度、螺栓突出螺母的末端长度(摘自JB/ZQ4247—1997)5-55
2.9粗牙螺栓、螺钉的拧入深度、攻螺纹深度和钻孔深度5-55
2.10扳手空间(摘自JB/ZQ4005—1997)5-56
2.11对边和对角宽度尺寸(摘自JB/ZQ4263—1997)5-57
3螺纹连接5-59
3.1螺纹连接的基本类型5-59
3.2螺纹连接的常用防松方法5-60
3.3螺栓组连接的设计5-63
3.3.1螺栓组连接的结构设计5-63
3.3.2螺栓组连接的受力分析5-63
3.4单个螺栓连接的强度计算5-65
3.4.1不预紧螺栓连接、预紧螺栓连接5-65
3.4.2受偏心载荷的预紧螺栓连接5-68
3.4.3高温螺栓连接5-68
3.4.4低温螺栓连接5-68
3.4.5钢结构用高强度螺栓连接5-69
第3卷目录：
第10篇润滑与密封
第1章润滑方法及润滑装置10-3
1润滑方法及润滑装置的分类、润滑原理与应用
2一般润滑件10-5
2.1油杯10-5
2.2油环10-7
2.3油枪10-7
2.4油标10-8
3集中润滑系统的分类和图形符号10-10
4稀油集中润滑系统10-13
4.1稀油集中润滑系统设计的任务和步骤10-13
4.1.1设计任务10-13
4.1.2设计步骤10-13
4.2稀油集中润滑系统的主要设备10-17
4.2.1润滑油泵及润滑油泵装置10-17
4.2.2稀油润滑装置10-28
4.2.3辅助装置及元件10-51
4.2.4润滑油箱10-68
5干油集中润滑系统10-72
5.1干油集中润滑系统的分类及组成10-72
5.2干油集中润滑系统的设计计算10-76
5.2.1润滑脂消耗量的计算10-76
5.2.2润滑脂泵的选择计算10-76
5.2.3系统工作压力的确定10-77
5.2.4滚动轴承润滑脂消耗量估算方法10-78
5.3干油集中润滑系统的主要设备10-80
5.3.1润滑脂泵及装置10-80
10-3
5.3.2分配器与喷射阀10-92
5.3.3其他辅助装置及元件10-103
5.4干油集中润滑系统的管路附件10-110
5.4.1配管材料10-110
5.4.2管路附件10-110
6油雾润滑10-121
6.1油雾润滑工作原理、系统及装置10-121
6.1.1工作原理10-121
6.1.2油雾润滑系统和装置10-121
6.2油雾润滑系统的设计和计算10-122
6.2.1各摩擦副所需的油雾量10-122
6.2.2凝缩嘴尺寸的选择10-124
6.2.3管道尺寸的选择10-124
6.2.4空气和油的消耗量10-125
6.2.5发生器的选择10-125
6.2.6润滑油的选择10-125
6.2.7凝缩嘴的布置方法10-126
第4卷目录：
第15篇多点啮合柔性传动第1章概述15-3
1原理和特征15-3
1.1原理15-3
1.2特征15-3
2基本类型15-3
2.1分类15-3
2.2悬挂形式与其他特征的组合15-4
3结构和性能15-4
4优越性及应用15-11
4.1优越性15-11
4.2应用15-11
5有关结构实例的说明15-11第2章悬挂安装结构15-12
1整体外壳式15-12
1.1初级减速器固定式安装结构15-12
1.2初级减速器悬挂式安装结构15-12
1.2.1初级减速器串接柔性支承为拉压杆（或弹簧）
1.22初级减速器串接柔性支承为弯曲杆15-13
2固定滚轮式（BF型）15-15
3推杆式（BFP型）15-16
4拉杆式（BFT型）15-16
5偏心滚轮式（TSP型）15-18第3章悬挂装置的设计计算15-19
1整体外壳式15-19
1.1全悬挂、自平衡扭力杆装置15-19
15-12
1.2全悬挂、扭力杆串接弯曲杆装置15-19
1.3全悬挂、弹簧串接拉压杆装置15-20
1.4全悬挂、弹簧液压串接弹簧装置15-21
1.5全悬挂、单作用式拉压杆装置15-21
2固定滚轮式（BF型）15-21
3推杆式(BFP型)15-23
4拉杆式(BFT型)15-24
5偏心滚轮式(TSP型)15-28
第4章柔性支承的结构形式和设计计算15-31
1单作用式15-31
2自平衡式15-34
3并接式(双作用式)15-35
4串接式15-37
5调整式15-40
6液压阻尼器15-41第5章专业技术特点15-42
1均载技术15-42
1.1单台电动机驱动多个啮合点时15-42
1.2多台电动机驱动多个啮合点时15-42
1.2.1自动控制方法15-42
1.2.2机电控制方法15-43
2安全保护技术15-44
2.1扭力杆保护装置15-44
2.2过载保护装置15-45
第5卷目录：
第21篇液压传动
第1章基础标准及液压流体力学常用公式21-3
1基础标准21-3
1.1液压气动系统及元件的公称压力系列(摘自GB/T2346—1988)21-3
1.2液压泵及马达公称排量系列(摘自GB/T2347—1980)21-3
1.3液压缸、气缸内径及活塞杆外径系列(摘自GB/T2348—1993)21-4
1.4液压缸、气缸活塞行程系列(摘自GB/T2349—1980)21-4
1.5液压元件的油口螺纹连接尺寸(摘自GB/T2878—1993)21-5
1.6液压泵站油箱公称容量系列(摘自JB/T7938—1999)21-5
1.7液压气动系统用硬管外径和软管内径(摘自GB/T2351—1993)21-5
1.8液压阀油口的标识(摘自GB/T17490—1998)21-5
2液压气动图形符号(摘自GB/T786.1—1993)21-6
2.1图形符号21-6
2.2控制机构、能量控制和调节元件符号绘制规则21-13
3液压流体力学常用公式21-15
3.1流体主要物理性质公式21-15
3.2流体静力学公式21-16
3.3流体动力学公式21-16