本版手册是在前5版手册的基础上吸收并总结了国内外机械工程设计领域中的新标准、新材料、新工艺、新结构、新技术、新产品、新设计理论与方法，并配合我国创新驱动战略的需求撰写而成的。本版手册全面地介绍了常规设计、机电一体化设计、机电控制、现代设计与创新设计方法及其应用等内容，具有体系新颖、内容现代、凸显创新、全面、信息量大、实用可靠及简明便查等特点。

    本版手册分为7卷55篇，内容有：机械设计基础资料、机械零部件设计（连接、紧固与传动）、机械零部件设计（轴系、支承与其他）、流体传动与控制、机电一体化与控制技术、现代设计与创新设计等。

    本卷为第2卷，主要内容有：连接与紧固、带传动和链传动、摩擦轮传动与螺旋传动、齿轮传动、轮系、减速器和变速器、机构设计等。

    本版手册可供从事机械设计、制造、维修及相关工程技术人员作为工具书使用，也可供大专院校的相关师生使用和参考。

闻邦椿，1930年9月29日出生于杭州，祖籍浙江温岭，东北大学教授，中国科学院院士，我国振动利用工程学科主要奠基者。机器理论与机构学联合会（IFToMM）中国委员会委员，转子动力学技术委员会委员，亚太振动会议指导委员会委员，中国振动工程学会名誉理事长。曾任第六、七、八、九届全国政协委员，国务院学位委员会第二、三、四届机械工程学科评议组成员，中国振动工程学会理事长，《振动工程学报》主编等职。曾获科技奖2项，国家技术发明奖和科技进步奖5项，省、部级一、二等科技奖10余项。

目录

第5篇 连接与紧固

第1章 连接总论

1 设计机械连接应考虑的问题 5-3

2 连接的类型和选择 5-3

2.1 按拆卸可能性分类 5-3

2.2 按锁合分类 5-3

3 连接设计的几个问题 5-5

3.1 被连接件接合面设计 5-5

3.2 减小接头的应力集中 5-5

3.3 考虑环境和工作条件的要求 5-6

3.4 使连接件受力情况合理 5-6

4 紧固件的标准和检验 5-6

4.1 紧固件的有关标准 5-6

4.2 紧固件的检验项目 5-6

5 紧固件标记方法 5-7

第2章 螺纹和螺纹连接

1 螺纹 5-9

1.1 螺纹分类、特点和应用 5-9

1.2 螺纹术语及其定义 5-10

1.3 普通螺纹（牙型、尺寸及公差） 5-18

1.3.1 概述 5-18

1.3.2 牙型 5-18

1.3.3 直径与螺距系列 5-18

1.3.4 基本尺寸 5-18

1.3.5 普通螺纹的标记 5-23

1.3.6 普通螺纹公差 5-23

1.4 管螺纹 5-27

1.4.1 55°非密封管螺纹 5-27

1.4.2 55°密封管螺纹 5-29

1.4.3 60°密封管螺纹 5-31

1.4.4 米制锥螺纹 5-33

1.4.5 80°非密封管螺纹 5-35

2 螺纹连接结构设计 5-36

2.1 螺纹紧固件的类型选择 5-36

2.2 螺栓组的布置 5-37

2.3 螺纹零件的结构要素 5-38

2.3.1 螺纹收尾、肩距、退刀槽、倒角 5-38

2.3.2 螺钉拧入深度和钻孔深度 5-40

2.3.3 螺纹孔的尺寸 5-40

2.3.4 扳手空间 5-43

2.3.5 开口销孔的位置、尺寸和公差 5-44

2.4 螺栓的拧紧和防松 5-44

2.4.1 螺纹摩擦计算 5-44

2.4.2 控制螺栓预紧力的方法 5-45

2.4.3 螺纹连接常用的防松方法 5-46

3 螺纹紧固件的性能等级和常用材料 5-49

3.1 螺栓、螺钉和螺柱 5-49

3.1.1 螺栓、螺钉和螺柱的力学性能等级、材料和热处理 5-49

3.1.2 螺纹紧固件的应力截面积 5-51

3.1.3 小拉力载荷和保证载荷 5-51

3.2 螺母 5-54

3.3 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母 5-57

3.4 紧定螺钉 5-59

3.5 自攻螺钉 5-61

3.6 自挤螺钉 5-61

3.7 自钻自攻螺钉 5-61

3.8 耐热用螺纹连接副 5-62

3.9 有色金属螺纹连接件 5-62

4 螺栓、螺钉、双头螺柱强度计算 5-63

4.1 螺栓组受力计算 5-63

4.2 按强度计算螺栓尺寸 5-66

5 螺纹连接的标准元件和挡圈 5-68

5.1 螺栓 5-68

5.2 双头螺柱 5-90

5.3 螺母 5-92

5.4 螺钉 5-114

5.5 自攻螺钉 5-134

5.6 木螺钉 5-140

5.7 垫圈和轴端挡圈 5-143

5.8 螺钉、垫圈组合件 5-163

第3章 键、花键和销连接 1 键连接 5-167

1.1 键和键连接的类型、特点及应用 5-167

1.2 键的选择和键连接的强度校核计算 5-168

1.3 键连接的尺寸系列、公差配合和表面粗糙度 5-168

1.3.1 平键 5-168

1.3.2 半圆键 5-168

1.3.3 楔键 5-168

1.3.4 键用型钢 5-174

1.3.5 键和键槽的几何公差、配合及尺寸标注 5-174

1.3.6 切向键 5-176

2 花键连接 5-177

2.1 花键基本术语 5-177

2.1.1 一般术语 5-177

2.1.2 花键的种类 5-178

2.1.3 齿廓 5-178

2.1.4 基本参数 5-178

2.1.5 误差、公差及测量 5-179

2.2 花键连接的强度计算 5-181

2.2.1 通用简单算法 5-181

2.2.2 花键承载能力计算（算法） 5-181

2.3 矩形花键连接 5-187

2.3.1 矩形花键基本尺寸系列 5-187

2.3.2 矩形花键的公差与配合 5-188

2.4 圆柱直齿渐开线花键连接 5-188

2.4.1 渐开线花键的模数和基本尺寸计算 5-188

2.4.2 渐开线花键公差与配合 5-188

2.4.3 渐开线花键参数标注与标记 5-196

2.5 圆锥直齿渐开线花键 5-197

2.5.1 术语代号和定义 5-197

2.5.2 几何尺寸计算公式 5-197

2.5.3 圆锥直齿渐开线花键尺寸系列 5-198

2.5.4 圆锥直齿渐开线花键公差 5-200

2.5.5 参数表示示例 5-201

3 销连接 5-201

3.1 销连接的类型、特点和应用 5-202

3.2 销的选择和销连接的强度计算 5-202

3.3 销的标准件 5-204

3.3.1 圆柱销 5-204

3.3.2 圆锥销 5-208

3.3.3 开口销和销轴 5-211

3.3.4 槽销 5-212

第4章 过盈连接

1 过盈连接的类型、特点和应用 5-218

2 圆柱面过盈连接计算 5-218

2.1 计算基础 5-218

2.1.1 两个简单厚壁圆筒在弹性范围内连接的计算 5-218

2.1.2 计算的假定条件 5-218

2.1.3 计算用的符号 5-219

2.1.4 直径变化量的计算公式 5-219

2.2 小过盈量计算公式 5-219

2.3 配合的选择 5-220

2.4 校核计算 5-220

2.5 设计计算例题 5-222

3 圆锥过盈配合的计算和选用 5-223

3.1 圆锥过盈连接的特点 5-223

3.2 圆锥过盈连接的型式及应用 5-223

3.3 圆锥过盈连接的计算和选用 5-224

3.3.1 计算基础与假定条件 5-224

3.3.2 计算要点 5-224

3.4 油压装拆圆锥过盈连接的参数选择 5-224

3.5 设计计算例题 5-225

3.6 结构设计 5-227

3.6.1 结构要求 5-227

3.6.2 对结合面的要求 5-228

3.6.3 压力油的选择 5-228

3.6.4 装配和拆卸 5-228

3.7 螺母压紧的圆锥面过盈连接 5-228

4 胀紧连接套 5-228

4.1 概述 5-228

4.2 基本参数和主要尺寸 5-229

4.3 胀紧连接套的材料 5-255

4.4 按传递载荷选择胀套的计算 5-256

4.5 结合面公差及表面粗糙度 5-256

4.6 被连接件的尺寸 5-256

4.7 胀紧连接套安装和拆卸的一般要求 5-257

4.7.1 安装准备 5-257

4.7.2 安装 5-257

4.7.3 拆卸 5-258

4.7.4 防护 5-258

4.8 ZJ1型胀紧连接套的设计要点 5-258

4.8.1 ZJ1型胀紧连接套的连接型式 5-258

4.8.2 夹紧力 5-258

4.8.3 夹紧附件的基本尺寸 5-259

4.8.4 胀紧套数量和夹紧螺栓数量的计算 5-261

4.8.5 计算举例 5-262

第5章 焊、粘、铆连接 1 焊接 5-264

1.1 焊接结构的特点 5-264

1.2 焊接方法及其选择 5-264

1.2.1 焊接方法介绍 5-264

1.2.2 焊接方法的选择 5-266

1.3 焊接材料 5-268

1.4 电弧焊接头的坡口选择和点焊、缝焊接头尺寸值 5-270

1.5 焊接接头的静载强度计算 5-271

1.5.1 许用应力设计法 5-271

1.5.2 可靠性设计方法 5-276

1.6 焊接接头的疲劳强度计算 5-276

1.6.1 许用应力计算法 5-276

1.6.2 应力折减系数法 5-277

2 粘接 5-282

2.1 粘接的特点和应用 5-282

2.2 胶粘剂的选择 5-282

2.2.1 胶粘剂的分类 5-282

2.2.2 胶粘剂选择原则和常用胶粘剂 5-282

2.3 粘接接头设计 5-285

2.3.1 粘接接头设计原则 5-285

2.3.2 常用粘接接头形式及其改进结构 5-286

2.3.3 接头结构强化措施 5-287

3 铆接 5-289

3.1 铆缝的设计 5-289

3.1.1 确定钢结构铆缝的结构参数 5-289

3.1.2 受拉（压）构件的铆接 5-290

3.1.3 铆钉连接计算 5-290

3.1.4 铆钉材料和连接的许用应力 5-291

3.2 铆接结构设计中应注意的几个问题 5-291

3.3 铆钉 5-291

3.4 盲铆钉 5-298

3.4.1 概述 5-298

3.4.2 抽芯铆钉的力学性能等级与材料组合 5-298

3.4.3 抽芯铆钉力学性能 5-299

3.4.4 抽芯铆钉尺寸 5-301

3.4.5 抽芯铆钉连接计算公式 5-304

3.5 铆螺母 5-305

附录 起重机的工作等级和载荷计算 5-310

第6篇 带传动和链传动

第1章 带 传 动

1 传动带的种类及其选择 6-3

1.1 带和带传动的形式 6-3

1.2 带传动设计的一般内容 6-5

1.3 带传动的效率 6-5

2 V带传动 6-6

2.1 尺寸规格、结构和力学性能 6-6

2.2 V带传动的设计 6-8

2.2.1 主要失效形式 6-8

2.2.2 设计计算 6-8

2.3 带轮 6-22

2.3.1 传动带带轮设计的要求 6-22

2.3.2 带轮材料 6-22

2.3.3 带轮的结构 6-22

2.3.4 带轮的技术要求 6-26

2.3.5 几种特殊V带轮简介 6-27

2.4 V带传动设计中应注意的问题 6-27

2.5 设计实例 6-28

3 联组V带 6-30

3.1 联组窄V带传动及其设计特点 6-30

3.1.1 尺寸规格 6-30

3.1.2 设计计算 6-30

3.1.3 带轮 6-30

3.2 联组普通V带 6-31

3.3 联组普通V带轮（有效宽度制）轮槽截面尺寸 6-31

4 平带传动 6-31

4.1 平型传动带的尺寸与公差 6-31

4.2 帆布平带 6-32

4.2.1 规格 6-32

4.2.2 设计计算 6-33

4.3 聚酰胺片基平带 6-34

4.3.1 结构 6-34

4.3.2 设计计算 6-35

4.4 高速带传动 6-36

4.4.1 规格 6-36

4.4.2 设计计算 6-37

4.5 带轮 6-37

5 同步带传动 6-39

5.1 同步带传动常用术语 6-39

5.2 一般传动用同步带的类型和标记 6-39

5.3 梯形齿同步带传动设计 6-40

5.3.1 梯形齿同步带的规格 6-40

5.3.2 梯形齿同步带的选型和基准额定功率 6-42

5.3.3 梯形齿同步带传动设计方法 6-48

5.3.4 梯形齿同步带带轮 6-50

5.3.5 设计实例 6-52

5.4 曲线齿同步带传动设计 6-53

5.4.1 曲线齿同步带的规格 6-53

5.4.2 H型曲线齿同步带的选型和额定功率 6-56

5.4.3 H型曲线齿同步带传动设计计算 6-59

5.4.4 曲线齿同步带带轮 6-61

6 多楔带传动 6-64

6.1 多楔带的规格 6-64

6.2 设计计算 6-65

6.3 设计实例 6-69

6.4 多楔带带轮 6-76

7 双面传动带 6-77

7.1 带的型号 6-77

7.2 双面传动带的材料 6-78

7.3 同步多楔带的尺寸 6-78

8 汽车用传动带 6-78

8.1 汽车V带 6-78

8.2 汽车同步带 6-79

8.2.1 汽车同步带规格 6-80

8.2.2 汽车同步带带长和宽度的极限偏差 6-81

8.2.3 带与带轮和轮槽的尺寸和间隙 6-81

8.2.4 汽车同步带轮 6-82

8.3 汽车多楔带 6-83

9 工业用变速宽V带 6-85

10 农业机械用V带 6-86

10.1 农业机械用变速（半宽）V带和带轮 6-86

10.2 农业机械用双面V带（六角带） 6-88

11 多从动轮带传动 6-89

12 塔轮传动 6-91

13 半交叉传动、交叉传动和角度传动 6-91

13.1 半交叉传动 6-91

13.2 交叉传动 6-92

13.3 V带的角度传动 6-92

13.4 同步带的角度传动 6-92

14 带传动的张紧 6-93

14.1 张紧方法 6-93

14.2 预紧力的控制 6-93

14.2.1 V带的预紧力 6-93

14.2.2 平带的预紧力 6-94

14.2.3 同步带的预紧力 6-95

14.2.4 多楔带的预紧力 6-95

15 磁力金属带传动简介 6-96

15.1 磁力金属带传动的工作原理 6-96

15.1.1 电磁带轮式金属带传动的工作原理与带轮结构 6-96

15.1.2 永磁带轮式金属带传动工作原理及带轮结构 6-96

15.2 磁力金属带的结构 6-97

第2章 链 传 动 1 链传动的特点与应用 6-98

2 滚子链传动 6-99

2.1 滚子链的基本参数和尺寸 6-99

2.2 滚子链传动的设计 6-105

2.2.1 滚子链传动选择指导 6-105

2.2.2 滚子链传动的设计计算 6-105

2.2.3 润滑范围选择 6-108

2.2.4 滚子链的静强度计算 6-108

2.2.5 滚子链的耐疲劳工作能力计算 6-109

2.2.6 滚子链的耐磨损工作能力计算 6-109

2.2.7 滚子链的抗胶合工作能力计算 6-110

2.3 滚子链链轮 6-110

2.3.1 基本参数和主要尺寸 6-110

2.3.

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