常用机械设计资料2011121文档

1、常用机械设计资料及紧固件选用标准长春科新试验仪器有限公司 2011年1月目录1、零件通用技术要求42、常用机械设计资料52.1各种加工方法所能达到的公差等级及表面粗糙度62.2表面粗糙度选用举例72.3尺寸公差与表面粗糙度的关系82.4几种主要加工方法能达到的形位公差等级93、紧固件联接103.1沉头用沉孔103.2圆柱头用沉孔113.3普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角123.4螺栓、螺钉机械性能183.5螺栓、螺钉材料及热处理193.6粗牙螺纹产品保证载荷193.7细牙螺纹产品保证载荷204、紧固件204.1内六角圆柱头螺钉204.2十字槽沉头螺钉224.3十字槽半沉头螺钉234.4十字槽小

2、盘头螺钉244.5六角头螺栓（C级）254.6六角螺母（C级）264.7 平垫圈（C级）274.8弹簧垫圈284.9十字槽沉头（半沉头）螺钉和锥形锁紧圈组合件 294.10十字槽小盘头螺钉、弹簧垫圈和平垫圈组合件 314.11螺栓、螺钉长度 325、铭牌 325.1产品铭牌 32产品铭牌标识 32产品铭牌的设计 325.2附件铭牌 33附件铭牌的标识 33附件铭牌的设计 33附 录34前 言本标准依据相关国家标准，根据我公司设计需要，为使设计合理、快捷，并缩小紧固件选择范围，为给ERP管理创造良好基础而编制的。在产品设计时，优先选择标准中规定的紧固件品种和规格，承受载荷的紧固件应进行强度和刚度

3、计算，其载荷最低不能超过保证载荷。选择螺钉品种时优先采用组合件，尤其是经常拆卸的面板或围板用螺钉。 编者 李奎龙 2011年元月101 零件通用技术要求1.1下列技术要求做为通用技术要求，虽然不在图纸上特别注明，但以此做检验依据，让操作者知道其要求。未注明公差极限偏差规定如下：a)经切削加工面未注尺寸公差采用IT14，孔用H，轴用h，长度用±1/2IT；未注形位公差采用K级，其公差值详见附录3。.b)冲裁，折弯成型面及锻件面为IT16，采用±1/2IT；c)焊接件的未注尺寸公差、直线度、平面度、平行度公差按JB/T5000.3-1998规定分别采用，长度尺寸及角度为B级精度

4、，形位公差为F级精度。其公差值详见附录2。.1.2图纸上没有特别注明保留锐角处应倒钝。1.3零件表面不得存有加工毛刺及电镀毛刺。1.4铸件表面上的粘砂、夹砂、飞刺、浇冒口和氧化皮等应清除干净。1.5铸件上不得有影响性能的裂纹、冷隔、缩孔、穿透性气孔等。1.6非加工铸件表面不得有影响外观的凸出面或凹面。1.7焊接件在焊接前应按JB/T5000.3-1998规定均须校正，达到其公差要求后方可焊接。1.8低碳钢的焊接件，一般无需预加热焊接，但厚度较大时必须进行预加热并焊后1.9热处理件硬度必须控制在技术要求范围内。1.10热处理件不得有裂纹、崩裂、龟裂、脆断等缺陷。1.11所有需要进行涂装的金属件表

5、面在涂装前，必须将锈、氧化皮、油脂、灰尘、盐和污物等除去。1.12冲裁、折弯、冲压成型件，板面要平整，无明显划痕、飞刺、扭曲、氧化麻点等缺陷。1.13表面涂覆外观等级应达到GB/T4054-1983规定的一级等级要求，即涂膜表面平整、光（盘）滑、色泽一致、美观，几何形状修饰精细，基本无机械杂质，无修整痕迹及其它缺陷。1.14涂膜应有足够的附着力。1.15面板表面色泽均匀，无划痕、字迹清楚。1.16发黑件色泽均匀，不得有氧化皮及绿色或褐色斑点。1.17发黑件应有防锈能力，相对湿度在70%以上条件下一年内不应产生氧化现象。1.18镀件色泽均匀，不得有起泡剥落、结瘤、气孔等缺陷。2.常用机械设计资料

6、2.1各种加工方法所达到的公差等级及表面粗糙度（表2-1）表2-1 各种加工方法所能达到的尺寸公差等级及表面粗糙度加工方法 公差等级（）01012345678910111213141516研磨珩磨圆磨平磨金刚石车金刚石镗拉削铰孔车镗铣刨插钻孔滚压、挤压冲压压铸砂型铸造、气割锻造加工方法0.0120.0250.050.10.20.400.801.603.206.3012.52550100表面粗糙度Ra/m注：小圆表示表面粗糙度，横杠表示公差等级。表中所示的公差等级和粗糙度没有直接关系，其关系详见表2-3。加工方法范围包括粗加工，半精加工、精加工三个阶段。2.2表面粗糙度选用举例（表2-2） 表2

7、-2 表面粗糙度选用举例Ra值不大于/m表面状况加工方法应 用 举 例100明显可见的刀痕粗车、镗、刨、钻粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗挫刀和粗砂轮等加工的表面，一般很少采用。25、50 粗加工的表面，焊接前的焊缝、粗钻孔壁等12.5可见刀痕粗车、刨、铣、钻一般非结合表面，如轴的端面、倒角、齿轮及带轮的侧面、键槽的非工作表面，减重孔眼表面等。6.3可见加工刀痕车、镗、刨、钻、磨、铣、锉、粗铰、铣齿不重要零件的非配合表面，如支柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等的端面。紧固件的自由表面，紧固件通孔的表面，内、外花键的非定心表面，不作为计量基准的齿轮顶圆表面等。3.2微见加工痕迹车、镗、刨

8、、铣、刮12点/cm2、拉、磨、锉、滚压、铣齿和其他零件连接不形成配合的表面，如箱体、外壳、端盖等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承面如定心的轴肩，键和键槽的工作表面。不重要的紧固螺纹的表面。需要滚花或氧化处理的表面等。1.6看不清楚加工痕迹车、镗、刨、铣、铰、拉、磨、滚压、刮12点/cm2、铣齿安装直径超过80mm的G级轴承的外壳孔，普通精度齿轮的齿面，定位销孔，V带轮的表面，外径定心的内花键外径，轴承盖的定中心凸肩表面等0.8可辨加工痕迹的方向车、镗、拉、磨、立、铣、刮310 点/cm2、滚压要求保证定心及配合特性的表面，如锥销与圆柱销的表面，与G级精度滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔

9、，中速转动的轴颈，直径超过80mm的E、D级滚动轴承配合的轴颈及外壳孔、内、外花键的定心内径，外花键键侧及定心外径，过盈配合IT7级的孔（H7），间隙配合IT8IT9级的孔（H8，H9），磨削的齿轮表面等。0.4微辨加工痕迹的方向铰、磨、镗、拉、刮310 点/cm2、滚压要求长期保持配合性质稳定的配合表面，IT7级的轴、孔配合表面，精度较高的轮齿表面，受变应力作用的重要零件，与直径小于80mm的E、D级轴承配合的轴颈表面，与橡胶密封件接触的轴表面，尺寸大于120mm的IT13IT16级孔和轴用量规的测量表面0.2不可辨加工痕迹的方向布轮磨、磨、研磨、超级加工工作时受变应力作用的重要零件的表面。

10、保证零件的疲劳强度、防腐性和耐久性，并在工作时不破坏配合性质的表面，如轴颈表面、要求气密的表面和支承表面、圆锥定心表面等。IT5、IT6级配合表面、高精度齿轮的齿面，与C级滚动轴承配合的轴颈表面，尺寸大于315mm的IT7IT9级孔和轴用量规及尺寸大于120315mm的IT10IT12级孔和轴用量规的测量表面等。 0.1暗光泽面工作时承受较大变应力作用的重要零件的表面。保证精确度定心的锥体表面。液压传动用的孔表面。汽缸套的内表面，活塞销的外表面，仪器导轨面，阀的工作面。尺寸小于120mm的IT10IT12级孔和轴用量规测量面等。0.05亮光泽面超级加工保证高度气密性的接合表面，如活塞、柱塞和汽

11、缸内表面。摩檫离合器的摩擦表面。对同轴度有精确要求的轴和孔。滚动轨道中的钢球或滚子和高速摩擦的工作表面。0.025镜状光泽面超级加工高压柱塞泵中柱塞和柱塞套的配合表面，中等精度仪器零件配合表面，尺寸大于120mm的IT6级孔用量规、小于120mm的IT7IT9级轴用和孔用量规测量表面。0.012雾状镜面仪器的测量表面和配合表面，尺寸超过100mm的块规工作面。0.008块规的工作表面，高精度仪器摩擦机构的支承表面。2.3尺寸公差与表面粗糙度的关系，选择公差等级时应同时考虑表面粗糙度，其两者关系见表2-3。表2-3公差等级与表面粗糙度的对应关系公差等级IT基本尺寸mm表面粗糙度Ra值不大于m公差

12、等级IT基本尺寸mm表面粗糙度Ra值不大于m公差等级IT基本尺寸mm表面粗糙度Ra值不大于m5<60.28<30.811<103.2>6300.4>3301.6>101206.3>301800.8>302503.2>12050012.5>1805001.6>2505006.36<100.89<61.612<806.3>10800.8>61203.2>8025012.5>802501.6>1204006.3>25050025>2505003.2>40050012.5

13、7<60.810<103.213<306.3>61201.6>101206.3>3012012.5>1205003.2>12025012.5>120500252.4几种主要加工方法能达到的形位公差等级直线度和平面度 圆度、圆柱度加工方法公差等级表面加工方法公差等级车普车立车自动车粗11-12轴精密车削3-5细9-10普通车削粗6-10精5-8细5-7铣万能铣粗11-12自动半自动车粗8-9细10-11细7-8精6-9精6-7刨龙门刨牛头刨粗11-12普通立车粗6-10细9-10细5-7精7-9外圆磨粗5-7磨无心磨外圆磨平磨粗9-11细3-

14、5细7-9精1-3精2-7无心磨粗6-7研磨机动手工研磨粗4-5细2-5细3研磨2-5精1-2精磨1-2刮研刮研手工粗6-7孔镗普通镗粗7-12细4-5细7-8精1-3精5-8平行度、垂直度金刚镗细3-4加工方法精度等级精1-3面对面铰孔5-7研磨1-4护孔5-7刮1-6内圆磨细4-5磨粗5-8精3-4细4-6研磨细4-6精2-4精1-4铣6-11珩磨5-7刨7-11同轴度、圆跳动拉7-9加工方法公差等级插7-8车、镗（加工孔）4-9轴线对轴线（或平面）（加工轴）3-8磨粗7-8铰5-7细4-7磨孔2-7镗粗8-10轴1-6细7-8珩磨2-4精6-7研磨1-3金刚镗4-6车粗10-11细7-1

15、0铣6-10钻9-123紧固件联接3.1沉头用沉孔表3-1适用于沉头螺钉及半沉头螺钉用的沉孔尺寸表3-1 mm螺纹规格M1.6M2M2.5M3M3.5M4M5M6M8M10M12M14M16M20d23.74.55.66.48.49.610.612.817.620.324.428.432.440.4t11.21.51.62.42.72.73.34.65.06.07.08.010.0d11.82.42.93.43.94.55.56.691113.515.517.52290°-4°-2°3.2圆柱头用沉孔表3-2适用于GB70用的圆柱头沉孔尺寸表3-2 mm螺纹规格M

16、1.6M2M2.5M3M4M5M6M8M10M12M14M16M20M24M30M36d23.34.35.060.8.010.011.15.018.020.024.026.033.040.048.057.0t1.82.32.93.44.65.76.89.011.013.015.017.521.525.532.038.0d3-16182024283642d11.82.42.93.44.55.56.69.011.013.515.517.522.026.033.039.090°-4°-2°3.3普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角（摘自GB/T3-1997）外螺纹收尾和肩距

17、的型式与尺寸见表3-3螺纹收尾的牙底圆弧半径不应小于对完整螺纹所规定的最小牙底圆弧半径。表3-3螺距P收尾xmax肩距max一般短的一般长的短的0.20.50.250.60.80.40.250.60.30.7510.50.30.750.40.91.20.60.350.90.451.051.40.70.410.51.21.60.80.451.10.61.351.80.90.51.250.71.5210.61.50.751.82.41.20.71.750.92.12.81.40.751.91.2.2531.50.8212.43.21.612.51.253421.253.21.5452.51.53.

18、81.94.5631.754.32.25.373.5252.56842.56.33.27.510537.53.891263.594.510.51474105121684.5115.513.5189512.56.31520105.514716.522116157.5182412参考值2.5P1.25P3P=4p=2p注：应优先选用“一般”长度的收尾和肩距；“短”收尾和“短”肩距仅用于结构受限制的螺纹件上；产品等级为B或C级的螺纹紧固件可采用“长”肩距。外螺纹退刀槽的型式与尺寸（见表3-4），过渡角（）不应小于30°。表3-4螺距Pg2maxg1mindgr0.250.750.4d-0.

19、40.120.30.90.5d-0.50.160.351.050.6d-0.60.160.41.20.6d-0.70.20.451.350.7d-0.70.20.51.50.8d-0.80.20.61.80.9d-10.40.72.11.1d-1.10.40.752.251.2d-1.20.40.82.41.3d-1.30.4131.6d-1.60.61.253.752d-20.61.54.52.5d-2.30.81.755.253d-2.61263.4d-312.57.54.4d-3.61.2395.2d-4.41.63.510.56.2d-51.64127d-5.724.513.58d-6

20、.42.55159d-72.55.517.511d-7.73.261811d-8.33.2参考值3P-注：1.d为螺纹公称直径代号。2. dg公差为：h13(d>3mm)； h12(d3mm).外螺纹始端面的倒角 一般为45°也可采用60°或30°倒角；倒角深度应大于或等于螺纹牙型高度。对搓（滚）丝加工的外螺纹，其始端不完整螺纹的轴向长度不大于2p.3.3.4 内螺纹收尾和肩距地型式与尺寸（见表3-5）表3-5表3-6螺距P收尾xmax肩距A一般短的一般长的0.20.80.41.21.60.2510.51.520.31.20.61.82.40.351.40.

21、72.22.80.41.60.82.53.20.451.80.92.83.60.521340.62.41.23.24.80.72.81.43.55.60.7531.53.860.83.21.646.4142581.2552.56101.5637121.7573.591428410162.51051218312614223.51471624416818264.518921295201023325.5221125356*24122838参考值=4p=2p6-5p8-6.5p3.3.5内螺纹退刀槽型式与尺寸，见表3-6。表3-6内螺纹的退刀槽型式与尺寸螺距PG1DgR一般短的0.521D+0.30.

22、20.62.41.20.30.72.81.40.40.7531.50.40.83.21.6D+0.50.41420.51.2552.50.61.5630.81.7573.50.928412.51051.231261.53.51471.8416824.51892.2520102.55.522112.8624123参考值=4p=2P-0.5P注：1.“短”退刀槽仅在结构受限制时采用。2.Dg公差为H133.D为螺纹公称直径代号。内螺纹入口端面的倒角一般为120°，也可采用90°倒角；端面倒角直径为（1.051）D3.4螺栓、螺钉机械性能表3-7 螺栓、螺钉机械性能性能等级机械性

23、能 3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9Rm(公称)，MPa30040040050050060080090010001200最小Rm，MPa33040042050052060083090010401220HBS（布氏）90-209114-209124-209147-209152-209181-238238-318276-342304-361366-414HRC（洛氏）/22-3428-3732-3939-44Rel(或RP0.2)Mpa1802403203004004806407209001100A(断后伸长率)%2522/20/1210983.5螺栓、螺钉材料及热

24、处理表3-8 螺栓、螺钉材料及热处理性能等级材料及热处理3.6碳钢4.64.85.65.86.88.8低碳合金钢（如硼、锰或铬）中碳钢淬火并回火9.8低碳合金钢（如硼、锰或铬）中碳钢淬火并回火10.9低碳合金钢（如硼、锰或铬）淬火并回火10.9中碳钢、低中碳合金钢、合金钢淬火并回火12.9合金钢淬火并回火3.6粗牙螺纹产品保证载荷表3-9 粗牙螺纹产品保证载荷螺纹规格d螺纹的应力截面积AsDmm2性能等级3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9保证载荷（As×Sp）,N(指屈服力)M3M45.038.789101580113019801560272014102

25、460191033402210386029205100327057104180729048808520M5M614.220.125603620320045204400623039805630540076406250884082301160092301310011800167001380019500M8M10M1236.65884.36590104001520082401300019000114001800026100102001620023600139002200032000161002550037100212003370048900223800377005480030400481007000

26、0355005630081800M16M18157192283003460035300432004870059500440005380059700730006910084500910002115000102000130000159000152000186000M20M242453534410063500551007940076000109000686009880093100134000108000155000147000212000203000293000238000342000M305611010001260001740001570002130002470003370004660005440

27、00 3.7 细牙螺纹产品保证载荷表3-10 细牙螺纹产品保证载荷螺纹规格d×P螺纹的应力截面积As2 mm2性能等级3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9 保证载荷（AS×SP），N（指屈服力）M8×1M10×1M10×1.2539.264.561.2706011600110008820145001380012200200001900011000181001710014900245002330017200284002690022700374003550025500419003980032500535005080038

28、0006270059400M12×1.25M12×1.5M14×1.592.188.112516600159002250020700198002810028600273003880025800247003500035000335004750040500388005500053400511007250059900573008120076400731001040008960085500121000M16×1.5M18×1.5M20×1.5167216272301003890049000376004860061200518006700084

29、3004680060500762006350082100103000735009500012000096900130000163000109000139000179000226000162000210000264000M24×2M27×238449669100893008640011200119000154000108000139000146000188000169000218000230000298000319000412000372000481000M30×2M33×2M36×36217618651120001370001560001400

30、001710001950001920002360002680001740002130002420002360002890003290002730003350003810003730004570005190005150006320007180006020007380008390004.紧固件4.1内六角圆柱头螺钉GB/T70.1-2000螺纹规 格长度M4M5M6M8M10M12M16M420M24M30L6258 251030123516402050256030704080451002.12.433.74.55.267.5910.5L304030503560408045100551206516

31、08020090200110200b20222428323644526072公司优先采用长度L8101216202530506080101620252530406080100162025303040508010012020253040405060100120150/4050607080120150200注：若上表中优先长度无法满足结构要求，可选择其它规格螺钉。性能等级为8.8、109、12.9，当螺钉直接承受拉伸力时，应先用后两级，并在标 准件明细表中注明。产品等级为A级，不必在图中标注。材料为钢。表面氧化或镀锌钝化处理。不必在图中标注。4.2十字槽沉头螺钉GB/T819.1-2000螺纹规

32、格长度M3M4M5M6M8M10L43054064584510451245LS11.41.622.53L/50506050605060b/38383838公司优先采用长度L81012121620101216162025121620202530/25253040/3040/注：若表中优先长度无法满足结构要求时，可选择其它规格。性能等级为4.8，产品等级为A，不必在图中标注。材料为钢。表面氧化或镀锌钝化处理，不必在图中标注。4.3十字槽半沉头螺钉GB/T820-2000螺纹规 格长度M3M4M5M6M8M10L43054064584510451245a11.41.622.53L/505060506

33、05060b/38383838公司优先采用长度L81012121620101216162025121620202530/25253040/3040/4.4十字槽小盘头螺钉 GB/T823-1988螺纹规 格长度M3M4M5M6M8M10L42554064084010401240a11.41.622.53L30/45456045604560b25/38383838公司优先采用长度L6681216208812162025101016202530/1220253040/304050注：若表中优先采用长度无法满足结构要求时，可选择其它规格。性能等级为4.8，产品等级为A，不必在图中标注。材料为钢。表面

34、氧化或镀锌钝化处理，不必在图中标注，若镀铬必在图中注明。4.5六角头螺栓（C级）GB/T5780-2000螺纹规 格长度M6M8M10M12M16L12251635204025503060LS344.55.36L30604080451005512065160b2428323644公司优先采用长度L162030304020304040503040505060405060608050608080100注：若表中优先采用长度无法满足结构要求时，可选择其它规格。 当螺栓用于承受拉伸载荷的场合，应选用GB5782的9.8,10.9性能等级螺栓。性能等级为3.6、4.6、4.8级，产品等级为C级，不必在图

35、上标注。材料为钢。 表面氧化或镀锌钝化处理，不必在图中标注，若镀铬必在图中注明。4.6I型六角螺母GB/T6170-2000螺纹规格M3M4M5M6M8M10M12M16M20M24M30注：性能等级为6.8和10级，产品等级为级，必在图上标注。材料为钢。表面镀锌钝化处理，不必在图上标注。4.7平垫圈C级GB/T95-2002公差规格34568101216202430注：硬度等级为100Hv 适用于：性能等级6.8级以下，产品等级为C级的六角螺栓和螺钉；性能等级6级以下，产品等级为C级的六角螺母。 产品等级为C级。 材料为钢。 表面镀锌钝化处理，不必在图上标注。4.8弹簧垫圈GB/T93 20

36、02 公差规格34568101216202430注：硬度等级为200HV。 使用于：性能等级至8.8，产品等级为A和B级的六角螺栓和螺钉；性能等级至8级，产品等级为A和B级的六角螺母。 产品等级为级。材料为钢。表面镀锌钝化处理，不必在图上标注。4.9十字槽沉头螺钉和锥形锁紧垫圈组合件GB/T9074.9-1988 十字槽半沉头螺钉和锥形锁紧垫圈组合件GB/T9074.10-1988螺纹规 格长度M3M4M5M6M8L8301045124516451645LS11.41.62.02.5L/505060b/3838公司优先采用长度L810121620101216202512162025302025

37、30404050注：若表中优先采用长度，无法满足结构要求时，可选择其它规格。性能等级为4.8级，产品等级为级，不必在图中标准。材料为钢。表面镀锌钝化，不必在图中标注，如果镀铬必表明。4.10十字槽小盘螺钉，弹簧垫圈和平垫圈组合件GB9074.8-88螺纹规 格长度M2.5M3M4M5M6L625825104012401440LS0.81.01.41.62.0L/30/4550b/25/38公司优先采用长度L681016168101220201012162530/16203040/304050注：若表中优先采用长度，无法满足结构要求时，可选择其它规格。性能等级为4.8级，产品等级为级，不必在图中

38、标准。材料为钢。表面镀锌钝化，不必在图中标注，如果镀铬必表明。4.11 螺栓、螺钉公称长度我公司采用的螺栓螺钉公称长度系列如下。6,8,10,12,16,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80，85,90,100,110,120,130,140,150，160,170,180,190,200,220,240,260,280,300,5 铭牌铭牌按用途分为产品铭牌和附件铭牌。5.1 产品铭牌 产品铭牌标识JJF1246制造计量器具许可考核通用规范和相关试验机标准规定，铭牌标识应包括 产品型号、产品名称、最大容量（即主参数）、准确度级别、出长编号、出厂日期、制

39、造计量器具许可证标志及编号（仅指力学性能试验机，不含工艺性能试验机和专用试验机）、制造厂名称等内容。 产品铭牌的设计 产品铭牌以粗线为界，上部分称产品名称区；下部分称公司名称区。前者底为喷砂凹面，文字和许可标志为黑漆凹字，空白方块及边框为凸出抛光面；后者底为黑漆凹面，文字为凸出抛光面。 产品铭牌，按其大小划分成中号、大号、特大号三个规格。a ,特大号铭牌（附图3），一般使用于压剪试验机、三轴压力试验机、卧式拉力试验机、移动横梁式压力机等大型试验机；b,中号铭牌（附图1），适用于20kN电子式万能试验机、电子式拉力试验机、电子式扭转试验机（2000N.m以下）、电子式压力试验机、固定横梁式压力试验机等小型试验机；c,大号铭牌（附图2），适合于除上述两种以外的试验机。 特大号铭牌内容中，考虑多种参数试验机（如三轴压力试验机等）除主参数外还设有第二、第三参数栏，如果大型试验机仅有一个参数（或两个参数）时，应取消第二或第三参数栏。 产品型号及产品名称，应按QKX/001-2007试验机型号编制方法编制。批量生产的系列产品，在型号