常用机械设计资料

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.................................................4

2、常用机械设计资料.................................................5

2.1各种加工方法所能达到的公差等级及表面粗糙度.......................6

2.2表面粗糙度选用举例...............................................7

2.3尺寸公差与表面粗糙度的关系.......................................8

2.4几种主要加工方法能达到的形位公差等级.............................9

3、紧固件联接.......................................................10

3.1沉头用沉孔.......................................................10

3.2圆柱头用沉孔.....................................................11

3.3普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角.................................12

3.4螺栓、螺钉机械性能...............................................18

3.5螺栓、螺钉材料及热处理...........................................19

3.6粗牙螺纹产品保证载荷.............................................19

3.7细牙螺纹产品保证载荷.............................................20

4、紧固件...........................................................20

4.1内六角圆柱头螺钉.................................................20

4.2十字槽沉头螺钉...................................................22

4.3十字槽半沉头螺钉.................................................23

4.4十字槽小盘头螺钉.................................................24

4.5六角头螺栓（C级）...............................................25

4.6六角螺母（C级）.................................................26

4.7平垫圈（C级）...................................................27

4.8弹簧垫圈............................................................28

4.9十字槽沉头（半沉头）螺钉和锥形锁紧圈组合件........................29

4.10十字槽小盘头螺钉、弹簧垫圈和平垫圈组合件........................31

4.11螺栓、螺钉长度....................................................32

5、铭牌.................................................................32

5.1产品铭牌............................................................32

5.1.1产品铭牌标识......................................................32

5.1.2产品铭牌的设计....................................................32

5.2附件铭牌............................................................33

5.2.1附件铭牌的标识....................................................33

5.2.2附件铭牌的设计....................................................33

附录....................................................................34

1零件通用技术要求

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±1/21「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±1/21「

。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，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--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。

L16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

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

公差等级（）

加，方法IT

01012345678910111213141516

ooo

研磨OOUOUUOo

布磨OOOOOckCJc

r\

圆磨OOOOOc\cjcVJ

平磨OOOOOccr\

金刚石车OOOO

金刚石像OOOO

拉削OOO(Jo,r\—

钱孔OOouu

车OOoOoIJo

键OoockcJ

铳OOooO谷

刨插OOOOOOD

钻孔OOOOOukcJ

滚压、挤压OOO0OO

冲压OOcI)oc

压铸OOOOO

砂型铸造、OOooo—

气割

锻造OOOOooo—

0.0120.0250.05C.10.20.400.801.603206.3012.5255010C

加工方法

表面粗糙度Ra/pm

注：①小圆表示表面粗糙度，横杠表示公差等级。

②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。

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2-2表面粗糙度选用举例

Ra值不大

表面状况加工方法应用举例

于/pm

粗加工的表面，如粗车、粗刨、切

130断等表面，用粗挫刀和粗砂轮等加

明显可见的刀痕粗车、锤、包1」、钻工的表面，一般很少采用。

粗加工的表面，焊接前的焊缝、

、

2550粗钻孔壁等

一般非结合表面，如轴的端面、倒

12.5可见刀痕粗车、刨、铳、钻角、为轮及带轮的侧面、键槽的非

工作表面，减重孔眼表面等。

不重要零件的非配合表面，如支

车、镀、刨、钻、柱、支架、外壳、衬套、轴、盖等

6.3可见加工刀痕磨、铳、牡、粗较、的端面。紧固件的自由表面，紧固

铳齿件通孔的表面，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。

微见加工痕迹车、镇、刨、铳、和其他零件连接不形成配合的表

舌ij1〜2点/cm?、面，如箱体、外壳、端盖等零件的

拉、磨、铿、滚压、端面。要求有定心及配合特性的固

铳齿定支承面如定心的釉肩，键和铤槽

3.2

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。

车、馍、刨、铳、安装直径超过80mm的G级轴承的

钱、拉、磨、滚压、外壳孔，普通精度齿轮的齿面，定

1.6看不清楚加工痕迹刮1~2点/cm?、铳位销孔，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

车、镇、拉、磨、要求保证定心及配合特性的表面，

立、铳、刮3-10如锥销与圆柱销的表面，与G级精

点/crrP、滚压度滚动轴承相配合的轴颈和外壳

孔，中速转动的轴颈，直径超过

可辨加工痕迹的方80mm的E、D级滚动轴承配合的

0.8

向轴颈及外壳孔、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

IT8-IT9级的孔(H8,H9),磨削

的齿轮表面等。

微辨加工痕迹的方钱、磨、镇、拉、要求长期保持配合性质稳定的配

向刮3〜10点/cm?、合表面，IT7级的轴、孔配合表面，

滚压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

0.4

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IT13〜IT16级孔和

轴用量规的测量表面

不可辨加工痕迹的布轮磨、磨、研磨、工作时受变应力作用的重要零件

方向超级加工的表面。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。115、116级配合表面、

0.2

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IT7-IT9级孔和轴用量

规及尺寸大于120〜315mm的

IT10-IT12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IT10〜IT12级孔

和轴用量规测量面等。

保证高度气密性的接合表面，如活

塞、柱塞和汽缸内表面。摩榛离合

器的摩擦表面。对同轴度有精确要

0.05亮光泽面超级加工

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。

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

0.025镜状光泽面面，尺寸大于120mm的IT6级孔用

量规、小于120mm的IT7〜IT9级

超级加工轴用和孔用量规测量表面。

雾状镜面仪器的测量表面和配合表面，尺寸

0.012

超过100mm的块规工作面。

块规的工作表面，高精度仪器摩擦

0.008

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2-3o

表2-3公差等级与表面粗糙度的对应关系

表

粗

面

表面

公差基本尺寸表面粗糙公差等基本尺寸公差等基本尺寸mm

糙

糙

粗

等级mm度Ra值不级ITmm度级IT

Ra大

值

度

IT不

R不d

大于|im于

值

卜

凹

大

加

<60.2<30.8<103.2

>6-300.4>3〜301.6>10〜1206.3

5811

>30-1800.8>30〜2503.2

>120-50012.5

>180〜5001.6>250-5006.3

<100.8<61.6<806.3

>10〜800.8>6-1203.2>80〜25012.5

6912

>80〜2501.6>120〜4006.3

>250—50025

>250〜5003.2>400-50012.5

<60.8<103.2<306.3

7>6-1201.610>10-1206.313>30〜12012.5

>120-5003.2>120-25012.5>120-50025

2.4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而加工方法公差等级

普车粗11-12精密车削3-5

车立车细9-10粗6-10

普通车削

自动车精5-8细5-7

粗11-12粗8-9

自动

铳万能铳细10-11细7-8

半自动车

精6-9精6-7

粗11-12粗6-10

龙门刨普通立车

刨细9-10轴细5-7

牛头刨

精7-9粗5-7

无心磨粗9-11外圆磨细3-5

磨外圆磨细79精1-3

平磨精2-7粗6-7

无心磨

粗4-5细2-5

机动

研磨细3研磨2-5

手工研磨

精1-2精磨1-2

刮粗6-7粗7-12

刮研研细4-5普通镇细7-8

手工精1-3像精5-8

平行度、垂直度细3-4

金刚镇

加工方法精度等级精1-3

面对面钱孔5-7

孔

研磨1-4护孔5-7

刮1-6细4-5

内圆磨

粗5-8精3-4

磨细4-6细4-6

研磨

精2-4精1-4

铳6-11布磨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（加工孔）4-9

车、镶

轴线对轴线（或平面）（加工轴）3-8

粗7-8较5-7

磨

细4-7孔2-7

磨

粗8-10轴1-6

镶细7-8布磨2-4

精6-7研磨1-3

金刚镇4-6

粗10-11

车

细7-10

铳6-10

钻9-12

3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3-1mm

螺纹规格M1.6M2M2.5M3M3.5M4M5M5M8M10M12M14M16M20

(123.74.55.66.48.49.610.612.817.620.324.428.432.440.4

11.21.51.62.42.72.73.34.65.06.07.08.010.0

dl1.82.42.93.43.94.55.56.691113.515.517.522

a90。二至

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3-2mm

螺纹规

M1.6M2M2.5M3M4M5M6M8MIOM12M14M16M20M24M30M36

格

di3.34.35.060.8.010.011.15.018.020.024.026.033.040.048.057.0

1.82.32.93.44.65.76.89.011.013.015.017.521.525.532.038.0

—

d316182024283642

dl1.82.42.93.44.55.56.69.011.013.515.517.522.026.033.039.0

a90。二1

3.3普通螺纹收尾、肩距、退刀槽和倒角（摘自GB/T3-1997）

3.3.1外螺纹收尾和肩距的型式与尺寸见表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

收尾X肩距a

maxmax

螺距P

一般短的一般长的短的

0.20.50.250.60.80.4

0.250.60.30.7510.5

0.30.750.40.91.20.6

0.350.90.451.051.40.7

0.410.51.21.60.8

0.451.10.61.351.80.9

0.51.250.71.521

0.61.50.751.82.41.2

0.71.750.92.12.81.4

0.751.91.2.2531.5

0.8212.43.21.6

12.51.25342

1.253.21.5452.5

1.53.81.94.563

1.754.32.25.373.5

252.5684

2.S6.33.27.S105

37.53.89126

3.594.510.5147

410512168

4.5115.513.5189

512.56.3152010

5.514716.52211

6157.5182412

参考值七2.5P七1.25P-3P=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。

3.3.2外螺纹退刀槽的型式与尺寸（见表3-4）,过渡角（a）不应小于30,。

表3-4

g2gir

螺距Pdg

maxmin*

0.250.750.4d-0.40.12

0.30.90.5d-0.50.16

0.351.050.6d-0.60.16

0.41.20.6d-0.70.2

0.451.350.7d-0.70.2

0.51.50.8d-0.80.2

0.61.80.9d-10.4

0.72.11.1d-1.10.4

0.752.251.2d-1.20.4

0.82.413d-1.30.4

131.6d-1.60.6

1.253.752d-20.6

1.54.52.5d-2.30.8

1.755.253d-2.61

263.4d-31

2.57.54.4d-3.61.2

395.2d-4.41.6

3.510.56.2d-51.6

4127d-5.72

4.513.58d-6.42.5

5159d-72.5

5.517.511d-7.73.2

61811d-8.33.2

参考值-3P---

注：l.d为螺纹公称直径代号。

2.dg公差为:hl3(d>3mm)；

hl2(d<3mm).

3.3.3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

19

收尾X肩距A

螺距Pmax

一般短的一般长的

0.20.80.41.21.6

0.2510.51.52

0.31.20.61.82.4

0.351.40.72.22.8

0.41.60.82.53.2

0.451.80.92.83.6

0.52134

0.62.41.23.24.8

0.72.81.43.55.6

0.7531.53.86

0.83.21.646.4

14258

1.2552.5610

1.563712

1.7573.5914

2841016

2.51051218

31261422

3.51471624

41681826

4.51892129

520102332

5.522112535

6*24122838

参考值=4p=2p^6-5p^8-6.5p

3.3.5内螺纹退刀槽型式与尺寸，见表3-6o

表3-6内螺纹的退刀槽型式与尺寸

G1

螺距PDgR七

一般短的

0.5210.2

0.62.41.20.3

D+0.3

0.72.81.40.4

0.7531.50.4

0.83.21.60.4

1420.5

1.2552.50.6

1