机械设计常用数据Word格式.docx
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17.8
17.6
22.0~24.0
10.6~12.2
11.2
10.2
16.6
8.7~11.1
14.5
4~11.5
130
17.1~17.2
18.8
17.9
23.4~24.8
11.3~13
11.8
11.1
17
8.5~11.6
20.9
18.2
24.0~25.9
12.1~13.5
12.4
11.6
17.2
10.1~12.1
18.~18.1
12.9~13.9
13
11.9
17.5
11.5~12.7
18.6
13.5~14.3
13.6
12.3
12.9~13.2
14.7~15
12.8
19.3
常用材料的密度
材料名称
密度
合金钢
球墨铸铁
紫铜
锡青铜
无锡青铜
碾压磷青铜
冷拉青铜
工业用铝
7.8~7.85
7.9
7.3
7.0
8.9
8.4~8.85
8.7~8.9
7.5~8.2
8.8
2.7
镁合金
硅钢片
锡基轴承合金
铅基轴承合金
胶木板、纤维板
矿物油
橡胶石棉板
11.37
7.29
1.74
7.55~7.8
7.34~7.75
9.33~10.67
1.3~1.4
2.4~2.6
1.18~1.19
0.92
1.5~2.0
无填料的电木
赛璐珞
酚醛层压板
尼龙6
尼龙66
尼龙1010
纵纤维木材
横纤维木材
石灰石、花岗石
砌砖
混凝土
1.2
1.4
1.3~1.45
1.4~1.14
1.14~1.15
1.04~1.06
0.7~0.9
1.9~2.3
1.8~2.45
常用材料的弹性模量及泊松比
弹性模量E
GPa
切变模量G
泊松比μ
灰、白口铸铁
合金铜
轧制磷青铜
轧制锰黄铜
115~160
151~160
200~220
210
175
115
45
61
81
70~84
42
40
0.23~0.27
0.25~0.29
0.24~0.28
0.25-0.3
0.32~0.35
0.35
铸铝青铜
硬铝合金
冷拔黄铜
轧制纯铜
轧制锌
轧制铝
105
71
91~99
84
69
27
35~37
32
26~37
7
0.25
0.31~0.42
0.31~0.34
0.27
0.32~0.36
0.42
常用法定计量单位及换算关系
量的名称
法定计量单位
非法定计量单位
换算关系
符号
旋转速度
转每分
r/min
1r/min=（1/60）r/s
长度
米
m
埃
英寸
Å
in
1Å
=0.1nm=10-10m
1in=0.0254m=25.4mm
面积
平方米
m2
公亩
公顷
a
ha
1a=102m2
1ha=104m2
体积
容积
立方米
升
m3
L
（1）
（1=10-3m3）
立方英尺
英加仑
美加仑
ft3
Ukgal
USgal
1ft3=0.0283168m3=28.3168dm3
1Ukgal=4.54609cm3
1Usgal=3.78541dm3
质量
千克（公斤）
吨
Kg
t
磅
长吨（英吨）
eb
ton
1eb=0.45359237cm3
1ton=1016.05kg
力
重力
牛（顿）
N
达因
千克力，（公斤力）
吨力
dyn
kgf
tf
1dyn=10-5N
1kgf=9.80665N
1tf=9.80665×
103N
压力
压强
帕（斯卡）
pa
巴
标准大气压
毫米汞柱
千克力每平方厘米
（工程大气压）
bar
atm
mmHg
kgf/cm2（at）
1bar=0.1Mpa=105pa（1pa=1N/m2）
1atm=101325pa
1mmHg=133.3224pa
1kgf/cm2=9.80665×
104pa
应力
M
千克力每平方毫米
Kgf/mm2
1kgf/mm2=9.80665×
106pa
动力粘度
帕[斯卡]秒
Pa·
s
泊
P
1P=0。
1Pa·
运动粘度
二次方米每秒
m2/s
斯[托克斯]
St
1St=1cm2/s=10-4m2/s
能,功
热量
焦[耳]
J
千克力米
尔格
卡
热化学卡
kgf·
erg
cal
calth
1kgf·
m=9.80665J
1erg=10-7J
1cal=4.1868J
1calth=4.1840J
功率
瓦[特]
W
[米制]马力
1[米制]马力=735.499W
焦[耳]每千克开[尔文]
J/（kg·
千卡每千克开
[尔文]
kcal/（kg·
k）
1kcal/（kg·
k）=4.1868×
103J/（Kg·
传热系数
瓦[特]每平方米开[尔文]
W/（m2·
卡每平方厘米秒开[尔文]
cal/（cm2·
s·
1cal/（cm2·
K）=4.1868×
104W/（m2·
（导热系数）
瓦[特]每米开[尔文]
卡每厘米秒开[尔文]
cal/cm·
k
1cal/（cm·
102W/（m·
碳素结构钢（GB700—88）
牌
号
等
级
机械性能
屈服点σS（MPa）
抗拉强度σb
MPa
冲击试验
脱
氧
方
法
钢材厚度（直径）（mm）
温
度
℃
V型冲击功（纵向）
≤16
＞16
~40
＞40
~60
＞60
~100
＞100
~150
＞150
不小于
Q195
—
（195）
（185）
315~390
33
F、b、Z
Q215
A
215
205
195
185
165
335~460
31
30
29
28
26
B
Q235
235
225
375~460
25
24
23
22
21
C
Z
D
—20
TZ
Q255
255
245
410~510
19
Q275
275
265
490~610
18
16
15
优质碳素结构钢（GB699—88）
推荐热处理℃
试
件
毛
坯
尺
寸
mm
钢材交货状态硬度HB
应用举例
抗拉
强度
σb
屈服
σs
延伸率δ5
收缩率ψ
冲击功（值）Ak（ak）
正
火
淬
回
%
不大于
未热
处理
退火钢
08F
930
295
35
60
131
用于需塑性好的零件，如管子、垫片垫圈；
心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，如套筒、短轴、挡块，支架、靠模，离合器盘
10
335
55
137
用于制造拉杆、卡头、钢管垫片、垫圈、铆钉。
这种钢无回火脆性，焊接性好，用来制造焊接零件。
920
375
143
用于受力不大韧性要求较高的零件，渗碳零件、紧固件、冲模锻件及不需要热处理的低负荷零件，如螺栓、螺钉、拉条、法兰盘及化工贮器、蒸汽锅炉。
910
410
156
用于不经受很大应力而要求很大韧性的机械零件，如杠杆、轴套、螺钉、起重钩等。
也用于制造压力<
6Mpa、温度<
450℃、在非腐蚀介质中使用的零件，加管子、导管等。
还可用于表面硬高而心部强度要求不大的渗碳与氰化零件。
900
870
600
450
50
71（9）
170
用于制造焊接设备，以及经锻造、热冲压和机械加工的不承受高应力的零件，如轴、辊子、联接器、垫圈、螺栓、螺钉及螺母
850
530
315
55（7）
197
用于制造曲轴，垫圈、螺钉、螺母。
这种钢多在正火和调质状态下使用，一般不作焊接。
860
840
570
47（6）
217
187
用于制造辊子、轴、曲柄销、活赛杆、圆盘
355
39（5）
229
用于制造齿轮、齿条、链轮、轴、键、销、蒸发透平机的叶轮、压缩机及泵的零件、轧辊等。
可代替渗碳钢做齿轮、轴、活塞销等，但要经高频或火焰表面淬火。
830
630
14
31（4）
241
207
用于制造齿轮、拉杆、轴辊、轴、圆盘
820
645
380
用于制造齿轮、连杆、轮圈、轮缘、扁弹簧及轧辊等
810
675
400
12
用于制造轧辊、轴、轮箍、弹簧圈、弹簧、弹簧垫圈、离合器、凸轮、钢绳等
20Mn
用于制造凸轮轴、齿轮、联轴器、铰链、拖杆等
30Mn
880
540
63（8）
用于制造螺栓、螺母、螺钉、杠杆及刹车踏板等。
40Mn
590
用以制造承受疲劳负荷的零件，如轴、万向联轴器、曲轴、连杆及在高应力下工作的螺栓、螺母等。
50Mn
390
用于制造耐磨性要求很高，在高负荷作用下的热处理零件，如齿轮、齿轮轴、摩擦盘、凸轮和截面在80mm以下的心轴等。
60Mn
695
11
269
适于制造弹簧、弹簧垫圈，弹簧环和片以及冷拔钢丝（≤7mm）和发条
弹簧钢（GB122—84）
热处理制度
交货状态硬度HB
淬火
温度
介质
回火
延伸率
收缩率
ψ
δ5
δ10
热轧
冷拉+热处理
65
油
500
981
785
9
285
321
调压调速弹簧、术赛弹簧、测力弹簧、一般机械的圆、方螺旋弹簧
70
480
1030
834
8
65Mn
302
小尺寸的扁、圆弹簧、座垫弹簧、发条离合器簧片、弹簧环、刹车弹簧
55Si2Mn
1275
1177
6
汽车、拖拉机、机车的减震板簧和螺旋弹簧、气缸安全阀簧，止回阀簧，250℃以下使用的耐热弹簧。
55Si2MnB
60Si2Mn
5
60Sin2MnA
440
1569
1373
55CrMna
830~860
460~510
1226
1079
（σ0.2）
用于车辆、拖拉机上负荷较重、应力较大的板簧和直径较大的螺旋弹簧
60CrMnA
460~520
60Si2CrA
420
1765
321（热轧+热处理）
用于高应力及温度在300~350℃以下使用的弹簧，如调速器、破碎机、汽轮机汽封用弹簧
60Si2CrVA
1863
1667
合金结构钢（GB3077—82）、不锈钢棒（GB1220—84）
热处理
截面尺寸（试样直径）mm
硬度
特性及应用举例
极限
冲击值
ak
钢材退火或高温回火供应状态的布氏硬度
冷
却
剂
Mpa
J/cm2
压痕直径mm
HB*
≥
合金结构钢
20Mn2
水、油
200
水、空气
588
58.8
4.4
截面小时与20Cr相当，用于做渗碳小齿轮、小轴、钢套、链板等，渗碳淬火后HRC56~62
35Mn2
水
686
68.7
4.2
对于截面较小的零件可代替40Cr，可做直径≤15mm的重要用途的冷镦螺栓及小轴等，表面淬火HRC40~50
45Mn2
550
883
735
4.1
用于制造在较高应力与磨损条件下的零件。
在直径≤60mm时，与40Cr相当。
可做万向联轴器、齿轮、齿轮轴、蜗杆、曲轴、连杆、花键轴和摩擦盘等，表面淬火HRC45~55
35SiMn
4.0
除了要求低温（-20℃以下）及冲击韧性很高的情况外，可全面代替40Cr作调质钢，亦可部分代替40CrNi，可做中小型轴类、齿轮等零件以及在430℃以下工作的重要紧固件，表面淬人HRC45~55
42SiMn
与35SiMn钢同。
可代替40Cr、35CrMo钢做大齿圈。
适于作表面淬火件，表面淬火HRC45~55
20Mnv
相当于20CrNi的渗碳钢，渗碳淬火HRC56~62
20MVBSin
可代替18CrMnTi、20CrMnTi做高级渗碳齿轮等零件渗碳淬火HRC56~62
40MnB
可代替40Cr做重要调质件，如齿轮、轴、连杆、螺栓等
37
SiMn2MoV
650
987
78.5
3.7
可代替34CrNiMO等做高强度重负荷轴、曲轴、齿轮、蜗杆等零件，表面淬火HRC50~55
20CrMnTi
第一次880
第二次
强度韧性均高，是铬镍钢的代用品。
用于承受高速、中等或重负荷以及冲击磨损等的重要零件，如渗碳齿轮，凸轮等，渗碳淬火HRC56~62
CrMnMo
用于要求表面硬度高、耐磨、心部有较高强度、韧性的零件、如传动齿轮和曲轴等，渗碳淬火HRC56~62
38CrMoA1
940
640
88.3
用于要求高耐磨性、高疲劳强度和相当高的强度且热处理变形最小的零件，如镗杆、主轴、蜗杆、齿轮、套筒、套环等，渗氮后，表面硬度HV1100
20Cr
第一次
800
539
4.5
179
用于要求心部强度较高，承受磨损、尺寸较大的渗碳零件，如齿轮、齿轮轴、蜗杆、凸轮、活塞销等；
也用于速度较大受中等冲击的调质零件，渗碳淬火HRC56~62
40Cr
520
用于承受交变负荷、中等速度、中等负荷、强烈磨损而无很大冲击的重要零件如重要的齿轮、轴、曲轴、连杆、螺栓、螺母等零件；
并用于直径大于400mm要求低温冲击韧性的轴与齿轮等，表面淬HRC48~55
20CrNi
460
4.3
用于制造承受较高载荷的渗碳零件，如齿轮、轴、花键轴、活塞销等
40CrNi
3.9
用于制造要求强度高、韧性高的零件，如齿轮、轴、链条、连杆等
40CrNiMOA不锈钢棒
1Cr13
950~
1000
700~750
快冷
343
98.1
具有良好的耐蚀性、机械加工性，用作水压机阀体、热裂设备管路附件、汽轮机叶片
2Cr13
920~980
600~750
637
441
78
223
同上，淬火状态下硬度较高
同上，比2Cr13淬火后硬度高，作刃具、喷嘴、阀座阀门等
0Cr19Ni9
1010~1150
（固溶处理）
206
作为不锈钢使用最广泛，食品设备，一般化工设备，原子能工业用
注：
1.表中合金结构钢HB*系YB6——71规定的硬度值，不锈钢棒HB*为GB1220-84规定的硬度值。
2.表中1Cr13、2Cr13、3Cr13钢和Cr19和Ni19钢的数据分别适用于直径、边长、内切圆直径厚度≤75mm和≤180mm钢棒。
一般工程用铸造碳钢（GB5676-85）
σs或σ0.2
延伸率δ
根据合同选择
冲击功（值）
AKV（ak）
正火
HB
表面
淬火HRC
J（kgf·
/cm2）
最小值
ZG200-400
30（6.0）
各种形状的机件，如机座，变速箱壳等
ZG230-450
230
25（4.5）
≥131
铸造平坦的零件，如机座、机盖、箱体、铁砧台，工作温度在450℃以下的管路附件等。
焊接性良好。
ZG270-500
270
22（3.5）
≥143
40~45
各种形状的机件，如飞轮、机架、蒸汽锤、桩锤、联轴器、水压机工作缸、横梁等。
焊接性尚可。
ZG310~570
310
15（3）
≥153
40~50
各种形状的机件，如联轴器，气缸、齿轮、齿轮圈及重负荷机架等
ZG340-640
340
10
（2）
169~229
45~55
起重运输机中齿轮，联轴器及重要的机件等
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