機(jī)械設(shè)計(jì)普通材料

1、.常用數(shù)據(jù)：金屬材料熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率及比熱容名稱熔點(diǎn)C熱導(dǎo)率W/ (m-K)比熱容J (kg K)名稱熔點(diǎn)C熱導(dǎo)率W/ (m-K)比熱容J (kg K)灰鑄鐵120046.492.8544.3鋁658203904.3鑄鋼1425489.9鉛32734.8129.5低碳鋼1400150046.4502.4錫23262.6234.5黃銅95092.8393.6鋅419110393.6青銅99563.8385.2鎳145259.2452.2材料線膨脹系數(shù)C)材料2090701002020102020020300204002060020700工程用銅黃銅16.617.青銅鑄鋁合金鋁合金碳鋼鉻鋼3Cr131

2、7.817.617.117.17.620.918.18.118.618.4424.22.024.10.612.18.817.918.224.025.1Cr18/Ni9T鑄鐵鎳鉻合金水泥、混凝膠木、硬橡11.210.216.68.711.19.5101414.523.424.11.31311.811.18.511.612.113.12.411.617.210.112.12.913.1311.917.511.512.13.514.13.612.317.912.913.14.7112.818.619.317.66477玻璃130411.5有機(jī)玻璃常用材料的密度密度密度材料名密度g(3)材料名稱g(A

3、)稱g丄）333cmmcmmcmm材料名碳鋼合金鋼球墨鑄鐵灰鑄鐵紫銅黃銅錫青銅無錫青銅碾壓磷青銅冷拉青銅工業(yè)用鋁7.87.85鉛錫11.37無填料的電木賽璐珞1.27.9鎂合金7.29酚醛層壓板1.47.3硅鋼片1.74尼龍61.31.457.0錫基軸承合金7.557.8尼龍661.41.148.9鉛基軸承合金7.347.75尼龍10101.141.158.48.85膠木板、纖維9.3310.67縱纖維木材1.041.068.78.9板1.31.4橫纖維木材0.70.97.58.2玻璃2.42.6石灰石、花崗0.70.98.8有機(jī)玻璃1.181.19石2.42.68.8礦物油0.92砌磚1.9

4、2.32.7橡膠石棉板1.52.0混凝土1.82.45名稱灰、白口鑄鐵球墨鑄鐵碳鋼合金銅鑄鋼軋制磷青軋制錳黃銅彈性模量EGPa切變模量GGPa泊松比卩名稱彈性模量EGPa切變模量GGPa泊松比卩115160450.230.27鑄鋁青銅105420.25151160610.250.29硬鋁合金7127200220810.240.28冷拔黃銅919935370.310.42210810.25-0.3軋制純銅110400.310.3417570840.250.29軋制鋅84320.27115420.320.35軋制鋁6926370.320.36110400.35鉛1770.42常用材料的彈性模量及泊

5、松比常用法定計(jì)量單位及換算關(guān)系量的名稱法定計(jì)量單位非法定計(jì)量單位換算關(guān)系名稱符號(hào)名稱符號(hào)旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)每分r/min1r/min=(1/60)r/s長(zhǎng)度米m埃英寸?in1?=0.1nm=10-10m1in=0.0254m=25.4mm面積平方米m2公畝公頃a ha1a=10m21 ha=104m2體積容積立方米升m3L(1) (1=10-3m3)立方英尺英加侖美加侖ft3UkgalUSgal3331ft=0.0283168m=28.3168dm31Ukgal=4.54609cm 31Usgal=3.78541dm3質(zhì)量千克（公斤）噸Kg t磅長(zhǎng)噸（英噸）ebton1eb=0.45359237cm3

6、1ton=1016.05kg力重力牛（頓）N達(dá)因千克力，（公斤力）噸力dyn kgf tf1dyn=10"5N1kgf=9.80665N1tf=9.80665 W3N量的名稱法定計(jì)量單位非法定計(jì)量單位換算關(guān)系名稱符號(hào)名稱符號(hào)壓力壓強(qiáng)帕（斯卡）pa巴標(biāo)準(zhǔn)大氣壓毫米汞柱 千克力每平方厘米（工程大氣壓）bar atm mmHg kgf/cm 2(at)521bar=0.1M pa=10 5p a(1 pa=1N/m2)1atm=101325pa1mmHg=133.3224pa1kgf/cm 2=9.80665 X04 pa應(yīng)力M千克力每平方毫米Kgf/mm 21kgf/mm =9.8066

7、5 X06pa動(dòng)力粘度帕斯卡秒Pas泊P1P=0。 1Pas運(yùn)動(dòng)粘度二次方米每秒m2/s斯托克斯St2-4 21St=1cm2/s=104m2/s能，功熱量焦耳J千克力米爾格 卡熱化學(xué)卡kgf m erg cal calth1kgf m=9.80665J-71erg=10 J1cal=4.1868J1calth=4.1840J功率瓦特W米制馬力1米制馬力=735.499W比熱容焦耳每千 克開爾文J/ (kg K)千卡每千克開爾文kcal/(kg k)-1kcal/(kg k)=4.1868 W3J/(Kg K)傳熱系數(shù)瓦特每平 方米開爾文2W/(m2 K)卡每平方厘米秒開爾文2cal/(cm2

8、 s K)1cal/(cm2 s K)=4.1868 >104W/(m2 - K)熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱系數(shù)）瓦特每米開爾文W/(m2 K)卡每厘米秒開爾文cal/cm s- k1cal/(cm s k)=4.1868 >02W/ (m - K)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB700-88）2751 265255245235225490610201918171615Q275優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(GB699 88)牌號(hào)推薦熱處理C試 件 毛 坯 尺 寸mm機(jī)械 性能鋼材交貨狀態(tài)硬度HB應(yīng)用舉例抗拉強(qiáng)度a b屈服強(qiáng)度a S延伸率S 5收縮率書沖擊功(值)Ak(ak)正火淬火回火MPa%Ykgf m、“丿不大于未熱處理

9、退火鋼不小于08F930252951753560131用于需塑性好的零件，如管子、墊片 墊圈；心部強(qiáng)度 要求不高的滲碳和 氰化零件，如套筒、短軸、擋塊，支 架、靠模，離合器盤10930253352053155137用于制造拉桿、卡頭、鋼管墊片、墊 圈、鉚釘。這種鋼無回火脆性，焊接 性好，用來制造焊接零件。15920253752252755143用于受力不大韌性要求較高的零件， 滲碳零件、緊固件、沖模鍛件及不需 要熱處理的低負(fù)荷零件，如螺栓、螺 釘、拉條、法蘭盤及化工貯器、蒸汽 鍋爐。20910254102452555156用于不經(jīng)受很大應(yīng)力而要求很大韌 性的機(jī)械零件，如杠桿、軸套、螺釘、 起重

10、鉤等。也用于制造壓力 V6M pa、 溫度V450C、在非腐蝕介質(zhì)中使用的 零件，加管子、導(dǎo)管等。還可用于表 面硬高而心部強(qiáng)度要求不大的滲碳 與氰化零件。牌號(hào)推薦熱處理C試 件 毛 坯 尺 寸mm機(jī)械 性能鋼材交貨狀態(tài)硬度HB應(yīng)用舉例抗拉強(qiáng)度a b屈服強(qiáng)度a S延伸率S 5收縮率沖擊功（值）Ak（ak）正火淬火回火MPa%J (kgf m、 丿不大于未熱處理退火鋼不小于2590087060025450275235071 (9)170用于制造焊接設(shè)備，以及經(jīng)鍛造、熱 沖壓和機(jī)械加工的不承受高應(yīng)力的 零件，如軸、輥?zhàn)?、?lián)接器、墊圈、 螺栓、螺釘及螺母358708506002553031520455

11、5(7)197用于制造曲軸，墊圈、螺釘、螺母。 這種鋼多在正火和調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用， 一般不作焊接。4086084060025570335194547(6)217187用于制造輥?zhàn)?、軸、曲柄銷、活賽桿、 圓盤4585084060025600355164039(5)229197用于制造齒輪、齒條、鏈輪、軸、鍵、 銷、蒸發(fā)透平機(jī)的葉輪、壓縮機(jī)及泵 的零件、軋輥等?？纱鏉B碳鋼做齒 輪、軸、活塞銷等，但要經(jīng)高頻或火 焰表面淬火。5083083060025630375144031241207用于制造齒輪、拉桿、軸輥、軸、圓 盤55820820600256453801335255217用于制造齒輪、連桿、輪

12、圈、輪緣、扁彈簧及軋輥等60810256754001235255229用于制造軋輥、軸、輪箍、彈簧圈、彈簧、彈簧墊圈、離合器、凸輪、鋼繩等20Mn910254502752450197用于制造凸輪軸、齒輪、聯(lián)軸器、鉸 鏈、拖桿等30Mn88086060025540315204563(8)217187用于制造螺栓、螺母、螺釘、杠桿及剎車踏板等。40Mn86084060025590355174547(6)229207用以制造承受疲勞負(fù)荷的零件，如軸、萬向聯(lián)軸器、曲軸、連桿及在高應(yīng)力下工作的螺栓、螺母等。50Mn83083060025645390134031255217用于制造耐磨性要求很高，在高負(fù)荷

13、 作用下的熱處理零件，如齒輪、齒輪 軸、摩擦盤、凸輪和截面在80mm以 下的心軸等。60Mn810256954101135269229適于制造彈簧、彈簧墊圈，彈簧環(huán)和 片以及冷拔鋼絲（W 7mm）和發(fā)條.彈簧鋼(GB122 84)熱處理制度657065Mn55Si2Mn55Si2MnB60Si2Mn60Sin2MnA55 CrMna60CrMnA60Si2CrA60Si2CrVA淬火溫度C840830830870830860870850回火溫度C500480540480440460510460520420410機(jī)械性能抗拉屈服延伸率收強(qiáng)度強(qiáng)度55縮率b bb s5101MPa981785103

14、0834353098178530127511771569137330122617651863交貨狀態(tài)硬度HB不大于熱軋2853023021079(b0.2)2520321156916672020321321(熱 軋+ 熱處 理)合金結(jié)構(gòu)鋼(GB3077 82)、不銹鋼棒(GB1220 84)熱 處 理淬火回火溫冷溫冷截面尺 寸(試 樣直拉+熱八、處理321321321321321調(diào)壓調(diào)速彈 簧、術(shù)賽彈簧、 測(cè)力彈簧、一 般機(jī)械的圓、 方螺旋彈簧 小尺寸的扁、 圓彈簧、座墊 彈簧、發(fā)條離 合器簧片、彈 簧環(huán)、剎車彈 簧汽車、拖拉機(jī)、 機(jī)車的減震板 簧和螺旋彈 簧、氣缸安全 閥簧，止回閥 簧，25

15、0 C以下 使用的耐熱彈 簧。用于車輛、拖 拉機(jī)上負(fù)荷較 重、應(yīng)力較大 的板簧和直徑 較大的螺旋彈 簧用于高應(yīng)力及 溫 度300350 下使用°C 的簧，如調(diào)速器、 破碎機(jī)、汽輪 機(jī)汽封用彈簧機(jī)械性 能硬 度抗拉 強(qiáng)度b b屈服 極限b s延伸率5 5收縮率1沖擊值ak鋼材退火或高溫回火 供應(yīng)狀態(tài)的布氏硬度特性及應(yīng).20Mn2850880水、油 水、油200440水、空氣 水、空氣15785588104058.84.4187截面小時(shí)與21 于做滲碳小齒 鋼套、鏈板等后 HRC566235Mn2840水500水25834686124568.74.2207對(duì)于截面較小 替40Cr，可做直

16、 的重要用途的 小軸等，HRC405045Mn2840油550水、油25883735104058.84.1217用于制造在較 損條件下的零< 60mm時(shí)，與可做萬向聯(lián)軸 齒輪軸、蝸桿 桿、花鍵軸和 表面淬火HRC35SiMn900水570水、油25883735154558.84.0229除了要求低溫 及沖擊韌性很 外，可全面代替 質(zhì)鋼，亦可部 rNi，可做中小 輪等零件以及 下工作的重要面淬人HRC4i42SiMn880水590水25883735154058.84.0229與35SiMn鋼40Cr、 35CrM 圈。適于作表 表面淬火HRC20Mnv880水、油200水、空氣157855

17、88104068.74.4187相當(dāng)于20CrN滲碳淬火HRC20MVBSin900油200水、空氣151177981104568.74.2207可代替 120CrMnTi 做高等零件滲HRC566240MnB850油500水、油25981785104558.84.2207可代替40Cr件，如齒輪、螺栓等37SiMn2MoV870水、油650水、空氣25987834125078.53.7269可代替34CrN強(qiáng)度重負(fù)荷軸 輪、蝸桿等零火 HRC505520CrMnTi第一次880第二次870油200水、空氣151079834104568.74.1217強(qiáng)度韌性均高 的代用品。用- 中等或重負(fù)荷

18、 損等的重要零 齒輪，凸輪等HRC566220CrMnMo850油200水、空氣151177883104568.74.1217用于要求表面 磨、心部有較 性的零件、女n 曲軸等，HRC5662鋼號(hào)度卻度卻徑） mmMpa%J/cm2壓痕直徑HB*°C劑C劑>mm不小于不大于合金結(jié)構(gòu)38CrMoA1940水、油640水、油30981834145088.34.0229用于要求高耐 勞強(qiáng)度和相當(dāng) 且熱處理變形 件，如鏜桿、主 齒輪、套筒、 氮后，表面硬20Cr第一次880第二次800水、油200水、空氣15834539104058.84.5179用于要求心部 承受磨損、尺 碳零件，如

19、齒輪 蝸桿、凸輪、 也用于速度較 擊的調(diào)質(zhì)零件HRC566240Cr850油520水、油2598178594558.84.5207用于承受交變 速度、中等負(fù) 損而無很大沖 件如重要的齒 軸、連桿、螺 零件；并用-400mm要求低 的軸與齒輪等HRC485520Cr Ni850水、油460水、油25785105885078.54.3197用于制造承受 滲碳零件，如 花鍵軸、活塞40CrNi820油500水、油25981785104568.73.9241用于制造要求 性高的零件，女 鏈條、連桿等棒1Cr139501000油700750快冷539343(b 0.2)255598.1200具有良好的耐

20、 加工性，用作水 熱裂設(shè)備管路 機(jī)葉片2Cr13920980油600750快冷637441(b 0.2)205078223同上，淬火狀高3Cr13920980油600750快冷735539(b 0.2)124029235同上，比2Cr 度高，作刃具 座閥門等0Cr19Ni910101150快 冷 （固溶處理）5202064060187（固溶處理）作為不銹鋼使 食品設(shè)備，一;原子能工業(yè)用銹鋼不40CrNiMOA注：1.表中合金結(jié)構(gòu)鋼 HB*系YB6 71規(guī)定的硬度值，不銹鋼棒HB*為GB1220-84規(guī)定的硬度值。2.表中1Cr13、2Cr13、3Cr13鋼和Cr19和Ni19鋼的數(shù)據(jù)分別適用于

21、直徑、邊 長(zhǎng)、內(nèi)切圓直徑厚度W75mm和w 180mm鋼棒。一般工程用鑄造碳鋼（GB5676-85 ）牌號(hào)抗拉 強(qiáng)度b b屈服 強(qiáng) 度b s或b 0.2延 伸 率根據(jù)合同選擇硬度應(yīng)用舉例收縮 率沖擊功（值）Akv（ak）正火 回火HB表面淬火HRCMPaMPa%2J(kgf /cm )最小值ZG200-400400200254030(6.0)各種形狀的機(jī)件，如機(jī) 座，變速箱殼等ZG230-450450230223225 (4.5)> 131鑄造平坦的零件，如機(jī) 座、機(jī)蓋、箱體、鐵砧臺(tái)， 工作溫度在 450 C以下 的管路附件等。焊接性良 好。ZG270-500500270182522 (

22、3.5)> 1434045各種形狀的機(jī)件，如飛 輪、機(jī)架、蒸汽錘、樁錘、 聯(lián)軸器、水壓機(jī)工作缸、 橫梁等。焊接性尚可。ZG310570570310152115 (3)> 1534050各種形狀的機(jī)件，如聯(lián)軸 器，氣缸、齒輪、齒輪圈 及重負(fù)荷機(jī)架等ZG340-640640340101810 (2)1692294555起重運(yùn)輸機(jī)中齒輪，聯(lián)軸 器及重要的機(jī)件等牌號(hào)參考壁厚emm抗拉強(qiáng) 度b bMpa屈服強(qiáng) 度b 0.2MPa延伸率%沖擊值(室溫23C)2aK(J/cm )供參考布氏硬度HB最小值QT400-184002501814130180QT400-1540025015130180Q

23、T4501045031010160210QT500-75003207170230QT600-36003703190270QT700-27004202205305QT800-2>30603902501814130180QT400-18A>602003702401212QT400-15A>306039025015130180>6020037024012QT500-7A>30604503007170240>602004202905QT600-3A>30606003603180270>602005503401>30607004002QT700-2A

24、>6020065038012203201 .制造軋輥。不僅 在治金工業(yè)上應(yīng)用， 造紙，玻璃、橡膠、 面粉等工業(yè)在不斷 的改用球墨鑄鐵。2 .制造軸類零件， 如些油機(jī)曲軸（一般 采用 QT600-3 ）、凸 輪軸及水泵軸等。3 .投影造齒輪（一 般采用 QT400-18）, 合適的養(yǎng)的鑄件壁 厚為1075mm。4 制造活賽環(huán)、摩 擦片、汽車后轎等零 件。5 .制造中壓閥門、 低壓閥門、軸承座、 千斤頂?shù)鬃?、球球?機(jī)及各種機(jī)床零件 和醫(yī)療器材等零件。球墨鑄鐵（GB1348 88）A，表注：牌號(hào)無后面字母 A，表示牌號(hào)系由單鑄試塊測(cè)定的機(jī)械性能。牌號(hào)后面具有字母 示牌號(hào)系由附鑄試塊測(cè)定的機(jī)械

25、性能，這些牌號(hào)適用于質(zhì)量大于2000kg及壁厚在30200mm的球軟件?；诣T鐵(GB 9439 88)牌號(hào)鑄件壁厚（mm）最小抗拉強(qiáng)度b bMPa硬度HB應(yīng)用舉例大 于至HT1002.510130110166蓋、外罩、油盤、手輪、手把、支架等10201009313130508082-122HT1502.510175137-205端蓋、汽輪泵體、軸承座、閥殼、管子及管路附 輪、一般機(jī)床底座、床身其他復(fù)雜零件，滑座、 等。1020145119-1792030130110-1663050120141-157HT2002.510220157-236氣缸、齒輪、底架、機(jī)體、飛輪

26、、齒條、襯筒、 慶鑄有導(dǎo)軌的慶身及中等壓力( Mpa以下)油缸 泵和閥的南殼體等。1020195148-2222030170134-2003050160128-192HT2504.010270175-262閥殼、油缸、氣缸、聯(lián)軸器、機(jī)體、齒輪、齒輪飛輪、襯筒、凸輪、軸承座等1020240164-2462030220157-2363050200150-225HT3001020290182-272齒輪、凸輪、車床卡盤、剪床、壓力機(jī)的機(jī)身、 六角自動(dòng)車床及其他重負(fù)荷機(jī)床鑄有導(dǎo)軌的床身 油缸、液壓泵和滑閥的殼體等。2030250168-2513050230161-241HT3501020340199-

27、2992030290182-2723050260171-257注：灰鑄鐵的硬度，系由經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式計(jì)算，即，當(dāng)一般取 O.80-1.20b b> 196Mpa 時(shí)，HB=RH（100+0.438 a b）。RH冷軋鋼板和鋼帶(GB708-88)0.2,0.25,0.3,0.4,0.45,0.55,0.6,0.65,0.70,0.75,0.80,0.90,1.001.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8, ,2.0,2.1,2.2,2.5,2.8,3.0,3.5,3.8,3.9,4.0,4.5,5.5,6.7,8.9熱軋鋼板(GB709-88 )0.35,050,0.55

28、,0.60,0.65,0.70,0.75,0.80,0.90厚度1.0,1.21.6（0.1 進(jìn)位）,1.8,2.0,2.2,2.5,2.8,3.0,3.2,3.5,3.8,3.9,4.0,4.5,5,6,7.8,9, 1022（1 進(jìn)位），25,2642（2 進(jìn)位），45，48，50，52，5595（ 5 進(jìn)位） 100,105,110,120,125,130-160（10 進(jìn)位）,165,170,180-200（5 進(jìn)位）注：鋼板寬度系列為 600,650,700,710,7501000（ 50 進(jìn)位），1250,1400,1420, 15003000（ 100 進(jìn)位），3200380（2

29、00進(jìn)位。熱軋圓鋼和方鋼尺寸(GB702-86 )圓方5.566.578910*11121314151617鋼鋼18192021直邊22*23242526*27*28*2930*3132*3334*35徑長(zhǎng)3638404245485053*55*56*586063*65*68707580859095100105110115120125130140150160170180190200220.注：1.本標(biāo)準(zhǔn)適用于直徑為 5.5250mm的熱軋圓鋼和邊長(zhǎng)為 5.5200mm的熱軋方鋼。2. 各種直徑優(yōu)質(zhì)鋼的長(zhǎng)度為 26m;普通鋼的長(zhǎng)度當(dāng)直徑或邊長(zhǎng)小于25mm時(shí)為410m.3. 表中帶*者不推薦使用。

30、熱軋等邊角鋼(GB9797 88)角鋼號(hào)數(shù)尺寸截面面積cm2參考數(shù)值重心距離Zocm角鋼號(hào)數(shù)尺寸(mm)截面面 積Cm2參考數(shù)值bdrXXbdrX-XJxCm4ixCmJxCm4ixCm22033.51.1320.400.590.60770485.57026.392.1841.4590.500.580.6456.87532.312.162.52531.4320.820.760.7668.16037.772.1541.8591.030.740.7679.42443.092.1433034.51.7491.460.910.85(7.5)75597.36736.972.3342.2761.840.9

31、00.8968.76746.952.313.63632.1092.581.111.00710.16053.572.3042.7563.291.091.04811.50359.962.2853.3823.591.081.071014.12671.982.26440352.3593.591.231.13880597.19248.792.4843.0864.601.221.1769.39757.352.4753.7915.531.211.22710.86065.582.464.54532.6595.171.401.22812.30373.492.4443.4866.651.381.261015.12

32、688.432.4254.2928.041.371.3099061010.63782.772.7965.0769.331.361.33712.30194.832.7855035.52.9717.181.551.34813.944106.472.7643.8979.261.541.381017.167128.582.7454.80311.21.1531.421220.36149.222.7165.68813.051.521.461010061211.932114.953.105.656363.34310.191.751.48713.796131.863.0944.39013.181.731.53

33、815.638148.243.0855.41516.021.721.571019.261179.513.0568.36723.631.681.681222.800208.903.036.363474.97819.031.961.701426.256236.533.0056.14323.171.941.741629.627262.532.9867.28827.121.931.7885.51534.461.901.851011.65741.091.881.93注：1.角鋼長(zhǎng)度為：角鋼號(hào) 29,長(zhǎng)度量1014,長(zhǎng)度419m。1 *2- r1 h熱軋槽鋼（GB707-88）Wx,Wy 截面系數(shù)標(biāo)記示例

34、： 熱軋槽鋼180：70対_GB707厘8"'、Q235 _A _GB700 _88（碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-A，尺寸為180 X 70 X 9mm）型號(hào)尺寸截面面參考數(shù)值重心距離Zo cm積cm2x-xy-yhbdtrr1WxWyCm3Cm3880435.08.08.04.010.2425.35.791.4.310100485.38.58.54.212.7439.77.801.5212.61265.59.09.09.04.515.6962.110.21.5914a140586.09.59.54.818.5180.513.01.7114b140608.09.59.54.821.

35、3187.114.11.6716a160636.510.010.05.021.9510816.31.8016160658.510.010.05.025.1511717.61.7518a180687.010.510.55.225.6914120.01.8818180709.010.510.55.226.2915221.51.8420a200737.011.011.05.528.8317824.22.0120200759.011.011.05.532.8319125.91.9522a220777.011.511.55.831.8421828.22.1022220799.011.511.55.836.2423430.12.0325a250787.012.012.06.034.9127030.62.725b250809.012.012.06.039.9128232.71.9825b2508211.012.012.06.044.9129535.91.9228a280827.512.512.56.240.0234035.72.1028b280