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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

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

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10

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±1/2IT；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，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

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（ＩＴ）

研磨

〇

珩磨

〇

圆磨

〇

平磨

〇

金刚石车

〇

金刚石镗

〇

拉削

〇

铰孔

〇

车

〇

镗

〇

铣

〇

刨插

〇

钻孔

〇

滚压、挤压

〇

冲压

〇

压铸

〇

砂型铸造、气割

〇

锻造

〇

加工方法

0.012

0.025

0.05

0.1

0.2

0.40

0.80

1.60

3.20

6.30

12.5

100

表面粗糙度Ra/

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值不大于/

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、铣、刮1～2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1～2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3～10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，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IT8～IT9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3～10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IT13～IT16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。

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。

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IT7～IT9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

公差等级IT

基本尺寸mm

表面粗糙度Ra值不大于

公差等级IT

基本尺寸mm

表面粗糙度Ra值不大于

0.2

0.8

<10

3.2

>6～30

0.4

>3～30

1.6

>10～120

6.3

>30～180

0.8

>30～250

3.2

>120～500

12.5

>180～500

1.6

>250～500

6.3

<10

0.8

1.6

<80

6.3

>10～80

0.8

>6～120

3.2

>80～250

12.5

>80～250

1.6

>120～400

6.3

>250～500

3.2

>400～500

12.5

0.8

<10

3.2

<30

6.3

>6～120

1.6

>10～120

6.3

>30～120

12.5

>120～500

3.2

>120～250

12.5

>120～500

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

3-5

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

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

7-10

铣

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

M1.6

M2.5

M3.5

M10

M12

M14

M16

M20

3.7

4.5

5.6

6.4

8.4

9.6

10.6

12.8

17.6

20.3

24.4

28.4

32.4

40.4

t≈

1.2

1.5

1.6

2.4

2.7

3.3

4.6

5.0

6.0

7.0

8.0

10.0

1.8

2.4

2.9

3.4

3.9

4.5

5.5

6.6

13.5

15.5

17.5

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

螺纹规格

M1.6

M2.5

M10

M12

M14

M16

M20

M24

M30

M36

3.3

4.3

5.0

60.

8.0

10.0

11.

15.0

18.0

20.0

24.0

26.0

33.0

40.0

48.0

57.0

t≈

1.8

2.3

2.9

3.4

4.6

5.7

6.8

9.0

11.0

13.0

15.0

17.5

21.5

25.5

32.0

38.0

1.8

2.4

2.9

3.4

4.5

5.5

6.6

9.0

11.0

13.5

15.5

17.5

22.0

26.0

33.0

39.0

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

螺距P

收尾x

max

肩距α

max

一般

短的

一般

长的

短的

0.2

0.5

0.25

0.6

0.8

0.4

0.25

0.6

0.3

0.75

0.5

0.3

0.75

0.4

0.9

1.2

0.6

0.35

0.9

0.45

1.05

1.4

0.7

0.4

0.5

1.2

1.6

0.8

0.45

1.1

0.6

1.35

1.8

0.9

0.5

1.25

0.7

1.5

0.6

1.5

0.75

1.8

2.4

1.2

0.7

1.75

0.9

2.1

2.8

1.4

0.75

1.9

2.25

1.5

0.8

2.4

3.2

1.6

2.5

1.25

3.2

1.5

2.5

1.5

3.8

1.9

4.5

1.75

4.3

2.2

5.3

3.5

2.5

6.3

3.2

7.5

3.8

3.5

4.5

10.5

4.5

5.5

13.5

12.5

6.3

5.5

16.5

7.5

参考值

≈2.5P

≈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（α）不应小于30°。

表3-4

螺距P

max

min

≈

0.25

0.75

0.4

d-0.4

0.12

0.3

0.9

0.5

d-0.5

0.16

0.35

1.05

0.6

d-0.6

0.16

0.4

1.2

0.6

d-0.7

0.2

0.45

1.35

0.7

d-0.7

0.2

0.5

1.5

0.8

d-0.8

0.2

0.6

1.8

0.9

d-1

0.4

0.7

2.1

1.1

d-1.1

0.4

0.75

2.25

1.2

d-1.2

0.4

0.8

2.4

1.3

d-1.3

0.4

1.6

d-1.6

0.6

1.25

3.75

d-2

0.6

1.5

4.5

2.5

d-2.3

0.8

1.75

5.25

d-2.6

3.4

d-3

2.5

7.5

4.4

d-3.6

1.2

5.2

d-4.4

1.6

3.5

10.5

6.2

d-5

1.6

d-5.7

4.5

13.5

d-6.4

2.5

d-7

2.5

5.5

17.5

d-7.7

3.2

d-8.3

3.2

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（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

表3-6

螺距P

收尾x

max

肩距A

一般

短的

一般

长的

0.2

0.8

0.4

1.2

1.6

0.25

0.5

1.5

0.3

1.2

0.6

1.8

2.4

0.35

1.4

0.7

2.2

2.8

0.4

1.6

0.8

2.5

3.2

0.45

1.8

0.9

2.8

3.6

0.5

0.6

2.4

1.2

3.2

4.8

0.7

2.8

1.4

3.5

5.6

0.75

1.5

3.8

0.8

3.2

1.6

6.4

1.25

2.5

1.5

1.75

3.5

2.5

3.5

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