Справочник конструктора. В 2 кн. Кн. 1: Машины и механизмы

В. Н. Фещенко 
СПРАВОЧНИК 
КОНСТРУКТОРА 
Книга 1  
МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ 
Учебно-практическое пособие 
3-е издание
Инфра-Инженерия 
Москва ² Вологда 
2019 

ФЗ 
№ 436-ФЗ 
Издание не подлежит маркировке  
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11 
УДК 621.001.66(035) 
ББК 34.42я2 
      Ф44 
Р е ц е н з е н т ы : 
Ветров С. И., и. о. генерального директора ОАО Завод «Красный Пролетарий», г. Москва. 
Абоимов А. В., зам. директора по учебно-производственной работе ГОУПО, лицей №2,  
г. Мытищи, Московской  обл. 
Ломаев А. Н., главный конструктор по изделиям гражданского назначения,  
ОАО «Воткинский завод», г. Воткинск. 
Фещенко В. Н. 
Ф44  СПРАВОЧНИК КОНСТРУКТОРА. Книга 1. Машины и механизмы : учебно-практическое   
            пособие. / В. Н. Фещенко. ²  3-е изд. испр. и доп.  ² М. : Инфра-Инженерия, 2019. ² 400 с. 
ISBN 978-5-9729-0252-1 (К.1) 
ISBN 978-5-9729-0254-5 
Приведены  сведения  об  устройстве  производственных  машин:  о  механических  передачах  
для  преобразования  различных  видов  движений  и  об устройстве  приводов: электрического, гид- 
равлического,  пневматического  и  с  системой  ЧПУ.  Описано  влияние различных видов трения 
на работоспособность и на износ поверхностей деталей механизмов машин.  
Приведен  также  перечень  смазочных  материалов,  применяемых  в  машинах  и  механизмах,   
и дана методика их выбора и способов подачи в рабочую зону. Даны сведения о свойствах кон- 
струкционных  материалов,  которые  применяют  для  изготовления  деталей  машин  и  механизмов.  
Описаны  применяемые  в  машинах  разъемные  и  неразъемные  соединения  деталей,  соединяемые  
сваркой,  шлицами,  крепежом,  посадками  и  другими  способами,  а  также  муфты,  трубопроводы,  
пружины,  цепные  и  фрикционные  передачи,  включая  вариаторы,  ременные  передачи  и  тормоза,  
и даны методы определения их нагрузочной способности. 
Предназначено  для  инженеров,  техников-конструкторов,  студентов  машиностроительных  
специальностей технических вузов и учащихся профессионально-технических училищ. 
‹ Фещенко В. Н., автор, 2019 
‹ Издательство «Инфра-Инженерия», 2019 
ISBN 978-5-9729-0252-1 (К.1) 
ISBN 978-5-9729-0254-5 

Справочник конструктора. Книга 1. «Машины и механизмы». Фещенко В.Н. 
ВВЕДЕНИЕ 
 
 
В своем историческом развитии человек прошел сложный путь познаний, как говорят, «от сохи до трактора». Но на 
этом пути продолжаются поиски и находки новых технических решений, которые позволили бы с меньшими физическими и 
умственными затратами и более полно обеспечивать потребности жителей планеты. 
Машины, которыми в настоящее время оснащены производственные процессы, на момент их создания и внедрения в 
производство были совершенны и отвечали требованиям своего времени. Однако, по истечении времени, происходит интеллектуальный рост человеческого общества, изменение условий жизни и изменение структуры его потребностей. Эти изменения постоянно побуждают людей-специалистов совершенствовать производственные процессы, т.е. внедрять новые, более 
совершенные машины, отвечающие современным потребностям и требованиям человеческого общества. И этому нет конца. 
В процессе совершенствования машин и механизмов и их деталей постоянно совершенствуются методы модернизации 
работающих машин и методы создания новых машин и механизмов, а также методы расчета и проектирования деталей. 
Накопленный положительный опыт в этой области обобщается, систематизируется (в таблицах), и результаты обобщения 
периодически издаются в виде справочников. 
Пользуясь материалом, приведенным в справочниках, можно определить размеры деталей расчетным методом и с помощью эмпирических зависимостей или определить размеры деталей с помощью таблиц. Сочетание научного расчетного и 
эмпирического методов создания элементов новых конструкций, а также использование в новых конструкциях машин деталей и конструктивных элементов прежних машин позволяет сократить сроки и затраты на создание новых машин и поэтому 
является основой конструкторской работы. 
Для того, чтобы включиться в этот творческий процесс модернизации и создания новых машин необходимо обладать 
основами технической грамоты - это принятые условные обозначения и графические изображения на чертежах, а также техническая терминология, принятая специалистами для общения в области машиностроения. Обладая этими знаниями, можно 
разобраться самостоятельно или с помощью сотрудников в том, что, в буквальном смысле, натворили предшествующие поколения конструкторов - создателей ныне действующих машин и механизмов. 
Затем, зная достоинства и недостатки различных устройств, технические возможности ранее созданных машин при работе в современных условиях и зная достижения техники на современном уровне, можно найти решение, как с учетом этих 
достижений модернизировать действующую машину или какой должна быть новая машина. Кроме того, при создании новой или совершенствовании действующей конструкции машины или механизма необходимо уметь оценить расчетом смогут 
ли ранее спроектированные детали и сборочные единицы, входящие в новую конструкцию, выдержать новые режимы работы и новые нагрузки. 
После этого замысел конструктора в виде новой конструкции машины или механизма излагается, с использованием 
основ технической грамоты, в чертежах, по которым изготовитель узнает, как нужно изготовить новую машину. 
В данном справочнике приведен теоретический материал и таблицы по конструктивным материалам, по допускам и 
посадкам, по деталям машин и их элементам. Приведено описание устройства базовых деталей и некоторых механизмов на 
примере металлорежущих станков. Это объясняется тем, что металлорежущие станки имеются практически на всех производствах. При необходимости, приводимые примеры могут быть предметно рассмотрены и затем уточнены при рассмотрении отличительных особенностей в конструктивных решениях устройства технологических машин другого назначения. 
Вместе с тем, более подробные сведения по конструктивным особенностям машин конкретного назначения, а также о 
покупных изделиях и их изготовителях можно получить в интернете. 
 
Справочник представлен в двух книгах: 
Книга 1. «Машины и механизмы»; 
Книга 2. «Проектирование машин и их деталей». 
 
Настоящий справочник соответствует требованиям учебных планов и программ для подготовки молодых специалистов 
в лицеях, колледжах, профессионально-технических училищах и в школах рабочей молодежи при изучении учащимися 
предмета общепрофессиональной дисциплины, включающей изучение устройства машин и механизмов, определение воспринимаемой ими нагрузки и основ их проектирования. 
Данный «Справочник  конструктора» составлен с учетом требований, изложенных в федеральном государственном 
образовательном стандарте среднего профессионального образования по профессии 151901.01 Чертежник-конструктор, который утвержден Приказом Минобрнауки РФ  N 825  от 2 августа 2013 г. и введен в действие с 1 сентября 2013 года. 
Справочник может найти применение в качестве учебного пособия для учащихся профессиональных учебных заведений и в творческой деятельности начинающих конструкторов, повышающих свое мастерство при совершенствовании действующих машин и при создании машин новых конструкций. 
 
Приношу глубокую признательность всем, кто поделился своим опытом, словом и делом принял участие в составлении данного справочника и чьи наработки включены в этот справочник. 
 
С пожеланиями успехов и удачи 
автор. 
 

Справочник конструктора. Книга 1. «Машины и механизмы». Фещенко В.Н. 
Глава 1 
СИСТЕМА ЕДИНИЦ И МЕР ИЗМЕРЕНИЙ, 
ПРИМЕНЯЕМЫХ В МАШИНОСТРОЕНИИ 
 
 
1.1. АЛФАВИТЫ И ЦИФРЫ 
 
В отечественной научной и технической литературе и в технической документации машиностроения применяют кириллицу, латиницу  и  греческий алфавиты (табл. 1.1). 
 
Т а б л и ц а  1.1  
Латинский и греческий алфавиты 
Рукописные буквы 
Произношение 
Рукописные буквы 
Произношение 
Рукописные буквы 
Произношение 
Латинский алфавит 
Аа 
a 
Jj 
йот 
Ss 
эс 
ВЬ 
бе 
Kk 
ка 
Tt 
тэ 
Сс 
це 
L1 
эль 
Uu 
у 
Dd 
де 
Mm 
эм 
Vv 
ве 
Ее 
е 
Nn 
эн 
Ww 
дубль-ве 
Ff 
эф 
Оо 
о 
Xx 
икс 
Gg 
ге 
Рр 
пэ 
Yy 
игрек 
Hh 
аш 
Qq 
ку 
Zz 
зет 
Ii 
и 
Rr 
эр 
 
 
Греческий алфавит 
АĮ 
альфа 
IȚ 
йота 
Pȡ 
ро 
Вȕ 
бета 
Кț 
каппа 
Ȉı 
сигма 
ГȖ 
гамма 
ȁȜ 
ламбда 
TIJ 
тау 
ǻį 
дельта 
Mȝ 
мю 
Ȋȣ 
ипсилон 
Еİ 
эпсилон 
NȞ 
ню 
Фij 
фи 
Zȗ 
дзета 
Ȅȟ 
кси 
XȤ  
хи 
HȘ 
эта 
Oo 
омикрон 
Ȍȥ 
пси 
Ĭș 
тхэта 
Пʌ 
пи 
ȍȦ 
омега 
 
  Римские цифры изображаются основными знаками: I, V, X, L, С, D и М, которые соответствуют следующим натуральным числам: I - I; V - 5; X - 10; L - 50; С - 100; D - 500; М - 1000.  
С помощью основных знаков записываются все натуральные числа. Для определения натурального числа, записанного 
римскими цифрами, нужно сложить значения всех римских цифр, записанных в числе, например:  
XVI =10 51 = 16, CCXXVIII = 100  100  10  10  5  1  1  1 = 228.  
Однако, если перед большей по значению цифрой стоит меньшая, то из цифры большего значения следует вычесть 
цифру меньшего значения, например:  
CXXIV = 100  10  10  (5 - 1) = 124; CMIX = (1000 -100)  (10 - 1) = 909. 
   
1.2. ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 
 
ГОСТ 8.417-81 «Единицы физических величин» устанавливает обязательное применение в науке и технике единиц 
Международной системы единиц (сокращенно СИ).  
   
 
Т а б л и ц а  1.2 
Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований 
Обозначение 
Обозначение 
междуМножитель 
Приставка 
Множитель
Приставка 
русское 
народрусское 
международное 
ное 
деци 
1018  
1015 
10-1 
10-2 
санти 
д 
с 
d 
c 
 1012 
10-3 
м 
m 
экса 
пета 
тера 
гига 
Э 
П 
Т 
Г 
Е 
P 
Т 
G 
10-6 
милли 
микро 
мк 
М 
М 
10-9 
мега 
кило 
нано 
пико 
ȝ 
n 
p 
109 
106 
103 
102 
гекто 
к 
г 
к 
h 
10-12 
10-15 
фемто 
н 
п 
ф 
101 
дека 
да 
da 
10-18 
атто 
а 
f 
a 
Примечание. Кратные и дольные единицы образуются путем умножения или деления на степень числа 10. Их наименование получается прибавлением 
указанных в таблице приставок к наименованиям основных или производных единиц, например, километр, миллиграмм, микрометр, наносекунда и т. п. 
 
 
 
4 
 

Глава 1. Система единиц и мер измерений, применяемых в машиностроении
Т а б л и ц а  1.3 
Основные и дополнительные единицы СИ 
Единица 
Наименование 
величины 
наименование 
обозначение 
определение 
русское 
международное 
Основные единицы 
Длина 
Метр 
м 
m 
Метр равен длине 1 660 763,73 длин волн в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р10  и 5d5 атома криптона-86 
Масса 
Килограмм 
кг 
kg 
Килограмм равен массе международного прототипа килограмма 
Время 
Секунда 
с 
s 
Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия133 
Сила   электрического тока 
Ампер 
А 
А 
Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум 
параллельным   прямолинейным   проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в 
вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызывал бы на участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2ā10-7 Н 
Термодинамическая 
температура 
Кельвин 
К 
К 
 Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной 
точки воды 
Сила света 
Кандела 
кд 
cd 
Кандела равна силе света, испускаемого с поверхности   площадью 1/600 000 м2  
полного излучателя в перпендикулярном направлении, при температуре 
излучателя, равной температуре затвердевания  платины - при давлении  
101 325 Па 
Количество  вещества 
Моль 
моль 
mol 
Моль равен количеству вещества системы, содержащей  столько же  структурных  элементов (атомы, молекулы, ионы, электроны или другие частицы),  
сколько содержится  атомов в углероде -12 массой 0,012 кг 
Дополнительные единицы 
Плоский угол 
Радиан 
рад 
rad 
Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между 
которыми равна радиусу 
Телесный угол 
Стерадиан 
ср 
sr 
Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на 
поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной 
радиусу сферы 
Некоторые производные единицы 
Единицы пространства и времени 
Площадь 
Квадратный метр 
м2 
m2 
Квадратный метр равен площади прямоугольника, каждая   сторона   которого 
равна 1м 
Объем,  вместимость 
Кубический метр 
м3 
m3 
Кубический метр равен объему прямоугольного параллелепипеда, каждое 
ребро которого равно 1 м 
Скорость 
Метр в секунду 
м/с 
m/s 
Метр в секунду равен скорости прямолинейно и равномерно движущейся материальной точки, при которой эта точка за время 1 с перемещается на расстояние 1 м  
Ускорение 
Метр  на секунду 
в квадрате 
м/с2 
m/s2 
Метр на секунду в квадрате равен ускорению прямолинейно и равноускоренно 
движущейся материальной точки, линейная скорость которой изменяется на 1 
м/с в течение 1с 
Угловая скорость 
Радиан 
в секунду 
рад/с 
rad/s 
Радиан в секунду равен угловой скорости равномерно вращательного движения точки по окружности, при котором радиус-вектор этой точки описывает в 
течение 1с центральный угол, равный 1рад 
Частота 
Герц 
Гц 
Hz 
Герц равен частоте, при которой в 1с  завершается одно колебание или цикл 
Единицы механических величин 
Сила 
Ньютон 
Н 
N 
Ньютон равен силе, сообщающей телу с постоянной массой 1 кг ускорение в 1 
м/с2 в направлении действия силы  
кг/м3 
kg/m3 
Килограмм  на кубический метр равен  плотности однородного вещества, масса которого при объеме 1м3 равна 1 кг 
Плотность 
Килограмм 
на кубический 
метр 
Момент силы 
Ньютон-метр 
͘м 
N˜m 
Ньютон-метр равен моменту силы, создаваемому силой  1Н относительно 
точки, расположенной на расстоянии 1 м от линии действия силы 
Давление   (механическое напряжение) 
Паскаль 
Па 
Pa 
Паскаль равен давлению (механическому напряжению), вызываемому силой 1 
Н, равномерно распределенной по нормальной к ней поверхности площадью 1 
м2 (Н/м2) 
Работа (энергия) 
Джоуль 
Дж 
J 
Джоуль равен работе, которую совершает постоянная сила в 1 Н на пути  
1 м, пройденном телом под действием этой силы в направлении действия силы 
Мощность 
Ватт 
Вт 
W 
Ватт равен мощности, при которой за 1 с совершается работа 1 Дж 
5

Справочник конструктора. Книга 1. «Машины и механизмы». Фещенко В.Н. 
 
Т а б л и ц а  1.4 
Важнейшие производные единицы СИ для различных областей науки и техники 
Единица 
обозначение 
Величина 
наименование 
русское 
международное 
Площадь  
Квадратный метр  
м2 
m2 
Объем, вместимость  
Кубический метр  
м3 
m3 
Частота  
Герц  
Гц 
Hz 
 
 
Частота дискретных событий (частота импульсов, 
ударов и т.п.)  
 
Секунда в минус первой степени 
c-1 
s-1 
Частота вращения 
Секунда в минус первой степени  
c-1 
s-1 
Период 
Секунда 
с 
s 
Скорость 
Метр в секунду 
м/с 
m/s 
Ускорение 
Метр  на секунду в квадрате 
м/с2 
m/s2 
Угловая скорость 
Радиан в секунду 
рад/с 
rad/s 
Угловое ускорение 
Радиан   на   секунду в квадрате 
рад/с2 
rad/s2 
Длина волны 
Метр 
м 
m 
Сила 
Ньютон 
Н 
N 
Вес 
Ньютон 
Н 
N 
Плотность 
Килограмм на кубический метр 
кг/м3 
kg/m3 
Удельный объем 
Кубический метр на килограмм 
м3/кг 
m3/kg 
Удельный вес 
Ньютон  на   кубический метр  
Н/м3 
N/m3 
Момент силы, момент лары сил 
Ньютон-метр 
͘м 
N˜m 
Момент инерции (динамический момент инерции) Килограмм-метр в квадрате 
кг˜м2 
kg˜m2 
Полярный момент инерции   площади   плоской 
фигуры 
Метр в четвертой степени 
м4 
m4 
Момент   сопротивления плоской фигуры отрезка 
Метр в третьей степени 
м3 
m3 
Па 
Давление, механическое напряжение, модуль  
упругости 
Паскаль 
(Н/м2) 
Pa 
Градиент давления 
Паскаль на метр 
Па/м 
Pa/m 
Количество движения 
Килограмм-метр в секунду 
кг˜м/с 
kg˜m/s 
Момент количества движения  
Килограмм-метр в квадрате в секунду 
кг˜м2/с 
kg˜m2/s 
Работа, энергия 
Джоуль 
Дж 
J 
Мощность 
Ватт 
Вт 
W 
Продольная и поперечная  силы  в   сечении бруса 
Ньютон 
Н 
N 
Интенсивность   распределения нагрузки 
Ньютон на метр 
Н/м 
N/m 
Напряжение, касательное напряжение 
Паскаль 
Па 
Pa 
Угловая  деформация (деформация сдвига) 
Радиан 
рад 
rad 
 
 
Модуль  продольной упругости,           
модуль упругости   при   сдвиге 
 
Паскаль  
Па 
Ра 
 
 
Изгибающий      момент, вращающий (крутящий) 
момент  
 
Ньютон-метр 
͘м 
N˜m 
 
 
Жесткость:  
при растяжении, сжатии  
 
Ньютон на метр 
Н/м 
N/m 
при кручении, изгибе 
Ньютон-метр   на  радиан 
͘м/рад 
N˜m/rad 
Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила 
Вольт 
В 
V 
Электрическая емкость 
Фарада 
Ф 
F 
Электрическое сопротивление 
Ом 
Ом 
ȍ 
Кинематическая вязкость 
Метр квадратный в секунду 
м2/с 
m2/s 
Динамическая вязкость 
Пуаз 
Нāс/м2 
Нās/m2 
Ударная вязкость 
Джоуль на метр квадратный 
Дж/м2 
J/m2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 

Глава 1. Система единиц и мер измерений, применяемых в машиностроении
Т а б л и ц а  1.5 
Согласование единиц разных систем с СИ 
Единица 
Величина 
обозначение русское 
обозначение международное  
Сила, вес 
1 кгс 
9,8 Н § 10Н 
Момент силы 
1 кгс˜м 
9,8 Н˜м § 10͘м 
Частота 
1 об/сек 
6,28 рад/с = 1с-1 
1 об/мин 
0,105 рад/с =1мин-1 
1 кгс/см2 
0,1 МПа = 105Па (1Па=1Н/м2) 
Удельная 
нагрузка 
1 кгс/мм2 
10 МПа 
ž-  градус   
ž = 1,745329ā 10-2 рад 
Плоский угол 
µ- минута   
µ = 2,908882ā 10-4 рад 
³- секунда 
³ = 4,848137ā 10-6 рад 
Атмосфера 
техническая 
1 атм =1кГ/см2  
9,8ā 104 Н/м2 = 0,1 МПа 
Дюйм 
1  = 25,4 мм 
1  = 25,4 мм 
Т а б л и ц а  1.6 
Перевод градусной меры в радианную меру 
(длина дуг окружности радиуса, равного 1; 1 рад = 57ƒ 17
 44; 1ƒ = 0,017453 рад) 
Угол 
Дуга 
Угол 
Дуга
Угол
Дуга
Угол 
Дуга
1     
0,000005       
1
 
0,000291      
1ƒ    
0,017453  
20ƒ    
0,349066
2     
0,000010       
2
  
0,000582      
2ƒ    
0,034907  
30ƒ    
0,523599 
3        
0,000015       
3
    
0,000873      
3ƒ       
0,052360    
40ƒ    
0,698132 
4        
0,000019   
4
 
0,001164     
4ƒ       
0,069813   
50ƒ    
0,872665 
5        
0,000024 
5
 
0,001454     
5ƒ          
0,087266 
60ƒ    
1,047198 
6        
0,000029   
6
 
0,001745   
6ƒ       
0,104720      
90ƒ    
1,570796 
7        
0,000034 
7
   
0,002036  
7ƒ       
0,122173  
180ƒ    
3,141593 
8        
0,000039   
8
 
0,002327      
8ƒ       
0,139626  
270ƒ 
4,712389 
9     
0,000044  
9
 
0,002618      
9ƒ    
0,157080  
360ƒ    
6,283185 
10     
0,000049  
10
 
0,002909  
10ƒ    
0,174533 
Примечание. 
.
рад
0174532925
,
0
180
1
 
u
D
D
S
1.3. СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 
Т а б л и ц а  1.7 
Показатели и основные зависимости, определяющие характеристики металлов 
Характеристика металлов 
Обозначение 
Механические свойства 
Предел текучести - предельное растягивающее напряжение 
ıт
МПа
Модуль продольной упругости,  Е = ı / İ = Pl0 /F0 ǻl, где İ = ǻl / l0
Е
МПа
Модуль сдвига - G = ı / Į, где Į § tg Į 
G 
МПа 
Временное сопротивление при растяжении,  ıв = Pmax / F 
ıв
МПа
Относительное удлинение,  į = (l1 – l0 ) / l0
į 
 
Относительное сужение,   ȥ = (F0 - F1) / F0 
ȥ 
 
Предел упругости - ıе= Р/ F, 
ıе
МПа
Твердость 
HB; HRCЭ; HV 
Предел выносливости (усталости) при симметричном цикле напряжения  ı-1= (0,49 “ 0,13) ıв; ı-1 =0,75ıе. 
 ı-1
МПа
Ударная вязкость  - работа разрушения образца,   ан =  А / F = 1,25А 
ан 
кДж/м2; Дж/см2 
Предел прочности хрупких материалов при статическом изгибе  
ıи = 32М / ʌd3  или  ıи = 6М / bh2     
ıи
МПа
Напряжение сдвига при скручивании IJ = ȖG = 0,5 Gșd 
стержня IJmax = 16M/ʌd3; трубы  IJ = 16М/ ʌd3(1 - d1
4/d4 )  
IJ 
МПа
Физические свойства 
Плотность -  отношение массы вещества к его объему 
Ȗ 
г/см3
Температура плавления - превращение твердого вещества в жидкое 
tnл
ƒС
Теплопроводность Ȝ = Ql / F (t1 – t2) ч 
Ȝ 
Вт/(смāƒС) 
Коэффициент линейного расширения - линейная деформация материала при изменении температуры на 1 ƒС 
Į  
Į ā106 
  1/ƒС 
Напряженность работы  
pāv 
МПа/мāс 
Удельная теплоемкость 
кДж/(м āƒС); Дж/(см āƒС);
Удельное электрическое сопротивление (ȡǜ106 ) 
ȡ 
Омāмм2 /м 
Электрическая прочность 
кВ/мм2, Ом/мм2 
Примечание. Pmax - максимальная нагрузка; F0 - первоначальная площадь поперечного сечения; l0 - первоначальная длина; А - работа; М - изгибающий момент; b и h - ширина и высота сечения; d - диаметр образца; Q - количество теплоты; (t1 - t2) - разность температур;  ч - время; ș - угол скручивания 
на единицу длины. 
7

Справочник конструктора. Книга 1. «Машины и механизмы». Фещенко В.Н.
Т а б л и ц а  1.8 
Значения модуля продольной упругости Е, модуля сдвига G, коэффициента Пуассона v, температурного  коэффициента  
линейного расширения Į и плотности Ȗ для некоторых часто применяемых материалов при 20ƒС 
ТемпературМодуль продольной 
Модуль сдвига
Коэффициент 
ный  коэффиПлотность  
Материал 
упругости Е, Па 
Gā1010, Па 
Пуассона,  
циент линейȖ ā103, 
v 
ного расширекг/м3 
ния, 
Į ā10-6 žС- 1 
Сталь  
(1,90·2,15)1011 
7,8·8,30 
0,25·0,33 
10·13 
7,7·7,8 
Серый чугун  
(0,78·1, 47)1011 
4,42 
0,23·0,27 
8,7·11 
7,0·7,1 
Бронза  оловянная 
(0,74·1,22)1011 
- 
0,32·0,35 
17·22 
8, 6·8, 8 
Бронза   безоловянная 
(1,03·1,18)1011 
- 
- 
17·22 
8, 6·8,8 
Латунь   алюминиевая 
(0.98·1, 08)1011 
3,63·3,92 
0,32·0,34 
17·22 
8, 2·8,5 
Алюминиевые сплавы 
(6,87·7,07)1010 
2,65 
0,33 
22·24 
2, 6·2,7 
Текстолит 
(5,88·9,81) 1010 
- 
- 
20·40 
1,25·1,4 
Генитакс 
(9,81·17,7) 1010 
- 
- 
17·25 
1,17·1,37 
Капрон  
(1 ,37·1,96)1010 
- 
- 
- 
1,14·1,37 
Примечание. Плотность Ȗ = 7,0ā103 кг/м3 = 7,0 г/см3 = 7,0 кг/дм3. 
Т а б л и ц а   1.9 
Коэффициенты линейного расширения Į ā10-6 металлов и сплавов (в интервалах температур  в ƒС) 
Металл или сплав 
Значения Į при интервалах температур  в ƒС 
20-50 
20-100 
20-200 
20-300 
20-400 
20-500 
Железо 
11,8 
12,2 
12,8 
13,4 
13,9 
14,5 
Сталь углеродистая 
-
10,6-12,2 
11,3-13,0 
12,1-13,5 
12,9-13,9
13,5-14,3 
Сталь хромистая 
-
11,2
11,8 
12,4 
13,0 
13,6 
Чугун 
-
8,7-11,1
8,5-11,6 
10,1 - 12,2 
11,5-12,7 
12,9-13,2 
Бронза алюминиевая 
-
17,6
17,9 
19,2 
- 
- 
Бронза оловянистая 
-
17,6
17,9 
18,2 
- 
- 
Алюминий чистый 
-
23,9
24,3 
25,3 
26,5 
- 
Медь техническая 
16,9 
16,6-17,1 
17,1-17,2 
17,6 
18,0-18,1 
18,6 
Латунь красная 
-
17,2
17,5 
17,9 
- 
- 
Латунь желтая 
-
17,8
18,8 
20,9 
- 
- 
Пример.   Шпиндель из стали 40Х  длиной  l = 800 мм  имеет начальную температуру t1 = 20ƒ С и конечную t2 = 60ƒ С.  
Удлинение ǻ l = Įā10-6 l(t2 - t1) = 11,2 ā 10-6ā800 (60 - 20) = 0,358 мм. 
Т а б л и ц а  1.10 
Перевод коэффициентов твердости HB, HRC и HRCЭ конструкционной стали 
HB 
HRC 
HRCЭ 
ıв стали, МПа 
HB 
HRC 
HRCЭ 
ıв стали, МПа 
углеродистой 
хромистой 
хромоникель 
углеродистой 
хромистой 
хромоникель 
652 
63 
64 
- 
- 
-
311 
34
36 
112 
109 
106 
627 
61 
62 
- 
- 
-
302 
33
34 
108 
105 
102 
600 
59 
60 
- 
210 
204 
293 
31 
33 
105 
102 
99 
578 
58 
59 
- 
203 
197 
286 
30 
32 
102 
100 
97 
555 
56 
57 
- 
195 
189 
277 
29 
31 
100 
97 
94 
532 
54 
55 
- 
185 
180 
269 
28 
30 
97 
94 
91 
512 
52 
53,5 
- 
178 
173 
262 
27 
29 
94 
92 
89 
495 
51 
52,5 
- 
173 
168 
265 
26 
28 
92 
89 
86 
477 
49 
50,5 
- 
168 
-
248 
25
27 
89 
87 
84 
460 
48 
49,5 
- 
- 
156 
241 
24 
26 
87 
84 
82 
444 
47 
48,5 
- 
156 
-
235 
23
25 
85 
82 
80 
430 
45 
46,5 
- 
150 
146 
229 
22 
24 
82 
80 
77 
418 
44 
45,5 
151 
147 
143 
223 
21 
23 
80 
78 
76 
402 
43 
44,5 
145 
141 
137 
217 
20 
22 
78 
76 
74 
387 
41 
42,5 
139 
136 
132 
212 
19 
21 
75 
74 
72 
375 
40 
41,5 
134 
130 
127 
207 
18 
20 
74 
72 
70 
364 
39 
40,5 
130 
127 
123 
202 
- 
73 
71 
68 
351 
38 
39,5 
126 
122 
119 
170 
- 
61 
59 
58 
340 
37 
38,5 
122 
119 
116 
149 
- 
53 
51 
50 
332 
36 
37,5 
120 
117 
113 
128 
- 
46 
45 
44 
321 
35 
37 
115 
112 
109 
118 
- 
43 
42 
40 
311 
34 
36 
112 
109 
106 
112 
- 
40 
39 
38 
8 

Глава 1. Система единиц и мер измерений, применяемых в машиностроении
Т а б л и ц а  1.11 
Перевод коэффициентов твердости HB в коэффициенты твердости  по шкале Шора (HSh) 
НВ 
HSh 
НВ 
HSh 
НВ 
HSh 
НВ 
HSh 
НВ 
HSh 
НВ 
HSh 
444 
64 
332 
50 
255 
40 
201 
32 
163 
27 
131 
22 
429 
62 
321 
49 
248 
39 
197 
31 
159 
26 
128 
22 
415 
61 
312 
47 
241 
38 
192 
30 
156 
26 
123 
21 
401 
59 
302 
46 
235 
37 
187 
30 
152 
25 
121 
21 
388 
57 
293 
45 
229 
36 
185 
29 
149 
24 
118 
21 
375 
56 
283 
44 
223 
35 
179 
29 
147 
24 
116 
20 
363 
54 
277 
43 
217 
34 
174 
28 
143 
24 
114 
20 
352 
53 
270 
42 
212 
34 
170 
28 
140 
23 
111 
20 
341 
51 
260 
41 
207 
33 
167 
27 
137 
23 
110 
20 
135 
23 
107 
19 
Т а б л и ц а  1.12 
 Коэффициенты трения скольжения (ориентировочные) 
 Материалы 
При покое 
При движении 
трущихся тел 
насухо  
со смазкой 
насухо  
 со смазкой 
Сталь - сталь 
0,15  
0,1-0,12  
0,15  
0,05-0,1 
Сталь - чугун 
0,3  
-  
0,18  
0,05-0,15  
Сталь - бронза  
0,15  
0,1-0,15  
0,15  
0,1-0,15  
Сталь - дуб  
0,6  
0,12  
0,4-0,6 
0,1  
Чугун - чугун  
-  
0,18  
0,15  
0,07-0,12  
Чугун - бронза  
-  
-  
0,15-0,2 
0,07-0,15  
Бронза - бронза  
-  
0,1  
0,2  
0,07-0,1 
Чугун - дуб 
0,65  
-  
0,3-0,5 
0,2  
Кожа - чугун 
0,3-0,5 
0,15  
0,6  
0,15  
Резина - чугун 
 - 
 - 
0,8  
0,5  
Т а б л и ц а  1.13 
Коэффициенты трения качения для катка на плоскости (ориентировочные) 
Материалы трущихся тел 
Коэффициент трения, см 
Мягкая сталь - мягкая сталь 
0,005 
Закаленная сталь - закаленная сталь 
0,001 
Чугун - чугун  
0 005 
Дерево - сталь   
0,03-0,04 
Дерево - дерево  
0,05-0,08 
Т а б л и ц а  1.14 
Удельный вес некоторых материалов, (10-2 Н/см3) 
Материал  
Удельный 
вес  
Материал  
Удельный 
вес  
Материал  
Удельный вес 
Алмаз 
3,52 
Никель 
8,3-8,9 
Сталь катаная  
7,85-8,0 
Алюминий  (прокат)  
2,65 - 2,75 Платина  
21,5 
Сталь литая  
7,5-7,92 
Асбест 
2,1-2,8 
Припои мягкие 
7,6-10,7 
Стекло 
2,42-3,86 
Асбестовый шнур 
1,11 
Припои твердые 
8,1-8,3 
Стекло    
органическое 
1,18 
Баббит 
7,5-10,5 
Припои серебряные 
8,6-9,5 
Бронза алюминиевая  
7,7 
Пробка    
0,24 
Текстолит 
1,3-1,4 
Бронза  оловянистая 
8,6-9,3 
Резина  вулкани- 
зированная   
1,00 
Уран 
18,7 
Бронза   фосфористая 
8,8 
Фибра 
1,1-1,4 
Войлок  технический 
0,2-0,38 
Ртуть  твердая 
(при - 40 ƒС)   
15,632 
Хром
7,14 
Гетинакс  
1,3-1,4 
Целлулоид 
1,35-1,4 
Графит 
2,20 
Ртуть  жидкая 
(при  20 ƒС) 
13,55 
Цемент 
0,82-1 95 
Дуралюмин 
2,75-2,90 
Цинк 
6,6-7,1 
Золото   
18,6-19,35 Свинец 
11,3-11,4 
Цинковые сплавы 
5,25-7,25 
Каучук   
0,93 
Серебро   
10,4-10,75 
Чугун ковкий    
7,2-7,4 
Корунд 
3,9-4,0 
Слюда 
2,8-3,2 
Чугун серый 
6,6-7,4 
Латунь 
8,4 - 8,85 
Сормайт № 1     
7,4 
Эбонит диэлектри- 
ческий 
1,25 
Наждак  
4,0 
Сормайт № 2  
7,6 
9

Справочник конструктора. Книга 1. «Машины и механизмы». Фещенко В.Н. 
1.4. СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ МЕХАНИКИ  
 
Т а б л и ц а   1.15 
Основные параметры механизмов и машин и их обозначение 
Параметр 
Обозначение 
Ведущие звенья: (диаметр, окружная скорость, угловая скорость, мощность, вращающий момент на ведущем валу) 
d1, ȣ1, Ȧ1, Р1, M1 
Ведомые звенья (те же) на ведомом валу    
d2, ȣ2, Ȧ2, Р2, M2 
Коэффициент полезного действия (КПД) одного звена   
Общий КПД механизма с n звеньями  
Ș = Р2 / Р1  
Șобщ = Ș1 Ș2 … Șn,  
Окружная скорость ведущего или ведомого звена (м/с) 
ȣ = Ȧd/2 
Угловая скорость (рад/с) 
Ȧ = ʌn/30 = 2ȣ/d              
Окружная сила передачи (Н) 
Ft  = Р / ȣ 
Вращающий момент T (Нāм) 
T = Р / Ȧ = Ft d/2 = 9,55Р/n 
Передаточное отношение механической передачи 
u12 = Ȧ1 / Ȧ2 = n2 / n1  
u12 = T2 / T1 = P2 Ȧ1/  P1 Ȧ2 =  T2/(ȘT1). 
Передаточное число цепной передачи 
u = Ȧ1/ Ȧ2 = z2 /z1 
Передаточное отношение механизма с  n  передачами 
uобщ = u1 u2 … un,    
Передаточное число зубчатой передачи 
u = z2/z1 
Диаметр делительный прямозубого  колеса 
d2= z2 m 
Диаметр делительный косозубого  колеса 
d2= z2 m/cos ȕ 
Диаметр делительный окружности звездочки   
d2 = t / sin (180/z) 
Мощность электродвигателя (Вт) 
Рд • P=T Ȧ /Ș = Fȣ/Ș     
 
Т а б л и ц а  1.16 
Параметры движения 
Прямолинейное 
Обозначения: s - путь, м; t - время, с; ȣt - скорость, м/с; а - ускорение, м/с2; 
 g - ускорение свободного падения, м/с2; ȣ0 - начальная скорость, м/с 
Параметры 
Формулы 
равномерное 
s = ȣtt;   
X
s
t  
 ;   ( ȣt = ȣ= const) 
2
2
равномерно-ускоренное (ȣ0 = 0) 
s
as
2
2
 
 
X
 
t
;
2
2
2
a
at
t
s
t
t
X
X
 
 
 
 
t
s
a
a
s
t
X
X
2
2
 
 
 
; 
t
равномерно-ускоренное (ȣ0  0) 
;
5
.
0
2
)
(
2
0
0
at
t
t
s
t

 

 
X
X
X
 
at
t

 
0
X
X
; 
a
t
t
0
X
X 
 
 
a
t
t
X
X 
 
0
 
равномерно-замедленное 
;
5
.
0
2
)
(
2
0
0
at
t
t
s
t

 

 
X
X
X
at
t

 
0
X
X
; 
Свободное падение - 
 (равномерно-ускоренное) 
gt
g
s
t
gt
t
s
t
 
 
 
 
X
X
;
2
;
5
,
0
5
,
0
2
; ускорение g = 9,81 
Вращательное 
Обозначения: at - угловой путь, пройденный радиусом r за время t, рад; t - время, с; Ȧt - угловая скорость, 1/с; İ - угловое ускорение, 1/с2; n - 
частота вращения, мин-1; ȣ  - линейная скорость на радиусе r, м/с;  Ȧ0 - начальная угловая скорость, 1/с 
S
Z
D
 
˜
 
 
равномерное 
 
;
30 t
n
t
t
n
a
a
t
t
t
S
Z
30
 
 
; 
Z
S
X
Z
r
rn
const
t
at
 
 

 
30
;
 
2
2
t
t
t
t
a
a
t
t
t
a
 
 
 
 
 
 
 
;
2
2
;
2
2
2
H
Z
H
Z
H
Z
H
Z
t
t
t
равномерно-ускоренное (ȣ0 = 0) 
t
t
t
H
H
Z
 
 
 
2
Z
Z
H
 
 
 
 
;
2
2
t
a
t
a
t
t
t
a
t
a
t
2
2
2
t
;
;
2
2
2
)
(
0
2
2
0
0
H
Z
Z
H
Z
H
Z
Z
Z

 
 

 

 
t
t
t
t
t
t
t
t
a
 
равномерно-ускоренное (ȣ0  0) 
t
a
t
t
Z
Z
Z
H

 

 
 
a
t
t
t
H
H
Z
Z

 

 
; 
t
2
0
0
2
t
2
0
t
t
;
;
2
2
)
(
0
2
0
0
H
Z
Z
H
Z
Z
Z
t
t
t
t
t
t
t
a

 

 

 
 
равномерно-замедленное 
a
t
t
t

 

 
Z
Z
Z
H
 
a
t
t
t
H
H
Z
Z

 

 
; 
t
2
0
t
t
2
0
0
2
t
 
 
 
 
 
 
10