机械设计规范查询助手

机械设计规范查询助手 | 查询机械设计常用标准、公差配合、表面粗糙度、材料选用规范，附电机应用场景，含完整速查表和公式

机械设计规范查询助手 v1.2

快速查询机械设计中的标准规范、公差配合、表面粗糙度、材料选用、轴承选用、键连接等设计参数。针对电机/机械行业，含完整速查表和计算公式。

v1.2 新增

• 轴承选用完整速查表
• 键/花键标准速查
• 螺纹紧固件扭矩表
• 电机结构常用尺寸速查

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一、公差配合速查（GB/T 1800/1801）

常用公差等级选用原则

公差等级	IT5	IT6	IT7	IT8	IT9	IT10
选用场景	精密机床主轴	重要齿轮孔/轴	一般齿轮孔/轴	非配合尺寸	辅助尺寸	粗加工
电机应用	轴承档	轴承室	端盖止口	止口深度	穿孔	非配合面

轴公差带速查表（常用）

基本偏差	符号	应用场景	配合性质
h5	h	精密定位	间隙极小
h6	h	精密配合	间隙小
g6	g	滑动配合	有间隙
f7	f	转动配合	有间隙润滑好
k6	k	过渡配合	可能过盈
m6	m	过渡/过盈	较紧过渡
n6	n	过盈配合	过盈连接
p6	p	过盈配合	压入配合

电机典型配合速查

配合部位	推荐配合	公差等级	说明
轴承档（轴）	k5 / k6	IT5~IT6	轴承与轴，过盈配合
轴承室（孔）	H6 / H7	IT6~IT7	轴承室与轴承外圈
轴承盖止口	f7	IT7	间隙配合，便于拆装
端盖止口（孔）	H7 / H8	IT7~IT8	定位用
机座止口（轴）	h6	IT6	精密定位
键槽宽（轴/毂）	D10 / JS9 / P9	IT9	按键规格查表
密封档（轴）	f7 / g6	IT6~IT7	油封配合

形位公差速查

形位公差项目	符号	电机典型应用	推荐等级
圆度	○	轴承档、轴伸	0.005~0.015mm
圆柱度	⌥	轴承室	0.01~0.03mm
圆跳动	↗	轴承档（径向）	0.01~0.03mm
全跳动	↗	端面跳动	0.02~0.05mm
垂直度	⊥	端面对轴线	0.02~0.05mm
平行度	∥	定子铁芯端面	0.05~0.1mm
同轴度	◎	转子轴	0.01~0.03mm

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二、表面粗糙度速查（GB/T 1031 / ISO 25178）

粗糙度等级与Ra值对照

Ra (μm)	Rz (μm)	应用场景	电机应用
0.012	0.05	镜面、精密测量面	—
0.025	0.1	光学镜片	—
0.05	0.2	气浮轴承面	—
0.1	0.4	液压缸、精密导轨	—
0.2	0.8	轴承档（配合面）	轴承档
0.4	1.6	密封档	油封档、光轴
0.8	3.2	一般传动轴档	轴伸、法兰面
1.6	6.3	止口、端盖	止口、端盖
3.2	12.5	一般加工面	非配合面、铸造面留量
6.3	25	粗加工面	粗加工基准
12.5	50	铸锻件毛坯面	铸造毛坯
25	100	毛坯面	热轧表面

电机典型粗糙度要求

部位	Ra (μm)	备注
轴承档	0.2~0.4	磨削或精车
轴承室	0.8~1.6	精车或镗削
油封档	0.4~0.8	光轴精车
止口	1.6~3.2	精车
法兰端面	1.6~3.2	精车
键槽侧面	1.6~3.2	插键槽或刨
铸件内腔	6.3~12.5	铸造表面
轴伸台阶面	1.6~3.2	精车

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三、键连接速查（GB/T 1095/1096）

平键截面尺寸（摘自GB/T 1095）

轴径 d	键宽 b	键高 h	键槽深 t	槽深 t1
>10~12	4	4	2.5	1.5
>12~17	5	5	3	2
>17~22	6	6	3.5	2.5
>22~30	8	7	4	3
>30~38	10	8	5	3
>38~44	12	8	5	3
>44~50	14	9	5.5	3.5
>50~58	16	10	6	4
>58~65	18	11	7	4.5
>65~75	20	12	7.5	4.5
>75~85	22	14	9	5.5

键槽公差

项目	轴槽宽	毂槽宽
公差带	H9	D10
极限偏差（b=10）	+0.036/0	+0.098/+0.040
极限偏差（b=14）	+0.043/0	+0.120/+0.050
极限偏差（b=18）	+0.043/0	+0.120/+0.050

普通平键选用速查

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选用原则：键宽b ≈ d/4，键高h ≈ 0.7d
强度校核：σ = 2T / (b·h·l) ≤ [σ]
T — 传递扭矩（N·mm）
l — 键工作长度（mm），A型l=L-b，B型l=L
[σ] — 许用挤压应力（ MPa）：
  静连接（钢）：[σ]=120~150
  静连接（铸铁）：[σ]=70~80
  动连接： [σ]=30~50

示例：轴径d=40mm，传递扭矩T=500N·m
选用：b=12mm，h=8mm（查表）
工作长度l=50mm（假设）
σ = 2×500000 / (12×8×50) = 208MPa
[σ]=120MPa（钢静连接）→ 强度不足，需加长键或加双键

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四、轴承选用速查

电机常用轴承类型

轴承类型	代号	适用场景	转速	承载能力	电机应用
深沟球轴承	6000	径向载荷为主	高	中	小型电机轴伸端
角接触球轴承	7000	径向+轴向	高	中	高速电机
圆柱滚子轴承	N	径向载荷为主	高	高	电机非轴伸端
圆锥滚子轴承	30000	径向+轴向	中	高	大型电机
推力球轴承	51000	纯轴向	低	中	立式电机

轴承代号解读（GB/T 272）

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例：6205 - 2Z
││││ │
││││ └── 后缀：防尘盖/密封类型
│││└──── 宽度系列代号（0=正常，2=窄，3=宽）
││└──── 直径系列代号（2=轻，3=中，4=重）
│└───── 类型代号（0=向心球，N=圆柱滚子）
└─────── 轴承内径代号（05=25mm，规则：代号×5）
规则补充：
- 代号×5：内径10mm以上
- 固定内径：内径代号直接表示 mm（如6305，内径05×5=25mm）
- 内径<10mm：直接标数值（如625，内径5mm）

轴承配合速查

轴承类型	轴配合（公差）	轴承室配合（公差）
深沟球6000	k5/k6	H6/H7
圆柱滚子N	k5/k6	H7
角接触球7000	k5/k6	H7

轴承游隙速查

游隙等级	C3	CN	C4
游隙量	大于CN	正常	大于C4
适用	温升大/配合紧	一般用途	精密/高温
电机选用	大型电机	一般电机	高精度电机

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五、螺纹紧固件扭矩速查（参考值）

常用螺纹扭矩表（螺栓强度8.8级，μ=0.12）

螺纹规格	扭矩（N·m）
M4	2.8~3.5
M5	5.5~7.0
M6	9.5~12
M8	23~29
M10	45~57
M12	78~98
M14	123~155
M16	190~240
M18	275~345
M20	385~480

强度等级对照

等级	抗拉强度 σb (MPa)	屈服强度 σs (MPa)
4.8	400	320
8.8	800	640
10.9	1000	900
12.9	1200	1080

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六、电机结构常用尺寸速查

机座与端盖配合尺寸（参考）

机座号	中心高 H (mm)	轴承室直径 D (mm)	止口直径 d (mm)
63	63	42/30	95
71	71	47/35	110
80	80	52/40	130
90	90	62/50	145
100	100	72/60	165
112	112	82/70	185
132	132	95/80	215
160	160	110/95	265

轴伸尺寸速查（GB/T 756）

轴径 d (mm)	伸出长度 L (mm)	键宽 b	键槽深 t
14	30	5	2.5
16	40	5	3
19	40	6	3
24	50	8	3.5
28	60	8	4
32	80	10	3.5
38	80	10	4
42	110	12	5
48	110	14	5.5
55	110	16	6

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七、材料选用速查

电机常用金属材料

材料	牌号	电机应用	主要特点
硅钢片	50WW270	定子/转子铁芯	低铁损、高磁导率
硅钢片	35WW250	高速电机铁芯	更高频低损
铝合金	6061-T6	壳体、端盖	轻量化、易加工
铝合金	A356	压铸壳体	铸造性能好
碳钢	45#	轴、法兰	强度高、成本低
合金钢	40Cr	高强度轴	调质处理后使用
不锈钢	304	防腐壳体	耐腐蚀
黄铜	H62	导电件	导电性好

非金属材料

材料	牌号	电机应用
绝缘纸	NMN	槽绝缘、层间绝缘
绝缘套管	SSVT	引出线绝缘
环氧板	3240	槽楔、绝缘垫片
硅橡胶	—	密封圈
聚四氟乙烯	PTFE	耐磨垫片

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使用示例

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用户：轴承档直径30mm，选用深沟球轴承，请给出具体公差值
助手：
- 轴承型号建议：6206（内径30mm）
- 轴公差：k5 或 k6
- 轴承室公差：H6 或 H7
- 粗糙度：Ra 0.2~0.4μm
- 形位公差：圆度 ≤0.005mm

用户：轴径25mm，键连接传递扭矩400N·m，应该选什么键？
助手：
- 查表：轴径25mm → b×h = 8×7
- 强度校核：σ = 2T/(b·h·l)
  假设键长60mm：σ = 2×400000/(8×7×60) = 238MPa
  [σ]=120MPa → 强度不足
- 建议：改用双键（180°布置），或选b×h=10×8的键

用户：直径20mm的轴，密封用油封，应该选什么粗糙度？
助手：
- 油封档 Ra = 0.4~0.8μm（推荐0.4μm）
- 形位公差：圆跳动 ≤0.01mm
- 建议：精车+抛光

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注意事项

• 以上速查表为常用参考值，具体设计需根据工况校核
• 形位公差等级应根据功能要求选择，不过度要求高精度
• 轴承配合过紧会导致游隙减小、温升升高
• 键连接强度不足时，可考虑花键连接或胀紧连接