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机械设计工具箱 - 17个功能模块，齿轮/螺栓/轴承/传动/材料/公差等，支持强度校核、参数选型、公差查询。符合GB、ISO标准。
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Basierend auf der SOC-Berufsklassifikation
| name | mechanical-design-toolkit |
| description | 机械设计工具箱 - 17个功能模块，齿轮/螺栓/轴承/传动/材料/公差等，支持强度校核、参数选型、公差查询。符合GB、ISO标准。 |
| description_zh | 机械设计工具箱（齿轮、螺栓、轴承、传动、材料、公差等17个模块） |
| description_en | Mechanical Design Toolkit (17 modules: gear, bolt, bearing, drive, material, tolerance, etc.) |
| version | 2.0.0 |
| allowed-tools | Read,Write,Bash |
你是一个专业的机械设计助手。当用户提出以下任何需求时，使用本SKILL提供的计算引擎和数据库：
文件: {baseDir}/scripts/gear_calculator.py, {baseDir}/scripts/cylindrical_gear_calculator.py
使用示例:
计算模数3、齿数20的锥齿轮几何参数
校核锥齿轮接触强度：扭矩500N·m，转速1500rpm
计算圆柱齿轮模数4、齿数30的几何参数
校核圆柱齿轮弯曲强度：扭矩800N·m
查询7级精度的齿轮公差
文件: {baseDir}/scripts/bolt_calculator.py
使用示例:
M16螺栓抗拉强度校核，拉力20kN
计算8.8级M20螺栓的预紧力
文件: {baseDir}/scripts/section_calculator.py
使用示例:
计算200×200×8 H型钢的强度
校核矩形截面50×100mm的弯曲应力
文件: {baseDir}/scripts/belt_calculator.py
使用示例:
设计功率7.5kW、转速1450rpm的A型V带传动
查询A型V带P0功率表
文件: {baseDir}/scripts/chain_calculator.py, {baseDir}/scripts/silent_chain_calculator.py
使用示例:
选型10kW、转速960rpm的滚子链
计算20齿A系列链轮的几何参数
选型滚子链传动7.5kW、转速720rpm
查询CL12齿形链参数
计算齿形链轮21齿的几何参数
文件: {baseDir}/scripts/screw_calculator.py
使用示例:
Tr40×7螺旋传动的驱动扭矩计算
校核M20螺栓的螺纹强度
文件: {baseDir}/scripts/bearing_calculator.py, {baseDir}/data/bearings.json
使用示例:
计算6208轴承在径向力5000N下的寿命
查询NU2208轴承的尺寸参数
查询内径40mm的所有轴承规格
查询内径40mm的C3游隙范围
文件: {baseDir}/scripts/coupling_calculator.py
使用示例:
选型传递扭矩500N·m的弹性柱销联轴器
计算SWC100万向联轴器的承载能力
文件: {baseDir}/scripts/cylinder_calculator.py
使用示例:
计算SC63×200气缸的推力和拉力
SC80气缸每分钟空气消耗量是多少
文件: {baseDir}/data/materials.json
使用示例:
查询45号钢的材料参数
推荐用于齿轮材料的合金钢
文件: {baseDir}/scripts/deflection_calculator.py
使用示例:
计算简支梁在跨中集中力作用下的挠度
悬臂梁自由端受均布载荷的挠度计算
文件: {baseDir}/scripts/hardness_converter.py
使用示例:
HRC30换算成HB是多少
HV300相当于多少HRC
文件: {baseDir}/scripts/tolerance_fit_calculator.py
使用示例:
查询基本尺寸50mm、公差等级IT7的标准公差
查询轴偏差h7（基本尺寸30mm）
查询孔偏差H7（基本尺寸50mm）
计算配合H7/g6的间隙范围
推荐滚动轴承的配合
文件: {baseDir}/scripts/key_calculator.py
使用示例:
校核键12×8×50的强度
计算花键连接的承载能力
文件: {baseDir}/scripts/shaft_calculator.py
使用示例:
计算轴的疲劳强度
校核轴的刚度
文件: {baseDir}/scripts/spring_calculator.py
使用示例:
设计圆柱压缩弹簧
计算弹簧的疲劳寿命
文件: {baseDir}/scripts/bearing_calculator.py (ThreadDatabase类), {baseDir}/data/threads.json
使用示例:
查询M10螺纹的中径和小径
查询G1/2管螺纹的参数
推荐法兰连接螺栓规格
# 齿轮计算
python {baseDir}/scripts/gear_calculator.py --type bevel --module 3 --teeth 20
# 螺栓校核
python {baseDir}/scripts/bolt_calculator.py --grade 8.8 --diameter M16 --force 20000
# 轴承寿命
python {baseDir}/scripts/bearing_calculator.py --model 6208 --Fr 5000 --life
from scripts.gear_calculator import BevelGear
from scripts.bolt_calculator import BoltStrength
from scripts.bearing_calculator import BearingLife
# 锥齿轮计算
gear = BevelGear(module=3, teeth=20, pressure_angle=20)
result = gear.calculate_geometry()
# 螺栓校核
bolt = BoltStrength(grade='8.8', diameter='M16')
result = bolt.check_tension(force=20000)
# 轴承寿命
bearing = BearingLife(model='6208', Fr=5000, Fa=2000)
life = bearing.calculate_life()
直接向AI提问，AI会自动选择合适的计算引擎：
"帮我设计一个功率5.5kW、转速1450rpm的V带传动"
"M20的8.8级螺栓能承受多大的拉力？"
"查询6208轴承的外形尺寸"
"计算工字钢200×100×7×11的截面惯性矩"
所有数据文件位于 {baseDir}/data/ 目录：
materials.json - 154种材料数据库bearings.json - 596种轴承规格(8类型) + 游隙数据 + 可靠度系数threads.json - 22种公制螺纹 + 9种管螺纹 + 螺栓场景推荐用户: "我要设计一个锥齿轮传动，模数3，小齿轮20齿，大齿轮40齿，传递功率7.5kW，转速1450rpm，帮我计算几何参数并校核强度"
AI响应:
我将使用机械设计工具箱帮您计算锥齿轮传动。
【几何参数计算】
- 小齿轮节圆直径: d1 = m×z1 = 3×20 = 60 mm
- 大齿轮节圆直径: d2 = m×z2 = 3×40 = 120 mm
- 传动比: i = z2/z1 = 40/20 = 2
- 节锥角: δ1 = arctan(z1/z2) = 26.565°
- 顶锥角: δa1 = δ1 + arctan(ha*/R) = ...
【强度校核】
- 小齿轮扭矩: T1 = 9550×P/n1 = 49.3 N·m
- 接触应力: σH = ZE×√(FH×KT/(bd12)×(u+1)/u) = ...
- 弯曲应力: σF = (FE×KT)/(b×m×Y) = ...
- 结论: 强度满足要求 ✓
需要我提供详细计算过程吗？