|
一、提高强度和刚度的结构设计$ J) h) z+ H' N/ _
1.避免受力点与支持点距离太远: q2 ] |; M! f. o
2.避免悬臂结构或减小悬臂长度
$ b/ T' e# O D s4 ~3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用
- H6 z8 H) ?+ q4 _1 [. o5 i* P+ ^/ T& T4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力
* {5 c. _5 y3 a$ p: c+ m; X- w5.避免机构中的不平衡力
' Z7 R$ v7 r" }7 W0 p7 R" @% v6.避免只考虑单一的传力途径1 X7 y. E. ?) F9 j& k% S+ l8 I: K1 z
7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响
+ E( U7 w$ g. J/ b8.避免铸铁件受大的拉伸应力;1 ?: K7 C; G4 J, |' ^- A @7 I
9.避免细杆受弯曲应力
- m" }7 K2 K& H/ u10.受冲击载荷零件避免刚度过大3 y; l2 U! A' ~8 o- |3 x8 m: o7 G/ f
11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕
! y- E9 f9 W! q- T& l12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力
/ X0 w5 ]4 a& Q1 v6 i13.受变载荷零件应避免或减小应力集中
" x; D! s2 |0 G+ e, p$ I% X14.避免影响强度的局部结构相距太近
. x# j( o+ K# ~+ q15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同& Y) f8 e$ y3 u3 Y
16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小3 J q3 p0 @/ I$ N* X% K
17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲" ~) v" z3 m1 \, j
18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量
6 R/ z( D! D7 m& \- c8 v, T19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力# Z, g& \4 l0 c7 D' @( r" S
20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力% q5 ?+ Y4 |, U7 \
21.尽量减小作用在地基上的力) z% X8 v' K8 W6 g' h1 r
二、提高耐磨性的结构设计
: k0 i3 Z% S' |" B! J9 l1 u$ F* u4 o1.避免相同材料配成滑动摩擦副
4 u1 J4 @9 x; Q2.避免白合金耐磨层厚度太大( |4 ]& X/ z" \: n1 A# {& X
3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求! F- e1 g% U' a
4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废
* ~6 } S2 E" z2 @5.用白合金作轴承衬时，应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计" j+ b1 u6 N$ M8 Q9 N0 A) ?2 e' c
6.润滑剂供应充分，布满工作面
. x7 C, S* ]& y7 K: q. Q7.润滑油箱不能太小( n. `$ N& |+ l L
8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂
; `$ X3 |' [* x7 i+ F) i/ b9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理
% d( {+ w. E( H3 f& V10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多4 u+ x: |+ ?) y% ]3 B
11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量
" v2 T$ g1 O, s" i, n12.注意零件磨损后的调整3 D. m- C0 |& Z7 L
13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小
1 N3 N. J9 P7 \: ?% d5 s# o14.采用防尘装置防止磨粒磨损. J+ D8 S2 ~6 x" ]5 G( t
15.避免形成阶梯磨损$ W, p( Q& F+ Q" |9 [" _ B
16.滑动轴承不能用接触式油封
+ _8 |1 C& _4 m17.对易磨损部分应予以保护
: S6 b/ S1 H8 t18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构0 u1 @; S: W3 U5 l+ K) X
三、提高精度的结构设计! I: u2 `" _* J/ W5 o% H) Z* C6 N
1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案
/ H& ^" O& M" c+ D1 L2.避免磨损量产生误差的互相叠加
# T/ n( t9 V% k2 C- q: Y. K& D3.避免加工误差与磨损量互相叠加4 x4 J; V' i3 W- C9 m
4.导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡
2 [# m4 R P, R% Y2 I5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持- }, k" c$ |. T6 o5 G0 V
6.要求运动精度的减速传动链中，最后一级传动比应该取最大值
, j# } d# r/ p- V g: |7.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少
4 j& k9 r* t% B. i) [1 m0 K8.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动
f9 v6 V! ]- `9.避免轴承精度的不合理搭配+ C2 v3 v8 h5 y. P% [
10.避免轴承径向振摆的不合理配置
% }% a3 v2 l1 V) m# n11.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度9 r9 A8 K& n+ p$ O/ o5 d+ z
12.当推杆与导路之间间隙太大时，宜采用正弦机构，不宜采用正切机构$ q/ M, ^# O+ D @1 O, W6 ~1 y
13.正弦机构精度比正切机构高
k$ b2 u2 K* t2 J, v+ l四、考虑人机学的结构设计问题
6 r' |1 v* D7 ?, w$ L" u( b1.合理选定操作姿势
7 k! k1 R% C) Q7 r2.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值3 D6 @7 L1 |& [- o% `
3.合理安置调整环节以加强设备的适用性; p% K) C5 t' p" n# n6 e
4.机械的操纵、控制与显示装置应安排在操作者面前最合理的位置
$ M+ ]0 d* V2 P- V' d/ m6 P5.显示装置采用合理的形式
: n( W" Q# l9 @/ _* _8 W6.仪表盘上的刻字应清楚易读, O1 I$ {) {0 A0 S
7.旋钮大小、形状要合理" `, z8 U7 ?* G& I7 `- v" A# l
8.按键应便于操作2 q3 x) a) s: o; u- m- \
9.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大8 v. H& c4 T% J1 o. W4 `7 c; o
10.手柄形状便于操作与发力
$ C% g: s) Y# y/ m11.合理设计坐椅的尺寸和形状 E# K* H1 ~# }
12.合理设计坐椅的材料和弹性
! W8 \7 o4 k* C* ]- H3 C9 l0 n13.不得在工作环境有过大的噪声) @" ^( q. U: K
14.操作场地光照度不得太低/ W4 F1 {$ H) g+ R( Z1 {& T7 N
五、发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计
r# A k' m$ Q! m# V7 S; x" \3 T; F1.避免采用低效率的机械结构
) a, O3 W! S5 z6 Q2.润滑油箱尺寸应足够大 s( y/ c( X: e' A: k- n2 S
3.分流系统的返回流体要经过冷却
# ^& x: v. Y% q8 ^4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒
2 Y5 U$ J6 M+ W6 Q6 e5.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造
6 u% n, T5 o' z0 T7 T# v4 h* U6.精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱，以免产生热变形
4 G3 M% [2 Q; C+ J9 P7.对较长的机械零部件，要考虑因温度变化产生尺寸变化时，能自由变形
* F$ h7 w- X' O4 G- d; {1 p$ {8.淬硬材料工作温度不能过高
% R4 \2 B$ P; O @% q9.避免高压阀放气导致的湿气凝结
/ Y/ l: r0 K m! S10.热膨胀大的箱体可以在中心支持8 ~& L4 L8 N z ^ n# E+ r4 k. f
11.用螺栓联接的凸缘作为管道的联接，当一面受日光照射时由于两面温度及伸长不同，产生弯曲8 D/ [, N3 m6 S1 P& H- b2 k" A
12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝$ `7 J1 G4 e- I3 v
13.容器内的液体应能排除干净
$ w* ?( P, ?: K& k, t% w; R14.注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）
! Z1 t b. R3 ~2 G1 K2 H15.避免易腐蚀的螺钉结构0 D9 i% ^( |& L, x
16.钢管与铜管联接时，易产生电化学腐蚀，可安排一段管定期更换2 h. \* d4 e2 {1 Y4 }7 G
17.避免采用易被腐蚀的结构
8 m7 ~' r% Q& e0 _) E+ U18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损$ K" i; w. @5 Z: b& ~- A2 s& T
19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声
6 x# U0 a, M" h1 Y1 V5 p7 m. i20.高速转子必须进行平衡8 p$ _) L. Y' z
21.受冲击零件质量不应太小
: F. G. C0 ~1 i5 h: W22.为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性1 b8 q% O' H& s4 f: K0 b
六、铸造结构设计 P( W# t2 H) m- g' m7 o R
1.分型面力求简单
7 P; V! z5 t! H6 Z- i2.铸件表面避免内凹7 Q$ b5 V; _0 H
3.表面凸台尽量集中
. p7 s2 P2 ^' L+ L" L+ J4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分2 s9 d; s& j$ i2 `* R% A
5.改进妨碍起模的结构
% @& W; O7 l2 S6.避免较大又较薄的水平面6 A7 V% {# S( m$ _/ l5 R9 B5 L' V
7.避免采用产生较大内应力的形状* e% t. ^, e" R/ _$ c% T
8.防止合型偏差对外观造成不利影响
( n& q2 {, e3 e' d9.采用易于脱芯的结构5 Z9 Z4 v: e; D/ B0 F
10.分型面要尽量少0 G/ c3 F2 A* x" v: l6 T) u
11.铸件壁厚力求均匀
/ y3 n3 r' @$ o12.用加强肋使壁厚均匀
; h( ?; t- |* L/ Y+ y13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚2 n0 ^6 }$ c0 _
14.内壁厚应小于外壁厚
5 \. i# p. ?1 U* }& X: M15.铸件壁厚应逐渐过渡
) U) S% z9 d3 i1 H& ^# }) B16.两壁相交时夹角不宜太小
& x7 S2 [' [1 @- F( C- m17.铸件内腔应使造芯方便" p' i9 p, [* n" X
18.不用或少用型芯撑" Y0 a, P) v: \! _5 {+ F. M
19.尽量不用型芯
3 ?3 s7 w. a9 X; B( \* u: r20.铸件的孔边应有凸台) K0 ` R4 I7 V. o
21.铸件结构应有利于清除芯砂
# g9 J/ J) B' M- [+ W22.型芯设计应有助于提高铸件质量
& `9 l" x' A# X" ~. \+ C8 e23.铸件的孔尽可能穿通! L8 P) [- G7 N" K5 Y
24.合理布置加强肋# v/ Z) `* W- h1 W
25.保证铸件自由收缩，避免产生缺陷
1 p3 }5 C7 a, p6 f* u/ d& ~26.注意肋的受力
7 T$ b4 s9 b ^) c0 ]27.肋的设置要考虑结构稳定性
% N9 @, G' P' A; r5 ~' T. a28.去掉不必要的圆角% @. h$ X+ }3 \+ ~* d( E
29.化大为小，化繁为简5 p9 C! q' W$ \
30.注意铸件合理传力和支持
( J9 U: @! A$ w! l& S r七、锻造和冲压件结构设计
" R% [- @' B7 [0 H; |9 v1.自由锻零件应避免锥形和楔形7 g4 m7 {3 x0 _
2.相贯形体力求简化
1 _' @$ I7 ?+ m8 V, Z3.避免用肋板
) n7 D, g! z. f# w3 n4.自由锻件不应设计复杂的凸台 V2 {. g; {' y, v' Z3 L
5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台
5 F3 O4 C* T: L x; y; O6.模锻件的分模面尺寸应当是零件的最大尺寸，且分模面应为平面' z% M$ k$ {: X* T/ q" Q0 a
7.模锻件形状应对称
9 y' e4 K& N5 a9 m- z g8.模锻件应有适当的圆角半径
7 G3 D% m7 N+ Y! s9.模锻件应适于脱模
# \$ F& d& m, g0 e10.模锻件形状应尽量简单% U# ]+ K5 [- _" ]# n$ h$ H8 g
11.冲压件的外形应尽可能对称7 ?! |0 I8 D& h' M
12.零件的局部宽度不宜太窄
$ j- K! h- g1 l9 e3 G8 K V13.凸台和孔的深度和形状应有一定要求- F5 r; |( j7 ]
14.冲压件设计应考虑节料
7 D3 Z ~' `4 n7 L8 Y1 H, Q15.冲压件外形应避免大的平面+ r7 p9 T F& M7 d+ ?( y- J
16.弯曲件在弯曲处要避免起皱
4 V! s$ b! x( K! v1 }& f: Z8 e2 ~17.注意设计斜度2 d0 _5 I8 B! \
18.防止孔变形) p' Y/ c% X% q p
19.简化展开图( t2 I' \5 L7 Y" W; W% o' h
20.注意支撑不应太薄
- W& V) S5 ^2 T% B; s21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口% d( _, z( A& N& v
22.压肋能提高刚度但有方向性
0 Q* l& @4 U0 U6 U' ~) b8 V23.拉延件外形力求简单! K Z- m. ^' }' h
24.拉延件的凸边应均匀
& R& N. Q- j8 v5 s c7 g5 E* Q- M25.利用切口工艺可以简化结构
; {) P( ?! e; b26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损: k" F+ o z1 r# w# c* X
27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程
# @ l) ?$ m& w- `八、焊接零件毛坯的结构- z; D( j5 w! D' }$ v, [
1.合理设计外形& T/ y6 E7 I) P- S
2.减少边角料
. B5 U" V5 O9 P/ [3.采用套料剪裁
4 \" b& E8 S0 I/ j9 q4.断面转折处不应布置焊缝+ @" E& S S* ^ T$ V3 u
5.焊件不能不顾自己特点，简单模仿铸件 _: J8 N8 N9 d: \1 K
6.截面形状应有利于减少变形和应力集中" k; X' ]$ x: T# f
7.正确选择焊缝位置 Z8 `2 T$ Q( l
8.不要让焊接影响区相距太近+ v& Y# H y/ B3 w. e) s
9.注意焊缝受力6 `0 `% y1 G6 z1 T& d
10.焊缝的加强肋布置要合理# W8 W- Q ]) o
11.减小焊缝的受力
) ^1 q4 \" c; g4 R& K5 ^12.减小热变形
: E Z) o7 M0 @ g& ^( V! Y* `8 s2 R13.合理利用型材，简化焊接工艺
6 W' P* t! B$ j% S% G2 M- \/ z14.焊缝应避开加工表面
+ I2 M& Q: R8 f5 p15.考虑气体扩散
1 Z8 k5 c* ?' ]' H1 i- j16.可以用冲压件代替加工件( a3 Y2 w( J2 Y# Z. B# J
17.采用板料弯曲件以减少焊缝
- @3 M& S0 f. @: R0 R九、机械加工件结构设计1 K h- c' q1 E) l' b" g9 `" s
1.注意减小毛坯尺寸
9 P9 j/ m6 ]: x+ r2.加工面与不加工面不应平齐* ^0 I& O, o p" b
3.减小加工面的长度
0 d3 T% N$ P. d2 E1 M% K/ I9 m4.不同加工精度表面要分开) q8 r, _! J6 Z9 L/ y3 ~
5.将形状复杂的零件改为组合件以便于加工2 Q" r0 [/ Y8 ~$ Q/ z8 s: D# u
6.避免不必要的精度要求$ i: n" W1 U5 r2 G* f* F7 }1 B
7.刀具容易进入或退出加工面- m7 X% R% j' _4 O
8.避免加工封闭式空间% n+ @% Y" S& a& Q
9.避免刀具不能接近工件
* D5 ?4 H+ L" E# P: L6 R, M10.不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状
: s. \- d0 ]! p: D# z11.要考虑到铸造误差的影响
- t7 z0 V" w; T0 H12.避免多个零件组合加工* t" ]+ w% q' x2 z# A* M! ~5 y
13.复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上
* n' E2 f: M' N* p& n7 e14.避免复杂形状零件倒角
6 G$ ^) Z# @, |1 b15.必须避免非圆形零件的止口配合
& u$ F0 h. A9 c0 B9 ^16.避免不必要的补充加工
6 T5 \+ ~+ p) n$ R: V17.避免无法夹持的零件结构
u( H8 h8 n. ~9 I$ f: d1 {18.避免无测量基面的零件结构
9 C! ?* z( v! \' E2 n19.避免加工中的冲击和振动
$ g( Z, W8 w2 H20.避免在斜面上钻孔" K# b: T$ _9 h# K% }8 i/ E
21.通孔的底部不要产生局部未钻通* ]( P% _) M0 k8 \! a6 R$ `
22.减少加工同一零件所用刀具数
/ ?2 o1 \5 u- @" e, l5 J5 R" a23.避免加工中的多次固定" h* }6 `, [% F$ k/ a; y; n
24.注意使零件有一次加工多个零件的可能性
; \9 p( t1 ^0 K. U十、热处理和表面处理件结构设计+ A3 u4 i+ [8 Q; z8 L: w% u
1.避免零件各部分壁厚悬殊
; C: d8 W' x) F2.要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大# S) ]% m$ k3 \/ ~) F% g+ g G B
3.应避免尖角和突然的尺寸改变; t; E, J# G9 ]0 t* P" |
4.避免采用不对称的结构" _3 F0 A4 r9 }3 i, Y* ?5 w E
5.避免开口形零件淬火
$ L) j. A' c( e1 ?6 @, J6.避免淬火零件结构太复杂
. d, \8 @% O! n/ R$ G7.避免零件刚度过低，产生淬火变形" P' p5 M2 V! `/ d. h
8.采用局部淬火以减少变形
- S* l3 ?# G, T: s: I5 _& r9.避免孔距零件边缘太近
2 g- t9 q- g& V9 i6 x7 v10.高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离# h1 R4 [1 M9 v( d# @5 ?% K$ R
11.电镀钢零件表面不可太粗糙
% @$ ~) d% ` E) g9 u5 N1 @0 U12.电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度
. E3 Q6 t6 Y' b13.注意电镀零件反光不适于某些工作条件
4 x2 x" o N5 d, t3 Q% V) Z( U十一、考虑装配和维修的机械结构设计: |" _6 v0 @9 C1 O) T
1.拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件
( D: A2 G: J& O# v; `8 K+ i2 e( N2.避免同时装入两个配合面" x- u: X9 t7 |8 `$ J/ M
3.要为拆装零件留有必要的操作空间
& C; a2 ?1 V* t4 x* x) p4.避免因错误安装而不能正常工作
9 X9 q' w9 i- Y( N6 u: g5.采用特殊结构避免错误安装" P$ X) F* Q/ n) d- g6 W; Z
6.采用对称结构简化装配工艺
0 N0 I$ C; B. K$ i7.柔性套安装时要有引导部分 K* n" p" I% @! e _
8.难以看到的相配零件，要有引导部分
' K) R; w; y' I# s9.为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构 k* b* }& D* J" u& y
10.紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取
5 K" P* I6 v2 ~7 H3 {3 n' {7 N11.零件安装部位应该有必要的倒角
8 j9 {8 D8 {4 |- j+ ^12.自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接2 }: ~1 J1 o; o! |- C
13.简化装配运动方式
- M9 \' `! U+ \' j14.对一个机械应合理划分部件
4 m& ~, f% V2 _: A |15.尽量减少现场装配工作量) W7 [: S/ V$ T4 A) a
16.尽量采用标准件
, T5 j3 l; P: I17.零件在损坏后应易于拆下回收材料' X" T/ T) d* P% h
, K. ?1 s& X) X# _- O4 t
0 m3 Z1 k" X9 e5 [& m5 J+ v |
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发表于 2015-5-13 15:10:35
