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一、提高强度和刚度的结构设计& k% O) _( G9 e1 U7 h
1.避免受力点与支持点距离太远" Y* }# e% T! y: Q! R5 n
2.避免悬臂结构或减小悬臂长度* c% b5 w9 R$ _5 [7 d- z- V# M
3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用
8 v( I# k, A/ `4 Z$ |8 u# p: m4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力
$ d) K* s* x, k* x# D6 J1 V& b$ p5.避免机构中的不平衡力* m3 {! O& `9 ^: I; {: ?$ K
6.避免只考虑单一的传力途径
+ Q/ h( U" O, R7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响2 }( t& l( O6 M8 d# v
8.避免铸铁件受大的拉伸应力;
$ K4 V! K# M5 Z$ v8 X6 K/ Z/ o6 m9.避免细杆受弯曲应力+ L2 q' F6 K' V: S, w$ _
10.受冲击载荷零件避免刚度过大7 j5 B% R2 Q3 j) @: A) K- A! f
11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕
9 Q+ z! ^8 m: R* I& u: d12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力
i' q( @: `+ U# K, {! E' M1 I13.受变载荷零件应避免或减小应力集中* g! M0 h! r/ A0 l# t6 L' D
14.避免影响强度的局部结构相距太近' E; e* z2 C: z' Z
15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同
9 C) f# N$ ~5 E. t+ }) V3 r7 K16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小
' W4 N3 h* f/ {17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲
) j' v \1 L( P4 \, L18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量0 Y5 G( t. o* R4 i: I; x
19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力
7 s: ?# T0 c1 K20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力 I) \- W6 w4 e7 k* T' k; F' g
21.尽量减小作用在地基上的力
3 J: c. _# E/ K$ n1 S二、提高耐磨性的结构设计
, f" J) Q/ |* l4 V0 y+ x1.避免相同材料配成滑动摩擦副5 z; `) R1 C# w( b8 C) }
2.避免白合金耐磨层厚度太大
/ Y* C( S7 \& [1 S. E$ o, Z; G3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求) p! e M; h% n! j( `; C. R
4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废
/ I( |" X( Y" u) U2 s5.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4 f: D+ @9 z9 J
6.润滑剂供应充分，布满工作面! V. [4 n- K5 n* S( U- E( q, [
7.润滑油箱不能太小 {" d- g3 m1 i
8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂+ Q; H5 T8 y: E. {& [, a
9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理" t1 x3 H7 _) i/ u5 ~ ^
10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多( p- s, N3 l. k, @' o1 y+ c. |
11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量
# V/ f7 t: R6 ~2 A1 d5 t12.注意零件磨损后的调整
1 k G9 Q; y! g' S13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小/ Z, q- u' u+ o
14.采用防尘装置防止磨粒磨损
6 ^0 u' ?8 T! @. e0 _) D) ^* ^( F R, L15.避免形成阶梯磨损 _* G) ^" E$ s$ a1 ]- F
16.滑动轴承不能用接触式油封
4 t! ~9 _; I! a( h9 Q4 Z; l& o, l17.对易磨损部分应予以保护
6 A: ~/ f& w; o; W+ i, W, \! j18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构
/ ^* w& w y5 a! J! M- y1 J1 g3 p三、提高精度的结构设计
+ W2 g9 f. J( h8 O. P1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案- z/ @* R" m" M+ f
2.避免磨损量产生误差的互相叠加- ]4 u9 x/ s9 K/ Q) V7 a
3.避免加工误差与磨损量互相叠加
1 ]/ P5 A# o8 Z( ?5 u4.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$ T L0 d5 o% ] l2 c w
5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持
! f4 Q: k" S! n' M2 |" a% e* p6.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( d0 j2 I. N# z0 u& I
7.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少
7 P3 j: ]; `* ~" _% V% B8.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动, v; a) _+ H! u( l( o
9.避免轴承精度的不合理搭配$ Q! I$ ^5 v( \8 ]
10.避免轴承径向振摆的不合理配置
! y8 i7 i* Y) ?3 g11.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度; E5 V4 B/ l3 ^9 Z1 N+ f
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
w+ r& v2 D$ K$ O" p' j+ p13.正弦机构精度比正切机构高
7 x- u; ~% o* c0 L6 N$ j四、考虑人机学的结构设计问题
3 a- j6 [' n) t6 U# [4 i' S1.合理选定操作姿势+ e. V0 S) f! Z% M R* a/ t
2.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值
1 ^1 z/ U; c O: [4 r3 W+ Q3.合理安置调整环节以加强设备的适用性
1 W7 V5 G* e& w% i4.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
3 b# d& J# k! U. F5.显示装置采用合理的形式* J8 z d; l _3 r
6.仪表盘上的刻字应清楚易读3 G: c; ~* `; {( Y
7.旋钮大小、形状要合理
0 I" \" e2 r6 o* S2 Q% N( F* R8.按键应便于操作! Y/ x- d2 t S- }3 K0 l7 a
9.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大8 p, i) t( s0 A& \! A) q
10.手柄形状便于操作与发力) Q, [$ z% F* C& l! E% H1 M. ]5 L
11.合理设计坐椅的尺寸和形状
$ [% f- k" W3 J8 h0 D12.合理设计坐椅的材料和弹性
8 f/ M& ?' K0 K f9 U13.不得在工作环境有过大的噪声
% |. `% ^0 {! e) I" ]# [14.操作场地光照度不得太低$ X1 U. u% r- ]% x- w
五、发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计
. {2 D7 E8 y! c' Q1.避免采用低效率的机械结构
0 ]0 X: k! Z) ]5 ~2.润滑油箱尺寸应足够大
& }* A) g$ G% H h9 l R6 X3.分流系统的返回流体要经过冷却) A: e: H4 W) @& M
4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒
' z/ [: l+ o* g. c2 o5.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造
6 Q- ~' W' q% c( T% 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& H4 n- h: P, W5 L h# h2 ]
7.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' |. n4 Q( p# a7 h
8.淬硬材料工作温度不能过高! J* U) I# |' L% k( `; s- u
9.避免高压阀放气导致的湿气凝结/ d3 A: a7 i- \
10.热膨胀大的箱体可以在中心支持* u6 d8 B: J2 c
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( ?$ Z+ \" R! y' K, G) t" C
12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝
' r, m' N' c- E, W5 G13.容器内的液体应能排除干净
9 e1 d/ E: L; Z% H14.注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）
8 C3 S5 S! m; S1 y* A/ P" q& H' X& y15.避免易腐蚀的螺钉结构
* p. a+ l) o0 k* Q: C7 R* w, P7 T16.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
7 s6 \! Y# A: l* x. `9 Y/ }6 I17.避免采用易被腐蚀的结构
3 g$ n$ ^) ?( g# R( N18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损
: i. N( d% U1 o$ A8 j5 J19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声
4 F5 n8 U" s* u0 a; Z6 E20.高速转子必须进行平衡8 X3 H& c6 A2 ?+ q% s% T- e! S
21.受冲击零件质量不应太小' s/ ]6 I# F. k7 f! U2 S
22.为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性7 M! j* w( B6 E$ N: X% |5 z; s
六、铸造结构设计
+ y5 M3 F5 F0 M8 @+ k9 y- m1.分型面力求简单
" s! e6 I' M7 t$ J% k/ e( }2.铸件表面避免内凹
- d7 I- X1 @7 ^, ~- z0 Y* f& k7 q3.表面凸台尽量集中
6 ~- x5 _2 ]) K, C4 R- j8 H# P4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分
3 B0 [: A& K' k1 G) W1 S) l5.改进妨碍起模的结构4 l7 u z$ M7 W( o. _. h
6.避免较大又较薄的水平面( A. D. W H: I; ~, Y; U" ~
7.避免采用产生较大内应力的形状. h7 `- P' T8 A7 X8 X, Z3 K
8.防止合型偏差对外观造成不利影响9 C9 ^5 k9 ?8 `- O4 O
9.采用易于脱芯的结构4 P/ C5 g5 T5 l2 m
10.分型面要尽量少
! Q8 F+ g. m+ o8 k4 p11.铸件壁厚力求均匀
. P7 Z! n) z) @9 h( `12.用加强肋使壁厚均匀" N; E7 y0 ^* o% J
13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚
/ {' z9 I6 S! C5 I14.内壁厚应小于外壁厚
0 `" K7 B$ w! m1 W! a7 j1 Z1 y4 q15.铸件壁厚应逐渐过渡
2 ~+ W+ T( a. O, D$ @. D16.两壁相交时夹角不宜太小 @' U, }; O1 F
17.铸件内腔应使造芯方便
B1 Q/ t! v' d. I" n4 y18.不用或少用型芯撑# ^9 J1 [% R6 h0 E9 B2 }3 c" I
19.尽量不用型芯
& v; Y4 \, b, ~ `- c G20.铸件的孔边应有凸台
Q7 U0 ]9 Q3 |21.铸件结构应有利于清除芯砂0 Y+ |# e- U. G; z" l' u
22.型芯设计应有助于提高铸件质量$ ?7 K( c2 A* o- d' P3 u
23.铸件的孔尽可能穿通4 V. X+ X) [ E* s. J; `
24.合理布置加强肋8 P$ }* Q$ u, }8 O, X, u: a
25.保证铸件自由收缩，避免产生缺陷/ [* y. v7 ?& Q* M; x3 |
26.注意肋的受力
1 a7 Y; R$ a6 a8 }% M% [6 S27.肋的设置要考虑结构稳定性1 V" C# f4 p/ ]1 i G
28.去掉不必要的圆角) V1 m% f0 k# o" T0 c+ B
29.化大为小，化繁为简
2 I) z @8 ~- M6 `! U30.注意铸件合理传力和支持
7 v% i! `4 G& s. o# U/ E% ]% {6 J1 }七、锻造和冲压件结构设计! G9 G6 E* j7 d7 h! d5 I
1.自由锻零件应避免锥形和楔形/ j; I X R1 A) F/ F; p
2.相贯形体力求简化" I2 _8 |7 `4 | Y2 ^
3.避免用肋板$ R- ~- C6 j# x) Y
4.自由锻件不应设计复杂的凸台
& n8 L2 N7 J# x3 i2 C5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台/ P: L6 W" m% y; k% I1 z- _1 T
6.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4 g5 f$ ~; O/ t) }8 e9 N1 O
7.模锻件形状应对称
& b3 m# w$ ?$ v8.模锻件应有适当的圆角半径8 [7 I3 O2 X a c
9.模锻件应适于脱模0 H6 x. t! Y* y
10.模锻件形状应尽量简单% N4 {6 p; P4 Q' X8 c2 M( }
11.冲压件的外形应尽可能对称
! ^' m6 v+ O6 U) \7 d1 C$ E12.零件的局部宽度不宜太窄
; [ @) r" X- \13.凸台和孔的深度和形状应有一定要求, h J( u5 J( M K; c
14.冲压件设计应考虑节料
$ U/ F7 N; |; V, ?# v& m, K15.冲压件外形应避免大的平面
' p& H& x$ A4 ?- s% w16.弯曲件在弯曲处要避免起皱6 [" Q4 P- y9 N$ x
17.注意设计斜度
) n) t* n. d: N0 Y% \8 r18.防止孔变形" @& d% b) C c; d! q' g! ^
19.简化展开图
/ y/ @- e$ Z6 k# L20.注意支撑不应太薄, k6 v x5 `0 s- {! o' i: q. R( t
21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口
% x# {9 h6 m3 S1 j+ A22.压肋能提高刚度但有方向性2 f3 h" v# r T
23.拉延件外形力求简单
4 [/ k: t4 H$ R' f( c" w, X& R% W24.拉延件的凸边应均匀
$ c0 c& y3 H) Z- _: t25.利用切口工艺可以简化结构& U5 m3 _ n- R
26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损
+ v" v N$ Y: Q( o. Z27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程3 I9 B! p0 t; W" j, ?$ l
八、焊接零件毛坯的结构
2 x7 b" C( z V3 {% h% @0 r% P1.合理设计外形1 w+ u- ]1 C9 y& G. v! B
2.减少边角料
) I6 |+ o( G* B1 j& J3.采用套料剪裁
! S; r+ d1 z( Q2 Y, D5 n# {4.断面转折处不应布置焊缝: S- {7 t( k7 Y N; H, B: L. i
5.焊件不能不顾自己特点，简单模仿铸件
# z S* Q/ { X6.截面形状应有利于减少变形和应力集中
2 n- c5 i# {" w7.正确选择焊缝位置
2 U8 E& Z1 p) k) F2 S0 o, |3 i8.不要让焊接影响区相距太近
. |8 R. P0 Q T: g3 h9.注意焊缝受力
" J! D* z$ P1 m: q0 T M% ?% n10.焊缝的加强肋布置要合理" a4 x' g4 Q9 W Z- @& g
11.减小焊缝的受力1 J3 ~0 Y: e6 L) k) x
12.减小热变形
& s5 u, p8 l5 P2 P# U13.合理利用型材，简化焊接工艺
: J! Y/ j4 `. ]/ M% h14.焊缝应避开加工表面
& ]+ A' K3 p/ u N5 l15.考虑气体扩散; i; T, r7 k9 `/ [# J
16.可以用冲压件代替加工件
, u+ U2 k% u$ L, V. ^17.采用板料弯曲件以减少焊缝
% k7 O( S8 ~: _! m九、机械加工件结构设计
! }' R ?4 ?7 |+ r5 V9 K7 T% }: f1.注意减小毛坯尺寸* [+ }5 Q) ?1 X' q" R
2.加工面与不加工面不应平齐7 l( z7 b8 ?( w1 s+ A" ^2 ?1 A
3.减小加工面的长度/ E8 B# @8 K* ]+ o
4.不同加工精度表面要分开0 F: g. r" S" B* s |, M/ [
5.将形状复杂的零件改为组合件以便于加工
2 @: W/ B2 d1 y! Q6.避免不必要的精度要求& F. C7 O, f' O6 [& a" n3 M" J
7.刀具容易进入或退出加工面
+ x( ~0 W! e5 {5 y0 P5 z8.避免加工封闭式空间8 r5 u1 w* M% L7 S% c
9.避免刀具不能接近工件
4 O& H' N0 H9 c. h, P6 ]+ u7 B* {10.不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状
& w' Z2 q& o6 G# l0 [& t+ l11.要考虑到铸造误差的影响
: z* m1 N5 y1 g$ E12.避免多个零件组合加工
1 _/ a* g7 V6 [$ ` Q! i+ C' B13.复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上* K8 o6 z3 a" V) s& {
14.避免复杂形状零件倒角7 k+ q8 k) V0 [: O' {" @! I# N9 k
15.必须避免非圆形零件的止口配合6 D" L0 [5 a) }
16.避免不必要的补充加工
' l8 L: e o0 r9 `' l17.避免无法夹持的零件结构
4 G9 e& I+ {& ^1 e18.避免无测量基面的零件结构8 }) C2 j; }5 B, g. ]
19.避免加工中的冲击和振动
7 f8 K' C9 M9 U8 f- k8 Z6 N9 Z20.避免在斜面上钻孔! [1 ?) N3 J( o" t2 p# ?+ y
21.通孔的底部不要产生局部未钻通 a; @9 M; {& S! f0 W
22.减少加工同一零件所用刀具数
% W' J6 y2 U! H+ U23.避免加工中的多次固定- m' L# c* H& k" V
24.注意使零件有一次加工多个零件的可能性
% z2 ?4 G" f3 ~1 g7 [! k十、热处理和表面处理件结构设计2 P8 m( f) T4 F- Y
1.避免零件各部分壁厚悬殊
! p. {+ R7 |" \2.要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大
9 A0 t; C+ V6 v$ ]3.应避免尖角和突然的尺寸改变* |% V5 I2 N( Q! f& U( P/ y- ]
4.避免采用不对称的结构 V4 a+ z K. t2 M- a2 a1 G
5.避免开口形零件淬火
: ?/ e/ ?( u, h# a6.避免淬火零件结构太复杂* O5 z, `( B/ `3 U7 ]1 f
7.避免零件刚度过低，产生淬火变形3 ?" H' ^# Z2 k7 z$ D
8.采用局部淬火以减少变形" J7 T# R8 ] ^
9.避免孔距零件边缘太近; O% Z# L6 F% t: `8 j" m
10.高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离
! i+ r# i* z2 E11.电镀钢零件表面不可太粗糙
1 B- P) o# o- x12.电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度
) h$ b8 N- n1 [9 I/ t13.注意电镀零件反光不适于某些工作条件' c" M j* B5 c" Z0 d( Q
十一、考虑装配和维修的机械结构设计
, f, n! g( X; j9 Q& j1 S1.拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件4 f- I) [5 H; V; h& U
2.避免同时装入两个配合面2 G1 k* B9 d: K" v0 E$ z' N
3.要为拆装零件留有必要的操作空间 [. A8 V* P$ }( m
4.避免因错误安装而不能正常工作
" B; E) Q6 D8 Q4 S5.采用特殊结构避免错误安装
Y- N' ], s# h! b) Y6.采用对称结构简化装配工艺' D; ^' y7 r) w( j9 A7 k
7.柔性套安装时要有引导部分
% u' X# l0 ?+ p" @8 G8.难以看到的相配零件，要有引导部分: r, e) O* W6 I! a; A
9.为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构
. C# ^, s4 M$ E0 O10.紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取
, R- `* p% Z6 V+ `11.零件安装部位应该有必要的倒角
1 q6 U7 u: \) Z" \( U12.自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接
) D! X4 `) l# Q1 w7 {% U. m" C1 s7 J13.简化装配运动方式
) q9 H" {0 R# Y$ ^1 t$ V14.对一个机械应合理划分部件: ?: f1 U5 W! ^' j
15.尽量减少现场装配工作量
. b$ x6 X7 V, ~' c" _7 Y1 z16.尽量采用标准件
$ B! c0 e- F* k. G0 Y17.零件在损坏后应易于拆下回收材料
) A9 C4 Z1 H, U/ R* U) k$ K7 [( z/ u: ^. r$ N
% R& L) B+ L7 ?( C2 _7 ^# S |
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发表于 2015-5-13 15:10:35
