|
一、提高强度和刚度的结构设计$ A" t& B; ]- E) N
1.避免受力点与支持点距离太远5 K4 C" O/ K# `& ?* [0 L
2.避免悬臂结构或减小悬臂长度
" \- b0 }2 v5 m# z9 m1 M& v3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用2 }# h* F- U, n
4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力
7 r X% k5 I9 |9 h5.避免机构中的不平衡力* `! }% h9 d: G) n( D+ r
6.避免只考虑单一的传力途径
% ?$ G* D& ]; ]" ~( P% L7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响- x* W m5 W4 M( z+ v0 J4 [: h
8.避免铸铁件受大的拉伸应力;, d Z: L$ Q& m5 x" V h4 e6 `
9.避免细杆受弯曲应力! F' O' i' F6 t* E
10.受冲击载荷零件避免刚度过大
* @+ k2 {' p; ^, n* |11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕
' `* i( g/ J: n' U, _12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力+ H7 u! j4 K. L/ w" L, |
13.受变载荷零件应避免或减小应力集中
0 j2 w5 G" p* P P: p9 ? K5 F14.避免影响强度的局部结构相距太近5 `3 Z' f: M$ N! h4 h4 [! {
15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同; r) J# P' [" ]8 g" @; Y
16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小! u: i2 `7 f( p2 n0 Q1 I1 g# ?* r- W g
17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲9 B4 F/ j5 l( s
18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量+ x9 o: k* h4 e; L J) @' O
19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力
- _# y1 f! ^$ ]; h# i* o, \2 M20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力' `2 \: r. R. Y: [6 G$ E5 i. p
21.尽量减小作用在地基上的力
, F2 B1 [. K+ G$ P0 S7 C& f4 H( L二、提高耐磨性的结构设计
# d# A. y# r h$ P: l( |1.避免相同材料配成滑动摩擦副
' D8 `4 ~3 z$ c% o9 i/ {; F2.避免白合金耐磨层厚度太大
# }2 [& M9 t- M( g, L3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求
; {$ A7 P2 I4 s. g: ?7 M% M- W4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废
! F3 y8 G7 P6 M8 X5 g) }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
& u6 ~7 C' E8 a' J7 k6.润滑剂供应充分，布满工作面& H$ I+ i& q y
7.润滑油箱不能太小
1 G% g/ ~3 P5 D) \" B8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂
! `- N% F* e& A; p0 A4 J" x3 l+ ]9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理
l6 R- T9 N5 C10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多% E( @* B7 ]. |: h
11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量
" _& c ?' I- x12.注意零件磨损后的调整 C. X: O. Y. J- r
13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小
; _1 A& ~* Q6 _5 e/ W2 s14.采用防尘装置防止磨粒磨损
& b5 q; y0 f8 n; e6 s1 B4 u1 F15.避免形成阶梯磨损
) Y" O! C4 l$ Q% I7 }16.滑动轴承不能用接触式油封
6 ~ A! _+ o' g, C" c( L17.对易磨损部分应予以保护$ N$ U0 T6 @' h& e7 U( w
18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构4 A( d5 q% h2 S& @- o! Y
三、提高精度的结构设计
. n1 ~: \0 d/ U+ V3 k8 n4 U1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案
- s+ K' d; k) o% G' A2.避免磨损量产生误差的互相叠加* X9 R- ]0 b0 V" R0 \
3.避免加工误差与磨损量互相叠加* n4 K: q" A2 ]6 F, _# H
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
' C; ]% w# l( S9 B5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持
5 h9 i; y( P! d! T$ m$ H; x6.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
$ j0 y% |% }& f, R- w! u7.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少7 f6 I2 k) w) O8 S
8.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动4 u3 m D9 S0 f, i$ t6 f
9.避免轴承精度的不合理搭配
+ [! R8 s4 y! f6 a S$ q10.避免轴承径向振摆的不合理配置; n* i4 R9 O8 s8 {
11.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度# P9 e, H. @% H, }+ ^7 M3 ^
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
" t- [+ i4 T( S8 b/ W2 z3 C2 f% S13.正弦机构精度比正切机构高, |5 R- g4 u: G( h: o
四、考虑人机学的结构设计问题- S* t6 c# D0 m8 y: j# \0 ]* J
1.合理选定操作姿势1 ^* g- w6 t1 Q, c4 v
2.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值
: H6 Z ^0 y3 _! s3.合理安置调整环节以加强设备的适用性& h2 O; {3 D: P7 X a$ m6 m
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0 O8 u. [9 J, o2 P J
5.显示装置采用合理的形式/ b) B4 n0 o6 c3 \) }
6.仪表盘上的刻字应清楚易读
0 @- x6 {: f& J& N7.旋钮大小、形状要合理
- H+ G" K! j9 j$ ~) {' l8.按键应便于操作
$ _* s P6 v& m. K4 w+ p9.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大
5 R' N: J2 |; j6 ]' {# R10.手柄形状便于操作与发力
2 C0 I5 `$ H1 V5 t% F3 [' C11.合理设计坐椅的尺寸和形状
7 U4 C, ~0 p) Z' d# G$ J. x12.合理设计坐椅的材料和弹性
$ ?4 u& r& J8 k2 J# z, V' x) G- `13.不得在工作环境有过大的噪声$ n6 s ]7 D3 Q7 g! i$ T0 c
14.操作场地光照度不得太低) y* s" ?, G- J0 @# f$ C
五、发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计 g* y$ N; Q8 d" ?- R) u
1.避免采用低效率的机械结构
3 h6 C* _9 Y, [2.润滑油箱尺寸应足够大/ B7 e. T+ W8 w' h" Z
3.分流系统的返回流体要经过冷却
( G1 x% t6 b. H3 E9 d) w0 T4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒4 P; @2 v, ^% d; O0 }
5.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造
. @# W% I9 V4 }- d. i# a; ~& O+ Y6.精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱，以免产生热变形
~) J6 w- O9 K! ?0 B: }! R7.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" t) ?/ _- ?; }5 _6 B( u& d
8.淬硬材料工作温度不能过高$ {* x% m# O5 T z' w, d, v! s- E
9.避免高压阀放气导致的湿气凝结& c5 H. t! k& i/ f+ B
10.热膨胀大的箱体可以在中心支持' V" f' o! N( l+ P8 ]
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
5 J3 [8 I; C: _0 v6 ^& m12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝/ J7 b3 F" V( U, s* K0 V2 P! R
13.容器内的液体应能排除干净5 g, }8 K% d0 i& z$ P0 \
14.注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）
$ V1 R9 q) ?) B- T, o; a15.避免易腐蚀的螺钉结构" C5 h5 u# t) n0 L
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 ^% ^! d5 r5 Y' n) l
17.避免采用易被腐蚀的结构* v2 h& k3 A/ Q- t' ? _9 U9 J7 X
18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损
4 l8 S# B8 W. F. Z* I7 |( _' Q19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声 W" G1 D/ A5 p
20.高速转子必须进行平衡3 S4 f# L2 M7 S$ O. {, X
21.受冲击零件质量不应太小
9 n/ d0 s; R& e7 F22.为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性
0 K: r: N! a0 ~六、铸造结构设计+ J' B) d# j" K# G; O+ s& j4 D
1.分型面力求简单
& a$ q; a H' ^! C* a# d' d0 e2.铸件表面避免内凹1 J& n0 C4 ?2 v5 {; y% O9 P
3.表面凸台尽量集中
) _3 o& _' Y% |. y5 d4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分; E- i I" j S! H' H2 w( S, l
5.改进妨碍起模的结构+ L1 O+ f$ \ Z: g
6.避免较大又较薄的水平面0 E$ p' T: [8 B( l: v
7.避免采用产生较大内应力的形状# Y$ c6 e- B/ z
8.防止合型偏差对外观造成不利影响
, S; s `+ ]4 G% G3 I5 `9.采用易于脱芯的结构$ Z/ B$ g$ y. a0 Y4 j
10.分型面要尽量少& C: M9 i" {3 f8 Q: x
11.铸件壁厚力求均匀
; U5 ^# n& _. C( ?( `5 G, s6 `12.用加强肋使壁厚均匀
3 j- @8 r8 D0 |8 m# B. C13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚8 k# w: E2 U k' c
14.内壁厚应小于外壁厚 f3 @3 G$ V' q
15.铸件壁厚应逐渐过渡
* b" g/ x0 @* Q" K: v# `# Z16.两壁相交时夹角不宜太小
, x+ T/ _7 L( E5 l) \+ [17.铸件内腔应使造芯方便" F. u5 P2 d% \; r4 F! U
18.不用或少用型芯撑- k0 J- P! Y$ ]; c
19.尽量不用型芯& P( E" A4 N# s0 A, _9 T
20.铸件的孔边应有凸台
0 I# p' v8 F( P- P' Z$ H21.铸件结构应有利于清除芯砂" X+ _; m4 _# M" X+ l; P: Y, @
22.型芯设计应有助于提高铸件质量. p& ?8 D6 y0 T6 R0 n# p* e
23.铸件的孔尽可能穿通% s( B5 R: R7 i- h
24.合理布置加强肋1 A5 G3 j B- T7 Z: g0 [
25.保证铸件自由收缩，避免产生缺陷/ q/ a% F. d7 K
26.注意肋的受力9 m) Z, J, w. t' F- t4 r
27.肋的设置要考虑结构稳定性5 t" o3 b. ~8 k1 Z
28.去掉不必要的圆角
( o4 U0 i" a' f) {- Q* v29.化大为小，化繁为简
! I4 b3 }" r3 K. M8 |30.注意铸件合理传力和支持% y& c: c" `+ S. g% A5 k# |
七、锻造和冲压件结构设计1 X' G8 e: v: t+ M' ^3 E$ T
1.自由锻零件应避免锥形和楔形7 X" R! O0 t4 c" y
2.相贯形体力求简化
/ b X- A+ w& e3.避免用肋板3 \7 D3 ]: n$ O" {7 y) e
4.自由锻件不应设计复杂的凸台: @# q t" V/ z
5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台
" q! V5 l/ M. d y4 }) |( J6.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9 V4 _* [( A4 ^' R3 I. Q! S
7.模锻件形状应对称
+ M) o/ v a3 S# A3 t' C" x8.模锻件应有适当的圆角半径) \# g8 Y, P S; s9 e/ W. N
9.模锻件应适于脱模 D9 [0 A0 t5 a! b& A
10.模锻件形状应尽量简单
% k& c' B8 M1 J' \0 R$ S11.冲压件的外形应尽可能对称1 O" S2 L# o ~9 |2 h3 M
12.零件的局部宽度不宜太窄
, r" J! X$ |' \4 s3 z13.凸台和孔的深度和形状应有一定要求! U% y# x" h- e. M& c1 I: {
14.冲压件设计应考虑节料1 {7 H, v$ Z) |9 a
15.冲压件外形应避免大的平面$ m4 w" w" Y$ G5 J% ], z! ?2 r
16.弯曲件在弯曲处要避免起皱: o: f+ u, p9 X* h
17.注意设计斜度! |# ^: k$ O4 R! _/ f) N
18.防止孔变形' `# E1 n( K% {
19.简化展开图# f# w. q. g1 G" ?5 E9 z
20.注意支撑不应太薄
9 i( k2 \( \2 w6 p( c* g21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口7 k ]% }1 i. Q9 Q/ x( J2 |
22.压肋能提高刚度但有方向性
% T" |& y+ F8 g1 x23.拉延件外形力求简单
" k9 ~3 H1 ?, f24.拉延件的凸边应均匀
6 k9 F4 Z; g0 l- Q( S! \25.利用切口工艺可以简化结构4 M8 [1 o0 k; w) }+ W
26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损6 b& l8 ?. p v( h: w4 h7 w! P
27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程
7 G( K% _- R9 Z" D4 Q八、焊接零件毛坯的结构
+ Z Z; c5 A K/ [& n8 {, ~1.合理设计外形
N4 E, m1 V* j( J4 _7 d2.减少边角料( H, \* Y& }4 Y7 c
3.采用套料剪裁) [/ A. d, H. a& j* G$ m9 l
4.断面转折处不应布置焊缝
E8 U- e% l( D9 C: L5.焊件不能不顾自己特点，简单模仿铸件
. f9 M: ~: B! m8 I2 ~- A6.截面形状应有利于减少变形和应力集中
6 x1 K! _$ h. H1 q" y' k9 e2 v4 \7.正确选择焊缝位置
$ Q( X- N$ U! f% V% `1 Z1 [: P8.不要让焊接影响区相距太近
( y" E) r4 w7 h/ J: D9.注意焊缝受力: A- _" @: C# D: {0 q& o! J
10.焊缝的加强肋布置要合理
" O0 z6 {0 P3 @1 f* F, u. W, e9 B! R11.减小焊缝的受力
% A) u) R6 ^1 B* g12.减小热变形) n8 { d! G/ @% D% T3 K6 S1 a
13.合理利用型材，简化焊接工艺
' s8 W- g$ N/ s" @- b& t' [: d14.焊缝应避开加工表面 e; O( W, v% v5 }4 j" D
15.考虑气体扩散
) n3 Y, I5 F% H$ K) A+ e16.可以用冲压件代替加工件
/ c( N( f3 w" G b17.采用板料弯曲件以减少焊缝
) e/ C+ u& W9 M九、机械加工件结构设计5 o$ b$ l7 E( X7 r9 g3 Q
1.注意减小毛坯尺寸" n. m+ p" G0 O6 S
2.加工面与不加工面不应平齐8 i6 j- N# e+ c, {2 N
3.减小加工面的长度
0 O5 a; h: o0 V4.不同加工精度表面要分开* y0 r$ p% e/ S) H
5.将形状复杂的零件改为组合件以便于加工; N. \2 B: J$ O1 a
6.避免不必要的精度要求* F3 l4 t9 A6 {2 a8 m0 R
7.刀具容易进入或退出加工面
7 @" v- [. u" o6 H7 K6 v8 W2 X2 Q8.避免加工封闭式空间
8 d w) Z9 Z: d' V8 q+ m: U8 C9.避免刀具不能接近工件
+ P* z* d0 ^0 L7 F+ D4 k7 S8 y10.不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状
t3 i$ ]' ^) L2 ?11.要考虑到铸造误差的影响' r0 j* G9 V5 ~/ F% I% ~
12.避免多个零件组合加工
6 [) x4 B' V* f$ u5 b9 n5 s* Z+ ^13.复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上5 ?" a! }6 v. {/ A4 W( g
14.避免复杂形状零件倒角
- f& |6 m9 Z7 D# y2 f7 g15.必须避免非圆形零件的止口配合
8 @* C# G! L, H/ l16.避免不必要的补充加工' i" x" @3 I. y5 v2 e$ G7 |! ~
17.避免无法夹持的零件结构. W J- Z8 p; S
18.避免无测量基面的零件结构
) j6 I' X4 e! B8 h/ ?' i. I19.避免加工中的冲击和振动
" l9 o% P5 w( a8 o Z2 Q$ r& @20.避免在斜面上钻孔2 R" }6 y* N) I+ W
21.通孔的底部不要产生局部未钻通
h# \1 i! F1 b7 x& s$ B22.减少加工同一零件所用刀具数
- D1 n# A1 Y# k- z' P7 E6 n23.避免加工中的多次固定
& X' W* {# j. g; U24.注意使零件有一次加工多个零件的可能性
# a G) a3 e4 K十、热处理和表面处理件结构设计
& \5 A* A! a3 Z7 `1 m5 L' V: |9 {6 S1.避免零件各部分壁厚悬殊; t0 K* c' O; F; f" t0 R' g
2.要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大$ E* m% @1 c( z* U5 S& c1 \ _- ]
3.应避免尖角和突然的尺寸改变! |" B( }4 B1 m* A% Y; _' L. o/ E
4.避免采用不对称的结构5 X% b+ A. }, ^% u
5.避免开口形零件淬火& {4 o# L0 S7 B8 t
6.避免淬火零件结构太复杂1 l; B7 h0 Y7 Q- g# {) S: y6 i9 G& \
7.避免零件刚度过低，产生淬火变形
" G& S3 _: Z8 n) k, P, n0 I$ T8.采用局部淬火以减少变形+ Y) u3 y& r6 f
9.避免孔距零件边缘太近7 k1 x) @! ~+ \4 { X2 R( ?% k4 H
10.高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离 X g, U0 {! `' v/ O% H( D/ ]
11.电镀钢零件表面不可太粗糙: g" `/ a: [, b* }1 I6 C* V X
12.电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度
- {# C' k" J# w2 _; q/ x13.注意电镀零件反光不适于某些工作条件
# O; x( C) s& ^十一、考虑装配和维修的机械结构设计
5 D, K# z2 S! m. m9 Y; c1.拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件
0 B' F& I1 k0 a7 E% x2.避免同时装入两个配合面
1 ]. H$ J/ j+ t2 k- r3.要为拆装零件留有必要的操作空间
/ g# N# Q$ {8 O: K* y4.避免因错误安装而不能正常工作
% V9 z c$ j9 i3 O% d( B, E5.采用特殊结构避免错误安装
+ {' G* i, t3 ]6.采用对称结构简化装配工艺
( d6 \" Y. m$ E. ~, R7.柔性套安装时要有引导部分
* u' k/ Y V0 c, L/ S8 b8.难以看到的相配零件，要有引导部分1 M# B( s' a) s4 A4 X* S7 K
9.为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构/ g0 ?+ a; @1 ~9 M: p
10.紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取- K# M W, ^3 c. {2 l! V
11.零件安装部位应该有必要的倒角1 F; ^2 A/ Y! e1 B( K" O8 D. }9 a: H
12.自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接 ~- S& o: ]% C9 I/ S
13.简化装配运动方式
: A: @# b) C( b X4 R# h& ], l14.对一个机械应合理划分部件
; H- X+ {2 m3 E$ w& Q15.尽量减少现场装配工作量
% M6 s( f1 T3 `4 k& k16.尽量采用标准件
- M0 u: H8 N$ s: @5 v ]4 U* R17.零件在损坏后应易于拆下回收材料
7 K p6 V' \0 n* `# Y4 ^
- Z' }) r6 j0 k) K' s% F2 T
5 X: Y/ e, }7 F* c2 ^ |
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发表于 2015-5-13 15:10:35
