|
一、提高强度和刚度的结构设计
+ @! L& [- Y2 I% f$ S1.避免受力点与支持点距离太远- k- D- e' F% Z' q+ }4 |
2.避免悬臂结构或减小悬臂长度6 x1 d3 i! X, `
3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用
7 Q/ u* W" l; b0 h4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力
" d9 O9 M* D: P: H- [5.避免机构中的不平衡力$ G; ?- H! ]1 {7 G' \
6.避免只考虑单一的传力途径, d! X0 j+ v6 p$ D' Q g2 j
7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响/ a* e6 J- L; M9 f
8.避免铸铁件受大的拉伸应力;$ C) l" t& G; }. A, W
9.避免细杆受弯曲应力( B6 F" P F: \: S! y1 I) m, ?
10.受冲击载荷零件避免刚度过大
% ^7 `8 d, I- y- t4 G9 l) J11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕
1 a9 j7 l# ?& w0 D& h12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力% x$ H( f2 v6 w3 i- z/ k# n7 g2 W6 N
13.受变载荷零件应避免或减小应力集中( b: X$ ^ p' Y. A, b! _8 Q
14.避免影响强度的局部结构相距太近+ ~1 v- z/ _$ ^2 H
15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同
2 a0 Y- T/ e W- D+ {% \& }$ @16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小
4 \: v. y( }6 P- L) D17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲
9 e7 p& o; l# X' @- S18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量
) e& B( }0 h% h! r* H19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力
e$ P [, |! L+ l8 s7 l20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力
* N9 o) [& b6 {" u. J21.尽量减小作用在地基上的力, c8 s0 C& X% J# R6 `
二、提高耐磨性的结构设计
8 {; @( G1 e4 S4 y& _) V. g1.避免相同材料配成滑动摩擦副: u9 h; j) c N% e
2.避免白合金耐磨层厚度太大8 Q" v) d4 ]; g9 Q1 p: X( b
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' U* f# D/ e0 w$ ~: ?2 t+ D
4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废
) K" v* Y s* ~9 j' K1 @ k4 O5.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
9 r5 F3 U e! N6.润滑剂供应充分，布满工作面
; s4 b6 E8 a3 ~7 C5 U7.润滑油箱不能太小' P% ]. I+ j9 n, u3 \
8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂
/ s, O+ j" n+ u0 f+ G2 ^7 K9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理, x3 _4 y8 C' r, {: x8 B/ r* a& R8 Y) L
10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多) L5 ^6 n; p: L) j: b _ W5 s0 P
11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量 k" I$ o. L, i& o: ~5 n- Y
12.注意零件磨损后的调整
/ M5 F" ~" `: H# t. c13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小7 D/ w" ~" O- V6 R
14.采用防尘装置防止磨粒磨损! b8 y5 Z5 a& n/ a) N
15.避免形成阶梯磨损4 @, v; J7 x: h/ r- w
16.滑动轴承不能用接触式油封
* ? q- M) ?7 S( i17.对易磨损部分应予以保护
1 m# S& d* _; c8 K6 K* g y |- g18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构% q7 F- Z( k% l" K
三、提高精度的结构设计
% a, w$ @5 o6 M" C/ S) v1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案
8 ?- v% j9 ~' H* Y2.避免磨损量产生误差的互相叠加" J# O& S- n2 E5 a& J( ^% I- h
3.避免加工误差与磨损量互相叠加
- l1 p( v9 g! C1 g8 I4.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
7 @* p' R, J4 q" I5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持
2 z+ [. t3 q/ |" w! W7 X' Z: n6.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; u$ q3 v6 X# | t, @& u) i% i
7.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少
: b5 f7 v+ @5 P- @. j/ P. u" a+ S7 f8.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动% G* G. c: Z! w! Y
9.避免轴承精度的不合理搭配- ^- \4 ?; y" a s# ]& v* v" L
10.避免轴承径向振摆的不合理配置9 [& R! g# R( s5 G+ \
11.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度
1 u9 J8 }- { n" d- ]& E12.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
7 w0 {: O4 `* D' C13.正弦机构精度比正切机构高
" l" a( t1 s' t H% c0 a" g四、考虑人机学的结构设计问题
W& n) X$ e7 P( `3 i+ F1.合理选定操作姿势
5 ]- l& `. H% m* B& C2.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值
( g% R, {$ g/ Z1 k/ Y3.合理安置调整环节以加强设备的适用性7 w2 V" Y4 x9 n/ C+ B0 ^
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
1 q5 ]& |" S. ?5.显示装置采用合理的形式- G6 ]- c) E: \ f
6.仪表盘上的刻字应清楚易读
( z# _7 j( _; x; J+ E9 c7.旋钮大小、形状要合理
$ _/ z1 u& t0 i+ i3 ~0 h4 g/ d8.按键应便于操作
' D2 @/ G. {3 A, ]: p: `5 O0 _( |9 I' E9.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大
5 B8 t2 ~% ~' ?' F, Z4 E4 u: t10.手柄形状便于操作与发力
( p- ^6 l. K: T( \1 R11.合理设计坐椅的尺寸和形状; \2 F# C: d# G4 O6 u
12.合理设计坐椅的材料和弹性
9 j4 {- Q" I: S* R- O, l7 N13.不得在工作环境有过大的噪声
9 i& U9 K' p: G+ @3 L14.操作场地光照度不得太低: c# S) \- u- x% E: t+ ?0 k
五、发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计/ p, h% m" V( ^' [
1.避免采用低效率的机械结构' }5 ?; H4 Z7 ~8 u. g; G
2.润滑油箱尺寸应足够大7 i6 {# O0 a$ R+ P, G) X) U
3.分流系统的返回流体要经过冷却9 |' `, ^7 h2 G8 R/ Q2 A& q
4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒+ E: f9 J, s; Z
5.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造5 R: E& H' U0 \) ?& y; d
6.精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱，以免产生热变形
+ Q' S5 S) a% s, T( x. q( V, X/ Q7.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; m) {- _' L2 f- a$ z
8.淬硬材料工作温度不能过高
0 a0 i3 ~* X! L9.避免高压阀放气导致的湿气凝结 h+ k0 n% a d1 n
10.热膨胀大的箱体可以在中心支持
# b9 N2 q! T& B4 D11.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
9 J1 O$ _) K9 I" V- L* O12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝
7 d& N) r$ N) J13.容器内的液体应能排除干净
$ f J$ x0 n9 ]0 V14.注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）2 m3 v# Y6 m# v b0 B1 z+ d8 {) U6 \
15.避免易腐蚀的螺钉结构
' s4 }+ F' S$ \% ] m6 ]) G16.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5 l7 x8 ~: x3 ?, Q0 D( ^
17.避免采用易被腐蚀的结构
2 h: K2 t" \0 j" I' n1 O18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损
: v8 |$ V8 i c; Q4 N19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声
& Z6 y* u" R6 i( ~4 M$ n3 v( y20.高速转子必须进行平衡/ ~; z: p8 @4 @- T
21.受冲击零件质量不应太小5 M3 L3 a7 Q! l/ ] h( ^% M6 ?
22.为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性9 u+ n" j; u1 S+ F8 t
六、铸造结构设计
8 M1 R3 C8 I6 i1.分型面力求简单
' y; E4 }; H) n n# ]0 H2.铸件表面避免内凹- B a; [, Y1 h1 q
3.表面凸台尽量集中, ]- _( l7 g/ M$ T1 S0 Y
4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分5 q: n$ J/ G. a2 J
5.改进妨碍起模的结构
: v) v. ]# e3 Q, }! S; H6.避免较大又较薄的水平面
/ _( J7 t0 {; J3 r7.避免采用产生较大内应力的形状
h1 h: V) k. H$ D. X8.防止合型偏差对外观造成不利影响
2 {8 U6 B2 M7 K9.采用易于脱芯的结构
0 R. P8 i- b: d. |. I' r10.分型面要尽量少3 {6 A ]/ K- V) k+ l6 `8 `3 V
11.铸件壁厚力求均匀( {# }: ~3 A* n. C( q( P
12.用加强肋使壁厚均匀
4 k! n0 ?* m; {0 C7 L13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚
Z6 @( j+ \/ u. g1 k" |14.内壁厚应小于外壁厚9 @' w3 I" g. ^3 \. j" p' k" V/ h
15.铸件壁厚应逐渐过渡0 V9 E" _1 \; {1 S8 }! m! i
16.两壁相交时夹角不宜太小: U }$ j9 c3 Q. w: R O/ S
17.铸件内腔应使造芯方便
+ W/ @) H/ u }7 S; |1 q! x18.不用或少用型芯撑
9 h) D% Z2 l2 s19.尽量不用型芯
# }. @: r# ]0 A20.铸件的孔边应有凸台
5 S! q# M. @9 T( H21.铸件结构应有利于清除芯砂
% {( v- @8 W5 o& w1 X22.型芯设计应有助于提高铸件质量
1 ?8 N# t. a, c1 `5 w2 ?* k23.铸件的孔尽可能穿通2 V5 ~. E* }* I8 e4 N
24.合理布置加强肋
& i1 R# u' v6 j. o5 ?0 J25.保证铸件自由收缩，避免产生缺陷7 O0 o/ |& z6 G
26.注意肋的受力2 d/ C7 F( t; Y3 k O8 H) t
27.肋的设置要考虑结构稳定性
# k0 v( z% l; T# A; Z/ ?$ ?$ A$ c28.去掉不必要的圆角
V- y/ \; ~, N: j" U: z; W9 v29.化大为小，化繁为简4 k5 |8 N7 \+ t
30.注意铸件合理传力和支持
( w( U) y6 A+ g% @. w0 |七、锻造和冲压件结构设计
! ~+ P" t& F& c$ L. O1.自由锻零件应避免锥形和楔形4 T8 g6 Z T c. a
2.相贯形体力求简化4 s* ?6 j: R4 v( p
3.避免用肋板" L3 r5 w2 q7 Y* Z
4.自由锻件不应设计复杂的凸台; J; l; F4 A7 k- z/ h
5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台" p6 X4 ^1 v# c$ U
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/ J# r3 \6 S' k) O
7.模锻件形状应对称5 X) V/ G! l( R) i- F V6 O- [7 H
8.模锻件应有适当的圆角半径
# Y6 X9 ~& y$ w, m3 x7 U9.模锻件应适于脱模0 n( G3 b+ P7 O/ l) d, W1 h9 N& l) M
10.模锻件形状应尽量简单4 j' R0 p0 `1 J4 _ G# n
11.冲压件的外形应尽可能对称
" Z! v1 J* n9 f( _* h$ g12.零件的局部宽度不宜太窄
; L: L8 B8 t+ I; v13.凸台和孔的深度和形状应有一定要求' A9 N; j, y, C. D
14.冲压件设计应考虑节料( a3 i. n: |! W
15.冲压件外形应避免大的平面/ l. M) c6 M" O: e
16.弯曲件在弯曲处要避免起皱) [; J* {& o. ^8 `1 n# _
17.注意设计斜度8 _: r: P& w4 q" p3 c" ^
18.防止孔变形$ I( f2 D0 {! D& m9 C5 Q' a% ?
19.简化展开图7 C6 Q2 u0 i1 A7 ~0 _7 T
20.注意支撑不应太薄
Q& ^' V& [( \+ j21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口5 f9 x- a/ L$ O" h C& m. }
22.压肋能提高刚度但有方向性
4 F, c- p, W+ h0 |" _: M8 }8 _23.拉延件外形力求简单
" j6 s/ d/ o$ h8 ?' g9 |# U& \24.拉延件的凸边应均匀
& i: n4 l$ S5 I [2 m7 x- B6 f25.利用切口工艺可以简化结构# ^5 @; @7 B3 \
26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损 t! R% V2 M/ q% o
27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程
. u- H l- D( u4 r7 \八、焊接零件毛坯的结构6 D: r+ {' o9 n
1.合理设计外形
3 R9 H1 R, i M, p8 a1 t2.减少边角料
+ {& e. l! ]- ^: b8 V3.采用套料剪裁
$ |2 a; b! n5 B( w( o4.断面转折处不应布置焊缝
( G3 }9 N' e& @- U! @5.焊件不能不顾自己特点，简单模仿铸件) c$ B2 I& {" ?( P2 Q
6.截面形状应有利于减少变形和应力集中
+ A- l. y7 E! Z3 b- b9 u) q1 E7.正确选择焊缝位置
% n, R4 r S! w; K2 W7 A; I* R8.不要让焊接影响区相距太近
- q( q' a) _% E3 ^, u9.注意焊缝受力
/ A/ z5 `$ k4 s% N; b10.焊缝的加强肋布置要合理
% t! g3 h+ t L11.减小焊缝的受力
, q2 M/ a- S6 e) A: l) h12.减小热变形, P, N' Y$ p/ Z3 w. P' w
13.合理利用型材，简化焊接工艺
8 I7 E+ F3 M6 _1 M* i9 Y14.焊缝应避开加工表面$ z$ e2 J( M" f) B
15.考虑气体扩散% B' q, c9 b. W6 L* h: j! w
16.可以用冲压件代替加工件& F- L& c8 ~( C$ f2 t8 e8 n
17.采用板料弯曲件以减少焊缝0 N. R) E0 d# t+ v$ Z
九、机械加工件结构设计( _1 J' _; h: @3 J4 m
1.注意减小毛坯尺寸
& ?( Z7 C. a( m. V- Y0 j2.加工面与不加工面不应平齐6 r: t2 L# v1 n3 e' F" m
3.减小加工面的长度
# V: s6 z- {* S1 Z1 D% M4.不同加工精度表面要分开
& M# ]: p* S$ C8 m$ ~ ]$ |% T5.将形状复杂的零件改为组合件以便于加工! s; t3 X @# n0 U( x
6.避免不必要的精度要求
+ l. i. b- B: \# V( F7.刀具容易进入或退出加工面
' c9 v2 K; H* E+ |5 r$ x8.避免加工封闭式空间
8 w) k: p' Q& z8 D! I2 @9.避免刀具不能接近工件5 N. V2 C4 m+ L
10.不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状. o! g2 w3 @+ F9 ]
11.要考虑到铸造误差的影响
7 I) n5 ^1 A# U N* F12.避免多个零件组合加工
3 F, L$ t: `, I8 @13.复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上
v+ F9 v/ c/ B. I! }8 K; u4 t14.避免复杂形状零件倒角
$ P- T7 ^& K- u3 w( G15.必须避免非圆形零件的止口配合 m1 W# Z9 D: U4 u0 s+ n+ C
16.避免不必要的补充加工
8 r4 n V5 @9 u17.避免无法夹持的零件结构# J: W$ Y( {( ^) h' Q
18.避免无测量基面的零件结构+ x2 J& Z6 Q. E+ c2 a5 A: K
19.避免加工中的冲击和振动
5 o4 a4 {- S: d( l, u, P$ P3 f" z8 S8 n: G20.避免在斜面上钻孔
' V6 w& S$ Z3 |( |0 @; N9 }3 d21.通孔的底部不要产生局部未钻通/ o( D* Z: X3 {) x% H- V
22.减少加工同一零件所用刀具数3 [) R, b7 q( ^% P+ [# S
23.避免加工中的多次固定$ l2 T9 ] g: O5 G- H" v$ Q; ?
24.注意使零件有一次加工多个零件的可能性
& C3 C- R7 Y" T/ u3 k" N; T十、热处理和表面处理件结构设计$ u: `+ r, P! p$ i% f1 o
1.避免零件各部分壁厚悬殊
8 K; M, m0 r1 U% i- ?2 J2.要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大0 e1 n% e' i2 x1 W6 N U7 ?
3.应避免尖角和突然的尺寸改变3 }& \; @7 Q9 W3 \
4.避免采用不对称的结构
/ t4 T, g! k' G1 a: G4 M5.避免开口形零件淬火% _' I; L) Y% {( F0 `6 X5 {
6.避免淬火零件结构太复杂9 k3 C( h0 ^ g& H, w* }# B9 k- n
7.避免零件刚度过低，产生淬火变形- S6 T5 c' r* T5 G5 P/ L$ _
8.采用局部淬火以减少变形, k7 Y' b' j! @8 ?
9.避免孔距零件边缘太近( Y. L% E$ I' p9 u4 ]
10.高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离
4 h+ G% i( V1 X! o11.电镀钢零件表面不可太粗糙4 i; l# T3 `! Y, u( a; ^! d6 \
12.电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度
. r/ H6 {/ H+ c13.注意电镀零件反光不适于某些工作条件
9 [3 |5 R" l" u十一、考虑装配和维修的机械结构设计& x& a5 d* b* J) H) q/ A- _
1.拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件. d# B' h& C$ _/ m9 G0 S
2.避免同时装入两个配合面4 R) _8 x3 p# _' h
3.要为拆装零件留有必要的操作空间
T. X p+ ?/ c# g: o4.避免因错误安装而不能正常工作
/ m0 X. M: m. j) F& M5.采用特殊结构避免错误安装
+ u7 c2 D' @" `1 a* e* k6.采用对称结构简化装配工艺
( x7 o+ e) l/ b7 ^* @7.柔性套安装时要有引导部分& H. Z4 ~4 g! E& H/ O: x2 n: G d
8.难以看到的相配零件，要有引导部分
1 w7 U: }' W+ q0 T. u% ^+ J9.为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构, [/ Q$ ^; w; S0 V x1 `
10.紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取5 V0 ]9 |5 F& j5 K3 I
11.零件安装部位应该有必要的倒角4 `. a9 I9 z8 w9 J
12.自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接
; _& ^! n* W- I: l0 o13.简化装配运动方式
% O D9 \9 L3 W: X14.对一个机械应合理划分部件* u/ L0 M$ x# d6 ?
15.尽量减少现场装配工作量" R" H d' E' ~) ~
16.尽量采用标准件
. K6 Q( w# F8 s; D2 U3 t3 E' w. @17.零件在损坏后应易于拆下回收材料- m* }4 s% [$ {7 s8 T; ~! ], s
( q4 C8 F# I2 N$ ]
) O) o5 y6 z. g( { |
发表于 2015-5-13 15:10:35
