|
一、提高强度和刚度的结构设计
k/ F, q- S5 S% J1.避免受力点与支持点距离太远
! C- \- S2 |. Y$ ?) k# l2.避免悬臂结构或减小悬臂长度
. [0 i+ W$ C% r9 d, W# ]2 W1 n/ r3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用
- Y& l3 d# j5 O+ O" h0 n# l4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力
2 A( T0 ^- ]7 h% n/ Z% v5.避免机构中的不平衡力
' c2 [9 V7 L6 A5 w4 w6.避免只考虑单一的传力途径8 {1 e& a S" J" G
7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响) @) s; ^# D* t. \; \# Q, k
8.避免铸铁件受大的拉伸应力;3 ~, d9 u: V6 s$ P+ H9 Y
9.避免细杆受弯曲应力6 ]6 @: h/ G7 B; G2 h& S7 }
10.受冲击载荷零件避免刚度过大
! ~" A7 J1 W! A, M) j# ]11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕8 c" j( d7 M; V1 U: _
12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力+ s4 @! h! c, R7 U" w6 X
13.受变载荷零件应避免或减小应力集中& m' k& q" h5 H
14.避免影响强度的局部结构相距太近
: Q+ t1 w; E3 c8 w# Q- b) r7 N15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同' i# o2 k7 k: d% Y
16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小
% F5 x* n* ^$ f* V2 s17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲
" ~- Y' W f8 m8 y18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量
2 U4 N; W0 g: L" u0 U19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力 q' H1 k6 g! |9 r
20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力- O0 c5 H! R7 K5 m1 m9 B
21.尽量减小作用在地基上的力/ {, Q) Z: d% m; R, u/ |$ H
二、提高耐磨性的结构设计
8 j# @ Q2 @* C3 ^. K5 B& i1.避免相同材料配成滑动摩擦副+ q7 g6 ~( {/ A1 a. ^! @2 D5 i
2.避免白合金耐磨层厚度太大
% t8 N3 s' g9 q$ U2 \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, {7 R: t' ]$ Q# L7 D. p6 o
4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废; {- u. |3 A9 N& ^/ O+ n' t/ e
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' X) N9 F \: G n
6.润滑剂供应充分，布满工作面- @" y2 r; |- m. N+ x
7.润滑油箱不能太小/ D6 p- f8 L o' E
8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂
( v, @' r8 d- \5 a" |9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理
9 n" `% H$ R( `- M2 ]- \10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多
: S, v6 C# c! O2 O; p11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量# U! W$ M8 g7 O9 q$ O! C% B& Q
12.注意零件磨损后的调整- M- p8 h @) A+ r
13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小
+ r1 D k9 Z1 `; }$ ?14.采用防尘装置防止磨粒磨损6 [: O+ J1 S* t% H2 k. L
15.避免形成阶梯磨损1 j( X- Z" G/ s2 g4 f! D
16.滑动轴承不能用接触式油封
/ u, D$ t$ h0 _2 A( O17.对易磨损部分应予以保护! V% A8 X: M; H% G) T6 A2 q" J" {6 c
18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构# R* K2 S2 x% ?; u) U
三、提高精度的结构设计0 \1 c9 w" N. u5 q9 `
1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案3 c5 v, j" i1 B( R1 U
2.避免磨损量产生误差的互相叠加
( o; r4 v4 a, F3.避免加工误差与磨损量互相叠加/ @) ]. o2 S) g! p" D1 W5 N- O
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8 [8 g: f( V3 s3 S! Z
5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持1 f: `) }2 ^# v5 P) e' ?
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
4 U( _5 W6 U% @* h" X& B7 a& D0 ?! p x7.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少
0 U. B2 `$ K& |! N* [8.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动
& Z! K1 O3 n* n$ b. G$ d9.避免轴承精度的不合理搭配
/ f* u1 V4 P" C) Q: e( S/ ^10.避免轴承径向振摆的不合理配置! K$ D* M# s. W: e; F( E
11.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度
W6 U" H& e6 y12.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9 K$ E% \: ~7 x8 _% d
13.正弦机构精度比正切机构高
! i( S$ |+ p' Z% ]& `四、考虑人机学的结构设计问题
# m* t8 v3 ~0 j% D7 \; d1.合理选定操作姿势8 ?! A+ Q* p8 }
2.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值
! Z2 O2 ^7 W: a7 ^3.合理安置调整环节以加强设备的适用性
; d% _/ Q- ?7 o: d- @6 l4.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 j' _3 h0 b0 c. A
5.显示装置采用合理的形式' m5 a! K* L4 [
6.仪表盘上的刻字应清楚易读0 T1 E8 F4 m6 {2 O( |
7.旋钮大小、形状要合理! u1 H1 i1 A/ M( ?7 t$ ~) Q
8.按键应便于操作
- L+ Z. h' Q& y6 H( K- x3 e! F9.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大& W7 I% s! [9 ]# d8 `( l; ~ R" L
10.手柄形状便于操作与发力
) b, C; [' f. m+ V: `11.合理设计坐椅的尺寸和形状
* \# F' V2 i+ Q2 E7 `9 C+ d12.合理设计坐椅的材料和弹性) y( R5 y) f5 Q; K2 H3 Z
13.不得在工作环境有过大的噪声# }. d9 X( Z) W
14.操作场地光照度不得太低1 Q" e; v- f W, z) c; {. Y- E4 R
五、发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计
. z' f# p$ B& R& c1 r1.避免采用低效率的机械结构
- v& r4 ]0 @2 r2.润滑油箱尺寸应足够大 Y" v% P' J! E4 k; j1 R% M5 |9 t! [
3.分流系统的返回流体要经过冷却
' _, [- O q& Y$ g' R/ W' Q4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒
2 Z1 c: U5 G7 H1 ^5.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造; \! p) v3 P c$ X
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
! K n1 e. J7 X! _ I7.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! s' M7 `+ S4 d, X
8.淬硬材料工作温度不能过高
/ u9 U' p9 R3 [* M1 p$ @: j9.避免高压阀放气导致的湿气凝结
+ L% n6 C" Y- ^10.热膨胀大的箱体可以在中心支持
& O Z* f# m0 S' `8 [. v* z9 f11.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
+ s6 b" J# Q4 q/ J- h& @12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝8 T* K$ P" L4 j2 Q6 N
13.容器内的液体应能排除干净
/ a* J) o# @7 q( S8 d& `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）+ e g" A: T2 y4 A9 Z7 Z
15.避免易腐蚀的螺钉结构
& {* n. s7 F; k6 a0 g. ~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
7 [, A4 L5 v* r* q0 Z' b7 m, R17.避免采用易被腐蚀的结构' i8 ? B9 x6 }( L& P
18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损
0 j. F7 B0 z. z19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声) p7 n' j$ i, S7 o$ f4 @0 Z
20.高速转子必须进行平衡
6 Z( z" J8 ?" o: ]- p; R# ?21.受冲击零件质量不应太小3 i& X7 C C, x) b
22.为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性
( F( U: i4 M$ j. D. @4 q' F六、铸造结构设计
1 F5 q8 Q# ?1 [$ G+ P& _* X, p1.分型面力求简单6 U! s/ [' s7 r
2.铸件表面避免内凹
! T1 J6 C/ N0 `+ C9 ?3.表面凸台尽量集中2 }: U4 u: U* J/ c$ E1 S* q
4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分: _. [) l5 F, X. ]1 E' l
5.改进妨碍起模的结构
$ \% _8 P3 p1 c4 Q. ~6.避免较大又较薄的水平面
" N& J0 g0 ]; z7.避免采用产生较大内应力的形状
# _: F# b! n4 I0 ?) d/ s' D' C6 a8.防止合型偏差对外观造成不利影响
- H$ M0 i- \6 x9.采用易于脱芯的结构
5 D% i- q) m. _8 _; T10.分型面要尽量少+ }9 o2 P% C5 T }' L% W$ O
11.铸件壁厚力求均匀5 Z$ }# f2 _- D3 J: \; a4 f
12.用加强肋使壁厚均匀
' Z, c" x) G; B( j13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚
" H: I1 A7 n% L) m* i9 d8 \. H. l" X14.内壁厚应小于外壁厚6 S* F9 V; j8 G% y6 q& b& |4 V& W8 L
15.铸件壁厚应逐渐过渡
+ _( i: p% S) e9 o r& j: q16.两壁相交时夹角不宜太小) m- {$ S, B5 G! M) o M
17.铸件内腔应使造芯方便1 U1 ~3 c! o0 E! n5 L0 L. G
18.不用或少用型芯撑& l4 ?+ x6 q; w+ N% v
19.尽量不用型芯4 U( c- ~) A% K( F- h
20.铸件的孔边应有凸台
, ^/ G- K, }3 y7 n: z G21.铸件结构应有利于清除芯砂 v9 ]: R. Q1 {1 w6 {1 n6 H5 J
22.型芯设计应有助于提高铸件质量
+ H: \8 Z1 P5 m: U/ D+ f6 d23.铸件的孔尽可能穿通& k! b7 h4 G0 i$ A) V
24.合理布置加强肋% k5 F' f4 W: T2 \& j x, V
25.保证铸件自由收缩，避免产生缺陷% t4 M8 n. i. S- |# N/ f) i& j* R
26.注意肋的受力- N9 R/ K9 j$ A- T3 s
27.肋的设置要考虑结构稳定性( o" F+ B5 c% p8 l( m1 L% Q; X
28.去掉不必要的圆角
& T' O7 I' U5 m! o% n5 r' {29.化大为小，化繁为简6 B4 H4 s' m: H5 O" D0 C
30.注意铸件合理传力和支持% G1 F3 Y5 k |( ~- p) P
七、锻造和冲压件结构设计; }3 F- ]3 r0 u b; p9 a
1.自由锻零件应避免锥形和楔形
$ M3 G$ O: K3 e, j! h; @/ @2.相贯形体力求简化% a- y8 t# `, j# E0 E1 z" F6 @
3.避免用肋板
; u* d2 ^" c: v8 w: d/ h4.自由锻件不应设计复杂的凸台
* |3 W" R+ D3 l1 w# x1 V/ V/ J. _5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台
2 ?" {; `4 `4 W( m; { t% u- w6.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
$ R& N- F4 C: N$ a( d7.模锻件形状应对称
1 @/ a% z1 e, X' L8.模锻件应有适当的圆角半径
# n$ c3 A- D9 q. R) f; J- b9.模锻件应适于脱模4 k' i- g. l# z& A- {/ P
10.模锻件形状应尽量简单, `1 O: B$ ~2 m( g: K% w# T8 n. ]
11.冲压件的外形应尽可能对称
7 b4 E0 [+ e1 W- V: q. x Y12.零件的局部宽度不宜太窄
r) ?9 O1 l' e( R8 N13.凸台和孔的深度和形状应有一定要求5 @8 l3 z; D# W% [& _$ Y) J) r# A
14.冲压件设计应考虑节料
) d3 e+ d% s) l; P- h3 T: j. a15.冲压件外形应避免大的平面
# F {. N4 J8 s" h# s16.弯曲件在弯曲处要避免起皱9 Z7 _7 f! F, \6 P3 l
17.注意设计斜度2 w: h+ [6 a! |, D% J, W! l) U
18.防止孔变形
) i4 }1 F6 t1 c; l% d19.简化展开图- @3 A, i% L. n
20.注意支撑不应太薄
8 h' I* L/ j0 c# W* \21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口
3 `1 N4 B- v) e6 y# @; c4 q22.压肋能提高刚度但有方向性
: s7 T1 m1 S8 K U, \" F6 c( O23.拉延件外形力求简单# Y0 I. o U3 ~1 Q* p0 Q
24.拉延件的凸边应均匀
6 W0 |$ ?. v; e5 U- h9 `, Z$ E0 b2 `25.利用切口工艺可以简化结构
6 }% e5 M! i) N: S: X2 G3 W26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损- O+ A3 ?. A7 n9 h; ]- l
27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程
5 o: s! P2 j/ I9 H; N! Z八、焊接零件毛坯的结构4 ]* W7 ?) g/ }/ X9 W
1.合理设计外形# B9 {! T6 t$ }
2.减少边角料
$ K! I& t% H" Y# M8 a# h3.采用套料剪裁: G: O9 B1 J, e9 x8 P w, Z0 z2 d
4.断面转折处不应布置焊缝4 E- V5 q2 E7 e5 Z1 v
5.焊件不能不顾自己特点，简单模仿铸件
6 M6 f8 N( N7 ?% R: b% R% y6.截面形状应有利于减少变形和应力集中
$ ?; |, |: s C! c. D& @! X7.正确选择焊缝位置! s( @; L1 x' y5 u$ H, u
8.不要让焊接影响区相距太近
9 l, ?- m. F1 c( `& o$ y; [9.注意焊缝受力
- [. p$ `% W; L2 y5 m$ u/ y4 u10.焊缝的加强肋布置要合理
* u% Z v+ n1 j8 w11.减小焊缝的受力
) Q% s- A" |! ~- @( X& L6 b12.减小热变形
( n) G8 \, E; M% R13.合理利用型材，简化焊接工艺
. l0 S; X: |( u" Y+ a1 @ u14.焊缝应避开加工表面4 |& ?0 j- I# s1 H
15.考虑气体扩散! ?1 H0 N1 S2 j6 Y& _& t" u
16.可以用冲压件代替加工件
' P S) ^7 ~5 s17.采用板料弯曲件以减少焊缝! H7 m z2 w! W7 C/ g; Y! g2 O' \2 i
九、机械加工件结构设计
* V* {$ w& M# Z8 L, c1.注意减小毛坯尺寸
. C1 _; C8 ^8 l& \2.加工面与不加工面不应平齐
& L* ]. ?/ A- B3.减小加工面的长度$ I: Q# \) N" j
4.不同加工精度表面要分开1 o" ?. G" W* F Q! q
5.将形状复杂的零件改为组合件以便于加工
* V) [. a4 `: m6 a" O) j6.避免不必要的精度要求
; f: g/ ]% i c+ F' ?9 \& Z7.刀具容易进入或退出加工面
+ {/ G) a: c% }4 c8.避免加工封闭式空间* F4 Y7 c5 z( @; b# J' V3 }: |
9.避免刀具不能接近工件
& n6 `) c9 @/ n+ A, g+ v, F! E0 Q; Z10.不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状/ ] J/ i6 s: s1 J c8 V, v6 {
11.要考虑到铸造误差的影响* u; [$ t7 Y# A
12.避免多个零件组合加工
% r$ q0 o6 F! c- y5 t! D* n13.复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上& _9 Y7 m; Y# j0 I% X1 F
14.避免复杂形状零件倒角- H( C" b: b! X0 b3 K, e2 ^
15.必须避免非圆形零件的止口配合) r/ H1 l# j4 s* A' A
16.避免不必要的补充加工1 u3 U5 Q, k. \
17.避免无法夹持的零件结构' J& _! l! H/ r
18.避免无测量基面的零件结构
/ o- j/ `" P' o7 H, G, w/ C( ~19.避免加工中的冲击和振动
' ^3 u: P- {. l/ A20.避免在斜面上钻孔
' Z6 ]+ }3 d4 [8 b' h! e21.通孔的底部不要产生局部未钻通
' O& p) B, `8 h22.减少加工同一零件所用刀具数7 p+ i% t) p# G8 ]& f# z2 P% H- K
23.避免加工中的多次固定7 b* B7 V# J" L
24.注意使零件有一次加工多个零件的可能性7 V9 e& B) Z+ [( {) S2 x/ z5 I
十、热处理和表面处理件结构设计4 d% ?2 b8 f5 Q; i: a2 l
1.避免零件各部分壁厚悬殊
+ Y2 Z. q1 Y9 ?- O( \2.要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大/ ]9 M% q) m9 P) ^; W; H
3.应避免尖角和突然的尺寸改变2 M# n* d, a4 `0 v( V: n. \
4.避免采用不对称的结构8 x6 R/ t' h1 M) F/ Y" c
5.避免开口形零件淬火- p4 j6 o3 B! T5 ~! p' [
6.避免淬火零件结构太复杂
/ N7 @' F# ]6 q: ^: Q, E) c7.避免零件刚度过低，产生淬火变形8 r4 ^; c0 k" O8 D
8.采用局部淬火以减少变形
" x9 m$ b1 t) w- f k9.避免孔距零件边缘太近
+ `4 `2 f) Y5 d$ T3 b- @10.高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离! T J+ X% H+ f( e8 F$ m9 c
11.电镀钢零件表面不可太粗糙
$ J- i, S6 {6 u; k- `/ p12.电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度" q& C( v- b) Q& a/ }& Z# G) G$ Y
13.注意电镀零件反光不适于某些工作条件
0 u% A& ~9 w4 p7 a. [十一、考虑装配和维修的机械结构设计7 t+ b1 c2 x! Q
1.拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件- Q& p9 _; b, x+ Y& Y) ^0 o
2.避免同时装入两个配合面 [0 a1 l/ g# `& V7 C! N
3.要为拆装零件留有必要的操作空间, l Y% b8 T! C. p& e
4.避免因错误安装而不能正常工作
! g, W1 O2 I1 q, r. m% @! o' c5.采用特殊结构避免错误安装1 g: Q" r. N; r% E1 \
6.采用对称结构简化装配工艺( z `- O* @+ ?& j+ K
7.柔性套安装时要有引导部分" U/ n' t# ~9 M& `
8.难以看到的相配零件，要有引导部分
; [% w, p6 y6 L1 s9.为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构
+ h! j5 K- W% |5 H. \$ D10.紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取- ~% ` X8 r/ H3 }0 w
11.零件安装部位应该有必要的倒角- W9 X# m# a- X; ]' z* I2 J
12.自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接2 ]. Z: p6 V0 k5 J, i7 ~- L
13.简化装配运动方式* }. @/ p. _/ a+ f; K* m. p& K
14.对一个机械应合理划分部件 b- D: A6 ?+ j0 Q! k
15.尽量减少现场装配工作量
/ ~/ [- R1 q( v16.尽量采用标准件
' T& A6 ]; a8 D: s17.零件在损坏后应易于拆下回收材料( x: t2 r" c2 H6 ]% S
3 I7 u- A' k3 W5 d" m* c- r' m$ v
3 {; a: G3 [# v
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发表于 2015-5-13 15:10:35
