机械设计的要点及设计过程.docx

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1、机械设计的要点及设计过程第1章提高强度与刚度的结构设计1.1 避免受力点与支持点距离太远1.2 避免悬臂结构或者减小悬臂长度1.3 勿忽略工作载荷能够产生的有利作用1.4 受振动载荷的零件避免用摩擦传力1.5 避免机构中的不平衡力1.6 避免只考虑单一的传力途径1. 7不应忽略在工作时零件变形关于受力分布的影响1.8 避免铸铁件受大的拉伸应力1.9 避免细杆受弯曲应力1.10 受冲击载荷零件避免刚度过大1.11 受变应力零件避免表面过于粗糙或者有划痕1.1 12受变应力零件表面应避免有残余拉应力1.2 13受变载荷零件应避免或者减小应力集中1.14 避免影响强度的局部结构相距太近1.15 避免

2、预变形与工作负载产生的变形方向相同1.16 钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小1.17 避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲1.18 起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量1.19 能够不传力的中间零件应尽量避免受力1.20 尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力1.21 尽量减小作用在地基上的力第2章提高耐磨性的结构设计2.1 避免相同材料配成滑动摩擦副2.2 避免白合金耐磨层厚度太大1.2 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1.4 避免大零件局部磨损而导致整个零件报废1.5 用白合金作轴承衬时，应注意轴瓦材料的选择与轴瓦结构设计1.6 润滑剂供应充分，布满工作面2. 7润滑油

3、箱不能太小2.1 勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂2.2 滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理2.3 滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多2.4 关于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量2.5 注意零件磨损后的调整2.6 同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小2.7 使用防尘装置防止磨粒磨损2.8 避免形成阶梯磨损2.9 滑动轴承不能用接触式油封2.10 对易磨损部分应予以保护2.11 对易磨损件能够使用自动补偿磨损的结构第3章提高精度的结构设计2.12 量不使用不符合阿贝原则的结构方案2.13 免磨损量产生误差的互相叠加3. 3避免加工误差与磨损量互相叠加3.4 导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩

4、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3.5 关于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持3.6 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3.7 测量用螺旋的螺母扣数不宜太少3.8 务必严格限制螺旋轴承的轴向窜动3.9 避免轴承精度的不合理搭配3.10 避免轴承径向振摆的不合理配置3.11 避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度3.12 当推杆与导路之间间隙太大时，宜使用正弦机构，不宜使用正切机构3. 13正弦机构精度比正切机构高第4章考虑人机学的结构设计问题3.1 合理选定操作姿势3.2 设备的工作台高度与人体尺寸比例应使用合理数值3.3 合理安置调整环节以加强设备的适用性

5、3.4 机械的操纵、操纵与显示装置应安排在操作者面前最合理的位置3.5 显示装置使用合理的形式”3.6 仪表盘上的刻字应清晰易读3.7 旋钮大小、形状要合理4. 8按键应便于操作4.9 操作手柄所需的力与手的活动范围不宜过大4.10 手柄形状便于操作与发力4.11 合理设计坐椅的尺寸与形状4. 12合理设计坐椅的材料与弹性4.1 不得在工作环境有过大的噪声4.2 操作场地光照度不得太低第5章考虑发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计5.1 避免使用低效率的机械结构5. 2润滑油箱尺寸应足够大5.1 分流系统的返同流体要通过冷却5.2 避免高压容器、管道等在烈日下曝晒5.3 零件暴露在高温下的部分忌用

6、橡胶，聚乙烯塑料等制造56精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱，以免产生热变形5.7 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5. 8淬硬材料工作温度不能过高5.9避免高压阀放气导致的湿气凝聚5. 10热膨胀大的箱体能够在中心支持5.11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一致，产生弯曲5.12与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝5. 13容器内的液体应能排除干净5.14注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）5. 15避免易腐蚀的螺钉结构5.16 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5.17 避免使用易被腐蚀

7、的结构5.18 注意避免热交换器管道的冲击微动磨损5.19减少或者避免运动部件的冲击与碰撞，以减小噪声5. 20高速转子务必进行平衡5.21受冲击零件质量不应太小5. 22为汲取振动，零件应该有较强的阻尼性第6章铸造结构设计5.1 分型面力求简单5.2 铸件表面避免内凹5.3 表面凸台尽量集中6。4大型铸件外表面不应有小的凸出部分6. 5改进妨碍起模的结构6.6 避免较大又较薄的水平面6.7 避免使用产生较大内应力的形状6. 8防止合型偏差对外观造成不利影响6.9 使用易于脱芯的结构6.10 分型面要尽量少6.11 铸件壁厚力求均匀6.12 用加强肋使壁厚均匀6.13 考虑凝固顺序设计铸件壁厚

8、6.14内壁厚应小于外壁厚6.15铸件壁厚应逐步过渡6.16两壁相交时夹角不宜太小6.17铸件内腔应使造芯方便6.18不用或者少用型芯撑6.19尽量不用型芯6.20铸件的孔边应有凸台6.21铸件结构应有利于清除芯砂6.22型芯设计应有助于提高铸件质量6.23铸件的孔尽可能穿通6.24合理布置加强肋6.25保证铸件自由收缩，避免产生缺陷6. 26注意肋的受力7. 27肋的设置要考虑结构稳固性8. 28去掉不必要的圆角9. 29化大为小，化繁为简6. 30注意铸件合理传力与支持第7章锻造与冲压件结构设计7. 1自由锻零件应避免锥形与楔形7. 2相贯形体力求简化7. 3避免用肋板7.4 自由锻件不应

9、设计复杂的凸台7.5 自由锻造的叉形零件内部不应有凸台7.6 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10. 7模锻件形状应对称11. 模锻件应有适当的圆角半径12. 9模锻件应适于脱模13. 0模锻件形状应尽量简单14. 1冲压件的外形应尽可能对称15. 12零件的局部宽度不宜太窄16. 13凸台与孔的深度与形状应有一定要求17. 4冲压件设计应考虑节料18. 5冲压件外形应避免大的平面19. 16弯曲件在弯曲处要避免起皱20. 17注意设计斜度21. 8防止孔变形22. 9简化展开图23. 20注意支撑不应太薄24. 1薄板弯曲件在弯曲处要有切口25. 22压肋能提高刚度但

10、有方向性26. 23拉延件外形力求简单27. 24拉延件的凸边应均匀28. 25利用切口工艺能够简化结构29. 26冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损7.27标注冲压件尺寸要考虑冲压过程第8章焊接零件毛坯的结构8. 1合理设计外形8.2 减少边角料8.3 使用套料剪裁30. 4断面转折处不应布置焊缝30.5 件不能不顾自己特点，简单模仿铸件30.6 面形状应有利于减少变形与应力集中30.7 确选择焊缝位置30.8 要让焊接影响区相距太近8. 9注意焊缝受力8.10焊缝的加强肋布置要合理8.11减小焊缝的受力8.12减小热变形8.13合理利用型材，简化焊接工艺8.14焊缝应躲开加工表面8.15考虑气体

11、扩散8.16能够用冲压件代替加工件8.17使用板料弯曲件以减少焊缝第9章机械加工件结构设计9. 1注意减小毛坯尺寸9.2加工面与不加工面不应平齐9 .3减小加工面的长度10 4不一致加工精度表面要分开11 5将形状复杂的零件改为组合件以便于加工12 6避免不必要的精度要求13 7刀具容易进入或者退出加工面14 8避免加工封闭式空间15 9避免刀具不能接近工件16 10不能使用与刀具形状不适合的零件结构形状17 11要考虑到铸造误差的影响18 12避免多个零件组合加工19 13复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上20 14避免复杂形状零件倒角21 15务必避免非圆形零件的止口配合22

12、16避免不必要的补充加工23 17避免无法夹持的零件结构24 18避免无测量基面的零件结构25 19避免加工中的冲击与振动26 20避免在斜面上钻孔27 21通孔的底部不要产生局部未钻通28 22减少加工同一零件所用刀具数29 23避免加工中的多次固定30 24注意使零件有一次加工多个零件的可能性第10章热处理与表面处理件结构设计30.1 避免零件各部分壁厚悬殊30.2 要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大30.3 应避免尖角与突然的尺寸改变30.4 避免使用不对称的结构30.5 避免开口形零件淬火30.6 避免淬火零件结构太复杂30.7 避免零件刚度过低，产生淬火变形30.8 使用局

13、部淬火以减少变形30.9 避免孔距零件边缘太近10. 10高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离10.11电镀钢零件表面不可太粗糙31 .12电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度10.13注意电镀零件反光不适于某些工作条件第11章考虑装配与维修的机械结构设计32 .1拆卸一个零件时避免务必拆下其他零件32.1 避免同时装入两个配合面32.2 要为拆装零件留有必要的操作空间32.3 避免因错误安装而不能正常工作32.4 使用特殊结构避免错误安装32.5 使用对称结构简化装配工艺32.6 柔性套安装时要有引导部分32.7 难以看到的相配零件，要有引导部分32.8 为了便于用机械手安装，使用卡扣

14、或者内部锁定结构32.9 紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取11. 11零件安装部位应该有必要的倒角11.12自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接11. 13简化装配运动方式11.14对一个机械应合理划分部件11.15 尽量减少现场装配工作量11.16 尽量使用标准件11.17 零件在损坏后应易于拆下PI收材料第12章螺纹联接结构设计12.1对顶螺母高度不一致时，不要装反12.2 防松的方法要确实可靠12.3 受弯矩的螺杆结构，应尽量减小螺纹受力12.4 避免螺杆受弯曲应力12.5 避免用螺纹件定位12.6 螺钉应布置在被联接件刚度最大的部位12.7 避免在拧紧螺母（或者螺钉）时，被联接件产生过大的变形12.8 法兰螺栓不要布置在正下面12.9 侧盖的螺栓间距，应考虑密封性能12.10 不要使螺孔穿通，以防止泄漏12.11 螺纹孔不应穿通两个焊接件12.12 对深的螺孔，应在零件上设计相应的凸台12.13 高速旋转体的紧固螺栓的头部不要伸出12.14 螺孔要避免相交12. 15避免螺栓穿过有温差变化的腔室1.1 16靠近基础混凝土端部不宜布置地脚螺栓12.17 受剪螺栓钉杆应有较大的接触长度12.18 考虑螺母拧紧时有足够的扳手空间12.19 法兰结构的螺栓直径、间距及联接处厚度要选择适当12 .20要保证螺栓的安装与拆卸的空间13 .21紧定螺钉只能加在不承受载