機械結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范-每頁放6張幻燈片-20170317

1、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范機械結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 機械設(shè)計規(guī)范機械設(shè)計規(guī)范 目目 錄錄 第一章第一章 標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計準(zhǔn)則 第二章第二章 薄板件設(shè)計準(zhǔn)則薄板件設(shè)計準(zhǔn)則 第三章第三章 防腐蝕設(shè)計準(zhǔn)則防腐蝕設(shè)計準(zhǔn)則 第四章第四章 公差設(shè)計準(zhǔn)則公差設(shè)計準(zhǔn)則 第五章第五章 焊接件設(shè)計準(zhǔn)則焊接件設(shè)計準(zhǔn)則 第六章第六章 可靠性設(shè)計準(zhǔn)則可靠性設(shè)計準(zhǔn)則 第七章第七章 力學(xué)原理設(shè)計準(zhǔn)則力學(xué)原理設(shè)計準(zhǔn)則 第八章第八章 便于切削設(shè)計準(zhǔn)則便于切削設(shè)計準(zhǔn)則 第九章第九章 熱應(yīng)力設(shè)計準(zhǔn)則熱應(yīng)力設(shè)計準(zhǔn)則 第十章第十章 塑膠件設(shè)計準(zhǔn)則塑膠件設(shè)計準(zhǔn)則 第十一章第十一章 系統(tǒng)要求設(shè)計準(zhǔn)則系統(tǒng)要求設(shè)計準(zhǔn)則 第十二章第十二章 運動部件設(shè)計準(zhǔn)

2、則運動部件設(shè)計準(zhǔn)則 第十三章第十三章 軸支撐設(shè)計準(zhǔn)則軸支撐設(shè)計準(zhǔn)則 第十四章第十四章 鑄件設(shè)計準(zhǔn)則鑄件設(shè)計準(zhǔn)則 第十五章第十五章 便于裝配設(shè)計準(zhǔn)則便于裝配設(shè)計準(zhǔn)則 第一章第一章 標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計準(zhǔn)則 1.1 標(biāo)準(zhǔn)化的重要性標(biāo)準(zhǔn)化的重要性 1.2 選用標(biāo)準(zhǔn)件的意義選用標(biāo)準(zhǔn)件的意義 1.3 標(biāo)準(zhǔn)件的分類標(biāo)準(zhǔn)件的分類 1.4 優(yōu)選器件準(zhǔn)則優(yōu)選器件準(zhǔn)則 1.5 標(biāo)準(zhǔn)件種類最少準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)件種類最少準(zhǔn)則 1.6 非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則 1.7 相同裝配相同標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)則相同裝配相同標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)則 1.8 腐蝕環(huán)境材料同質(zhì)準(zhǔn)則腐蝕環(huán)境材料同質(zhì)準(zhǔn)則 1.9 外部螺釘特征一致準(zhǔn)則外部螺釘特征一致準(zhǔn)則 1.1

3、0 明顯差異或完全相同準(zhǔn)則明顯差異或完全相同準(zhǔn)則 1.1 標(biāo)準(zhǔn)化的重要性標(biāo)準(zhǔn)化的重要性 1 標(biāo)準(zhǔn)化是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的必要條件標(biāo)準(zhǔn)化是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的必要條件 現(xiàn)代化大生產(chǎn)是以技術(shù)和生產(chǎn)高度社會化為特征的，分工越來越 細(xì)，企業(yè)間的聯(lián)系與協(xié)作協(xié)調(diào)越來越廣泛和密切。 標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)間聯(lián)系與協(xié)作協(xié)調(diào)的工具與手段。 1） 它能使企業(yè)建立最佳秩序，提供共同語言； 2） 它能讓各企業(yè)看到共同的目標(biāo)與利益； 3） 它能對各企業(yè)有無偏見的、規(guī)范的、權(quán)威的約束； 4）它能給各企業(yè)帶來成功，也能給社會帶來巨大效益。 2 標(biāo)準(zhǔn)化是實行科學(xué)管理和現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化是實行科學(xué)管理和現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ) 科學(xué)管理的創(chuàng)始人泰勒說過

4、：引進科學(xué)管理必將結(jié)出豐碩之果。 使所有的工具和工作條件實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和完美化。 1）. 標(biāo)準(zhǔn)化為企業(yè)管理提供目標(biāo)和依據(jù)； 2）.標(biāo)準(zhǔn)化使企業(yè)內(nèi)各單位的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)統(tǒng)一，充分 發(fā)揮企業(yè)管理系統(tǒng)的管理功能； 3）.標(biāo)準(zhǔn)化有利于企業(yè)和企業(yè)之間的協(xié)作、約束與協(xié)調(diào) 3 標(biāo)準(zhǔn)化有利于先進的生產(chǎn)組織和制造技術(shù)的推廣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化有利于先進的生產(chǎn)組織和制造技術(shù)的推廣應(yīng)用 1）. 生產(chǎn)專業(yè)化是先進的組織形式，具有很突出的優(yōu)越性，標(biāo)準(zhǔn) 化對專業(yè)化生產(chǎn)起到了促進，推動鞏固作用。專業(yè)化生產(chǎn)需要批量， 標(biāo)準(zhǔn)化的形式是通用化系列化組合化模塊化，有利于縮減類型品種， 增加批量。 2）. 市場多樣化和個性化的需求使定制生

5、產(chǎn)成為主流，使企業(yè)面 臨開發(fā)新品的速度和多品種生產(chǎn)的壓力，標(biāo)準(zhǔn)化（如模塊化）是解決 這一難題的最好辦法。 4 開展標(biāo)準(zhǔn)化有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)展產(chǎn)品品種開展標(biāo)準(zhǔn)化有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)展產(chǎn)品品種 消費者希望物美價廉、樣式新穎、品種繁多、信息透明可比，標(biāo)準(zhǔn)化 能解決這一問題： 1）. 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)能揭示質(zhì)量差距促進質(zhì)量進步和新品開發(fā)； 2）. 標(biāo)準(zhǔn)化有利于提高企業(yè)的綜合素質(zhì)和質(zhì)量保證能力； 3）. 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計思想的貫徹使企業(yè)（簡化能消除低功能產(chǎn)品，系 列化能以最佳的品種發(fā)展變形產(chǎn)品，組合化和模塊化能以最少要素最 快速度組合出更多新產(chǎn)品）能快速反應(yīng)市場需求，取得競爭優(yōu)勢。 5 標(biāo)準(zhǔn)化是消除浪費節(jié)約活勞

6、動和物化勞動的有效手段標(biāo)準(zhǔn)化是消除浪費節(jié)約活勞動和物化勞動的有效手段 減少重復(fù)勞動。 （發(fā)展國際貿(mào)易、保護消費者利益、保障安全、技術(shù)進步等） 標(biāo)準(zhǔn)化的作用就像有些專家說的：如果就市場競爭而論， 標(biāo)準(zhǔn)化的作用簡單地說，就是能夠“贏得市場競爭”。當(dāng)然并 不是企業(yè)一開展標(biāo)準(zhǔn)化就能贏得市場競爭。但是，企業(yè)沒有搞 好標(biāo)準(zhǔn)化，就無法贏得市場競爭。 由于國家大力推行國家標(biāo)注和標(biāo)準(zhǔn)化體系使得我國的企業(yè) 都是執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，也產(chǎn)生了無數(shù)專業(yè)化的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件 的廠家。標(biāo)準(zhǔn)件一般是指螺釘螺帽、墊圈、彈簧、軸承等等， 從廣義來說電視機、電機、減速機、電器機柜、電腦、自行車、 摩托車等也是標(biāo)準(zhǔn)件產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)化的作用正是

7、通過標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo) 準(zhǔn)化體系實現(xiàn)的。 舉例說明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化作用。 1.2 選用標(biāo)準(zhǔn)件的意義選用標(biāo)準(zhǔn)件的意義 1. 選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量設(shè)計時間； 2.選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量原材料； 3.選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量生產(chǎn)工時； 4.選用標(biāo)準(zhǔn)件方便裝配和出廠維修； 5. 專業(yè)化廠家大批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量更勝一籌。 總之，選用的標(biāo)準(zhǔn)件比例越多節(jié)約的資金越多，企業(yè) 可以把更多的精力用在產(chǎn)品的功能和品質(zhì)上。 1.3 標(biāo)準(zhǔn)件的分類標(biāo)準(zhǔn)件的分類 1. 從標(biāo)準(zhǔn)件使用材料分： a.黑金屬-碳鋼合金鋼不銹鋼 b.有色金屬-銅合金鋁合金鎂合金鈦合金 c. 非金屬-塑料尼龍橡膠巖棉陶瓷 2.從標(biāo)準(zhǔn)件使用功能分： a.各種螺釘、

8、螺帽、墊圈、銷釘、鉚釘、鍵 b. 各種彈簧及彈性元件 c.各種密封圈及密封元件 d.各種軸承、絲杠絲母、直線導(dǎo)軌、五金件 e.各種操作件、潤滑件 f.各種型材、法蘭、管接頭 g.各種電腦、減速機、減速器 h. 各種刀量卡模具及各種工藝裝備 1.4 優(yōu)選器件準(zhǔn)則優(yōu)選器件準(zhǔn)則 建立建立優(yōu)選器件清單優(yōu)選器件清單； 制定清單中增加物料的控制流程；制定清單中增加物料的控制流程； 通過流程控制物料種類和規(guī)格。通過流程控制物料種類和規(guī)格。 1.5 標(biāo)準(zhǔn)件種類最少準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)件種類最少準(zhǔn)則 標(biāo)準(zhǔn)件種類不超過標(biāo)準(zhǔn)件種類不超過_種種 單一種類中規(guī)格不超過單一種類中規(guī)格不超過_種種 1.6 非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則

9、 自行設(shè)計和非標(biāo)螺釘慎用；自行設(shè)計和非標(biāo)螺釘慎用； 若不可避免，考慮系列產(chǎn)品公用的設(shè)計若不可避免，考慮系列產(chǎn)品公用的設(shè)計 1.7 相同裝配相同標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)則相同裝配相同標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)則 相同裝配要求用相同的標(biāo)準(zhǔn)件。相同裝配要求用相同的標(biāo)準(zhǔn)件。 1.8 腐蝕環(huán)境材料同質(zhì)準(zhǔn)則腐蝕環(huán)境材料同質(zhì)準(zhǔn)則 在腐蝕性環(huán)境下工作的設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)件材料與構(gòu)件材質(zhì) 須相同，如不同，標(biāo)準(zhǔn)件加套管等隔離防護措施， 避免腐蝕。 1.9 外部螺釘特征一致準(zhǔn)則外部螺釘特征一致準(zhǔn)則 外部螺釘型號、顏色一致 1.10 明顯差異或完全相同準(zhǔn)則明顯差異或完全相同準(zhǔn)則 用到的標(biāo)準(zhǔn)件，要么有明顯差異，要么完全相同， 有明顯差異是為了防止裝錯，完全相同

10、是為了維修過程的互換性。 檢查：維修過程重裝時，應(yīng)沒有螺釘裝錯依然能夠裝上的情況， 并分析螺釘裝錯不會造成事故。 第二章：薄板件設(shè)計準(zhǔn)則第二章：薄板件設(shè)計準(zhǔn)則 2.1 薄板翻邊準(zhǔn)則薄板翻邊準(zhǔn)則 2.2 薄板零件禁攻絲準(zhǔn)則薄板零件禁攻絲準(zhǔn)則 2.3 薄板件判定標(biāo)準(zhǔn)薄板件判定標(biāo)準(zhǔn) 2.4 形狀簡單準(zhǔn)則形狀簡單準(zhǔn)則 2.5 節(jié)省材料準(zhǔn)則節(jié)省材料準(zhǔn)則 2.6 足夠強度剛度準(zhǔn)則足夠強度剛度準(zhǔn)則 2.7 避免粘刀準(zhǔn)則避免粘刀準(zhǔn)則 2.8 彎曲棱邊垂直切割面準(zhǔn)則彎曲棱邊垂直切割面準(zhǔn)則 2.9平緩彎曲準(zhǔn)則平緩彎曲準(zhǔn)則 2.10 避免小圓形卷邊準(zhǔn)則避免小圓形卷邊準(zhǔn)則 2.11 槽孔邊不彎曲準(zhǔn)則槽孔邊不彎曲準(zhǔn)則

11、2.12 復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合制造準(zhǔn)則復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合制造準(zhǔn)則 2.13 避免避免直線貫通準(zhǔn)則直線貫通準(zhǔn)則 2.14 壓槽連通排列準(zhǔn)則壓槽連通排列準(zhǔn)則 2.15 空間壓槽準(zhǔn)則空間壓槽準(zhǔn)則 2.16 局部松弛準(zhǔn)則局部松弛準(zhǔn)則 2.1 薄板翻邊準(zhǔn)則薄板翻邊準(zhǔn)則 薄板（0.8mm）的零件，安裝螺釘過孔位應(yīng)有折邊。 大的薄板件四周都有折邊，如汽車覆蓋件。 2.2 薄板零件禁攻絲準(zhǔn)則薄板零件禁攻絲準(zhǔn)則 薄板（薄板（0.8mm）的零件禁止翻邊攻絲）的零件禁止翻邊攻絲 2.3 薄板件判定標(biāo)準(zhǔn)薄板件判定標(biāo)準(zhǔn) 確認(rèn)是否有薄板件，判定標(biāo)準(zhǔn)：板厚 和其長度相比小得多的鋼板，特點是 橫向抗彎能力差 包括三個加工工藝： 1下料包括

12、剪切和沖裁； 2成形包括彎曲、折疊、卷邊和深拉； 3連接包括焊接和粘接。 2.4 形狀簡單準(zhǔn)則形狀簡單準(zhǔn)則 用直線、圓 形等簡單 形狀，便 于加工 2.5 節(jié)省材料準(zhǔn)則節(jié)省材料準(zhǔn)則 明確了解所選用材 料的原材料形狀 形狀設(shè)計考慮加工 時的自拼接，減少 下腳料，尤其是批 量大時， 解決方法：1下料 排列方法優(yōu)化；2 下腳料再利用 2.6 足夠強度足夠強度 剛度準(zhǔn)則剛度準(zhǔn)則 1尖角剛度不足，用尖角剛度不足，用 鈍角代替；鈍角代替； 2兩孔間距不宜太近，兩孔間距不宜太近， 避免切割沖孔時避免切割沖孔時 的裂紋；的裂紋； 3細(xì)長板條剪裁會產(chǎn)細(xì)長板條剪裁會產(chǎn) 生裂紋，應(yīng)避免。生裂紋，應(yīng)避免。 2.7 避

13、免粘刀準(zhǔn)則避免粘刀準(zhǔn)則 需要沖裁切割部分作如下處理： 1留有一定坡度； 2切割面連通。 2.8 彎曲棱邊垂彎曲棱邊垂 直切割面準(zhǔn)則直切割面準(zhǔn)則 切割后的薄板如切割后的薄板如 果需要進行彎曲，果需要進行彎曲， 彎曲棱需垂直于彎曲棱需垂直于 切割面；切割面； 不能保證時，應(yīng)不能保證時，應(yīng) 在切割面和彎曲在切割面和彎曲 棱邊交匯處設(shè)計棱邊交匯處設(shè)計 一個一個r2倍板厚的倍板厚的 圓角。否則會有圓角。否則會有 裂紋的危險。裂紋的危險。 2.9平緩彎曲準(zhǔn)則平緩彎曲準(zhǔn)則 對板材進行對板材進行 彎折時，彎彎折時，彎 曲半徑不宜曲半徑不宜 太小，外側(cè)太小，外側(cè) 會出現(xiàn)裂紋，會出現(xiàn)裂紋， 內(nèi)側(cè)會出現(xiàn)內(nèi)側(cè)會出現(xiàn)

14、褶皺。褶皺。 2.10 避免小圓形避免小圓形 卷邊準(zhǔn)則卷邊準(zhǔn)則 r1.5倍的倍的 板厚；不要板厚；不要 完全的卷形。完全的卷形。 加強剛度，加強剛度， 避免棱邊劃避免棱邊劃 傷。傷。 2.11 槽孔邊不彎曲準(zhǔn)則槽孔邊不彎曲準(zhǔn)則 彎曲棱邊與 槽孔的棱 邊的距離 大于彎曲 半徑+2倍 壁厚的距 離；或者 讓槽孔橫 跨整個彎 曲棱邊。 2.12 復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合制造準(zhǔn)則復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合制造準(zhǔn)則 將超過二（三）將超過二（三） 道工序的結(jié)道工序的結(jié) 構(gòu)件的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu) 進行分解，進行分解， 分解成只分解成只 由圓形、直線等由圓形、直線等 組成的簡單組成的簡單 結(jié)構(gòu)，然后結(jié)構(gòu)，然后 焊接在一起。焊接在一起。 2

15、.13 避免直線貫通準(zhǔn)則 1. 薄板橫向彎曲剛度較差，用加壓槽的設(shè)計避免。 2. 并且無壓槽區(qū)域禁止直線貫通，貫通的低剛度無壓槽窄帶區(qū)域易成為 板面彎曲失穩(wěn)的慣性軸。 3. 不規(guī)則排列是消除直線貫通的較好方法 2.14 壓槽連通壓槽連通 排列準(zhǔn)則排列準(zhǔn)則 壓槽終點是薄壓槽終點是薄 弱點，通弱點，通 過連通消過連通消 除終點為除終點為 佳佳 2.15 空間壓槽準(zhǔn)則空間壓槽準(zhǔn)則 非單一平面非單一平面 的薄板結(jié)構(gòu)，的薄板結(jié)構(gòu)， 棱邊附近是棱邊附近是 失穩(wěn)的薄弱失穩(wěn)的薄弱 環(huán)節(jié)，設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計 壓槽不能只壓槽不能只 在一個平面在一個平面 上設(shè)計，需上設(shè)計，需 要設(shè)計成空要設(shè)計成空 間的。間的。 2.1

16、6 局部松弛準(zhǔn)則局部松弛準(zhǔn)則 薄板局部變形受阻礙時，會出現(xiàn)皺折，薄板局部變形受阻礙時，會出現(xiàn)皺折， 在皺折附近設(shè)幾個小的壓槽，減少變形阻礙。在皺折附近設(shè)幾個小的壓槽，減少變形阻礙。 第三章：防腐蝕設(shè)計準(zhǔn)則第三章：防腐蝕設(shè)計準(zhǔn)則 3.1 避免大面積疊焊準(zhǔn)則避免大面積疊焊準(zhǔn)則 3.2 避免間隙腐蝕準(zhǔn)則避免間隙腐蝕準(zhǔn)則 3.3 避免局部微觀腐蝕環(huán)境準(zhǔn)則避免局部微觀腐蝕環(huán)境準(zhǔn)則 3.4 防止流體通道淤積原則防止流體通道淤積原則 3.5 避免大溫度和濃度梯度差準(zhǔn)則避免大溫度和濃度梯度差準(zhǔn)則 3.6 防止高速流體準(zhǔn)則防止高速流體準(zhǔn)則 3.7 腐蝕裕度準(zhǔn)則腐蝕裕度準(zhǔn)則 3.8 最小比表面積準(zhǔn)則最小比表面積準(zhǔn)

17、則 3.9 便利后繼措施準(zhǔn)則便利后繼措施準(zhǔn)則 3.10 良好力學(xué)狀態(tài)準(zhǔn)則良好力學(xué)狀態(tài)準(zhǔn)則 3.1 避免大面積疊焊準(zhǔn)則避免大面積疊焊準(zhǔn)則 是否存在大面積的疊焊、縫隙中的殘留物可能導(dǎo)致零件生銹 確認(rèn)腐蝕環(huán)境條件：兩個不同電化學(xué)位勢的電極分別是什么？兩個電 極通過何方式實現(xiàn)電接觸？浸泡兩電極的電解質(zhì)是什么？如何形成的？ 確定是面腐蝕還是點腐蝕如果是面腐蝕，選擇增加板的厚度，按照預(yù) 期設(shè)計壽命留出板厚余量。 選擇其中一種防護層工藝方法：電鍍、噴涂、浸漬上漆、滲透、滾壓、 化學(xué)轉(zhuǎn)換等 3.2 避免間隙腐蝕準(zhǔn)則避免間隙腐蝕準(zhǔn)則 金屬濃度不同，間隙內(nèi)腐蝕產(chǎn)物經(jīng)水解化作用酸化，氧氣擴散困難，金屬濃度不同，間隙

18、內(nèi)腐蝕產(chǎn)物經(jīng)水解化作用酸化，氧氣擴散困難， 發(fā)生間隙腐蝕的可能性大得多，例如支承結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)構(gòu)、點焊、單發(fā)生間隙腐蝕的可能性大得多，例如支承結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)構(gòu)、點焊、單 側(cè)焊、容器襯板中。側(cè)焊、容器襯板中。 避免間隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)；避免間隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)； 將間隙密封，使腐蝕性物質(zhì)無法進入；將間隙密封，使腐蝕性物質(zhì)無法進入； 將狹窄空間設(shè)計成較大空間，不停的對流使電解質(zhì)平衡。將狹窄空間設(shè)計成較大空間，不停的對流使電解質(zhì)平衡。 3.3 避免局部微觀腐蝕環(huán)境準(zhǔn)則避免局部微觀腐蝕環(huán)境準(zhǔn)則 不同金屬是否有電接觸？不同金屬是否有電接觸？ 通過加絕緣措施使不同金屬沒有電接觸；通過加絕緣措施使不同金屬沒有電接觸； 有電接觸

19、的不同金屬，哪是賤金屬，哪是貴金屬？如有螺栓、螺釘有電接觸的不同金屬，哪是賤金屬，哪是貴金屬？如有螺栓、螺釘 連接的結(jié)構(gòu)連接的結(jié)構(gòu) 確定賤金屬是不是要保護的防腐蝕部件（賤金屬充當(dāng)陽極被腐蝕），確定賤金屬是不是要保護的防腐蝕部件（賤金屬充當(dāng)陽極被腐蝕）， 如果是則采取系列措施，如果不是，則貴金屬是被保護部件，犧牲如果是則采取系列措施，如果不是，則貴金屬是被保護部件，犧牲 賤金屬（陽極）被腐蝕，保護貴金屬（陰極），則不必作技術(shù)處理賤金屬（陽極）被腐蝕，保護貴金屬（陰極），則不必作技術(shù)處理 5. 金屬是否被電解質(zhì)包圍；金屬是否被電解質(zhì)包圍； 3.4 防止流體通道淤積原則防止流體通道淤積原則 結(jié)構(gòu)上保

20、證停車期結(jié)構(gòu)上保證停車期 間，管道中的介質(zhì)間，管道中的介質(zhì) 能空干，否則溫度能空干，否則溫度 下降，殘留介質(zhì)在下降，殘留介質(zhì)在 器壁上濃縮結(jié)殼，器壁上濃縮結(jié)殼， 再啟動后壁受熱，再啟動后壁受熱， 粘結(jié)在器壁上的結(jié)粘結(jié)在器壁上的結(jié) 殼成為應(yīng)力裂紋腐殼成為應(yīng)力裂紋腐 蝕源蝕源 3.5 避免大溫度和濃度梯度差準(zhǔn)則避免大溫度和濃度梯度差準(zhǔn)則 防止大的溫度和濃度梯度，否則會引起沉淀物、冷凝物、防止大的溫度和濃度梯度，否則會引起沉淀物、冷凝物、 局部勢差；局部勢差； 高溫度、高濃度也會加速腐蝕過程；高溫度、高濃度也會加速腐蝕過程； 局部高溫引起結(jié)殼，結(jié)殼反過來加劇局部過熱；局部高溫引起結(jié)殼，結(jié)殼反過來加劇

21、局部過熱； 4. 局部低溫會導(dǎo)致冷凝局部低溫會導(dǎo)致冷凝 3.6 防止高速流體準(zhǔn)則防止高速流體準(zhǔn)則 常出現(xiàn)在高湍流區(qū)；確認(rèn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)里是否存在高湍流區(qū)？常出現(xiàn)在高湍流區(qū)；確認(rèn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)里是否存在高湍流區(qū)？ 1、結(jié)構(gòu)改進，增大彎管彎曲半徑；、結(jié)構(gòu)改進，增大彎管彎曲半徑； 2、過濾和離心分離流體，消除固體粒子和氣泡；、過濾和離心分離流體，消除固體粒子和氣泡； 3、陰極保護或加防腐劑；、陰極保護或加防腐劑； 4、在危險壁面電鍍或加涂層；、在危險壁面電鍍或加涂層； 5、選擇具有堅硬保護層不易腐蝕的材料。、選擇具有堅硬保護層不易腐蝕的材料。 3.7 腐蝕裕度準(zhǔn)則腐蝕裕度準(zhǔn)則 對腐蝕速率較慢、均勻的面腐蝕適用；

22、腐對腐蝕速率較慢、均勻的面腐蝕適用；腐 蝕速率和設(shè)備的設(shè)計壽命確定壁厚蝕速率和設(shè)備的設(shè)計壽命確定壁厚 3.8 最小比表面積準(zhǔn)則最小比表面積準(zhǔn)則 在容積相等的前提下，使受腐蝕的表面最小，比表面在容積相等的前提下，使受腐蝕的表面最小，比表面 積積=表面積表面積/體積體積 六面體六面體正方體正方體圓柱體圓柱體橢圓體橢圓體球體球體 某儲液罐，某儲液罐，10立方米容積，是用一個大罐還是用十個立方米容積，是用一個大罐還是用十個 小罐減少腐蝕更好一點？小罐減少腐蝕更好一點？ 3.9 便利后繼措施準(zhǔn)則便利后繼措施準(zhǔn)則 不能通過結(jié)構(gòu)措施消不能通過結(jié)構(gòu)措施消 除的腐蝕損除的腐蝕損 壞，可設(shè)計上為后續(xù)壞，可設(shè)計上為

23、后續(xù) 更換腐蝕部更換腐蝕部 件或加防護措施提供件或加防護措施提供 便利便利 1 1、易于觀察腐蝕損、易于觀察腐蝕損 壞；壞； 2 2、易于更換腐蝕嚴(yán)、易于更換腐蝕嚴(yán) 重的構(gòu)件；重的構(gòu)件； 3 3、易于上涂層，易、易于上涂層，易 于電鍍于電鍍 3.10 良好力良好力 學(xué)狀態(tài)準(zhǔn)則學(xué)狀態(tài)準(zhǔn)則 1. 類似于焊接件里類似于焊接件里 的強度要求設(shè)的強度要求設(shè) 計規(guī)范，讓焊計規(guī)范，讓焊 縫處于較好的縫處于較好的 受力狀態(tài)；受力狀態(tài)； 2. 拉應(yīng)力會加劇拉應(yīng)力會加劇 腐蝕；腐蝕； 3. 裂紋應(yīng)力同時裂紋應(yīng)力同時 存在時，可能存在時，可能 產(chǎn)生應(yīng)力裂紋產(chǎn)生應(yīng)力裂紋 腐蝕腐蝕 第四章：公差設(shè)計準(zhǔn)則第四章：公差設(shè)計

24、準(zhǔn)則 4.1 關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)則關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)則 4.2 同一道工序準(zhǔn)則同一道工序準(zhǔn)則 4.3 減少剛體轉(zhuǎn)動位移準(zhǔn)則減少剛體轉(zhuǎn)動位移準(zhǔn)則 4.4 避免雙重配合準(zhǔn)則避免雙重配合準(zhǔn)則 4.5 最小公稱尺寸準(zhǔn)則最小公稱尺寸準(zhǔn)則 4.6 避免累積誤差準(zhǔn)則避免累積誤差準(zhǔn)則 4.7 形狀簡單準(zhǔn)則形狀簡單準(zhǔn)則 4.8 最小尺寸數(shù)量準(zhǔn)則最小尺寸數(shù)量準(zhǔn)則 4.9 采用彈性元件準(zhǔn)則采用彈性元件準(zhǔn)則 4.10采用調(diào)節(jié)元件準(zhǔn)則采用調(diào)節(jié)元件準(zhǔn)則 4.1 關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)則關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)則 關(guān)鍵配合尺寸的加工是否有關(guān)鍵配合尺寸的加工是否有 粗糙度或形位公差的要求粗糙度或

25、形位公差的要求 4.2 同一道工序準(zhǔn)則同一道工序準(zhǔn)則 對有平行、同軸、對中等要求的加工面，設(shè)計上盡量使這些有位置對有平行、同軸、對中等要求的加工面，設(shè)計上盡量使這些有位置 精度要求的元素在同一道工序中加工精度要求的元素在同一道工序中加工 平行、同軸、對中等要求的加工面，只用一道工序解決平行、同軸、對中等要求的加工面，只用一道工序解決 4.3 減少剛體轉(zhuǎn)動位移準(zhǔn)則減少剛體轉(zhuǎn)動位移準(zhǔn)則 消除剛體位移；消除剛體位移； 2. 減小配合面到傳動中心的距離；有轉(zhuǎn)動傾向的減小配合面到傳動中心的距離；有轉(zhuǎn)動傾向的 配合、減小配合面到轉(zhuǎn)動點的距離配合、減小配合面到轉(zhuǎn)動點的距離 4.4 避免雙重配合準(zhǔn)則避免雙重配

26、合準(zhǔn)則 禁禁 止止 兩兩 個個 或或 更更 多多 個個 配配 合合 面面 4.5 最小公稱尺寸準(zhǔn)則最小公稱尺寸準(zhǔn)則 1. 同樣加工精同樣加工精 度，構(gòu)件公度，構(gòu)件公 稱尺寸越小，稱尺寸越小， 越容易加工；越容易加工； 即構(gòu)件尺寸即構(gòu)件尺寸 越小，加工越小，加工 精度越容易精度越容易 提高；提高； 2. 使較高配合使較高配合 精度要求的精度要求的 工作面的面工作面的面 積和配合距積和配合距 離盡可能小離盡可能小 4.6 避免累積誤差準(zhǔn)則避免累積誤差準(zhǔn)則 要盡量避免要盡量避免 串聯(lián)尺寸鏈串聯(lián)尺寸鏈 上的標(biāo)注方上的標(biāo)注方 法，非功能法，非功能 性的尺寸可性的尺寸可 以不標(biāo)以不標(biāo) 4.7 形狀簡單準(zhǔn)則

27、形狀簡單準(zhǔn)則 1.配合面的配合面的 幾何形狀幾何形狀 應(yīng)盡量簡應(yīng)盡量簡 單，單， 2.圓柱面代圓柱面代 替圓錐面，替圓錐面， 3.平行、垂平行、垂 直面代替直面代替 傾斜面傾斜面 4.8 最小尺寸數(shù)量準(zhǔn)則最小尺寸數(shù)量準(zhǔn)則 配合性能和配合性能和 多個尺寸多個尺寸 相關(guān)時，相關(guān)時， 誤差累積誤差累積 會致配合會致配合 精度難提精度難提 高，應(yīng)盡高，應(yīng)盡 量使配合量使配合 面和較少面和較少 的尺寸相的尺寸相 關(guān)關(guān) 4.9 采用彈性元件準(zhǔn)則采用彈性元件準(zhǔn)則 導(dǎo)軌、螺紋、絞聯(lián)、插接有間隙會降低配合精度，過盈摩擦力導(dǎo)軌、螺紋、絞聯(lián)、插接有間隙會降低配合精度，過盈摩擦力 太大會咬死，這種配合狀態(tài)用選擇公差的

28、方法難實現(xiàn)，用柔太大會咬死，這種配合狀態(tài)用選擇公差的方法難實現(xiàn)，用柔 度大的彈性體消除間隙度大的彈性體消除間隙 4.10采用調(diào)節(jié)元件準(zhǔn)則采用調(diào)節(jié)元件準(zhǔn)則 螺母或彈性墊片實現(xiàn)螺母或彈性墊片實現(xiàn) 第五章：焊接件設(shè)計準(zhǔn)則第五章：焊接件設(shè)計準(zhǔn)則 5.1幾何連續(xù)性原則幾何連續(xù)性原則 5.2避免焊縫重疊避免焊縫重疊 5.3焊縫根部優(yōu)先受壓焊縫根部優(yōu)先受壓 5.4避免鉚接式結(jié)構(gòu)避免鉚接式結(jié)構(gòu) 5.5避免尖角避免尖角 5.6便于焊接前后的處理操作和檢測準(zhǔn)則便于焊接前后的處理操作和檢測準(zhǔn)則 5.7對接焊縫強度大及動載荷設(shè)計準(zhǔn)則對接焊縫強度大及動載荷設(shè)計準(zhǔn)則 5.8焊接區(qū)柔性準(zhǔn)則焊接區(qū)柔性準(zhǔn)則 5.9最少的焊接最

29、少的焊接 5.10材料的可焊性，碳鋼中的碳含量材料的可焊性，碳鋼中的碳含量 5.11前處理、后處理工藝前處理、后處理工藝 5.12焊縫受載形式利于焊接工藝準(zhǔn)則焊縫受載形式利于焊接工藝準(zhǔn)則 5.1幾何連續(xù)性原則幾何連續(xù)性原則 幾何連續(xù)性原則，避幾何連續(xù)性原則，避 免在幾何突變處設(shè)置免在幾何突變處設(shè)置 焊縫，這里應(yīng)力集中，焊縫，這里應(yīng)力集中， 如果不能避免，則設(shè)如果不能避免，則設(shè) 定過渡結(jié)構(gòu)定過渡結(jié)構(gòu) 焊縫連接的兩側(cè)，板焊縫連接的兩側(cè)，板 厚不一致，不能保證厚不一致，不能保證 幾何形狀的連續(xù)性，幾何形狀的連續(xù)性， 則設(shè)定過渡結(jié)構(gòu)則設(shè)定過渡結(jié)構(gòu) 簡筒風(fēng)頭是曲率突變簡筒風(fēng)頭是曲率突變 區(qū)，應(yīng)力集中，應(yīng)

30、遠(yuǎn)區(qū)，應(yīng)力集中，應(yīng)遠(yuǎn) 離，如右端。離，如右端。 5.2避免焊縫重疊避免焊縫重疊 避免焊縫重疊，避免焊縫重疊， 多條焊縫交匯處多條焊縫交匯處 剛性大，結(jié)構(gòu)翹剛性大，結(jié)構(gòu)翹 曲嚴(yán)重會加大焊曲嚴(yán)重會加大焊 縫內(nèi)應(yīng)力；縫內(nèi)應(yīng)力； 結(jié)構(gòu)多次過熱，結(jié)構(gòu)多次過熱， 材料性能下降，材料性能下降， 應(yīng)避免應(yīng)避免 措施有三個：措施有三個： 加輔助結(jié)構(gòu)；加輔助結(jié)構(gòu)； 切除部分；切除部分； 焊縫錯開焊縫錯開 5.3焊縫根部優(yōu)先受壓焊縫根部優(yōu)先受壓 焊縫根部優(yōu)先受壓，焊縫根部有裂紋，易產(chǎn)生缺口作用焊縫根部優(yōu)先受壓，焊縫根部有裂紋，易產(chǎn)生缺口作用 承受拉載荷能力承受拉載荷能力 承受壓載荷能力承受壓載荷能力 5.4避免鉚接

31、式結(jié)構(gòu)避免鉚接式結(jié)構(gòu) 鉚接式結(jié)構(gòu)鉚接式結(jié)構(gòu) 通常用襯板通常用襯板 搭接形式，搭接形式， 焊縫多，費焊縫多，費 材料，造價材料，造價 高，且導(dǎo)致高，且導(dǎo)致 力流轉(zhuǎn)折，力流轉(zhuǎn)折， 提高了焊縫提高了焊縫 處的應(yīng)力水處的應(yīng)力水 平平 5.5避免尖角避免尖角 避免尖避免尖 角，焊角，焊 接處尖接處尖 角定位角定位 困難，困難， 且尖角且尖角 熱容體熱容體 太小，太小， 尖角易尖角易 被熔化被熔化 5.6便于焊接前后的處理操作和檢測準(zhǔn)則便于焊接前后的處理操作和檢測準(zhǔn)則 結(jié)構(gòu)的設(shè)計便于焊接前、后的處理、焊接的操作和檢測。結(jié)構(gòu)的設(shè)計便于焊接前、后的處理、焊接的操作和檢測。 1、足夠大的操作空間；、足夠大的操作

32、空間； 2、焊接時易于定位，易于操作，電極不會和周圍的板粘結(jié)；、焊接時易于定位，易于操作，電極不會和周圍的板粘結(jié)； 3、焊接后便于檢查；、焊接后便于檢查； 5.7對接焊縫強度大及動載荷設(shè)計準(zhǔn)則對接焊縫強度大及動載荷設(shè)計準(zhǔn)則 對接焊縫強度較大，尤其動載荷時優(yōu)先采用對接焊縫強度較大，尤其動載荷時優(yōu)先采用 5.8焊接區(qū)柔性準(zhǔn)則焊接區(qū)柔性準(zhǔn)則 焊接時的熱變形在冷卻后不能完全消除，焊接時的熱變形在冷卻后不能完全消除， 產(chǎn)生殘余變形，引起熱應(yīng)力。產(chǎn)生殘余變形，引起熱應(yīng)力。 解決措施：解決措施： 熱處理工藝降低熱應(yīng)力；熱處理工藝降低熱應(yīng)力； 1.降低焊接區(qū)周圍的剛性，從根本上減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。降低焊接區(qū)周圍

33、的剛性，從根本上減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。 5.9最少的焊接最少的焊接 最好的焊接是最最好的焊接是最 少的焊接，減少少的焊接，減少 焊縫的數(shù)量，減焊縫的數(shù)量，減 少焊縫的長度。少焊縫的長度。 焊接的強度總會焊接的強度總會 低于母材低于母材 焊接過程的熱應(yīng)焊接過程的熱應(yīng) 力總會對材料特力總會對材料特 性有影響。性有影響。 5.10材料的可焊性，碳鋼中的碳含量材料的可焊性，碳鋼中的碳含量 材料的可焊性，碳鋼中的碳含量材料的可焊性，碳鋼中的碳含量0.22% 5.11前處理、后處理工藝前處理、后處理工藝 前處理、后處理工藝前處理、后處理工藝 5.12焊縫受載形式利于焊接工藝準(zhǔn)則焊縫受載形式利于焊接工藝準(zhǔn)則 焊

34、縫受載形式利于焊接工藝的進行焊縫受載形式利于焊接工藝的進行 第六章：可靠性設(shè)計準(zhǔn)則第六章：可靠性設(shè)計準(zhǔn)則 6.1冗余法則冗余法則 6.2零流準(zhǔn)則零流準(zhǔn)則 6.3可靠的工作原理準(zhǔn)則可靠的工作原理準(zhǔn)則 6.4裕度準(zhǔn)則裕度準(zhǔn)則 6.5安全閥準(zhǔn)則安全閥準(zhǔn)則 6.6簡單準(zhǔn)則簡單準(zhǔn)則 6.1冗余法則冗余法則 重復(fù)設(shè)置多個功能相同元件，分功能冗余和原理冗余；重復(fù)設(shè)置多個功能相同元件，分功能冗余和原理冗余； 功能冗余：原理相同、功能相同的備份；功能冗余針對元件本身而非外界環(huán)功能冗余：原理相同、功能相同的備份；功能冗余針對元件本身而非外界環(huán) 境因素的失效；境因素的失效； 原理冗余：相同功能，不同原理的元件互為備

35、份。原理冗余采取不同的原理原理冗余：相同功能，不同原理的元件互為備份。原理冗余采取不同的原理 器件，比如對鍋爐安全閥的監(jiān)測，可以用電、光、熱敏等不同原理的傳感器，器件，比如對鍋爐安全閥的監(jiān)測，可以用電、光、熱敏等不同原理的傳感器， 可避免在某一失效因素下，兩個器件不會同時失效?？杀苊庠谀骋皇б蛩叵?，兩個器件不會同時失效。 6.2零流準(zhǔn)則零流準(zhǔn)則 在需要外部構(gòu)件執(zhí)行某項功能時，讓它不依賴在需要外部構(gòu)件執(zhí)行某項功能時，讓它不依賴 或盡量少依賴外部條件，從而減少可能阻礙其或盡量少依賴外部條件，從而減少可能阻礙其 執(zhí)行功能的外在因素執(zhí)行功能的外在因素。 電磁車剎右圖電磁車剎右圖 通電通電 磁力使車剎

36、強迫分離磁力使車剎強迫分離 左圖左圖 斷電斷電 彈簧力使車剎抱緊彈簧力使車剎抱緊 按零流原理設(shè)計的閥門按零流原理設(shè)計的閥門 6.3可靠的工作原理準(zhǔn)則可靠的工作原理準(zhǔn)則 機械優(yōu)于電氣、電磁、液壓系統(tǒng)，工作性機械優(yōu)于電氣、電磁、液壓系統(tǒng)，工作性 能較可靠；能較可靠； 形狀聯(lián)結(jié)方式比力聯(lián)接方式可靠，外界因形狀聯(lián)結(jié)方式比力聯(lián)接方式可靠，外界因 素難改變機械構(gòu)件的幾何形狀，但容易改素難改變機械構(gòu)件的幾何形狀，但容易改 變其受力狀態(tài)。變其受力狀態(tài)。 可靠的工作原理準(zhǔn)則可靠的工作原理準(zhǔn)則 6.4裕度準(zhǔn)則裕度準(zhǔn)則 安全系數(shù)方法，通常加大構(gòu)件尺寸，工程上很多因素自身并無一個安全系數(shù)方法，通常加大構(gòu)件尺寸，工程上

37、很多因素自身并無一個 絕對的數(shù)值，而是一個分布范圍，裕度設(shè)計是解決問題的根本。絕對的數(shù)值，而是一個分布范圍，裕度設(shè)計是解決問題的根本。 斷裂破壞、熱應(yīng)力破壞等因材料特性引起的問題，在構(gòu)件尺寸上加斷裂破壞、熱應(yīng)力破壞等因材料特性引起的問題，在構(gòu)件尺寸上加 強裕度設(shè)計無效強裕度設(shè)計無效 6.5安全閥準(zhǔn)則安全閥準(zhǔn)則 有意安置一個薄弱點，丟卒保帥有意安置一個薄弱點，丟卒保帥 安全閥、保險絲安全閥、保險絲 6.6簡單準(zhǔn)則簡單準(zhǔn)則 最少數(shù)量、最簡形狀、最少工藝步驟、最簡加工裝配工藝、最少數(shù)量、最簡形狀、最少工藝步驟、最簡加工裝配工藝、 最普通材料、最簡工具、最簡拆卸步驟最普通材料、最簡工具、最簡拆卸步驟

38、結(jié)合零部件特點，設(shè)定量化評估指標(biāo)結(jié)合零部件特點，設(shè)定量化評估指標(biāo) 第七章：力學(xué)原理設(shè)計準(zhǔn)則第七章：力學(xué)原理設(shè)計準(zhǔn)則 7.1強度計算和試驗準(zhǔn)則強度計算和試驗準(zhǔn)則 7.2均勻受載準(zhǔn)則均勻受載準(zhǔn)則 7.3力流路徑最短準(zhǔn)則力流路徑最短準(zhǔn)則 7.4減低缺口效應(yīng)準(zhǔn)則減低缺口效應(yīng)準(zhǔn)則 7.5變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則 7.6等強度準(zhǔn)則等強度準(zhǔn)則 7.7附加力自平衡準(zhǔn)則附加力自平衡準(zhǔn)則 7.8空心截面準(zhǔn)則空心截面準(zhǔn)則 7.9受扭截面凸形封閉準(zhǔn)則受扭截面凸形封閉準(zhǔn)則 7.10最佳著力點準(zhǔn)則最佳著力點準(zhǔn)則 7.11受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準(zhǔn)則受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準(zhǔn)則 7.12避免長壓桿失穩(wěn)準(zhǔn)則避免長壓桿失穩(wěn)準(zhǔn)則 7.13熱

39、變形自由準(zhǔn)則熱變形自由準(zhǔn)則 7.1強度計算和試驗準(zhǔn)則強度計算和試驗準(zhǔn)則 對承受較大負(fù)載或扭矩的鈑金位置，強度須經(jīng)對承受較大負(fù)載或扭矩的鈑金位置，強度須經(jīng) 過計算，并安全合格；過計算，并安全合格； 必要時須有試驗報告和數(shù)據(jù)。必要時須有試驗報告和數(shù)據(jù)。 7.2均勻受載準(zhǔn)則均勻受載準(zhǔn)則 通過構(gòu)件設(shè)計，使受力載荷分布均勻，載荷不集通過構(gòu)件設(shè)計，使受力載荷分布均勻，載荷不集 中可以保證同等條件下，承受的應(yīng)力成倍增加。中可以保證同等條件下，承受的應(yīng)力成倍增加。 連續(xù)性和載荷均勻分布的設(shè)計可以實現(xiàn)。連續(xù)性和載荷均勻分布的設(shè)計可以實現(xiàn)。 7.3力流路徑最短準(zhǔn)則力流路徑最短準(zhǔn)則 力流優(yōu)先走較短路徑，剛度最大的路

40、徑；力流優(yōu)先走較短路徑，剛度最大的路徑； 力線連續(xù)。為提高構(gòu)建剛度，盡量使力流路徑最短，越力線連續(xù)。為提高構(gòu)建剛度，盡量使力流路徑最短，越 短則受力區(qū)域越小，累積變形就越小，剛度就提高。短則受力區(qū)域越小，累積變形就越小，剛度就提高。 盡量保證力流線路的直線狀態(tài)，這時力流路徑最短盡量保證力流線路的直線狀態(tài)，這時力流路徑最短 7.4減低缺口效應(yīng)準(zhǔn)則減低缺口效應(yīng)準(zhǔn)則 缺口效應(yīng)的原因是力流在截面突變處，被迫急劇改變原有缺口效應(yīng)的原因是力流在截面突變處，被迫急劇改變原有 路徑，因而力流搶近道引起近道局部力線擁擠，應(yīng)力急劇路徑，因而力流搶近道引起近道局部力線擁擠，應(yīng)力急劇 集中上升。集中上升。 解決措施：

41、解決措施： 避免截面突變的設(shè)計，尤其是避免力流截面急劇變?。槐苊饨孛嫱蛔兊脑O(shè)計，尤其是避免力流截面急劇變小； 降低缺口附近的材料鋼度；降低缺口附近的材料鋼度； 加預(yù)壓力應(yīng)力；加預(yù)壓力應(yīng)力； 避免力流突然轉(zhuǎn)彎避免力流突然轉(zhuǎn)彎 孔、槽、螺紋、臺肩等缺口處易發(fā)生；判定標(biāo)準(zhǔn)是界面孔、槽、螺紋、臺肩等缺口處易發(fā)生；判定標(biāo)準(zhǔn)是界面 尺寸變化的急劇程度；尺寸變化的急劇程度； 7.5變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則 在力的傳遞中，構(gòu)件會發(fā)生變形，變形不對稱、在力的傳遞中，構(gòu)件會發(fā)生變形，變形不對稱、 接觸面變形不匹配等都會引起走偏、應(yīng)力集中等接觸面變形不匹配等都會引起走偏、應(yīng)力集中等 問題；問題； 解決措施：解決措施

42、： 在接觸面處，降低構(gòu)件在力流方向上的剛度，以在接觸面處，降低構(gòu)件在力流方向上的剛度，以 便減少對另一構(gòu)件變形的阻礙，使變形同步；便減少對另一構(gòu)件變形的阻礙，使變形同步； 如：軸承的軸固定架、天車的導(dǎo)軌如：軸承的軸固定架、天車的導(dǎo)軌 7.6等強度準(zhǔn)則等強度準(zhǔn)則 構(gòu)件局部的應(yīng)力和該處的材料許用值相等。省材料降能耗。構(gòu)件局部的應(yīng)力和該處的材料許用值相等。省材料降能耗。 注意次要載荷的影響注意次要載荷的影響 7.7附加力自平衡準(zhǔn)則附加力自平衡準(zhǔn)則 力傳遞中，出現(xiàn)的無用力或力矩，白白增加損耗，力傳遞中，出現(xiàn)的無用力或力矩，白白增加損耗， 通過讓附加力自行平衡或抵消的方法解決。通過讓附加力自行平衡或抵消

43、的方法解決。 解決措施：解決措施： 平衡件；平衡件； 1.對稱安置對稱安置 7.8空心截面準(zhǔn)則空心截面準(zhǔn)則 彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在橫截面越遠(yuǎn)離中心越大，橫截面中心很彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在橫截面越遠(yuǎn)離中心越大，橫截面中心很 小，同等材料截面積情況下，空心的結(jié)構(gòu)有更好的強度和小，同等材料截面積情況下，空心的結(jié)構(gòu)有更好的強度和 剛度。剛度。 空心也可以通過其他形式實現(xiàn)，不一定就得是圓管形；空心也可以通過其他形式實現(xiàn)，不一定就得是圓管形； 空心結(jié)構(gòu)的壁厚不能太薄，否則發(fā)生局部皺折而喪失承載空心結(jié)構(gòu)的壁厚不能太薄，否則發(fā)生局部皺折而喪失承載 能力能力 7.9受扭截面凸形受扭截面凸形 封閉準(zhǔn)則封閉準(zhǔn)則 受扭轉(zhuǎn)作用的薄

44、壁受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁 構(gòu)件的截面避免開構(gòu)件的截面避免開 口形狀，抵抗剪切口形狀，抵抗剪切 變形的能力低，扭變形的能力低，扭 轉(zhuǎn)剛度就低。轉(zhuǎn)剛度就低。 7.10最佳著力點準(zhǔn)則最佳著力點準(zhǔn)則 力矢量經(jīng)過橫截面扭轉(zhuǎn)中心，不會產(chǎn)生附加扭矩；力矢量經(jīng)過橫截面扭轉(zhuǎn)中心，不會產(chǎn)生附加扭矩； 多個力的作用節(jié)點盡量使力矢量交匯于一處，避免附加彎矩，降低多個力的作用節(jié)點盡量使力矢量交匯于一處，避免附加彎矩，降低 應(yīng)力水平。應(yīng)力水平。 7.11受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準(zhǔn)則受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準(zhǔn)則 在有沖擊載荷的情況下，加大其柔性，避免沖擊，在有沖擊載荷的情況下，加大其柔性，避免沖擊， 但快速響應(yīng)特性會下降。但快速響應(yīng)特性會下

45、降。 柔性準(zhǔn)則的措施：柔性準(zhǔn)則的措施： 增加等截面桿的長度；增加等截面桿的長度； 避免截面突變；避免截面突變； 安裝緩沖器；安裝緩沖器； 1.選用彈性模量小的材料。選用彈性模量小的材料。 7.12避免長壓桿失穩(wěn)準(zhǔn)則避免長壓桿失穩(wěn)準(zhǔn)則 對金屬構(gòu)件，壓應(yīng)力是拉應(yīng)力的多倍，但壓狀態(tài)下，失穩(wěn)破對金屬構(gòu)件，壓應(yīng)力是拉應(yīng)力的多倍，但壓狀態(tài)下，失穩(wěn)破 壞會破壞強度，設(shè)計上應(yīng)避免。壞會破壞強度，設(shè)計上應(yīng)避免。 注意檢查是否有細(xì)長桿受壓結(jié)構(gòu)。注意檢查是否有細(xì)長桿受壓結(jié)構(gòu)。 改進措施有：改進措施有： 加大截面慣性矩；加大截面慣性矩； 減小壓桿長度；減小壓桿長度； 加強支撐約束性；加強支撐約束性； 截面形狀與約束方

46、式的最優(yōu)組合；截面形狀與約束方式的最優(yōu)組合； 合理選材合理選材 處于彈塑階段的中小柔度桿，用高強度鋼；處于彈塑階段的中小柔度桿，用高強度鋼； 對大柔度桿，高強度鋼不能提高其穩(wěn)定性，須用普通鋼。對大柔度桿，高強度鋼不能提高其穩(wěn)定性，須用普通鋼。 7.13熱變形自由準(zhǔn)則熱變形自由準(zhǔn)則 使結(jié)構(gòu)因為受熱的變形自由。使結(jié)構(gòu)因為受熱的變形自由。 具體措施：具體措施： 留有熱變形的間隔留有熱變形的間隔 加膨脹節(jié)加膨脹節(jié) 1.或?qū)⒐艿雷龀蓮澋?。或?qū)⒐艿雷龀蓮澋摹?第八章：便于切削設(shè)計準(zhǔn)則第八章：便于切削設(shè)計準(zhǔn)則 8.1便于退刀準(zhǔn)則便于退刀準(zhǔn)則 8.2最小加工量準(zhǔn)則最小加工量準(zhǔn)則 8.3可靠夾緊準(zhǔn)則可靠夾緊準(zhǔn)則

47、 8.4一次夾緊成形準(zhǔn)則一次夾緊成形準(zhǔn)則 8.5便利切削準(zhǔn)則便利切削準(zhǔn)則 8.6減少缺口效應(yīng)準(zhǔn)則減少缺口效應(yīng)準(zhǔn)則 8.7避免斜面開孔準(zhǔn)則避免斜面開孔準(zhǔn)則 8.8貫通空優(yōu)先準(zhǔn)則貫通空優(yōu)先準(zhǔn)則 8.9孔周邊條件相近準(zhǔn)則孔周邊條件相近準(zhǔn)則 8.1便于退刀準(zhǔn)則便于退刀準(zhǔn)則 受扭轉(zhuǎn)作用受扭轉(zhuǎn)作用 的薄壁構(gòu)件的薄壁構(gòu)件 的截面避免的截面避免 開口形狀，開口形狀， 抵抗剪切變抵抗剪切變 形的能力低，形的能力低， 扭轉(zhuǎn)剛度就扭轉(zhuǎn)剛度就 低。低。 8.2最小加工量準(zhǔn)則最小加工量準(zhǔn)則 1. 選擇合適毛坯， 使毛坯接近構(gòu) 件形狀； 2. 分解構(gòu)件，使 單一復(fù)雜構(gòu)件 拆成多個標(biāo)準(zhǔn) 毛坯形狀簡單 構(gòu)件； 3. 平緩過渡

48、； 4. 減小行程 8.3可靠夾緊準(zhǔn)則可靠夾緊準(zhǔn)則 加工過程要有夾加工過程要有夾 持面，否則會單持面，否則會單 獨需要設(shè)計工裝、獨需要設(shè)計工裝、 難以加工、加工難以加工、加工 過程夾持不牢容過程夾持不牢容 易飛出傷人易飛出傷人 8.4一次夾緊成形準(zhǔn)則一次夾緊成形準(zhǔn)則 一次夾緊就可以一次夾緊就可以 加工到位；中間加工到位；中間 更換夾持部位，更換夾持部位， 加工配合精度難加工配合精度難 以保證以保證 切削件尺寸單向切削件尺寸單向 變化變化 8.5便利切削準(zhǔn)則便利切削準(zhǔn)則 形狀簡單，形狀簡單， 比如圓柱體比如圓柱體 較容易加工；較容易加工； 內(nèi)外有別，內(nèi)外有別， 避免結(jié)構(gòu)內(nèi)避免結(jié)構(gòu)內(nèi) 部加工鍵槽部

49、加工鍵槽 和高精度配和高精度配 合，對內(nèi)孔合，對內(nèi)孔 和外壁的倒和外壁的倒 角、棱等采角、棱等采 取不一樣的取不一樣的 設(shè)計要求，設(shè)計要求， 因為加工難因為加工難 度不一樣。度不一樣。 8.6減少缺口效應(yīng)準(zhǔn)則減少缺口效應(yīng)準(zhǔn)則 1. 不同截面間平不同截面間平 緩過渡；緩過渡； 2. 減低缺口周圍減低缺口周圍 剛度；剛度； 3. 避免尖銳棱邊。避免尖銳棱邊。 8.7避免斜面開孔準(zhǔn)則避免斜面開孔準(zhǔn)則 斜面上斜面上 鉆孔，鉆孔， 鉆頭不鉆頭不 好定位好定位 8.8貫通孔優(yōu)先準(zhǔn)則貫通孔優(yōu)先準(zhǔn)則 貫通孔使刀臂兩端平衡成為可能，盲孔只能是懸臂支撐，刀具易貫通孔使刀臂兩端平衡成為可能，盲孔只能是懸臂支撐，刀具

50、易 發(fā)生變形，產(chǎn)生加工誤差。發(fā)生變形，產(chǎn)生加工誤差。 8.9孔周邊條件相近準(zhǔn)則孔周邊條件相近準(zhǔn)則 孔周邊的約束條件要求基本相同。約束條件包括材料的彈孔周邊的約束條件要求基本相同。約束條件包括材料的彈 性、構(gòu)件的形狀和支撐情況，差別大了，鉆頭將退讓到加性、構(gòu)件的形狀和支撐情況，差別大了，鉆頭將退讓到加 工抗力小的一側(cè)，產(chǎn)生加工誤差。工抗力小的一側(cè)，產(chǎn)生加工誤差。 鉆眼睛孔時，已鉆出的孔須填入相同的材料，再鉆孔鉆眼睛孔時，已鉆出的孔須填入相同的材料，再鉆孔 第九章：熱應(yīng)力設(shè)計準(zhǔn)則第九章：熱應(yīng)力設(shè)計準(zhǔn)則 9.1問題點明確準(zhǔn)則問題點明確準(zhǔn)則 9.2知識點明確準(zhǔn)則知識點明確準(zhǔn)則 9.3減法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則減法結(jié)

51、構(gòu)準(zhǔn)則 9.4加法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則加法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則 9.5方向調(diào)節(jié)原則方向調(diào)節(jié)原則 9.6消除溫度差準(zhǔn)則消除溫度差準(zhǔn)則 9.7自由膨脹準(zhǔn)則自由膨脹準(zhǔn)則 9.8柔性準(zhǔn)則柔性準(zhǔn)則 9.1問題點明確準(zhǔn)則問題點明確準(zhǔn)則 找出熱脹冷縮導(dǎo)致功能誤差的設(shè)計點；找出熱脹冷縮導(dǎo)致功能誤差的設(shè)計點； 溫度變化大條件下，材料發(fā)生功能變化的設(shè)計點；溫度變化大條件下，材料發(fā)生功能變化的設(shè)計點； 同一機構(gòu)不同部件間，溫度不同致熱變形不同步的設(shè)計點；同一機構(gòu)不同部件間，溫度不同致熱變形不同步的設(shè)計點； 舉例：舉例： 鐘表的表針；鐘表的表針； 直管道連接溫差較大，驟冷驟熱導(dǎo)致的膨脹收縮；直管道連接溫差較大，驟冷驟熱導(dǎo)致的膨脹收縮； 9.

52、2知識點明確準(zhǔn)則知識點明確準(zhǔn)則 材料熱脹冷縮導(dǎo)致的功能性障礙；材料熱脹冷縮導(dǎo)致的功能性障礙； 各材料的熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致的配合問題和功能障礙；各材料的熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致的配合問題和功能障礙； 熱變形受到阻礙時構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力；熱變形受到阻礙時構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力； 累積變形量和構(gòu)件的尺寸成正比累積變形量和構(gòu)件的尺寸成正比 9.3減法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則減法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則 單一構(gòu)件的熱膨脹必然存在，通過組合構(gòu)件，讓各構(gòu)件的熱膨脹互相抵消。單一構(gòu)件的熱膨脹必然存在，通過組合構(gòu)件，讓各構(gòu)件的熱膨脹互相抵消。 9.4加法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則加法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則 對相對熱變形不同導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)配合問題，通過增加中間過渡結(jié)構(gòu)，將對相對熱變形不

53、同導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)配合問題，通過增加中間過渡結(jié)構(gòu)，將 其中一個構(gòu)建分解為兩個不同膨脹系數(shù)材料的構(gòu)件，使組合膨脹效果其中一個構(gòu)建分解為兩個不同膨脹系數(shù)材料的構(gòu)件，使組合膨脹效果 與另一配合構(gòu)件的膨脹效果一致。與另一配合構(gòu)件的膨脹效果一致。 9.5方向調(diào)節(jié)原則方向調(diào)節(jié)原則 通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，將膨脹方向轉(zhuǎn)移到非配合面上去通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，將膨脹方向轉(zhuǎn)移到非配合面上去 如軸承的固定如軸承的固定-松弛裝配方法松弛裝配方法 9.6消除溫度差準(zhǔn)則消除溫度差準(zhǔn)則 相同材料的兩構(gòu)件，因為溫度不同，導(dǎo)致膨脹程度不一樣，出現(xiàn)熱變形。相同材料的兩構(gòu)件，因為溫度不同，導(dǎo)致膨脹程度不一樣，出現(xiàn)熱變形。 解決措施：使有關(guān)構(gòu)件的熱傳遞邊界

54、條件盡量相近或相同解決措施：使有關(guān)構(gòu)件的熱傳遞邊界條件盡量相近或相同 9.7自由膨脹準(zhǔn)則自由膨脹準(zhǔn)則 9.8柔性準(zhǔn)則柔性準(zhǔn)則 兩構(gòu)件熱兩構(gòu)件熱 變形不能變形不能 消除時，消除時， 加大構(gòu)件加大構(gòu)件 的柔性減的柔性減 少熱應(yīng)力。少熱應(yīng)力。 比如用軟比如用軟 管、橡膠管、橡膠 材料、將材料、將 熱應(yīng)力的熱應(yīng)力的 直線方向直線方向 轉(zhuǎn)變成曲轉(zhuǎn)變成曲 線方向等。線方向等。 第十章：塑膠件設(shè)計準(zhǔn)則第十章：塑膠件設(shè)計準(zhǔn)則 10.1零件配合無變形過應(yīng)力準(zhǔn)則零件配合無變形過應(yīng)力準(zhǔn)則 10.2避免翹曲準(zhǔn)則避免翹曲準(zhǔn)則 10.3細(xì)長筋受拉準(zhǔn)則細(xì)長筋受拉準(zhǔn)則 10.4避免內(nèi)切準(zhǔn)則避免內(nèi)切準(zhǔn)則 10.5避免尖銳棱角準(zhǔn)

55、則避免尖銳棱角準(zhǔn)則 10.6鑄塑構(gòu)件避免局部材料堆積鑄塑構(gòu)件避免局部材料堆積 10.7避免局部表面倒塌準(zhǔn)則避免局部表面倒塌準(zhǔn)則 10.8避免公差精度準(zhǔn)則避免公差精度準(zhǔn)則 10.9非各向同性準(zhǔn)則非各向同性準(zhǔn)則 10.10粘合面剪切力原則粘合面剪切力原則 10.11螺栓帶襯板準(zhǔn)則螺栓帶襯板準(zhǔn)則 10.12最小壁厚準(zhǔn)則最小壁厚準(zhǔn)則 10.13避免局部材料堆積準(zhǔn)則避免局部材料堆積準(zhǔn)則 10.1零件配合無變形過應(yīng)力準(zhǔn)則零件配合無變形過應(yīng)力準(zhǔn)則 與其他零件配合無有變形；與其他零件配合是否松或者緊與其他零件配合無有變形；與其他零件配合是否松或者緊 10.2避免翹曲準(zhǔn)則避免翹曲準(zhǔn)則 一般是不均勻冷卻引起。一般

56、是不均勻冷卻引起。 原因：原因： 材料分布不均勻；材料分布不均勻； 散熱邊界條件不均勻；散熱邊界條件不均勻； 結(jié)構(gòu)不對稱。結(jié)構(gòu)不對稱。 措施：措施： 在不可避免不均勻情況出現(xiàn)時，兩不同壁厚間設(shè)置緩慢過渡段；在不可避免不均勻情況出現(xiàn)時，兩不同壁厚間設(shè)置緩慢過渡段； 大平板結(jié)構(gòu)均勻，散熱不均勻，外快內(nèi)慢；大平板結(jié)構(gòu)均勻，散熱不均勻，外快內(nèi)慢； 帶拐角構(gòu)件內(nèi)外散熱不均勻帶拐角構(gòu)件內(nèi)外散熱不均勻 10.3細(xì)長筋受拉準(zhǔn)則細(xì)長筋受拉準(zhǔn)則 塑料件優(yōu)先受拉（塑料的彈性模量低，細(xì)長結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)失穩(wěn)問題）塑料件優(yōu)先受拉（塑料的彈性模量低，細(xì)長結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)失穩(wěn)問題） 和鑄件優(yōu)先受壓準(zhǔn)則相反（鑄件內(nèi)部缺陷的裂紋是主要破壞

57、原因）和鑄件優(yōu)先受壓準(zhǔn)則相反（鑄件內(nèi)部缺陷的裂紋是主要破壞原因） 細(xì)長筋拉應(yīng)力細(xì)長筋拉應(yīng)力 10.4避免內(nèi)切準(zhǔn)則避免內(nèi)切準(zhǔn)則 有內(nèi)切的結(jié)構(gòu)無法直接脫模，模具復(fù)雜，容易產(chǎn)生廢品有內(nèi)切的結(jié)構(gòu)無法直接脫模，模具復(fù)雜，容易產(chǎn)生廢品。 10.5避免尖銳棱角準(zhǔn)則避免尖銳棱角準(zhǔn)則 兩個交界面處會產(chǎn)生棱兩個交界面處會產(chǎn)生棱 角，幾何形狀不連角，幾何形狀不連 續(xù)，有嚴(yán)重的應(yīng)力續(xù)，有嚴(yán)重的應(yīng)力 集中，容易損壞，集中，容易損壞， 尤其是有交變應(yīng)力尤其是有交變應(yīng)力 作用時，可用倒角作用時，可用倒角 和平滑結(jié)構(gòu)過渡段和平滑結(jié)構(gòu)過渡段 代替。棱角不可避代替。棱角不可避 免時，減少棱角附免時，減少棱角附 近的剛度來減少應(yīng)近

58、的剛度來減少應(yīng) 力集中力集中 10.6鑄塑構(gòu)件避免鑄塑構(gòu)件避免 局部材料堆積局部材料堆積 1 構(gòu)件壁厚不同，構(gòu)件壁厚不同， 冷卻速率不同，冷卻速率不同， 易變形、空洞、易變形、空洞、 冷卻時間長、費冷卻時間長、費 材料。這個特性材料。這個特性 同鑄件，尤其是同鑄件，尤其是 兩個厚度不同的兩個厚度不同的 界面接縫處。界面接縫處。 2 對既需要剛度、對既需要剛度、 強度，又要避免強度，又要避免 局部材料堆積的局部材料堆積的 地方用加強筋的地方用加強筋的 設(shè)計方法設(shè)計方法 10.7避免局部表面倒塌準(zhǔn)則避免局部表面倒塌準(zhǔn)則 冷卻不均勻或塑料熔液入模不到位導(dǎo)致，冷卻不均勻原因為局部材冷卻不均勻或塑料熔液

59、入模不到位導(dǎo)致，冷卻不均勻原因為局部材 料堆積或壁厚過大。料堆積或壁厚過大。 塑料平板設(shè)加強筋，平板上筋的對面一側(cè)容易倒塌；塑料平板設(shè)加強筋，平板上筋的對面一側(cè)容易倒塌； 大壁厚容易產(chǎn)生空洞；大壁厚容易產(chǎn)生空洞； 螺栓處構(gòu)件受力變形，可加壁厚或縮短螺栓螺栓處構(gòu)件受力變形，可加壁厚或縮短螺栓 10.8避免公差避免公差 精度準(zhǔn)則精度準(zhǔn)則 塑料構(gòu)件彈性模量塑料構(gòu)件彈性模量 小，公差精度低于小，公差精度低于 金屬構(gòu)件很多，所金屬構(gòu)件很多，所 以須避免大尺寸小以須避免大尺寸小 公差的設(shè)計。公差的設(shè)計。 措施：措施： 將配合面尺寸縮小；將配合面尺寸縮小； 同一公差要求部分同一公差要求部分 放入同一半的模具

60、放入同一半的模具 中；中； 利用塑料易變形的利用塑料易變形的 特點，低公差結(jié)構(gòu)特點，低公差結(jié)構(gòu) 設(shè)計滿足高配合精設(shè)計滿足高配合精 度要求。度要求。 10.9非各向同性準(zhǔn)則非各向同性準(zhǔn)則 塑料與金屬不塑料與金屬不 同，纖維方向同，纖維方向 和受力方向一和受力方向一 致，纖維方向致，纖維方向 和澆鑄的流動和澆鑄的流動 方向一致。方向一致。 10.10粘合面剪粘合面剪 切力原則切力原則 塑料件經(jīng)常粘塑料件經(jīng)常粘 接，接， 粘接處受粘接處受 剪切力，避免剪切力，避免 撕扯力撕扯力 10.11螺栓帶螺栓帶 襯板準(zhǔn)則襯板準(zhǔn)則 塑料件的螺塑料件的螺 栓連接一定栓連接一定 要帶襯板，要帶襯板， 塑料承受力塑料