機械結構設計規(guī)范(221)課件

1、機械結構設計規(guī)范2 標準件設計準則 薄板件設計準則 防腐蝕設計準則 公差設計準則 焊接件設計準則 可靠性設計準則 力學原理設計準則機械設計規(guī)范機械設計規(guī)范目目 錄錄 便于切削設計準則 熱應力設計準則 塑膠件設計準則 系統(tǒng)要求設計準則 運動部件設計準則 軸支撐設計準則 鑄件設計準則 便于裝配設計準則3第一章第一章 標準件設計準則標準件設計準則1.1 優(yōu)選器件準則 1.2 標準件種類最少準則 1.3 非標件慎用準則 1.4 相同裝配相同標準件準則 1.5 腐蝕環(huán)境材料同質準則1.6 外部螺釘特征一致準則1.7 明顯差異或完全相同準則4建立優(yōu)選器件清單；制定清單中增加物料的控制流程；通過流程控制物料

2、種類和規(guī)格。1.1 優(yōu)選器件準則5標準件種類不超過_種 單一種類中規(guī)格不超過_種1.2 標準件種類最少準則 6自行設計和非標螺釘慎用；若不可避免，考慮系列產(chǎn)品公用的設計1.3 非標件慎用準則 7相同裝配要求用相同的標準件。1.4 相同裝配相同標準件準則 81.5 腐蝕環(huán)境材料同質準則在腐蝕性環(huán)境下工作的設備，標準件材料與構件材質須相同，如不同，標準件加套管等隔離防護措施，避免腐蝕。9外部螺釘型號、顏色一致1.6 外部螺釘特征一致準則101.7 明顯差異或完全相同準則用到的標準件，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，完全相同是為了維修過程的互換性。檢查：維修過程重裝時，應沒有

3、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。112.1 薄板翻邊準則2.2 薄板零件禁攻絲準則2.3 薄板件判定標準 2.4 形狀簡單準則 2.5 節(jié)省材料準則 2.6 足夠強度剛度準則 2.7 避免粘刀準則 2.8 彎曲棱邊垂直切割面準則 第二章：薄板件設計準則第二章：薄板件設計準則2.9平緩彎曲準則 2.10 避免小圓形卷邊準則 2.11 槽孔邊不彎曲準則 2.12 復雜結構組合制造準則 2.13 避免直線貫通準則 2.14 壓槽連通排列準則 2.15 空間壓槽準則 2.16 局部松弛準則122.1 薄板翻邊準則薄板（0.8mm）的零件，安裝螺釘過孔位應有折邊。13薄板（0.8

4、mm）的零件禁止翻邊攻絲2.2 薄板零件禁攻絲準則14確認是否有薄板件，判定標準：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。2.3 薄板件判定標準 15用直線、圓形等簡單形狀，便于加工2.4 形狀簡單準則 162.5 節(jié)省材料準則 明確了解所選用材料的原材料形狀，形狀設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、下腳料再利用選用材料的原材料形狀？171、尖角剛度不足，用鈍角代替；2、兩孔間距不宜太近，避免切割沖孔時的裂紋；3、細長板條剪裁會產(chǎn)生裂紋，

5、應避免。2.6 足夠強度剛度準則 18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。2.7 避免粘刀準則 19 切割后的薄板如果需要進行彎曲，彎曲棱需垂直于切割面； 不能保證時，應在切割面和彎曲棱邊交匯處設計一個r2倍板厚的圓角。否則會有裂紋的危險。2.8 彎曲棱邊垂直切割面準則 20對板進行彎折時，彎曲半徑不宜太小，外側會出現(xiàn)裂紋，內(nèi)側會出現(xiàn)褶皺。2.9 平緩彎曲準則212.10 避免小圓形卷邊準則 r1.5倍的板厚；不要完全的卷形。加強剛度，避免棱邊劃傷。222.11 槽孔邊不彎曲準則 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。23

6、將超過二（三）道工序的結構件的結構進行分解，分解成只由圓形、直線等組成的簡單結構，然后焊接在一起。2.12 復雜結構組合制造準則 242.13 避免直線貫通準則 薄板橫向彎曲剛度較差，用加壓槽的設計避免。 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。 不規(guī)則排列是消除直線貫通的較好方法2526壓槽終點是薄弱點，通過連通消除終點為佳2.14 壓槽連通排列準則 2728非單一平面的薄板結非單一平面的薄板結構，棱邊附近是失穩(wěn)構，棱邊附近是失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)，設計壓的薄弱環(huán)節(jié)，設計壓槽不能只在一個平面槽不能只在一個平面上設計，需要設計成上設計，需要設計成空間的?？臻g的

7、。2.15 空間壓槽準則 29薄板局部變形受阻礙時，會出現(xiàn)皺折，在皺折附近設幾個小的壓槽，減少變形阻礙。2.16 局部松弛準則30第三章：防腐蝕設計準則第三章：防腐蝕設計準則3.1 避免大面積疊焊準則3.2 避免間隙腐蝕準則3.3 避免局部微觀腐蝕環(huán)境準則3.4 防止流體通道淤積原則 3.5 避免大溫度和濃度梯度差準則3.6 防止高速流體準則 3.7 腐蝕裕度準則 3.8 最小比表面積準則3.9 便利后繼措施準則 3.10 良好力學狀態(tài)準則313.1 避免大面積疊焊準則是否存在大面積的疊焊、縫隙中的殘留物可能導致零件生銹確認腐蝕環(huán)境條件：兩個不同電化學位勢的電極分別是什么？兩個電極通過何方式實

8、現(xiàn)電接觸？浸泡兩電極的電解質是什么？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，按照預期設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、化學轉換等32 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，發(fā)生間隙腐蝕的可能性大得多，例如支承結構、鋼架結構、點焊、單側焊、容器襯板中。 避免間隙結構出現(xiàn)； 將間隙密封，使腐蝕性物質無法進入；1. 將狹窄空間設計成較大空間，不停的對流使電解質平衡。3.2 避免間隙腐蝕準則3334 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； 有電接觸的不同金屬，哪是賤金屬，哪是貴金屬？

9、如有螺栓、螺釘連接的結構 確定賤金屬是不是要保護的防腐蝕部件（賤金屬充當陽極被腐蝕），如果是則采取系列措施，如果不是，則貴金屬是被保護部件，犧牲賤金屬（陽極）被腐蝕，保護貴金屬（陰極），則不必作技術處理 金屬是否被電解質包圍；3.3 避免局部微觀腐蝕環(huán)境準則3536 結構上保證停車期間，管道中的介質能空干，否則溫度下降，殘留介質在器壁上濃縮結殼，再啟動后壁受熱，粘結在器壁上的結殼成為應力裂紋腐蝕源3.4 防止流體通道淤積原則 37 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； 高溫度、高濃度也會加速腐蝕過程； 局部高溫引起結殼，結殼反過來加劇局部過熱； 局部低溫會導致冷凝3.5

10、 避免大溫度和濃度梯度差準則38393.6 防止高速流體準則 常出現(xiàn)在高湍流區(qū)；確認結構系統(tǒng)里是否存在高湍流區(qū)？1、結構改進，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；3、陰極保護或加防腐劑；4、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。40 對腐蝕速率較慢、均勻的面腐蝕適用；腐蝕速率和設備的設計壽命確定壁厚3.7 腐蝕裕度準則 41 在容積相等的前提下，使受腐蝕的表面最小，比表面積=表面積/體積 六面體正方體圓柱體橢圓體球體3.8 最小比表面積準則某儲液罐，10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？42不能通過結構措施消除的腐蝕損壞，

11、可設計上為后續(xù)更換腐蝕部件或加防護措施提供便利1、易于觀察腐蝕損壞；2、易于更換腐蝕嚴重的構件；3、易于上涂層，易于電鍍3.9 便利后繼措施準則 43 類似于焊接件里的強度要求設計規(guī)范，讓焊縫處于較好的受力狀態(tài)； 拉應力會加劇腐蝕； 裂紋應力同時存在時，可能產(chǎn)生應力裂紋腐蝕3.10 良好力學狀態(tài)準則444.1 關鍵配合尺寸的加工要求明確準則4.2 同一道工序準則 4.3 減少剛體轉動位移準則 4.4 避免雙重配合準則 4.5 最小公稱尺寸準則 4.6 避免累積誤差準則 4.7 形狀簡單準則 4.8 最小尺寸數(shù)量準則 4.9 采用彈性元件準則 4.10 采用調(diào)節(jié)元件準則第四章：公差設計準則第四章

12、：公差設計準則45關鍵配合尺寸的加工是否有粗糙度或形位公差的要求4.1 關鍵配合尺寸的加工要求明確準則GBT 4249公差原則46 對有平行、同軸、對中等要求的加工面，設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 平行、同軸、對中等要求的加工面，只用一道工序解決4.2 同一道工序準則 474.3 減少剛體轉動位移準則 消除剛體位移； 減小配合面到傳動中心的距離；有轉動傾向的配合、減小配合面到轉動點的距離4849禁止兩個或更多個配合面4.4 避免雙重配合準則 50 同樣加工精度，構件公稱尺寸越小，越容易加工；即構件尺寸越小，加工精度越容易提高； 使較高配合精度要求的工作面的面積和配合距

13、離盡可能小4.5 最小公稱尺寸準則 51 要盡量避免串聯(lián)尺寸鏈上的標注方法，非功能性的尺寸可以不標4.6 避免累積誤差準則 52配合面的幾何形狀應尺量簡單，圓柱面代替圓錐面，平行、垂直面代替傾斜面4.7 形狀簡單準則 534.8 最小尺寸數(shù)量準則 配合性能和多個尺寸相關時，誤差累積會致配合精度難提高，應盡量使配合面和較少的尺寸相關54 導軌、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)用選擇公差的方法難實現(xiàn)，用柔度大的彈性體消除間隙4.9 采用彈性元件準則 55螺母或彈性墊片實現(xiàn)4.10 采用調(diào)節(jié)元件準則565.1 幾何連續(xù)性原則5.2 避免焊縫重疊5.3 焊縫根部

14、優(yōu)先受壓5.4 避免鉚接式結構5.5 避免尖角5.6 便于焊接前后的處理操作和檢測準則5.7 對接焊縫強度大及動載荷設計準則5.8 焊接區(qū)柔性準則5.9 最少的焊接 5.10 材料的可焊性，碳鋼中的碳含量5.11 前處理、后處理工藝5.12 焊縫受載形式利于焊接工藝準則第五章：焊接件設計準則57 幾何連續(xù)性原則，避免在幾何突變處設置焊縫，這里應力集中，如果不能避免，則設定過渡結構 焊縫連接的兩側，板厚不一致，不能保證幾何形狀的連續(xù)性，則設定過渡結構5.1 幾何連續(xù)性原則585.2 避免焊縫重疊 避免焊縫重疊，多條焊縫交匯處剛性大，結構翹曲嚴重會加大焊縫內(nèi)應力； 結構多次過熱，材料性能下降，應避

15、免措施有三個： 加輔助結構； 切除部分； 焊縫錯開59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5.3 焊縫根部優(yōu)先受壓60 鉚接式結構通常用襯板搭接形式，焊縫多，費材料，造價高，且導致力流轉折，提高了焊縫處的應力水平5.4 避免鉚接式結構615.5 避免尖角避免尖角，焊接處尖角定位困難，且尖角熱容體太小，尖角易被熔化625.6 便于焊接前后的處理操作和檢測準則結構的設計便于焊接前、后的處理、焊接的操作和檢測。1、足夠大的操作空間；2、焊接時易于定位，易于操作，電極不會和周圍的板粘結

16、；3、焊接后便于檢查；63645.7 對接焊縫強度大及動載荷設計準則對接焊縫強度較大，尤其動載荷時優(yōu)先采用65焊接時的熱變形在冷卻后不能完全消除，產(chǎn)生殘余變形，引起熱應力。解決措施： 熱處理工藝降低熱應力；1. 降低焊接區(qū)周圍的剛性，從根本上減少內(nèi)應力的產(chǎn)生。5.8 焊接區(qū)柔性準則665.9 最少的焊接 最好的焊接是最少的焊接，減少焊縫的數(shù)量，減少焊縫的長度。 焊接的強度總會低于母材 焊接過程的熱應力總會對材料特性有影響。675.10 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0.22%68前處理、后處理工藝5.11 前處理、后處理工藝69焊縫受載形式利于焊接工藝的進行5.12

17、焊縫受載形式利于焊接工藝準則706.1 冗余法則6.2 零流準則 6.3 可靠的工作原理準則 6.4 裕度準則 6.5 安全閥準則 6.6 簡單準則第六章：可靠性設計準則716.1 冗余法則冗余法則重復設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)境因素的失效；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，可避免在某一失效因素下，兩個器件不會同時失效。726.2 零流準則零流準則 在需要外部構件執(zhí)行某項功能時，讓它不依賴或盡量少依賴外部條件，

18、從而減少可能阻礙其執(zhí)行功能的外在因素。736.3 可靠的工作原理準則可靠的工作原理準則 機械優(yōu)于電氣、電磁、液壓系統(tǒng)，工作性能較可靠； 形狀聯(lián)結方式比力聯(lián)接方式可靠，外界因素難改變機械構件的幾何形狀，但容易改變其受力狀態(tài)。746.4 裕度準則裕度準則 安全系數(shù)方法，通常加大構件尺寸，工程上很多因素自身并無一個絕對的數(shù)值，而是一個分布范圍，裕度設計是解決問題的根本。 斷裂破壞、熱應力破壞等因材料特性引起的問題，在構件尺寸上加強裕度設計無效756.5 安全閥準則安全閥準則 有意安置一個薄弱點，丟卒保帥安全閥、保險絲766.6 簡單準則簡單準則 最少數(shù)量、最簡形狀、最少工藝步驟、最簡加工裝配工藝、最

19、普通材料、最簡工具、最簡拆卸步驟 結合零部件特點，設定量化評估指標77第七章：力學原理設計準則第七章：力學原理設計準則7.1 強度計算和試驗準則 7.2 均勻受載準則 7.3 力流路徑最短準則 7.4 減低缺口效應準則 7.5 變形協(xié)調(diào)準則 7.6 等強度準則 7.7 附加力自平衡準則 7.8 空心截面準則 7.9 受扭截面凸形封閉準則 7.10 最佳著力點準則 7.11 受沖擊載荷結構柔性準則 7.12 避免長壓桿失穩(wěn)準則 7.13 熱變形自由準則787.1 強度計算和試驗準則強度計算和試驗準則 對承受較大負載或扭矩的鈑金位置，強度須經(jīng)過計算，并安全合格； 必要時須有試驗報告和數(shù)據(jù)。797.

20、2 均勻受載準則均勻受載準則 通過構件設計，使受力載荷分布均勻，載荷不集中可以保證同等條件下，承受的應力成倍增加。 連續(xù)性和載荷均勻分布的設計可以實現(xiàn)。80817.3 力流路徑最短準則力流路徑最短準則 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。 盡量保證力流線路的直線狀態(tài)，這時力流路徑最短82837.4 減低缺口效應準則減低缺口效應準則 缺口效應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，應力急劇集中上升。解決措施： 避免截面突變的設計，尤其是避免力流截面急劇變小；

21、 降低缺口附近的材料鋼度； 加預壓力應力； 避免力流突然轉彎 孔、槽、螺紋、臺肩等缺口處易發(fā)生；判定標準是界面尺寸變化的急劇程度；84857.5 變形協(xié)調(diào)準則變形協(xié)調(diào)準則 在力的傳遞中，構件會發(fā)生變形，變形不對稱、接觸面變形不匹配等都會引起走偏、應力集中等問題；解決措施： 在接觸面處，降低構件在力流方向上的剛度，以便減少對另一構件變形的阻礙，使變形同步； 如：軸承的軸固定架、天車的導軌867.6 等強度準則等強度準則 構件局部的應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877.7 附加力自平衡準則附加力自平衡準則 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

22、平衡或抵消的方法解決。解決措施： 平衡件；1. 對稱安置。88897.8 空心截面準則空心截面準則 彎曲和扭轉應力在橫截面越遠離中心越大，橫截面中心很小，同等材料截面積情況下，空心的結構有更好的強度和剛度。 空心也可以通過其他形式實現(xiàn)，不一定就得是圓管形；1. 空心結構的壁厚不能太薄，否則發(fā)生局部皺折而喪失承載能力90917.9 7.9 受扭截面凸形受扭截面凸形封閉準則封閉準則 受扭轉作用的薄壁構件的截面避免開口形狀，抵抗剪切變形的能力低，扭轉剛度就低。927.10 最佳著力點準則最佳著力點準則 力矢量經(jīng)過橫截面扭轉中心，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

23、，降低應力水平。937.11 受沖擊載荷結構柔性準則受沖擊載荷結構柔性準則 在有沖擊載荷的情況下，加大其柔性，避免沖擊，但快速響應特性會下降。柔性準則的措施： 增加等截面桿的長度； 避免截面突變； 安裝緩沖器；1. 選用彈性模量小的材料。94957.12 避免長壓桿失穩(wěn)準則避免長壓桿失穩(wěn)準則 對金屬構件，壓應力是拉應力的多倍，但壓狀態(tài)下，失穩(wěn)破壞會破壞強度，設計上應避免。注意檢查是否有細長桿受壓結構。改進措施有：加大截面慣性矩；減小壓桿長度；加強支撐約束性；截面形狀與約束方式的最優(yōu)組合；合理選材 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。967.

24、13 熱變形自由準則熱變形自由準則使結構因為受熱的變形自由。具體措施： 留有熱變形的間隔 加膨脹節(jié)1. 或將管道做成彎的。97第八章：便于切削設計準則第八章：便于切削設計準則8.1 便于退刀準則 8.2 最小加工量準則 8.3 可靠夾緊準則 8.4 一次夾緊成形準則 8.5 便利切削準則 8.6 減少缺口效應準則 8.7 避免斜面開孔準則 8.8 貫通空優(yōu)先準則 8.9 孔周邊條件相近準則988.1 8.1 便于退刀準則便于退刀準則 受扭轉作用的薄壁構件的截面避免開口形狀，抵抗剪切變形的能力低，扭轉剛度就低。998.2 8.2 最小加工量準則最小加工量準則 選擇合適毛坯，使毛坯接近構件形狀；

25、分解構件，使單一復雜構件拆成多個標準毛坯形狀簡單構件； 平緩過渡； 減小行程1008.3 可靠夾緊準則可靠夾緊準則 加工過程要有夾持面，否則會單獨需要設計工裝、難以加工、加工過程夾持不牢容易飛出傷人1018.4 一次夾緊成形準則一次夾緊成形準則 一次夾緊就可以加工到位；中間更換夾持部位，加工配合精度難以保證 切削件尺寸單向變化1028.5 便利切削準則便利切削準則 形狀簡單，比如圓柱體較容易加工； 內(nèi)外有別，避免結構內(nèi)部加工鍵槽和高精度配合，對內(nèi)孔和外壁的倒角、棱等采取不一樣的設計要求，因為加工難度不一樣。1038.6 8.6 減少缺口效應減少缺口效應準則準則 不同截面間平緩過渡； 減低缺口周

26、圍剛度； 避免尖銳棱邊。1048.7 避免斜面開孔準則避免斜面開孔準則 斜面上鉆孔，鉆頭不好定位。1058.8 貫通孔優(yōu)先準則貫通孔優(yōu)先準則 貫通孔使刀臂兩端平衡成為可能，盲孔只能是懸臂支撐，刀具易發(fā)生變形，產(chǎn)生加工誤差。1068.9 8.9 孔周邊條件相近準則孔周邊條件相近準則 孔周邊的約束條件要求基本相同。約束條件包括材料的彈性、構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，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107108第九章：熱應力設計準則第九章：熱應力設計準則9.1 問題點明確準則 9.2 知識點明確準則 9.3 減法結構準則 9.4 加法結

27、構準則 9.5 方向調(diào)節(jié)原則 9.6 消除溫度差準則 9.7 自由膨脹準則 9.8 柔性準則1099.1 問題點明確準則問題點明確準則 找出熱脹冷縮導致功能誤差的設計點； 溫度變化大條件下，材料發(fā)生功能變化的設計點； 同一機構不同部件間，溫度不同致熱變形不同步的設計點；舉例： 鐘表的表針； 直管道連接溫差較大，驟冷驟熱導致的膨脹收縮；1109.2 知識點明確準則知識點明確準則 材料熱脹冷縮導致的功能性障礙； 各材料的熱膨脹系數(shù)不同導致的配合問題和功能障礙； 熱變形受到阻礙時構件內(nèi)部產(chǎn)生的熱應力； 累積變形量和構件的尺寸成正比。1119.3 減法結構準則減法結構準則 單一構件的熱膨脹必然存在，通

28、過組合構件，讓各構件的熱膨脹互相抵消。1129.4 加法結構準則加法結構準則 對相對熱變形不同導致的結構配合問題，通過增加中間過渡結構，將其中一個構建分解為兩個不同膨脹系數(shù)材料的構件，使組合膨脹效果與另一配合構件的膨脹效果一致。1139.5 方向調(diào)節(jié)原則方向調(diào)節(jié)原則 通過結構設計，將膨脹方向轉移到非配合面上去1149.6 消除溫度差準則消除溫度差準則 相同材料的兩構件，因為溫度不同，導致膨脹程度不一樣，出現(xiàn)熱變形。 解決措施：使有關構件的熱傳遞邊界條件盡量相近或相同1159.7 自由膨脹準則自由膨脹準則 熱膨脹如果被阻礙，熱應力的破壞性很強，在設計上要讓膨脹應力有充分的釋放空間。1169.8

29、柔性準則柔性準則 兩構件熱變形不能消除時，加大構件的柔性減少熱應力。比如用軟管、橡膠材料、將熱應力的直線方向轉變成曲線方向等。117第十章：塑膠件設計準則第十章：塑膠件設計準則10.1 零件配合無變形過應力準則10.2 避免翹曲準則 10.3 細長筋受拉準則 10.4 避免內(nèi)切準則 10.5 避免尖銳棱角準則 10.6 鑄塑構件避免局部材料堆積 10.7 避免局部表面倒塌準則 10.8 避免公差精度準則 10.9 非各向同性準則 10.10 粘合面剪切力原則 10.11 螺栓帶襯板準則 10.12 最小壁厚準則 10.13 避免局部材料堆積準則11810.1 零件配合無變形過應力準則零件配合無

30、變形過應力準則 與其他零件配合無有變形；與其他零件配合是否松或者緊11910.2 避免翹曲準則避免翹曲準則 一般是不均勻冷卻引起。原因： 材料分布不均勻； 散熱邊界條件不均勻； 結構不對稱。措施： 在不可避免不均勻情況出現(xiàn)時，兩不同壁厚間設置緩慢過渡段； 大平板結構均勻，散熱不均勻，外快內(nèi)慢；1. 帶拐角構件內(nèi)外散熱不均勻12012110.3 細長筋受拉準則細長筋受拉準則 塑料件優(yōu)先受拉（塑料的彈性模量低，細長結構易出現(xiàn)失穩(wěn)問題） 和鑄件優(yōu)先受壓準則相反（鑄件內(nèi)部缺陷的裂紋是主要破壞原因） 細長筋拉應力12210.4 避免內(nèi)切準則避免內(nèi)切準則 有內(nèi)切的結構無法直接脫模，模具復雜，容易產(chǎn)生廢品。

31、12310.5 10.5 避免尖銳棱角準則避免尖銳棱角準則 兩個交界面處會產(chǎn)生棱角，幾何形狀不連續(xù)，有嚴重的應力集中，容易損壞，尤其是有交變應力作用時，可用倒角和平滑結構過渡段代替。棱角不可避免時，減少棱角附近的剛度來減少應力集中12410.6 10.6 鑄塑構件避鑄塑構件避免局部材料堆積免局部材料堆積 構件壁厚不同，冷卻速率不同，易變形、空洞、冷卻時間長、費材料。這個特性同鑄件，尤其是兩個厚度不同的界面接縫處。 對既需要剛度、強度，又要避免局部材料堆積的地方用加強筋的設計方法12510.7 避免局部表面倒塌準則避免局部表面倒塌準則 冷卻不均勻或塑料熔液入模不到位導致，冷卻不均勻原因為局部材料

32、堆積或壁厚過大。 塑料平板設加強筋，平板上筋的對面一側容易倒塌； 大壁厚容易產(chǎn)生空洞； 螺栓處構件受力變形，可加壁厚或縮短螺栓12612710.8 10.8 避免公差精度避免公差精度準則準則 塑料構件彈性模量小，公差精度低于金屬構件很多，所以須避免大尺寸小公差的設計。措施： 將配合面尺寸縮??； 同一公差要求部分放入同一半的模具中；1. 利用塑料易變形的特點，低公差結構設計滿足高配合精度要求。12810.9 非各向同性準則非各向同性準則 塑料與金屬不同，纖維方向和受力方向一致，纖維方向和澆鑄的流動方向一致。12910.10 10.10 粘合面剪切力粘合面剪切力原則原則 塑料件經(jīng)常粘接，粘接處受剪

33、切力，避免撕扯力13010.11 10.11 螺栓帶襯板準則螺栓帶襯板準則 塑料件的螺栓連接一定要帶襯板，塑料承受力有限易變形13110.12 最小壁厚準則最小壁厚準則 壁厚盡可能小 大的實體結構盡量用空腔結構代換，省材料，壁厚處易積累氣泡導致構件質量缺陷， 大平面構件需要加強剛度可采取加筋、設凹槽、平面設計成拱形等途徑，而不是加大壁厚13210.13 10.13 避免局部材料避免局部材料堆積準則堆積準則 鑄件中切忌材料的堆積，尤其是兩個厚度不同的界面接縫處。 構件壁厚不同，冷卻速率不同，易產(chǎn)生鑄造應力、變形、空洞和裂紋13311.1 結構布局重心居中準則 11.2 兼顧產(chǎn)品系列準則11.3

34、銷售價格和預期成本； 11.4 年度、月度批量；11.5 銷售賣點預設計準則； 11.6 配套人員技能與公司薪酬匹配準則 11.7 同類產(chǎn)品缺陷清晰準則 11.8 用戶環(huán)境明確準則 11.9 隱含環(huán)境條件明確準則 11.10 環(huán)境條件變化率明確準則 11.11 環(huán)境材料匹配準則 11.12 非傳動機構優(yōu)先準則 11.13 復雜結構功能分解準則 11.14 功能合并準則 11.15 等強度準則 第十一章：系統(tǒng)要求設計準則第十一章：系統(tǒng)要求設計準則（續(xù)下頁） 13411.16 裸露邊角倒角準則 11.17 設計公差與加工公差能力匹配準則 11.18 系統(tǒng)接地安全設計準則 11.19 整機包裝要求

35、11.20 整機運輸要求 11.21 整機安裝要求 11.22 配件的現(xiàn)場配套準則11.23 整機的維修級別定義準則 11.24 維修工具、維修設備明確準則 11.25 量化指標考核準則 11.26 部件的維修級別準則 11.27 建立企業(yè)優(yōu)選器件清單11.28 接口規(guī)格一致準則11.29 接口規(guī)格不一致準則11.30 螺紋螺母同材質準則（續(xù)上頁） 13511.1 結構布局重心居中準則結構布局重心居中準則 整機布局對部件的裝配位置和重量有明確的要求 計算結構中心的高度和偏離中心的程度。13611.2 兼顧產(chǎn)品系列準則兼顧產(chǎn)品系列準則 本產(chǎn)品系列包括幾個型號? 型號間的指標和功能差別？ 幾個公用

36、模塊； 繼承已有產(chǎn)品的哪些模塊零件或設計? 哪些模塊或、零件或設計將被后續(xù)產(chǎn)品繼承?13711.3 銷售價格和預期成本銷售價格和預期成本13811.4 年度、月度批量年度、月度批量13911.5 銷售賣點預設計準則銷售賣點預設計準則 確定銷售賣點； 哪些設計細節(jié)和方案支持這些賣點； 與競爭產(chǎn)品的差異點。 14011.6 配套人員技能與公司薪酬匹配準則配套人員技能與公司薪酬匹配準則 對裝配人員、客戶服務人員的技術水平要求與公司同類員工薪酬水平匹配；14111.7 同類產(chǎn)品缺陷清晰準則同類產(chǎn)品缺陷清晰準則 明確了解同類產(chǎn)品的常見故障； 產(chǎn)品的技術方案如何規(guī)避這些故障的措施。14211.8 用戶環(huán)境

37、明確準則用戶環(huán)境明確準則 溫度 濕度 溫變和溫變率 鹽霧 氣壓條件 顛簸搖擺振動 自身重量 受力條件 系統(tǒng)需配套的環(huán)境條件要求14311.9 隱含環(huán)境條件明確準則隱含環(huán)境條件明確準則 對設備自身、配套設備或同環(huán)境下的設備運行時，如果導致實際環(huán)境條件與非工作狀態(tài)預期標準下的氣候環(huán)境有較大差異，須按照最惡劣的條件作為設計要求。14411.10 環(huán)境條件變化率明確準則環(huán)境條件變化率明確準則 設備實際運行條件下，環(huán)境條件變化的變化率是多少？ 變化率對機器性能的影響在設計上的防范措施。14511.11 環(huán)境材料匹配準則環(huán)境材料匹配準則 設備系統(tǒng)與其工作環(huán)境、儲存環(huán)境相接觸的材料沒有電勢差； 有電勢差，但

38、不會產(chǎn)生電解液（見防腐蝕設計規(guī)范）14611.12 非傳動機構優(yōu)先準則非傳動機構優(yōu)先準則 不用或少用傳動、運動裝置的系統(tǒng)設計方案優(yōu)先14711.13 復雜結構功能分解準則復雜結構功能分解準則 確認是否有承擔3個（含）以上功能的結構件，如果有，則予以功能分解，由多部分分別承擔子功能。 如：V形三角帶：纖維繩承擔拉力、橡膠填充承擔擠壓拉伸、包布承擔與輪槽的摩擦力14811.14 功能合并準則功能合并準則 對單一功能的構件，可以將多個功能合并為一個功能。14911.15 等強度準則等強度準則 使各截面的強度相等原理，省材料、減重量、降成本 懸臂支架、階梯軸15011.16 裸露邊角倒角準則裸露邊角倒

39、角準則 機器運行、儲存、加工檢測、安裝、打開機箱調(diào)試維修時，可能露在機器外面的部分，要設計倒角。15111.17 設計公差與加工公差能力匹配準則設計公差與加工公差能力匹配準則 設計要求公差和加工商的加工精度等級能力一致或適度偏高。15211.18 11.18 系統(tǒng)接地系統(tǒng)接地安全設計準則安全設計準則 電氣安全分類I類、II類？ 對接地阻抗值的要求？ 畫出系統(tǒng)接地圖15311.19 整機包裝要求整機包裝要求 外觀、表面精度高要求的機加件，加工后到生產(chǎn)裝配現(xiàn)場的包裝方式是否有要求15411.20 整機運輸要求整機運輸要求 包裝材料不違背用戶地區(qū)的法規(guī)要求； 包裝材料不違背運輸過程環(huán)境和運輸過程儲存

40、環(huán)境的要求； 包裝后的整體尺寸與運輸方式的標準尺寸匹配較佳（船運、航空等）。15511.21 整機安裝要求整機安裝要求 現(xiàn)場安裝沒有需要多于1人才能搬動的零部件，即零部件重量不超過_Kg； 安裝方式不需要1人搬動，同時要對孔等有精度要求的操作、或搬動+螺絲安裝同時進行的操作； 如果必須用工具配合，要求是用戶現(xiàn)場容易配套的輔助搬運設備。15611.22 配件的現(xiàn)場配套準則配件的現(xiàn)場配套準則 易損件、配件、附件等在設備現(xiàn)場附近比較容易采購到(中小規(guī)模企業(yè)適用)，如標準件、管路、卡箍、接頭、螺絲、螺母等15711.23 整機的維修級別定義準則整機的維修級別定義準則維修級別分為三級： 現(xiàn)場級（用戶現(xiàn)場

41、維修） 中繼級（辦事處、代理商處設維修站）1. 本部級（公司總部或區(qū)域的大型維修中心）15811.24 維修工具、維修設備明確準則維修工具、維修設備明確準則 列出用到的安裝輔助設備、工具、工裝、儀器、儀表、零件15911.25 量化指標考核準則量化指標考核準則確定出不同級別的維修場合的量化指標， 禁止用2手+2個工具同時進行的裝配和檢修； 現(xiàn)場工具工裝儀表的數(shù)量不超過_件；1. 現(xiàn)場工具工裝儀器儀表的價值不超過_元人民幣；16011.26 部件的維修級別準則部件的維修級別準則軍品軍標可維修性分級連隊級中繼級基地級民品可維修性分級用戶現(xiàn)場級辦事處級（代理商級）總部級各部件的可維修級別可以不一致1

42、61民品可維修性分級用戶現(xiàn)場級辦事處級（代理商級）總部級維修工具簡單；檢修設備便宜便攜維修配附件現(xiàn)場可以解決維修人員要求低維修人員的情緒需求維修資料運輸包裝拆卸備品備件數(shù)量16211.27 建立企業(yè)優(yōu)選器件清單建立企業(yè)優(yōu)選器件清單16311.28 接口規(guī)格一致準則接口規(guī)格一致準則 相同接口規(guī)范的接口件應統(tǒng)一成一種規(guī)格； 不同接口規(guī)范的接口件禁止用同一種規(guī)格； 但對有公母頭區(qū)別的接插件，可以靠分別用公、母頭的同規(guī)格接插件區(qū)分。16411.29 接口規(guī)格不一致準則接口規(guī)格不一致準則16511.30 螺紋螺母同材質準則螺紋螺母同材質準則 螺母與螺紋使用相同的材料，避免膨脹系數(shù)不同和腐蝕的發(fā)生。包括接

43、插件固定、結構間的鉚接等。16612.1 可活動部件預防準則 12.2 運動部件防護和標識準則12.3 運動部件磨損儲存腐蝕SFC分析準則12.4 磨損后的運動部件安全設計準則12.5 最大活動范圍受控準則 12.6 運動部件裝配專用工裝夾具準則第十二章：運動部件設計準則第十二章：運動部件設計準則16712.1 可活動部件預防準則可活動部件預防準則 多次運轉后容易脫落和卡死，須有措施： 防脫落措施，使活動部件僅僅松脫但仍能維持運動功能；1. 即使運動部件脫落，也不會脫落或飛出16812.2 運動部件防護和標識準則運動部件防護和標識準則 裝好的風扇有防護件，手指不能伸入，拆卸防護件必須使用工具

44、運動部件有防護，實際限制不能加防護措施，則須有清晰的圖示警示標志。 磨損后的運動部件無安全風險，且磨損易于檢查。16912.3 運動部件磨損儲存腐蝕運動部件磨損儲存腐蝕SFC分析準則分析準則 分析運動部件因為長期使用磨損、長期儲存腐蝕而引起的單一故障后果，并有針對性預防措施。17012.4 磨損后的運動部件安全設計準則磨損后的運動部件安全設計準則 磨損后的運動部件無安全風險，且磨損易于檢查。17112.5 最大活動范圍受控準則 運動部件的活動范圍有嚴密的理論推導，活動位置已量化； 如果有故障發(fā)生，有設計措施保證活動部件不會超出設計范圍。17212.6 運動部件裝配專用工裝夾具準則運動部件裝配專

45、用工裝夾具準則 運動部件裝配應有專用的工裝夾具以滿足定位精度要求。17313.1 軸向靜定準則 13.2 固定軸承軸向能雙向受力準則 13.3 固定軸承四面定位準則13.4 松弛軸承至少一圈定位準則13.5 受變載軸承圈固定準則13.6 可分離軸承的配合固定準則13.7 可分離軸承的調(diào)隙準則13.8 便利安裝拆裝準則13.9 滾動軸承滑動軸承不混用準則13.10 保障軸向定位可靠準則13.11 過渡配合準則13.12 避免雙重配合準則第十三章：軸支撐設計準則第十三章：軸支撐設計準則17413.1 軸向靜定準則軸向靜定準則 軸在軸向上不能有剛性位移（靜不定），也不能有阻礙自由伸縮的多余約束（超靜

46、定）。三種方案： 固定松弛支撐方式； 單側止推支撐方式；1. 單側止推游動支撐方式17513.2 固定軸承軸向能雙向受力準則固定軸承軸向能雙向受力準則 確認是否屬于固定松弛支撐結構？ 如果是，固定的軸承必須軸向雙向固定并能受力，即使無軸向載荷也如此。軸承安裝會有誤差，導致產(chǎn)生軸向力。17613.3 固定軸承四面定位準則固定軸承四面定位準則17717813.4 松弛軸承至少一圈定位準則松弛軸承至少一圈定位準則17913.5 受變載軸承圈固定準則受變載軸承圈固定準則不合理支承結構合理支承結構18013.6 可分離軸承的配合固定準則可分離軸承的配合固定準則不合理支承結構合理支承結構18113.7 可

47、分離軸承的調(diào)隙準則可分離軸承的調(diào)隙準則18213.8 便利安裝拆裝準則便利安裝拆裝準則18313.9 滾動軸承滑動軸承不混用準則滾動軸承滑動軸承不混用準則 滾動軸承和滑動軸承各有特點，在同一支承軸上不可混用。 滑動軸承比滾動軸承磨損大，在同一根支撐軸上同時使用磨損程度不同的軸承，則載荷集中在磨損小的軸承上，滾動軸承容易因超載而失效。18413.10 保障軸向定位可靠準則保障軸向定位可靠準則18513.11 過渡配合準則過渡配合準則不合理結構 合理結構18613.12 避免雙重配合準則避免雙重配合準則 不要讓一個零件的加工精度在幾個面上都很高，或者配合精度要求很高。加工難于實現(xiàn)。18714.1

48、最小壁厚準則 14.2 筋長方向柔性準則 14.3 避免局部材料堆積準則 14.4 良好的受力狀態(tài)準則 14.5 便利模具制作準則 14.6 脫模方便準則 14.7 流動暢通準則 14.8 便于排氣準則 14.9 清除表皮方便準則 14.10 便于切削加工準則第十四章：鑄件設計準則第十四章：鑄件設計準則18814.1 最小壁厚準則最小壁厚準則 壁厚盡可能小 大的實體結構盡量用空腔結構代換，省材料，壁厚處易積累氣泡導致構件質量缺陷， 大平面構件需要加強剛度可采取加筋、設凹槽、平面設計成拱形等途徑，而不是加大壁厚 鑄件壁厚不能小于其極小值，參見“流動暢通法則”18914.2 14.2 筋長方向柔性

49、準則筋長方向柔性準則 為避免冷卻過程中因收縮不一致產(chǎn)生內(nèi)應力和裂紋，宜提高筋在其長度方向的柔性; 避免直長筋，直長筋在長度方向剛度大，不利于自由變形，易引起內(nèi)應力和變形具體措施： 蜂窩狀加強筋； 斜彎加強筋； 加強筋錯位； 加強筋切斷。19014.3 避免局部材料堆積準則避免局部材料堆積準則 鑄件忌材料堆積，尤其是厚度不同界面接縫處。構件壁厚不同，冷卻速率不同，易產(chǎn)生鑄造應力、變形、空洞和裂紋。19114.4 14.4 良好的受力狀態(tài)良好的受力狀態(tài)準則準則減低應力和變形量，力流路徑最短，鑄件優(yōu)先受壓避免拉應力；局部加強19214.5 便利模具制作準則便利模具制作準則 結構形狀簡單化，優(yōu)先圓形、

50、圓柱形、錐形，柱面比平面好加工； 避免隱蔽； 圓角尺寸統(tǒng)一，優(yōu)先采取對稱形狀； 少用模芯； 分解復合結構。19319414.6 脫模方便準則脫模方便準則脫模困難會導致廢品率上升。措施： 預留拔模斜度； 分界面位于最大膨脹表面；1. 避免內(nèi)切結構。19514.7 流動暢通準則流動暢通準則 鑄件液體原料流通不暢會產(chǎn)生空穴。解決措施： 足夠大的流道橫截面，流道橫截面不得小于其最小值，最小壁厚的確定取決于構件的公稱尺寸和材料，依據(jù)相關標準； 流道逐漸變小，避免上游橫截面小于下游橫截面；1. 流道留坡度，借助重力作用，加強流動動力。19614.8 便于排氣準則便于排氣準則 氣泡導致廢品和特性下降，水平流

51、道容易氣泡殘留；封閉空腔須留排氣孔19714.9 清除表皮方便準則清除表皮方便準則 表皮清除是費時工序，盡量不留通孔； 對不能避免的地方，留足夠大的孔。19814.10 14.10 便于切削加工準則便于切削加工準則 減少切削加工量； 留足夠的加工余量； 鉆孔面水平； 留有凸臺； 便于夾緊后切削19915.1 預留裝配活動空間準則15.2 防呆設計15.3 一道工序只操作一個活動零件準則15.4 裝配累積誤差受控準則 15.5 密封圈裝配過程光滑過渡準則 15.6 清洗烘干排液便利準則 15.7 加工過程表面要求 15.8 標準工具準則 15.9 便于運送的原則 15.10 便于方位識別的準則 15.11 方便抓取準則 15.12 方便定位準則 15.13 簡化運動準則 15.14 方便接近準則 15.15 避免同時入軌準則 15.16 一體化準則 15.17 簡單連接件準則 15.18