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一、提高強度和剛度的結構設計# N. d; g5 c! G4 W( H2 g; }0 v l: X9 D
1.避免受力點與支持點距離太遠
# p0 v) n/ m1 S! V- o7 B9 Q+ |: O2.避免懸臂結構或減小懸臂長度
1 _+ K t1 ` _' ^/ A* ^3.勿忽略工作載荷可以產生的有利作用
0 b( m6 o3 B1 \" z- Q' S% w: N2 W4.受振動載荷的零件避免用摩擦傳力
( B7 e5 L) X' t) F" K0 Q; g5.避免機構中的不平衡力
& v, i5 O9 R8 b x' Q9 m* T6.避免只考慮單一的傳力途徑
# F( l7 [/ P' @* K% l7.不應忽略在工作時零件變形對于受力分布的影響8 c9 v) p$ ]9 n; E
8.避免鑄鐵件受大的拉伸應力;0 o) Q9 W8 {/ t& }0 v; N
9.避免細桿受彎曲應力& k3 H% Z# F" m# S
10.受沖擊載荷零件避免剛度過大
! D& c2 I7 H( A* V1 z3 I11.受變應力零件避免表面過于粗糙或有劃痕
- }; v+ Q. P5 q: l" e! d/ [- o12.受變應力零件表面應避免有殘余拉應力2 J5 k! s- f; K% d
13.受變載荷零件應避免或減小應力集中
7 [+ s' l8 G& _( z14.避免影響強度的局部結構相距太近, Y7 y' j0 C! k4 }0 i* i; e) a# O
15.避免預變形與工作負載產生的變形方向相同( i- x8 e; M4 {$ j) t2 B, e
16.鋼絲繩的滑輪與卷筒直徑不能太小4 D' u" r6 c B) Z
17.避免鋼絲繩彎曲次數太多，特別注意避免反復彎曲) p1 e8 s6 `8 w
18.起重時鋼絲繩與卷筒聯接處要留有余量
V& ?1 A7 I+ u" {( b19.可以不傳力的中間零件應盡量避免受力
6 x! f% v& n& B20.盡量避免安裝時軸線不對中產生的附加力; q$ w2 B5 W. ^: d
21.盡量減小作用在地基上的力; w) U+ p. _/ k* h
二、提高耐磨性的結構設計8 J U/ N+ o2 d6 v; a1 N9 z' j$ A
1.避免相同材料配成滑動摩擦副
9 E# A3 D6 g) ]* E7 G j4 W2.避免白合金耐磨層厚度太大
4 S6 _: y6 {. L$ L' L" u7 Z3.避免為提高零件表面耐磨性能而提高對整個零件的要求, s6 X3 I8 [! g' m' ^
4.避免大零件局部磨損而導致整個零件報廢
( ^: P5 G) O& \0 `3 O0 ^9 C; }5.用白合金作軸承襯時，應注意軸瓦材料的選擇和軸瓦結構設計' _ v% l n3 Z
6.潤滑劑供應充分，布滿工作面0 w- Y7 x' Y0 h
7.潤滑油箱不能太小3 t4 H" q! Q1 ~4 p; R( G
8.勿使過濾器濾掉潤滑劑中的添加劑- Y3 H: j# Y6 p" p# r. e& _% [+ }' M
9.滑動軸承的油溝尺寸、位置、形狀應合理% {- A: D: E" m# `
10.滾動軸承中加入潤滑脂量不宜過多) S+ Q: `- X3 o F' e5 l1 l
11.對于零件的易磨損表面增加一定的磨損裕量9 y8 u0 N+ ^" W5 E" k* j* S' o# ?
12.注意零件磨損后的調整- E; u5 u* Y- j6 b# }
13.同一接觸面上各點之間的速度、壓力差應該小5 b1 X+ u4 d0 P* J6 X$ X/ T& o* e
14.采用防塵裝置防止磨粒磨損
* ~* }+ \9 r' d0 m! ?. q15.避免形成階梯磨損
2 \; ]& b' o: |' F9 o$ W5 k16.滑動軸承不能用接觸式油封1 g4 v h1 l. [) c \2 Y; M
17.對易磨損部分應予以保護' _$ @ I, g2 W
18.對易磨損件可以采用自動補償磨損的結構
! D8 u' S1 q8 n+ n5 b& C三、提高精度的結構設計9 R* z! K; b( a
1.盡量不采用不符合阿貝原則的結構方案% \4 o3 |; c" l' X; c4 R
2.避免磨損量產生誤差的互相疊加
' l) l& b- ^. Q2 f5 @3.避免加工誤差與磨損量互相疊加
+ t5 Z4 l l8 g4.導軌的驅動力作用點，應作用在兩導軌摩擦力的壓力中心上，使兩條導軌摩擦力產生的力矩互相平衡. J/ H" u3 c) Y6 P
5.對于要求精度較高的導軌，不宜用少量滾珠支持
0 q! |, N9 g" x. B6.要求運動精度的減速傳動鏈中，最后一級傳動比應該取最大值
& N1 ], f, M6 F$ f9 a7 A6 O6 Z7.測量用螺旋的螺母扣數不宜太少6 d# B1 ?- W( J: L1 |
8.必須嚴格限制螺旋軸承的軸向竄動
1 }, b* t, n+ n- O9.避免軸承精度的不合理搭配 Y: ^$ O" @% p1 O
10.避免軸承徑向振擺的不合理配置
; G# F- @' E/ |/ @, v11.避免緊定螺釘影響滾動導軌的精度1 V! j/ G2 r X# W) y
12.當推桿與導路之間間隙太大時，宜采用正弦機構，不宜采用正切機構
5 y) n) `8 H8 ^5 D13.正弦機構精度比正切機構高3 ~2 K5 u/ X! z3 _8 L
四、考慮人機學的結構設計問題& X- k$ u8 Z) ~+ u5 o" b0 z3 S
1.合理選定操作姿勢7 x- M2 w1 {) T, p4 d
2.設備的工作臺高度與人體尺寸比例應采用合理數值) h( h* [& t n: _
3.合理安置調整環節以加強設備的適用性
% l R2 S- V: d/ d4.機械的操縱、控制與顯示裝置應安排在操作者面前最合理的位置" x( u! z1 ^) N+ U
5.顯示裝置采用合理的形式
, O4 B' d* g- J' ]; U1 {/ X% J6.儀表盤上的刻字應清楚易讀
1 a6 D, W5 y) M# t# G3 [7.旋鈕大小、形狀要合理
+ Q( w( p% z, W) f0 A) k# J8.按鍵應便于操作. C! N% Y Y3 z, a: K' d
9.操作手柄所需的力和手的活動范圍不宜過大
5 @, H! G: S% r8 F, ?10.手柄形狀便于操作與發力
$ Q- O, m5 D7 c% H; w11.合理設計坐椅的尺寸和形狀
3 ~* `: I) b8 C; Z @12.合理設計坐椅的材料和彈性1 {6 W- S0 _ Y* u
13.不得在工作環境有過大的噪聲
5 k8 u- X8 X7 l0 K. J6 X14.操作場地光照度不得太低
8 y$ [' B. a$ b2 h4 _: ^. I5 q五、發熱、腐蝕、噪聲等問題的結構設計
F" M0 W9 `" [4 H0 J1.避免采用低效率的機械結構- | p) [6 x1 j: j; x! y4 c+ c6 e
2.潤滑油箱尺寸應足夠大
9 t# x. t0 r9 N& U6 g' i3.分流系統的返回流體要經過冷卻
: E# d9 F# N, T) a/ Q4.避免高壓容器、管道等在烈日下曝曬
( o7 j2 l8 s: b2 N7 R8 H( w* N1 N: a5.零件暴露在高溫下的部分忌用橡膠，聚乙烯塑料等制造
8 L* ]/ u2 E4 @, S) `6.精密機械的箱體零件內部不宜安排油箱，以免產生熱變形; `* Y+ C$ d5 {& A
7.對較長的機械零部件，要考慮因溫度變化產生尺寸變化時，能自由變形, D. Q. l5 P4 l- Y, t2 s. A
8.淬硬材料工作溫度不能過高9 x. a% a' J1 m
9.避免高壓閥放氣導致的濕氣凝結
% A4 N5 J2 O3 {+ ]& j) y10.熱膨脹大的箱體可以在中心支持: K3 S5 U f) p$ ]+ ]
11.用螺栓聯接的凸緣作為管道的聯接，當一面受日光照射時由于兩面溫度及伸長不同，產生彎曲
- m0 B6 k5 r9 f9 O' ?6 L) C12.與腐蝕性介質接觸的結構應避免有狹縫
, m6 ~: w& b2 M- U7 `) X7 b8 M8 L13.容器內的液體應能排除干凈8 k* F7 o6 q2 T+ Z( W
14.注意避免軸與輪轂的接觸面產生機械化學磨損（微動磨損）
! Q1 B0 D0 o% m15.避免易腐蝕的螺釘結構6 ?' F+ t8 T ~; } z
16.鋼管與銅管聯接時，易產生電化學腐蝕，可安排一段管定期更換0 {9 r$ O9 O, ~9 f( h, A; c
17.避免采用易被腐蝕的結構0 |7 ]) z, q+ ^0 \
18.注意避免熱交換器管道的沖擊微動磨損
0 P4 Z: T4 ^' ], r! x19.減少或避免運動部件的沖擊和碰撞，以減小噪聲$ }# R9 S9 J+ E
20.高速轉子必須進行平衡
* A7 ~1 Q' }; q$ j7 ?. Y! m" m4 ?21.受沖擊零件質量不應太小 S. }8 U1 s3 x; U
22.為吸收振動，零件應該有較強的阻尼性+ r' h! t5 v- W; H, ?+ Y, x7 E
六、鑄造結構設計3 } c0 O- s$ X/ ~5 N4 F/ s
1.分型面力求簡單2 P7 H: H% K, ~7 c# ?5 p
2.鑄件表面避免內凹
( o0 N8 l) z0 g7 |# G$ V' M3.表面凸臺盡量集中
3 @& e& l8 R# Q4.大型鑄件外表面不應有小的凸出部分
5 o: o. a' z. G+ i+ I% \) J7 j/ I5.改進妨礙起模的結構
( w; ~( n: `# U' U8 i. J0 j6.避免較大又較薄的水平面2 G/ ~8 W9 T: @3 E' O' }# R! P
7.避免采用產生較大內應力的形狀
7 I. @2 t5 F# K, o2 M1 r8.防止合型偏差對外觀造成不利影響
% _; o0 M. d9 E: R: P. F: e, H; B( g9.采用易于脫芯的結構
$ N: K. T6 ?- q/ g# ~$ V10.分型面要盡量少
7 M7 D# p: l' U1 Y- U11.鑄件壁厚力求均勻! a0 k) k- A7 r( Y3 q) Y' D
12.用加強肋使壁厚均勻
: [5 V# x+ K- U9 R13.考慮凝固順序設計鑄件壁厚
% F8 }# T7 w% X. I5 J/ @ B14.內壁厚應小于外壁厚
% i" c" R+ G) E! O5 j+ Q$ x15.鑄件壁厚應逐漸過渡
0 {5 D% X) ]6 Y& D16.兩壁相交時夾角不宜太小% J3 Y( u* n% u* W& R3 Y
17.鑄件內腔應使造芯方便& \! v. D$ U7 p! y4 N+ U
18.不用或少用型芯撐; g0 s# m+ v. O, a) N' l- f
19.盡量不用型芯
7 I4 B; B( ^- f2 ?+ A# X( r20.鑄件的孔邊應有凸臺
5 m6 S$ q& U" u! i. I21.鑄件結構應有利于清除芯砂
3 V( j) Q8 n; W22.型芯設計應有助于提高鑄件質量2 h5 w7 F# h4 w5 t2 h. r1 ^
23.鑄件的孔盡可能穿通* ]' D( }4 @0 }, f4 x" w
24.合理布置加強肋' o$ u. c5 o/ J1 k( c1 S
25.保證鑄件自由收縮，避免產生缺陷
( Z/ G9 D2 N3 @& [# F2 U; P26.注意肋的受力
/ B- D7 z6 I+ D: n4 t27.肋的設置要考慮結構穩定性
' G' [7 P3 ~* Z3 l4 H28.去掉不必要的圓角# b8 L. d6 W8 t7 N) M
29.化大為小，化繁為簡/ ^6 h7 V( g3 M
30.注意鑄件合理傳力和支持( K4 J5 A' c$ L% C; K* e
七、鍛造和沖壓件結構設計
6 ^7 R8 P/ J, t) ]; N8 }1 C( b1.自由鍛零件應避免錐形和楔形0 w3 e; L! i- J6 G4 a% P
2.相貫形體力求簡化8 Q' P r b: z: N" ~
3.避免用肋板: K* G+ m# ^7 {* T! v
4.自由鍛件不應設計復雜的凸臺' b9 l3 r2 b1 {8 q
5.自由鍛造的叉形零件內部不應有凸臺
) L' F8 U b) a6 i2 @& w6.模鍛件的分模面尺寸應當是零件的最大尺寸，且分模面應為平面; [3 p% O% F% D! f/ F* j
7.模鍛件形狀應對稱
4 ^4 P! U6 Y, T) \: s8.模鍛件應有適當的圓角半徑
2 I" W3 v' f! H/ n- m9 h9.模鍛件應適于脫模3 P/ h# u' n8 S1 x: v' M% t# p1 c
10.模鍛件形狀應盡量簡單
: s% |: \- b$ m- D7 I* { m11.沖壓件的外形應盡可能對稱* j- X& p! d" F( T
12.零件的局部寬度不宜太窄
8 ^" b4 F* j( s5 ?7 r$ Z13.凸臺和孔的深度和形狀應有一定要求
$ c, H" \. V5 q5 V+ x4 J3 C: V14.沖壓件設計應考慮節料
* T7 A2 _* f& H; {( ^3 v! p15.沖壓件外形應避免大的平面
, E$ K+ w. m1 e E" N s6 b16.彎曲件在彎曲處要避免起皺
2 A4 B5 v( t; Q4 o0 t0 Y17.注意設計斜度: S% s; b- T3 S4 ]
18.防止孔變形
8 f. g& [* r, k4 N19.簡化展開圖9 ]. N1 t# z7 Q; p0 s7 q
20.注意支撐不應太薄
2 B( T; }' m' e( M; K: I" s5 R4 J21.薄板彎曲件在彎曲處要有切口
& F! l6 @) h. A$ O22.壓肋能提高剛度但有方向性
2 j( c+ b$ Q; n9 e5 A' f23.拉延件外形力求簡單. x0 q# G" l3 i2 B$ |% T
24.拉延件的凸邊應均勻- g: Z7 F9 N* m
25.利用切口工藝可以簡化結構2 c8 [+ v- i( ]! ^- E2 P; F4 L6 t0 _
26.沖壓件標注尺寸應考慮沖模磨損$ X# |! [/ S. D. z% t7 ?
27.標注沖壓件尺寸要考慮沖壓過程
7 m* `/ F% D; `八、焊接零件毛坯的結構7 s+ V% U% ^: e1 b9 n. `. I
1.合理設計外形
$ Q4 x$ e* x% u p2.減少邊角料$ q+ L. K: [: t* o
3.采用套料剪裁
" M% s D9 X5 w/ x9 C/ H4 v# b" J$ \4.斷面轉折處不應布置焊縫
: `4 w, x! r j1 D# H3 y) K7 n5.焊件不能不顧自己特點，簡單模仿鑄件. w8 e9 u. t7 O: H/ _
6.截面形狀應有利于減少變形和應力集中- C$ ~9 h, e2 T+ [9 G2 ~
7.正確選擇焊縫位置
: u& k( u; _/ ^8.不要讓焊接影響區相距太近
6 h9 s3 m y& m2 M9.注意焊縫受力
) Y6 Z( C' g' s) M10.焊縫的加強肋布置要合理
8 x" E5 u/ }+ t S6 Y# F! ]# T11.減小焊縫的受力0 z' \; X, m. C4 m
12.減小熱變形+ F. ]) ~' t8 r0 S/ I& z2 r
13.合理利用型材，簡化焊接工藝, b- E/ d3 m# Z) j- q9 L7 X8 B
14.焊縫應避開加工表面
9 N2 L$ J. q' S, j, x$ B! Q" k/ B15.考慮氣體擴散; c) f" ]+ N. {- A4 i6 e) `
16.可以用沖壓件代替加工件
( Y ?) L) b2 C. F% C17.采用板料彎曲件以減少焊縫
& l! Q9 ~' ?4 E( q% w九、機械加工件結構設計
" X% o. K2 h6 T3 g1.注意減小毛坯尺寸
: {2 ?- W" Z/ w6 S8 Y; ~" b+ |, f/ M$ m0 z2.加工面與不加工面不應平齊; k& `& j0 f+ C% I7 O' E' [% f: e
3.減小加工面的長度; ]* d _& F& U" G( z/ u
4.不同加工精度表面要分開
) s) s. q; h E2 g, |5.將形狀復雜的零件改為組合件以便于加工( h/ N8 _$ A6 K7 H! I! r
6.避免不必要的精度要求
8 o; N. d' L% E8 r2 G6 N7.刀具容易進入或退出加工面
1 w6 M' r, u/ r. W( @$ Q8.避免加工封閉式空間
; {: u% K; U" \& l! J* a9.避免刀具不能接近工件
) ^# l, G3 n; U# z8 ^10.不能采用與刀具形狀不適合的零件結構形狀! F" s% ]9 X+ L/ W9 x
11.要考慮到鑄造誤差的影響7 q4 Q4 X! n$ f) g4 a7 U
12.避免多個零件組合加工
/ x% a# n# z% o1 ]0 j7 d7 c- i13.復雜加工表面要設計在外表面而不要設計在內表面上& v: L! K6 T/ V! K% \3 ]
14.避免復雜形狀零件倒角& i/ f! o% c% ]& ~4 W
15.必須避免非圓形零件的止口配合
. Q4 L0 z, g6 Z, E" S16.避免不必要的補充加工8 q$ ]' z- Y4 \4 {$ ^
17.避免無法夾持的零件結構0 k0 V8 t3 {) G7 O+ v# X g( x7 X
18.避免無測量基面的零件結構
. `$ U, `; G# i5 W0 L$ Q/ d19.避免加工中的沖擊和振動
! t* @, R o8 s$ C, e20.避免在斜面上鉆孔
$ J' b. o0 E& K21.通孔的底部不要產生局部未鉆通
$ Z9 v. H7 f5 w22.減少加工同一零件所用刀具數# ~* N# [& ^- N: O( f" D# \! ~) C
23.避免加工中的多次固定( q8 g- \. Q9 }" O; L' \) P
24.注意使零件有一次加工多個零件的可能性& ?* M# a1 s) d
十、熱處理和表面處理件結構設計6 \% q& J! w( ]0 S5 P4 Q* S+ ?
1.避免零件各部分壁厚懸殊 c4 o5 \5 I6 Y' Y9 S9 |; ~9 u
2.要求高硬度的零件（整體淬火處理）尺寸不能太大2 W& Z3 ^7 G& |
3.應避免尖角和突然的尺寸改變$ [7 M \, K D8 A! |% B
4.避免采用不對稱的結構
* R* ~4 Z6 k) A3 |' t: t- {* r4 P5.避免開口形零件淬火
# h( G7 V* L U0 G( v, u+ s( h6.避免淬火零件結構太復雜# n3 c0 I: A- J3 t
7.避免零件剛度過低，產生淬火變形
. p/ c; P6 ~/ x' U3 E5 F" p8.采用局部淬火以減少變形) _: Q' \* Q* R" P5 e5 ]
9.避免孔距零件邊緣太近
, }( Z! I# m& ?+ p: S3 P# v10.高頻淬火齒輪塊兩齒輪間應有一定距離; f+ f2 d$ q% ]7 R/ c: ~
11.電鍍鋼零件表面不可太粗糙+ Q$ v7 `4 L* d: k
12.電鍍的相互配合零件在機械加工時應考慮鍍層厚度* |, u: w r2 A: ]2 V9 ~; s7 J
13.注意電鍍零件反光不適于某些工作條件1 {; j7 O9 K; _, y
十一、考慮裝配和維修的機械結構設計/ q p' D8 O) K7 H
1.拆卸一個零件時避免必須拆下其他零件- e% ^: H+ r3 s! k3 Z; g
2.避免同時裝入兩個配合面" B3 c2 f8 O% @6 x6 q, B/ L
3.要為拆裝零件留有必要的操作空間' F: f! `+ @: d) y3 }. v p- o
4.避免因錯誤安裝而不能正常工作) Y, t3 b2 Y/ k) v% D# z
5.采用特殊結構避免錯誤安裝% G K1 c" |8 o `
6.采用對稱結構簡化裝配工藝9 R* g/ _5 S& Q7 ?' Z) w
7.柔性套安裝時要有引導部分
; D4 @0 ?' G) k! r8.難以看到的相配零件，要有引導部分+ k1 I* I! s% v3 E
9.為了便于用機械手安裝，采用卡扣或內部鎖定結構
, R& U5 U1 I# R8 ?. N10.緊固件頭部應具有平滑直邊，以便拾取* E, @8 q, {: y) v- ~" |+ S
11.零件安裝部位應該有必要的倒角
4 X x& m2 H5 Z6 n0 r. l# ^) _12.自動上料機構供料的零件，應避免纏繞搭接
3 r0 i; }$ Q- r13.簡化裝配運動方式
2 N; c" c" _. N3 j5 g14.對一個機械應合理劃分部件, c* @0 w$ i8 w
15.盡量減少現場裝配工作量1 _+ j: T" z0 ]. D, B2 \
16.盡量采用標準件
) P$ k2 |- o8 U. Q6 y: w: H17.零件在損壞后應易于拆下回收材料# [" p2 S/ q6 g# A9 E+ g9 `
7 {. c6 h6 a; i1 ?2 E
0 h" ?5 d4 S( [0 f& Q: {9 r, g |
發表于 2015-5-13 15:10:35
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