04.22 「收藏」機械設計工程師必懂的二十個設計方向的各種注意事項

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一、提高強度和剛度的結構設計

1.避免受力點與支持點距離太遠

2.避免懸臂結構或減小懸臂長度

3.勿忽略工作載荷可以產生的有利作用

4.受振動載荷的零件避免用摩擦傳力

5.避免機構中的不平衡力

6.避免只考慮單一的傳力途徑

7.不應忽略在工作時零件變形對於受力分佈的影響

8.避免鑄鐵件受大的拉伸應力;

9.避免細杆受彎曲應力

10.受衝擊載荷零件避免剛度過大

11.受變應力零件避免表面過於粗糙或有劃痕

12.受變應力零件表面應避免有殘餘拉應力

13.受變載荷零件應避免或減小應力集中

14.避免影響強度的局部結構相距太近

15.避免預變形與工作負載產生的變形方向相同

16.鋼絲繩的滑輪與捲筒直徑不能太小

17.避免鋼絲繩彎曲次數太多,特別注意避免反覆彎曲

18.起重時鋼絲繩與捲筒聯接處要留有餘量

19.可以不傳力的中間零件應儘量避免受力

20.儘量避免安裝時軸線不對中產生的附加力

21.儘量減小作用在地基上的力

二、提高耐磨性的結構設計

1.避免相同材料配成滑動摩擦副

2.避免白合金耐磨層厚度太大

3.避免為提高零件表面耐磨性能而提高對整個零件的要求

4.避免大零件局部磨損而導致整個零件報廢

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

6.潤滑劑供應充分,佈滿工作面

7.潤滑油箱不能太小

8.勿使過濾器濾掉潤滑劑中的添加劑

9.滑動軸承的油溝尺寸、位置、形狀應合理

10.滾動軸承中加入潤滑脂量不宜過多

三、提高精度的結構設計

1.儘量不採用不符合阿貝原則的結構方案

2.避免磨損量產生誤差的互相疊加

3.避免加工誤差與磨損量互相疊加

4.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

5.對於要求精度較高的導軌,不宜用少量滾珠支持

6.要求運動精度的減速傳動鏈中,最後一級傳動比應該取最大值

7.測量用螺旋的螺母扣數不宜太少

8.必須嚴格限制螺旋軸承的軸向竄動

9.避免軸承精度的不合理搭配

10.避免軸承徑向振擺的不合理配置

四、考慮人機學的結構設計問題

1.合理選定操作姿勢

2.設備的工作臺高度與人體尺寸比例應採用合理數值

3.合理安置調整環節以加強設備的適用性

4.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

5.顯示裝置採用合理的形式

6.儀表盤上的刻字應清楚易讀

7.旋鈕大小、形狀要合理

8.按鍵應便於操作

9.操作手柄所需的力和手的活動範圍不宜過大

10.手柄形狀便於操作與發力

五、發熱、腐蝕、噪聲等問題的結構設計

1.避免採用低效率的機械結構

2.潤滑油箱尺寸應足夠大

3.分流系統的返回流體要經過冷卻

4.避免高壓容器、管道等在烈日下曝曬

5.零件暴露在高溫下的部分忌用橡膠,聚乙烯塑料等製造

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

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

8.淬硬材料工作溫度不能過高

9.避免高壓閥放氣導致的溼氣凝結

10.熱膨脹大的箱體可以在中心支持

六、鑄造結構設計

1.分型面力求簡單

2.鑄件表面避免內凹

3.表面凸臺儘量集中

4.大型鑄件外表面不應有小的凸出部分

5.改進妨礙起模的結構

6.避免較大又較薄的水平面

7.避免採用產生較大內應力的形狀

8.防止合型偏差對外觀造成不利影響

9.採用易於脫芯的結構

10.分型面要儘量少

七、鍛造和衝壓件結構設計

1.自由鍛零件應避免錐形和楔形

2.相貫形體力求簡化

3.避免用肋板

4.自由鍛件不應設計複雜的凸臺

5.自由鍛造的叉形零件內部不應有凸臺

6.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

7.模鍛件形狀應對稱

8.模鍛件應有適當的圓角半徑

9.模鍛件應適於脫模

10.模鍛件形狀應儘量簡單

八、焊接零件毛坯的結構

1.合理設計外形

2.減少邊角料

3.採用套料剪裁

4.斷面轉折處不應佈置焊縫

5.焊件不能不顧自己特點,簡單模仿鑄件

6.截面形狀應有利於減少變形和應力集中

7.正確選擇焊縫位置

8.不要讓焊接影響區相距太近

9.注意焊縫受力

10.焊縫的加強肋佈置要合理

11.減小焊縫的受力

12.減小熱變形

13.合理利用型材,簡化焊接工藝

14.焊縫應避開加工表面

15.考慮氣體擴散

16.可以用衝壓件代替加工件

17.採用板料彎曲件以減少焊縫

九、機械加工件結構設計

1.注意減小毛坯尺寸

2.加工面與不加工面不應平齊

3.減小加工面的長度

4.不同加工精度表面要分開

5.將形狀複雜的零件改為組合件以便於加工

6.避免不必要的精度要求

7.刀具容易進入或退出加工面

8.避免加工封閉式空間

9.避免刀具不能接近工件

10.不能採用與刀具形狀不適合的零件結構形狀

十、熱處理和表面處理件結構設計

1.避免零件各部分壁厚懸殊

2.要求高硬度的零件(整體淬火處理)尺寸不能太大

3.應避免尖角和突然的尺寸改變

4.避免採用不對稱的結構

5.避免開口形零件淬火

6.避免淬火零件結構太複雜

7.避免零件剛度過低,產生淬火變形

8.採用局部淬火以減少變形

9.避免孔距零件邊緣太近

10.高頻淬火齒輪塊兩齒輪間應有一定距離

11.電鍍鋼零件表面不可太粗糙

12.電鍍的相互配合零件在機械加工時應考慮鍍層厚度

13.注意電鍍零件反光不適於某些工作條件

十一、考慮裝配和維修的機械結構設計

1.拆卸一個零件時避免必須拆下其他零件

2.避免同時裝入兩個配合面

3.要為拆裝零件留有必要的操作空間

4.避免因錯誤安裝而不能正常工作

5.採用特殊結構避免錯誤安裝

6.採用對稱結構簡化裝配工藝

7.柔性套安裝時要有引導部分

8.難以看到的相配零件,要有引導部分

9.為了便於用機械手安裝,採用卡扣或內部鎖定結構

10.緊固件頭部應具有平滑直邊,以便拾取

11.零件安裝部位應該有必要的倒角

12.自動上料機構供料的零件,應避免纏繞搭接

13.簡化裝配運動方式

14.對一個機械應合理劃分部件

15.儘量減少現場裝配工作量

16.儘量採用標準件

17.零件在損壞後應易於拆下回收材料

十二、螺紋聯接結構設計

1.對頂螺母高度不同時,不要裝反

2.防松的方法要確實可靠

3.受彎矩的螺桿結構,應儘量減小螺紋受力

4.避免螺桿受彎曲應力

5.用螺紋件定位

6.螺釘應佈置在被聯接件剛度最大的部位

7.避免在擰緊螺母(或螺釘)時,被聯接件產生過大的變形

8.法蘭螺栓不要佈置在正下面

9.側蓋的螺栓間距,應考慮密封性能

10.不要使螺孔穿通,以防止洩漏

11.螺紋孔不應穿通兩個焊接件

12.對深的螺孔,應在零件上設計相應的凸臺

13.高速旋轉體的緊固螺栓的頭部不要伸出

14.螺孔要避免相交

15.避免螺栓穿過有溫差變化的腔室

16.靠近基礎混凝土端部不宜佈置地腳螺栓

17.受剪螺栓釘杆應有較大的接觸長度

18.考慮螺母擰緊時有足夠的扳手空間

19.法蘭結構的螺栓直徑、間距及聯接處厚度要選擇適當

20.要保證螺栓的安裝與拆卸的空間

21.緊定螺釘只能加在不承受載荷的方向上

22.鋁製墊片不宜在電器設備中使用

23.表面有鍍層的螺釘,鍍前加工尺寸應留鍍層裕量

24.螺孔的孔邊要倒角

25.螺桿頂端螺紋有碰傷的危險時,應有圓柱端以保護螺紋

26.用多個沉頭螺釘固定時,各埋頭不可能都貼緊

十三、定位銷、聯接銷結構設計

1.兩定位銷之間距離應儘可能遠

2.對稱結構的零件,定位銷不宜佈置在對稱的位置

3.兩個定位銷不宜佈置在兩個零件上

4.相配零件的銷釘孔要同時加工

5.淬火零件的銷釘孔也應配作

6.定位銷要垂直於接合面

7.必須保證銷釘容易拔出

8.在過盈配合面上不宜裝定位銷

9.對不易觀察的銷釘裝配要採用適當措施

10.安裝定位銷不應使零件拆卸困難

11.用銷釘傳力時要避免產生不平衡力

十四、粘接件結構設計

1.兩圓柱對接時應加套管或內部加附加連接柱

2.改進粘接接頭結構,減少粘接面受力

3.對剝上海夢勰是SOLIDWORKS增值商離力較大部分採用增強措施

4.粘接結構與鑄、焊件有不同特點

5.粘接用於修復時不能簡單地粘合,要加大粘接面積

6.修復重型零件除粘接外,應加波形鍵

7.修復產生裂紋的零件除膠粘外,還應採取其他措施

十五、鍵與花鍵結構設計

1.底部圓角半徑應該夠大

2.平鍵兩側應該有較緊密的配合

3.當一個軸上零件用兩個平鍵時,要求較高的加工精度

4.採用兩個斜鍵時要相距90度~120度

5.用兩個半圓鍵時,應在軸向同一母線上

6.軸上用平鍵分別固定兩個零件時,鍵槽應在同一母線上

7.鍵槽不要開在零件的薄弱部位

8.鍵槽長度不宜開到軸的階梯部位

9.鉤頭斜鍵不宜用於高速

10.一面開鍵槽的長軸容易彎曲

十六、過盈配合結構設計

1.相配零件必須容易裝入

2.過盈配合件應該有明確的定位結構

3.避免同時壓入兩個配合面

4.對過盈配合件應考慮拆卸方便

5.避免同一配合尺寸裝入多個過盈配合件

6.注意工作溫度對過盈配合的影響

7.注意離心力對過盈配合的影響

8.要考慮兩零件用過盈配合裝配後,其他尺寸的變化

9.錐面配合不能用軸肩定位

10.錐面配合的錐度不宜過小

十七、撓性傳動結構設計

1.帶傳動應注意加大小輪包角

2.兩軸處於上下位置的帶輪應使帶的垂度利於加大包角

3.小帶輪直徑不宜過小

4.帶傳動速度不宜太低或太高

5.帶輪中心距不能太小

6.帶傳動中心距要可以調整

7.帶要容易更換

8.帶過寬時帶輪不宜懸臂安裝

9.靠自重張緊的帶傳動,當自重不夠時要加輔助裝置

10.注意兩軸平行度和帶輪中心位置

十八、齒輪傳動結構設計

1.齒輪佈置應考慮有利於軸和軸承受力

2.人字齒輪的兩方向齒結合點(A)應先進入齧合

3.齒輪直徑較小時應作成齒輪軸

4.齒輪根圓直徑可以小於軸直徑

5.小齒輪寬度要大於大齒輪寬度

6.齒輪塊要考慮加工齒輪時刀具切出的距離

7.齒輪與軸的聯接要減少裝配時的加工

8.注意保證沿齒寬齒輪剛度一致

9.利用齒輪的不均勻變形補償軸的變形

10.剖分式大齒輪應在無輪輻處分開

十九、蝸桿傳動結構設計

1.蝸桿自鎖不可靠

2.冷卻用風扇宜裝在蝸桿上

3.蝸桿減速器外面散熱片的方向與冷卻方法有關

4.蝸桿受發熱影響比蝸輪嚴重

5.蝸桿位置與轉速有關

6.蝸桿剛度不僅決定於工作時受力

7.蝸桿傳動受力複雜影響精密機械精度

8.蝸桿傳動的作用力影響轉動靈活性

二十、減速器和變速器結構設計

1.傳動裝置應力求組成一個組件

2.一級傳動的傳動比不可太大或太小

3.傳遞大功率宜採用分流傳動

4.儘量避免採用立式減速器

5.注意減速箱內外壓力平衡

6.箱面不宜用墊片

7.立式箱體應防止剖分面漏油

8.箱中應有足夠的油並及時更換

9.行星齒輪減速箱應有均載裝置

10.變速箱移動齒輪要有空檔位置


歡迎大家在評論處補充你認為文章中有解釋不對或欠缺的部分,這樣下一個閱讀的人就會學到更多,你知道的正是大家需要的。。。


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