机械设计禁忌200例,满满的干货!

机械前沿2019-04-01 09:02:15

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介绍了200例机械设计应注意的问题,是工作经验收集资料的总结,对广大机械设计人员有很好的参考价值。


▌ 提高强度和刚度的结构设计

1.避免受力点与支持点距离太远

2.避免悬臂结构或减小悬臂长度

3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用

4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力

5.避免机构中的不平衡力

6.避免只考虑单一的传力途径

7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响

8.避免铸铁件受大的拉伸应力

9.避免细杆受弯曲应力

10.受冲击载荷零件避免刚度过大

11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕

12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力

13.受变载荷零件应避免或减小应力集中

14.避免影响强度的局部结构相距太近

15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同

16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小

17.避免钢丝绳弯曲次数太多,特别注意避免反复弯曲

18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量

19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力

20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力

▌ 提高耐磨性的结构设计

1.避免相同材料配成滑动摩擦副

2.避免白合金耐磨层厚度太大

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

4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废

5.用白合金作轴承衬时,应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计

6.润滑剂供应充分,布满工作面

7.润滑油箱不能太小

8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂

9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理

10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多

11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量

12.注意零件磨损后的调整

13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小

14.采用防尘装置防止磨粒磨损

15.避免形成阶梯磨损

16.滑动轴承不能用接触式油封

17.对易磨损部分应予以保护

18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构

▌ 提高精度的结构设计

1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案

2.避免磨损量产生误差的互相叠加

3.避免加工误差与磨损量互相叠加

4.导轨的驱动力作用点,应作用在两导轨摩擦力的压力中心上,使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡

5.对于要求精度较高的导轨,不宜用少量滚珠支持

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

7.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少

8.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动

9.避免轴承精度的不合理搭配

10.避免轴承径向振摆的不合理配置

11.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度

12.当推杆与导路之间间隙太大时,宜采用正弦机构,不宜采用正切机构

13.正弦机构精度比正切机构高

▌ 考虑发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计

1.避免采用低效率的机械结构

2.润滑油箱尺寸应足够大

3.分流系统的返回流体要经过冷却

4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒

5.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶,聚乙烯塑料等制造

6.精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱,以免产生热变形

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

8.淬硬材料工作温度不能过高

9.避免高压阀放气导致的湿气凝结

10.热膨胀大的箱体可以在中心支持

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同,产生弯曲

12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝

13.容器内的液体应能排除干净

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)

15.避免易腐蚀的螺钉结构

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

17.避免采用易被腐蚀的结构

18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损

19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞,以减小噪声

20.高速转子必须进行平衡

21.受冲击零件质量不应太小

22.为吸收振动,零件应该有较强的阻尼性

▌ 铸造结构设计

1.分型面力求简单

2.铸件表面避免内凹

3.表面凸台尽量集中

4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分

5.改进妨碍起模的结构

6.避免较大又较薄的水平面

7.避免采用产生较大内应力的形状

8.防止合型偏差对外观造成不利影响

9.采用易于脱芯的结构

10.分型面要尽量少

11.铸件壁厚力求均匀

12.用加强肋使壁厚均匀

13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚

14.内壁厚应小于外壁厚

15.铸件壁厚应逐渐过渡

16.两壁相交时夹角不宜太小

17.铸件内腔应使造芯方便

18.不用或少用型芯撑

19.尽量不用型芯

20.铸件的孔边应有凸台

21.铸件结构应有利于清除芯砂

22.型芯设计应有助于提高铸件质量

23.铸件的孔尽可能穿通

24.合理布置加强肋

25.保证铸件自由收缩,避免产生缺陷

26.注意肋的受力

27.肋的设置要考虑结构稳定性

28.去掉不必要的圆角

29.化大为小,化繁为简

30.注意铸件合理传力和支持

▌ 锻造和冲压件结构设计

1.自由锻零件应避免锥形和楔形

2.相贯形体力求简化

3.避免用肋板

4.自由锻件不应设计复杂的凸台

5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台

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

7.模锻件形状应对称

8.模锻件应有适当的圆角半径

9.模锻件应适于脱模

10.模锻件形状应尽量简单

11.冲压件的外形应尽可能对称

12.零件的局部宽度不宜太窄

13.凸台和孔的深度和形状应有一定要求

14.冲压件设计应考虑节料

15.冲压件外形应避免大的平面

16.弯曲件在弯曲处要避免起皱

17.注意设计斜度

18.防止孔变形

19.简化展开图

20.注意支撑不应太薄

21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口

22.压肋能提高刚度但有方向性

23.拉延件外形力求简单

24.拉延件的凸边应均匀

25.利用切口工艺可以简化结构

26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损

27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程

▌ 焊接零件毛坯的结构

1.合理设计外形

2.减少边角料

3.采用套料剪裁

4.断面转折处不应布置焊缝

5.焊件不能不顾自己特点,简单模仿铸件

6.截面形状应有利于减少变形和应力集中

7.正确选择焊缝位置

8.不要让焊接影响区相距太近

9.注意焊缝受力

10.焊缝的加强肋布置要合理

11.减小焊缝的受力

12.减小热变形

13.合理利用型材,简化焊接工艺

14.焊缝应避开加工表面

15.考虑气体扩散

16.可以用冲压件代替加工件

17.采用板料弯曲件以减少焊缝

▌ 螺纹联接结构设计

1.对顶螺母高度不同时,不要装反

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3.受弯矩的螺杆结构,应尽量减小螺纹受力

4.避免螺杆受弯曲应力

5.用螺纹件定位6.螺钉应布置在被联接件刚度最大的部位

7.避免在拧紧螺母(或螺钉)时,被联接件产生过大的变形

8.法兰螺栓不要布置在正下面

9.侧盖的螺栓间距,应考虑密封性能

10.不要使螺孔穿通,以防止泄漏

11.螺纹孔不应穿通两个焊接件

12.对深的螺孔,应在零件上设计相应的凸台

13.高速旋转体的紧固螺栓的头部不要伸出

14.螺孔要避免相交

15.避免螺栓穿过有温差变化的腔室

16.靠近基础混凝土端部不宜布置地脚螺栓

17.受剪螺栓钉杆应有较大的接触长度

18.考虑螺母拧紧时有足够的扳手空间

19.法兰结构的螺栓直径、间距及联接处厚度要选择适当

20.要保证螺栓的安装与拆卸的空间

21.紧定螺钉只能加在不承受载荷的方向上

22.铝制垫片不宜在电器设备中使用

23.表面有镀层的螺钉,镀前加工尺寸应留镀层裕量

24.螺孔的孔边要倒角

25.螺杆顶端螺纹有碰伤的危险时,应有圆柱端以保护螺纹

26.用多个沉头螺钉固定时,各埋头不可能都贴紧

▌ 齿轮传动结构设计

1.齿轮布置应考虑有利于轴和轴承受力

2.人字齿轮的两方向齿结合点(A)应先进入啮合

3.齿轮直径较小时应作成齿轮轴

4.齿轮根圆直径可以小于轴直径

5.小齿轮宽度要大于大齿轮宽度

6.齿轮块要考虑加工齿轮时刀具切出的距离

7.齿轮与轴的联接要减少装配时的加工

8.注意保证沿齿宽齿轮刚度一致

9.利用齿轮的不均匀变形补偿轴的变形

10.剖分式大齿轮应在无轮辐处分开

11.轮齿表面硬化层不应间断

12.锥齿轮轴必须双向固定

13.大小锥齿轮轴都应能作轴向调整

14.组合锥齿轮结构中螺栓要不受拉力

▌ 轴结构设计

1.尽量减小轴的截面突变处的应力集中

2.要减小轴在过盈配合处的应力集中

3.要注意轴上键槽引起的应力集中的影响

4.要减小过盈配合零件装拆的困难

5.装配起点不要成尖角,两配合表面起点不要同时装配

6.轴上零件的定位要采用轴肩或轴环

7.盲孔中装入过盈配合轴应考虑排出空气

8.合理布置轴上零件和改进结构以减小轴的受力

9.采用载荷分流以提高轴的强度和刚度

10.采用中央等距离驱动防止两端扭转变形差

11.改善轴的表面品质,提高轴的疲劳强度

12.轴上多键槽位置的设置要合理

13.空心轴的键槽下部壁厚不要太薄

14.轴上键槽要加工方便

15.在轴上钻细长孔很困难

16.在旋转轴上切制螺纹要有利于紧固螺母的防松

17.确保止动垫圈在轴上的正确安装

18.保证轴与安装零件的压紧或预留间隙的尺寸差

19.要避免弹性卡圈承受轴向力

20.空心轴节省材料

21.不要使轴的工作频率与其固有频率相一致或接近

22.高速轴的挠性联轴器要尽量靠近轴承

23.避免轴的支承反力为零

24.不宜在大轴的轴端直接联接小轴

25.轴颈表面要求有足够硬度

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