機(jī)械設(shè)計準(zhǔn)則，機(jī)械設(shè)計的這些“套路”你都掌握了嗎

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第一章 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)化是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的必要條件�,，F(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,。它能使企業(yè)建立最佳秩序，提供共同語言,，能讓各企業(yè)看到共同的目標(biāo)與利益,；它能對各企業(yè)有無偏見的、規(guī)范的,、權(quán)威的約束,；它能給各企業(yè)帶來成功，也能給社會帶來巨大效益,。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(jī)、電機(jī),、減速機(jī),、電器機(jī)柜、電腦,、自行車,、摩托車等也是標(biāo)準(zhǔn)件產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)化的作用正是通過標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)化體系實(shí)現(xiàn)的。

1.2 選用標(biāo)準(zhǔn)件的意義

  選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量設(shè)計時間,；選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量原材料,；選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量生產(chǎn)工時；選用標(biāo)準(zhǔn)件方便裝配和出廠維修,；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

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、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(jī)、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

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)件種類不超過__5_種

單一種類中規(guī)格不超過_3__種

1.6 非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則

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

1.7 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。

1.8 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(hù)措施,，避免腐蝕,。

1.9 外部螺釘特征一致準(zhǔn)則

外部螺釘型號、顏色一致

1.10 防呆準(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,。

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第二章：薄板件設(shè)計準(zhǔn)則

2.1 薄板翻邊準(zhǔn)則

薄板（≤0.8mm）的零件,，安裝螺釘?shù)目孜粦?yīng)有折邊。大的薄板件四周都有折邊,，如汽車覆蓋件,、設(shè)備外觀件、金屬門板,。

2.2 薄板零件禁攻絲準(zhǔn)則

薄板（≤0.8mm）的零件禁止翻邊攻絲,，可采用壓鉚螺母或拉鉚螺母,。

2.3 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(diǎn)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。2.4 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

明確了解所選用材料的原材料形狀。形狀設(shè)計考慮加工時的排樣,，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(qiáng)度剛度準(zhǔn)則1,、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(xì)長板條剪裁會產(chǎn)生裂紋,，應(yīng)避免。

2.7 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 彎曲棱邊垂直切割面準(zhǔn)則

切割后的薄板如果需要進(jìn)行彎曲，彎曲棱需垂直于切割面,；不能保證時,，應(yīng)在切割面和彎曲棱邊交匯處設(shè)計一個r>2倍板厚的圓角。否則會有裂紋的危險,。

2.9 平緩彎曲準(zhǔn)則

對板材進(jìn)行彎折時,，彎曲半徑不宜太小，外側(cè)會出現(xiàn)裂紋,，內(nèi)側(cè)會出現(xiàn)褶皺,。

2.10 避免小圓形卷邊準(zhǔn)則

r>1.5倍的板厚；不要完全的卷形,。加強(qiáng)剛度,，避免棱邊劃傷。

2.11 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

將超過二（三）道工序的結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解,，分解成只由圓形、直線等組成的簡單結(jié)構(gòu),，然后焊接在一起,。

2.13 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   排列準(zhǔn)則壓槽終點(diǎn)是薄弱點(diǎn),，通過連通消除終點(diǎn)為佳2.15 空間壓槽準(zhǔn)則  非單一平面的薄板結(jié)構(gòu)，棱邊附近是失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié),，設(shè)計壓槽不能只在一個平面上設(shè)計,，需要設(shè)計成空間的。2.16 局部松弛準(zhǔn)則 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,。

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第三章：防腐蝕設(shè)計準(zhǔn)則

3.1 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(shí)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(diǎn)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(hù)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

  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(kuò)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(diǎn)焊,、單側(cè)焊、容器襯板中,。

1,、避免間隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。2,、將間隙密封,，使腐蝕性物質(zhì)無法進(jìn)入。3,、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

1,、不同金屬是否有電接觸,？2、通過加絕緣措施使不同金屬沒有電接觸,。3,、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)。4,、確定賤金屬是不是要保護(hù)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(hù)部件,，犧牲賤金屬（陽極）被腐蝕，保護(hù)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,。

3.4 防止流體通道淤積原則

結(jié)構(gòu)上保證停車期間,，管道中的介質(zhì)能空干，否則溫度下降,，殘留介質(zhì)在器壁上濃縮結(jié)殼,，再啟動后壁受熱，粘結(jié)在器壁上的結(jié)殼成為應(yīng)力裂紋腐蝕源,。

3.5 避免大溫度和濃度梯度差準(zhǔn)則

1,、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。2,、高溫度,、高濃度也會加速腐蝕過程。3,、局部高溫引起結(jié)殼,，結(jié)殼反過來加劇局部過熱。4,、局部低溫會導(dǎo)致冷凝,。

3.6 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),？1,、結(jié)構(gòu)改進(jìn)，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(hù)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(hù)層不易腐蝕的材料。

3.7 腐蝕裕度準(zhǔn)則

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。

3.8 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,，比表面積=表面積/體積六面體>正方體>圓柱體>橢圓體>球體

3.9 便利后繼措施準(zhǔn)則

不能通過結(jié)構(gòu)措施消除的腐蝕損壞，可設(shè)計上為后續(xù)更換腐蝕部件或加防護(hù)措施提供便利,。

1,、易于觀察腐蝕損壞。

2,、易于更換腐蝕嚴(yán)重的構(gòu)件,。

3、易于上涂層,，易于電鍍,。

3.10 良好力學(xué)狀態(tài)準(zhǔn)則

1、類似于焊接件里的強(qiáng)度要求設(shè)計規(guī)范,，讓焊縫處于較好的受力狀態(tài),。2,、拉應(yīng)力會加劇腐蝕,。3、裂紋應(yīng)力同時存在時,，可能產(chǎn)生應(yīng)力裂紋腐蝕,。

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第四章：公差設(shè)計準(zhǔn)則

4.1 關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)則

關(guān)鍵配合尺寸的加工是否有。

粗糙度或形位公差的要求,。

4.2 同一道工序準(zhǔn)則

1,、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。

2,、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

1,、消除剛體位移。2,、減小配合面到傳動中心的距離,，有轉(zhuǎn)動傾向的配合、減小配合面到轉(zhuǎn)動點(diǎn)的距離,。

4.4 避免雙重配合準(zhǔn)則

4.5最小公稱尺寸準(zhǔn)則

1,、同樣加工精度，構(gòu)件公稱尺寸越小,，越容易加工,；即構(gòu)件尺寸越小，加工精度越容易提高,。2,、使較高配合精度要求的工作面的面積和配合距離盡可能小。

4.6 避免累積誤差準(zhǔn)則

要盡量避免串聯(lián)尺寸鏈上的標(biāo)注方法,，非功能性的尺寸可以不標(biāo),。

4.7 形狀簡單準(zhǔn)則

1.配合面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。2.圓柱面代替圓錐面,。3.平行,、垂直面代替傾斜面。4.8 最小尺寸數(shù)量準(zhǔn)則配合性能和多個尺寸相關(guān)時,，誤差累積會致配合精度難提高,，應(yīng)盡量使配合面和較少的尺寸相關(guān)。   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)用選擇公差的方法難實(shí)現(xiàn)，用柔度大的彈性體消除間隙,。

4.10 采用調(diào)節(jié)元件準(zhǔn)則

螺母或彈性墊片實(shí)現(xiàn),。

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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，避免在幾何突變處設(shè)置焊縫,，這里容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,。如果實(shí)在不能避免,則要通過設(shè)計過渡結(jié)構(gòu)來解決。焊縫連接的兩側(cè),板厚不一致,，不能保證幾何形狀的連續(xù)性,，則需要設(shè)計過渡結(jié)構(gòu)。封口是曲率突變區(qū)

5.2 避免焊縫重疊

1.避免焊縫重疊，多條焊縫交匯處剛性大,，結(jié)構(gòu)翹曲嚴(yán)重,，會加大焊縫內(nèi)應(yīng)力。2.結(jié)構(gòu)多次過熱,，材料性能下降,，應(yīng)該避免。3.措施有三個：a.加輔助結(jié)構(gòu),。b.切除部分,。c.焊縫錯開。

5.3 焊縫根部優(yōu)先受壓

焊縫根部優(yōu)先受壓,，焊縫根部有裂紋,，易產(chǎn)生缺口作用。

承受拉載荷能力 < 承受壓載荷能力

5.4 避免鉚接式結(jié)構(gòu)

焊接式結(jié)構(gòu)通常用襯板搭接形式,，焊縫多,，費(fèi)材料，造價高,，且導(dǎo)致力流轉(zhuǎn)折,，提高了焊縫處的應(yīng)力水平。

5.5 避免尖角

避免尖角（銳角）,，焊接處尖角定位困難,，且尖角熱容體太小，尖角易被熔化,。如下圖所示,。

5.6 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,、焊接的操作和品質(zhì)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(jié)。3,、焊接后便于檢查,。

5.7對接焊縫強(qiáng)度大及動載荷設(shè)計準(zhǔn)則

對接焊縫強(qiáng)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。

解決措施：

1,、熱處理工藝降低熱應(yīng)力,。2、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,。

5.9 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(qiáng)度總會低于母材焊接過程的熱應(yīng)力總會對材料特性有影響。

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<0.22%。

5.11 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的進(jìn)行,。

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第六章：可靠性設(shè)計準(zhǔn)則

6.1 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。

1,、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,。2,、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,。

6.2 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,。

電磁車剎右圖 通電 磁力使車剎強(qiáng)迫分離左圖 斷電 彈簧力使車剎抱緊

6.3 可靠的工作原理準(zhǔn)則

1.機(jī)械優(yōu)于電氣、電磁,、液壓系統(tǒng),，工作性能較可靠；2.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(jī)械構(gòu)件的幾何形狀,，但容易改變其受力狀態(tài)。

6.4 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)件尺寸上加強(qiáng)裕度設(shè)計無效,。

6.5 安全閥準(zhǔn)則

1,、設(shè)計上有意設(shè)置一個薄弱點(diǎn)，丟卒保帥,。2,、安全閥、保險絲,。

6.6 簡單準(zhǔn)則

最少的數(shù)量,、最簡到形狀、最少的工藝步驟,、最簡的加工裝配工藝,、最普通的材料、最簡的工具,、最簡的拆卸步驟等等結(jié)合零部件特點(diǎn),，設(shè)定量化評估指標(biāo)。

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第七章：力學(xué)原理設(shè)計準(zhǔn)則

7.1 強(qiáng)度計算和試驗(yàn)準(zhǔn)則

對承受較大負(fù)載或扭矩的鈑金位置,，強(qiáng)度須經(jīng)過計算,，并安全合格；必要時須有試驗(yàn)報告和數(shù)據(jù),。

7.2 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(shí)現(xiàn)。

7.3 力流路徑最短準(zhǔn)則

力流優(yōu)先走較短路徑,，剛度最大的路徑,；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。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

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)力急劇集中上升,。

解決措施：

1、避免截面突變的設(shè)計,，尤其是避免力流截面急劇變�,。�2,、降低缺口附近的材料鋼度,；3、加預(yù)壓力應(yīng)力,；4,、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)是界面尺寸變化的急劇程度,；

7.5 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,、接觸面變形不匹配等都會引起走偏,、應(yīng)力集中等問題；

解決措施：

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,；如：軸承的軸固定架,、天車的導(dǎo)軌

7.6 等強(qiáng)度準(zhǔn)則

1、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,。2,、注意次要載荷的影響

7.7 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,，

通過讓附加力自行平衡或抵消的方法解決,。

解決措施：

1,、平衡件,。2、對稱安置,。

7.8 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,，橫截面中心很小，同等材料截面積情況下,，空心的結(jié)構(gòu)有更好的強(qiáng)度和剛度,。

1、空心也可以通過其他形式實(shí)現(xiàn),，不一定就得是圓管形,。2、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,。

7.9 受扭截面凸形封閉準(zhǔn)則

  受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁構(gòu)件的截面避免開口形狀，抵抗剪切變形的能力低,，扭轉(zhuǎn)剛度就低,。

7.10 最佳著力點(diǎn)準(zhǔn)則

1.力矢量經(jīng)過橫截面扭轉(zhuǎn)中心，不會產(chǎn)生附加扭矩,；2.多個力的作用節(jié)點(diǎn)盡量使力矢量交匯于一處,，避免附加彎矩，降低應(yīng)力水平,。

7.11 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,，

但快速響應(yīng)特性會下降,。

柔性準(zhǔn)則的措施：

1.增加等截面桿的長度；2.避免截面突變,；3.安裝緩沖器,；4.選用彈性模量小的材料。

7.12 避免長壓桿失穩(wěn)準(zhǔn)則

對于金屬構(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(qiáng)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)。改進(jìn)措施有：

1,、加大截面慣性矩,；2、減小壓桿長度,；3,、加強(qiáng)支撐約束性,；4、截面形狀與約束方式的最優(yōu)組合,；5,、合理選材

處于彈塑階段的中小柔度桿,，用高強(qiáng)度鋼,；

對大柔度桿，高強(qiáng)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

使機(jī)械結(jié)構(gòu)因?yàn)槭軣岬淖冃巫杂伞?/font>

具體措施：

1、留有熱變形的間隔2,、加膨脹節(jié)或?qū)⒐艿雷龀蓮澋摹?/font>

8

第八章：便于切削設(shè)計準(zhǔn)則

8.1 便于退刀準(zhǔn)則

受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁構(gòu)件的截面避免開口形狀,，抵抗剪切變形的能力低，扭轉(zhuǎn)剛度就低,。

8.2 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。4.減小行程,。

8.3 可靠夾緊準(zhǔn)則

加工過程要有夾持面,，否則會單獨(dú)需要設(shè)計工裝、難以加工,、加工過程夾持不牢容易飛出傷人,。

8.4 一次夾緊成形準(zhǔn)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,。  削件尺寸單向變化。

8.5 便利切削準(zhǔn)則

1,、形狀簡單,，比如圓柱體較容易加工。2,、內(nèi)外有別,，避免結(jié)構(gòu)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(shè)計要求,，因?yàn)榧庸るy度不一樣,。

8.6 減少缺口效應(yīng)準(zhǔn)則

1、不同截面間平緩過渡,。2,、減低缺口周圍剛度。3,、避免尖銳棱邊,。

8.7 避免斜面開孔準(zhǔn)則

斜面上鉆孔，鉆頭不好定位,。

8.8 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，鉆頭將退讓到加工抗力小的一側(cè),，產(chǎn)生加工誤差,。

9

第九章：熱應(yīng)力設(shè)計準(zhǔn)則

9.1 問題點(diǎn)明確準(zhǔn)則

1.找出熱脹冷縮導(dǎo)致功能誤差的設(shè)計點(diǎn)。2.溫度變化大條件下,，材料發(fā)生功能變化的設(shè)計點(diǎn),。3.同一機(jī)構(gòu)不同部件間，溫度不同致熱變形不同步的設(shè)計點(diǎn),。舉例：a.鐘表的表針,。b.直管道連接溫差較大，驟冷驟熱導(dǎo)致的膨脹收縮,。

9.2知識點(diǎn)明確準(zhǔn)則

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。

熱變形受到阻礙時構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力,。1.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

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

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。

9.5 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,。如軸承的固定-松弛裝配方法,。

9.6 消除溫度差準(zhǔn)則

相同材料的兩構(gòu)件，因?yàn)闇囟炔煌�,，�?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)件的熱傳遞邊界條件盡量相近或相同,。

9.7 柔性準(zhǔn)則

兩構(gòu)件熱變形不能消除時,，加大構(gòu)件的柔性減少熱應(yīng)力。比如用軟管,、橡膠材料,、將熱應(yīng)力的直線方向轉(zhuǎn)變成曲線方向等。

10

第十章：運(yùn)動部件設(shè)計準(zhǔn)則

10.1 可活動部件預(yù)防準(zhǔn)則

多次運(yùn)轉(zhuǎn)后容易脫落和卡死,，須有措施：

1、防脫落措施,，使活動部件僅僅松脫但仍能維持運(yùn)動功能,；2、即使運(yùn)動部件脫落,，也不會脫落或飛出

10.2 運(yùn)動部件防護(hù)和標(biāo)識準(zhǔn)則

1,、裝好的風(fēng)扇有防護(hù)件，手指不能伸入,，拆卸防護(hù)件必須使用工具2,、運(yùn)動部件有防護(hù)，實(shí)際限制不能加防護(hù)措施,，則須有清晰的圖示警示標(biāo)志,。3、磨損后的運(yùn)動部件無安全風(fēng)險,，且磨損易于檢查,。

10.3 運(yùn)動部件磨損儲存腐蝕SFC分析準(zhǔn)則

分析運(yùn)動部件因?yàn)殚L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(yù)防措施,。

10.4 磨損后的運(yùn)動部件安全設(shè)計準(zhǔn)則

磨損后的運(yùn)動部件無安全風(fēng)險，且磨損易于檢查,。

10.5 最大活動范圍受控準(zhǔn)則

運(yùn)動部件的活動范圍有嚴(yán)密的理論推導(dǎo),，活動位置已量化。

如果有故障發(fā)生,，有設(shè)計措施保證活動部件不會超出設(shè)計范圍,。

10.6 運(yùn)動部件裝配專用工裝夾具準(zhǔn)則

運(yùn)動部件裝配應(yīng)有專用的工裝夾具以滿足定位精度要求。

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