机械设计禁区小心点.docx

1、机械设计禁区小心点机械设计禁区小心点！第1章 提高强度和刚度的结构设计1.1避免受力点与支持点距离太远1.2避免悬臂结构或减小悬臂长度1.3勿忽略工作载荷可以产生的有利作用1.4受振动载荷的零件避免用摩擦传力1.5避免机构中的不平衡力1.6避免只考虑单一的传力途径1.7不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响1.8避免铸铁件受大的拉伸应力1.9避免细杆受弯曲应力1.10受冲击载荷零件避免刚度过大1.11受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕1.12受变应力零件表面应避免有残余拉应力1.13受变载荷零件应避免或减小应力集中1.14避免影响强度的局部结构相距太近1.15避免预变形与工作负载产生的变

2、形方向相同1.16钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小1.17避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲1.18起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量1.19可以不传力的中间零件应尽量避免受力1.20尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力1.21尽量减小作用在地基上的力第2章 提高耐磨性的结构设计2.1避免相同材料配成滑动摩擦副2.2避免白合金耐磨层厚度太大2.3避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求2.4避免大零件局部磨损而导致整个零件报废2.5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2.6润滑剂供应充分，布满工作面2.7润滑油箱不能太小2.8勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂2.

3、9滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理2.10滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多2.11对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量2.12注意零件磨损后的调整2.13同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小2.14采用防尘装置防止磨粒磨损2.15避免形成阶梯磨损2.16滑动轴承不能用接触式油封2.17对易磨损部分应予以保护2.18对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构第3章 提高精度的结构设计3.1尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案3.2避免磨损量产生误差的互相叠加3.3避免加工误差与磨损量互相叠加3.4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3.5对于要

4、求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持3.6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3.7测量用螺旋的螺母扣数不宜太少3.8必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动3.9避免轴承精度的不合理搭配3.10避免轴承径向振摆的不合理配置3.11避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度3.12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3.13正弦机构精度比正切机构高第4章 考虑人机学的结构设计问题4.1合理选定操作姿势4.2设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值4.3合理安置调整环节以加强设备的适用性4.4机械的操纵、控制与显示装置应安排在操作者面前最合理的位置4.5显示装置采用合理的

5、形式”4.6仪表盘上的刻字应清楚易读4.7旋钮大小、形状要合理4.8按键应便于操作4.9操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大4.10手柄形状便于操作与发力4.11合理设计坐椅的尺寸和形状4.12合理设计坐椅的材料和弹性4.13不得在工作环境有过大的噪声4.14操作场地光照度不得太低第5章 考虑发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计5.1避免采用低效率的机械结构5.2润滑油箱尺寸应足够大5.3分流系统的返回流体要经过冷却5.4避免高压容器、管道等在烈日下曝晒5.5零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造56精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱，以免产生热变形5.7对较长的机械零部件，要考虑因温

6、度变化产生尺寸变化时，能自由变形5.8淬硬材料工作温度不能过高5.9避免高压阀放气导致的湿气凝结5.10热膨胀大的箱体可以在中心支持5.11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5.12与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝5.13容器内的液体应能排除干净5.14注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）5.15避免易腐蚀的螺钉结构5.16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5.17避免采用易被腐蚀的结构5.18注意避免热交换器管道的冲击微动磨损5.19减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声5.20高速转子必须进行平衡5

7、.21受冲击零件质量不应太小5.22为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性第6章 铸造结构设计6.1分型面力求简单6.2铸件表面避免内凹6.3表面凸台尽量集中6。4大型铸件外表面不应有小的凸出部分6.5改进妨碍起模的结构6.6避免较大又较薄的水平面6.7避免采用产生较大内应力的形状6.8防止合型偏差对外观造成不利影响6.9采用易于脱芯的结构6.10分型面要尽量少6.11铸件壁厚力求均匀6.12用加强肋使壁厚均匀6.13考虑凝固顺序设计铸件壁厚6.14内壁厚应小于外壁厚6.15铸件壁厚应逐渐过渡6.16两壁相交时夹角不宜太小6.17铸件内腔应使造芯方便6.18不用或少用型芯撑6.19尽量不用型芯6.

8、20铸件的孔边应有凸台6.21铸件结构应有利于清除芯砂6.22型芯设计应有助于提高铸件质量6.23铸件的孔尽可能穿通6.24合理布置加强肋6.25保证铸件自由收缩，避免产生缺陷6.26注意肋的受力6.27肋的设置要考虑结构稳定性6.28去掉不必要的圆角6.29化大为小，化繁为简6.30注意铸件合理传力和支持第7章 锻造和冲压件结构设计7.1自由锻零件应避免锥形和楔形7.2相贯形体力求简化7.3避免用肋板7.4自由锻件不应设计复杂的凸台7.5自由锻造的叉形零件内部不应有凸台7.6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7.7模锻件形状应对称7.8模锻件应有适当的圆角半径7.9模锻

9、件应适于脱模7.10模锻件形状应尽量简单7.11冲压件的外形应尽可能对称7.12零件的局部宽度不宜太窄7.13凸台和孔的深度和形状应有一定要求7.14冲压件设计应考虑节料7.15冲压件外形应避免大的平面7.16弯曲件在弯曲处要避免起皱7.17注意设计斜度7.18防止孔变形7.19简化展开图7.20注意支撑不应太薄7.21薄板弯曲件在弯曲处要有切口7.22压肋能提高刚度但有方向性7.23拉延件外形力求简单7.24拉延件的凸边应均匀7.25利用切口工艺可以简化结构7.26冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损7.27标注冲压件尺寸要考虑冲压过程第8章 焊接零件毛坯的结构8.1合理设计外形8.2减少边角料8.

10、3采用套料剪裁8.4断面转折处不应布置焊缝8.5焊件不能不顾自己特点，简单模仿铸件8.6截面形状应有利于减少变形和应力集中8.7正确选择焊缝位置8.8不要让焊接影响区相距太近8.9注意焊缝受力8.10焊缝的加强肋布置要合理8.11减小焊缝的受力8.12减小热变形8.13合理利用型材，简化焊接工艺8.14焊缝应避开加工表面8.15考虑气体扩散8.16可以用冲压件代替加工件8.17采用板料弯曲件以减少焊缝第9章 机械加工件结构设计9.1注意减小毛坯尺寸9.2加工面与不加工面不应平齐9.3减小加工面的长度9.4不同加工精度表面要分开9.5将形状复杂的零件改为组合件以便于加工9.6避免不必要的精度要求

11、9.7刀具容易进入或退出加工面9.8避免加工封闭式空间9.9避免刀具不能接近工件9.10不能采用与刀具形状不适合的零件结构形状9.11要考虑到铸造误差的影响9.12避免多个零件组合加工9.13复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上9.14避免复杂形状零件倒角9.15必须避免非圆形零件的止口配合9.16避免不必要的补充加工9.17避免无法夹持的零件结构9.18避免无测量基面的零件结构9.19避免加工中的冲击和振动9.20避免在斜面上钻孔9.21通孔的底部不要产生局部未钻通9.22减少加工同一零件所用刀具数9.23避免加工中的多次固定9.24注意使零件有一次加工多个零件的可能性第10章 热

12、处理和表面处理件结构设计10.1避免零件各部分壁厚悬殊10.2要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大10.3应避免尖角和突然的尺寸改变10.4避免采用不对称的结构10.5避免开口形零件淬火10.6避免淬火零件结构太复杂10.7避免零件刚度过低，产生淬火变形10.8采用局部淬火以减少变形10.9避免孔距零件边缘太近10.10高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离10.11电镀钢零件表面不可太粗糙10.12电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度10.13注意电镀零件反光不适于某些工作条件第11章 考虑装配和维修的机械结构设计11.1拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件11.2避免同时装入两个

13、配合面11.3要为拆装零件留有必要的操作空间11.4避免因错误安装而不能正常工作11.5采用特殊结构避免错误安装11.6采用对称结构简化装配工艺11.7柔性套安装时要有引导部分11.8难以看到的相配零件，要有引导部分11.9为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构11.10紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取11.11零件安装部位应该有必要的倒角11.12自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接11.13简化装配运动方式11.14对一个机械应合理划分部件11.15尽量减少现场装配工作量11.16尽量采用标准件11.17零件在损坏后应易于拆下 回收材料第12章 螺纹联接结构设计12.1对顶螺母高

14、度不同时，不要装反12.2防松的方法要确实可靠12.3受弯矩的螺杆结构，应尽量减小螺纹受力12.4避免螺杆受弯曲应力12.5避免用螺纹件定位12.6螺钉应布置在被联接件刚度最大的部位12.7避免在拧紧螺母（或螺钉）时，被联接件产生过大的变形12.8法兰螺栓不要布置在正下面12.9侧盖的螺栓间距，应考虑密封性能12.10不要使螺孔穿通，以防止泄漏12.11螺纹孔不应穿通两个焊接件12.12对深的螺孔，应在零件上设计相应的凸台12.13高速旋转体的紧固螺栓的头部不要伸出12.14螺孔要避免相交12.15避免螺栓穿过有温差变化的腔室12.16靠近基础混凝土端部不宜布置地脚螺栓12.17受剪螺栓钉杆应

15、有较大的接触长度12.18考虑螺母拧紧时有足够的扳手空间12.19法兰结构的螺栓直径、间距及联接处厚度要选择适当12.20要保证螺栓的安装与拆卸的空间12.21紧定螺钉只能加在不承受载荷的方向上12.22铝制垫片不宜在电器设备中使用12.23表面有镀层的螺钉，镀前加工尺寸应留镀层裕量12.24螺孔的孔边要倒角12.25螺杆顶端螺纹有碰伤的危险时，应有圆柱端以保护螺纹12.26用多个沉头螺钉固定时，各埋头不可能都贴紧第13章 定位销、联接销结构设计13.1两定位销之间距离应尽可能远13.2对称结构的零件，定位销不宜布置在对称的位置13.3两个定位销不宜布置在两个零件上13.4相配零件的销钉孔要同

16、时加工13.5淬火零件的销钉孔也应配作13.6定位销要垂直于接合面13.7必须保证销钉容易拔出13.8在过盈配合面上不宜装定位销13.9对不易观察的销钉装配要采用适当措施13.10安装定位销不应使零件拆卸困难13.11用销钉传力时要避免产生不平衡力第14章 粘接件结构设计14.1两圆柱对接时应加套管或内部加附加连接柱14.2改进粘接接头结构，减少粘接面受力14.3对剥离力较大部分采用增强措施14.4粘接结构与铸、焊件有不同特点14.5粘接用于修复时不能简单地粘合，要加大粘接面积14.6修复重型零件除粘接外，应加波形键14.7修复产生裂纹的零件除胶粘外，还应采取其他措施第15章 键与花键结构设计

17、15.1键槽底部圆角半径应该够大15.2平键两侧应该有较紧密的配合15.3当一个轴上零件用两个平键时，要求较高的加工精度15.4采用两个斜键时要相距90。120。15.5用两个半圆键时，应在轴向同一母线上156轴上用平键分别固定两个零件时，键槽应在同一母线上15.7键槽不要开在零件的薄弱部位15.8键槽长度不宜开到轴的阶梯部位15.9钩头斜键不宜用于高速15.10一面开键槽的长轴容易弯曲15.11平键加紧定螺钉引起轴上零件偏心15.12锥形轴用平键尽可能平行于轴线15.13有几个零件串在轴上时，不宜分别用键联接15.14花键轴端部强度应予以特别注意15.15注意轮毅的刚度分布，不要使扭矩只由部

18、分花键传递第16章 过盈配合结构设计16.1相配零件必须容易装入16.2过盈配合件应该有明确的定位结构16.3避免同时压入两个配合面16.4对过盈配合件应考虑拆卸方便16.5避免同一配合尺寸装入多个过盈配合件16.6注意工作温度对过盈配合的影响16.7注意离心力对过盈配合的影响16.8要考虑两零件用过盈配合装配后，其他尺寸的变化16.9锥面配合不能用轴肩定位16.10锥面配合的锥度不宜过小16.11在铸铁件中嵌装的小轴容易松动16.12不锈钢套因温度影响会使过盈配合松脱16.13过盈配合的轴与轮毂，配合面要有一定长度16.14过盈配合与键综合运用时，应先装键入槽16.15不要令二个同一直径的孔

19、作过盈配合16.16避免过盈配合的套上有不对称的切口第17章 挠性传动结构设计17.1带传动应注意加大小轮包角17.2两轴处于上下位置的带轮应使带的垂度利于加大包角17.3小带轮直径不宜过小17.4带传动速度不宜太低或太高17.5带轮中心距不能太小17.6带传动中心距要可以调整17.7带要容易更换17.8带过宽时带轮不宜悬臂安装17.9靠自重张紧的带传动，当自重不够时要加辅助装置17.10注意两轴平行度和带轮中心位置17.11平带传动小带轮应作成微凸17.12带轮工作表面应光洁17.13半交叉平带传动不能反转17.14高速带轮表面应开槽17.15同步带传动的安装要求比普通平带高17.16同步带

20、轮应该考虑安装挡圈17.17增大带齿顶部和轮齿顶部的圆角半径17.18同步带外径宜采用正偏差17.19链传动应紧边在上17.20两链轮上下布置时，小链轮应在上面17.21不能用一个链条带动一条水平线上多个链轮17.22注意挠性传动拉力变动对轴承负荷的影响17.23链条用少量的油润滑为好17.24链传动的中心距应该能调整17.25链条卡簧的方向要与链条运行方向适应17.26带与链传动应加罩17.27绳轮直径不得任意减小17.28应避免钢绳反复弯曲17.29设计者必须严格规定钢绳的报废标准17.30钢绳必须定期润滑17.31卷筒表面应该有绳槽第18章 齿轮传动结构设计18.1齿轮布置应考虑有利于轴

21、和轴承受力18.2人字齿轮的两方向齿结合点（A）应先进入啮合18.3齿轮直径较小时应作成齿轮轴18.4齿轮根圆直径可以小于轴直径18.5小齿轮宽度要大于大齿轮宽度18.6齿轮块要考虑加工齿轮时刀具切出的距离18.7齿轮与轴的联接要减少装配时的加工18.8注意保证沿齿宽齿轮刚度一致18.9利用齿轮的不均匀变形补偿轴的变形18.10剖分式大齿轮应在无轮辐处分开18.11轮齿表面硬化层不应间断18.12锥齿轮轴必须双向固定18.13大小锥齿轮轴都应能作轴向调整18.14组合锥齿轮结构中螺栓要不受拉力第19章 蜗杆传动结构设计19.1蜗杆自锁不可靠19.2冷却用风扇宜装在蜗杆上19.3蜗杆减速器外面散

22、热片的方向与冷却方法有关19.4蜗杆受发热影响比蜗轮严重19.5蜗杆位置与转速有关19.6蜗杆刚度不仅决定于工作时受力19.7蜗杆传动受力复杂影响精密机械精度19.8蜗杆传动的作用力影响转动灵活性第20章 减速器和变速器结构设计20.1传动装置应力求组成一个组件20.2一级传动的传动比不可太大或太小20.3传递大功率宜采用分流传动20.4尽量避免采用立式减速器20.5注意减速箱内外压力平衡20.6分箱面不宜用垫片20.7立式箱体应防止剖分面漏油20.8减速箱中应有足够的油并及时更换20.9行星齿轮减速箱应有均载装置20.10变速箱移动齿轮要有空档位置20.11变速箱齿轮要圆齿20.12摩擦轮和

23、摩擦无级变速器应避免几何滑动20.13主动摩擦轮用软材料20.14圆锥摩擦轮传动，压紧弹簧应装在小圆锥摩擦轮上20.15设计应设法增加传力途径，并把压紧力化作内力20.16无级变速器的机械特性应与工作机和原动机相匹配20.17V带无级变速器的带轮工作锥面的母线不是直线第21章 传动系统结构设计21.1避免铰链四杆机构的运动不确定现象21.2注意机构的死点21.3避免导轨受侧推力21.4限位开关应设置在连杆机构中行程较大的构件上21.5注意传动角不得过小21.6摆动从动件圆柱凸轮的摆杆不宜太短21.7正确安排偏置从动件盘形凸轮移动从动件的导轨位置21.8平面连杆机构的平衡21.9设计间歇运动机构

24、应考虑运动系数21.10利用瞬停节分析锁紧装置的可靠性21.11选择齿轮传动类型，首先考虑用圆柱齿轮21.12机械要求反转时，一般可考虑电动机反转21.13必须考虑原动机的起动性能21.14起重机的起重机构中不得采用摩擦传动21.15对于要求慢速移动的机构，螺旋优于齿条21.16采用大传动比的标准减速箱代替散装的传动装置21.17用减速电动机代替原动机和传动装置21.18采用轴装式减速器第22章 联轴器 离合器结构设计22.1合理选择联轴器类型22.2联轴器的平衡22.3有滑动摩擦的联轴器要注意保持良好的润滑条件22.4高速旋转的联轴器不能有突出在外的突起物22.5使用有凸肩和凹槽对中的联轴器

25、，要考虑轴的拆装22.6轴的两端传动件要求同步转动时，不宜使用有弹性元件的挠性联轴器22.7中间轴无轴承支承时，两端不要采用十字滑块联轴器22.8单万向联轴器不能实现两轴间的同步转动22.9不要利用齿轮联轴器的外套做制动轮22.10注意齿轮联轴器的润滑22.11关于尼龙绳联轴器的注意事项22.12关于剪切销式安全离合器的注意事项22.13要求分离迅速的场合不要采用油润滑的摩擦盘式离合器22.14在高温工作的情况下不宜采用多盘式摩擦离合器22.15离合器操纵环应安装在与从动轴相联的半离合器上第23章 轴结构设计23.1尽量减小轴的截面突变处的应力集中23.2要减小轴在过盈配合处的应力集中23.3

26、要注意轴上键槽引起的应力集中的影响23.4要减小过盈配合零件装拆的困难23.5装配起点不要成尖角，两配合表面起点不要同时装配23.6轴上零件的定位要采用轴肩或轴环23.7盲孔中装入过盈配合轴应考虑排出空气23.8合理布置轴上零件和改进结构以减小轴的受力23.9采用载荷分流以提高轴的强度和刚度23.10采用中央等距离驱动防止两端扭转变形差23.11改善轴的表面品质，提高轴的疲劳强度23.12轴上多键槽位置的设置要合理23.13空心轴的键槽下部壁厚不要太薄23.14轴上键槽要加工方便23.15在轴上钻细长孔很困难23.16在旋转轴上切制螺纹要有利于紧固螺母的防松23.17确保止动垫圈在轴上的正确安

27、装23.18保证轴与安装零件的压紧或预留间隙的尺寸差23.19要避免弹性卡圈承受轴向力23.20空心轴节省材料23.21不要使轴的工作频率与其固有频率相一致或接近23.22高速轴的挠性联轴器要尽量靠近轴承23.23避免轴的支承反力为零23.24不宜在大轴的轴端直接联接小轴23.25轴颈表面要求有足够硬度第24章 滑动轴承结构设计24.1要使润滑油能顺利地进入摩擦表面24.2润滑油应从非承载区引入轴承24.3不要使全环油槽开在轴承中部24.4剖分轴瓦的接缝处宜开油沟24.5要使油环给油充分可靠24.6加油孔不要被堵塞24.7不要形成润滑油的不流动区24.8防止出现切断油膜的锐边或棱角24.9防止发生阶梯磨损24.10不要使轴瓦的止推端面为线接触24.11止推轴承与轴颈不宜全部接触24.12重载