機械設計規(guī)范培訓講義

1、機械結(jié)構(gòu)設計規(guī)范1. 標準件設計準則2. 薄板件設計準則3. 公差設計準則4. 焊接件設計準則機械設計規(guī)范機械設計規(guī)范目目 錄錄第一章第一章 標準件設計準則標準件設計準則1.1 優(yōu)選器件準則 1.2 標準件種類最少準則 1.3 非標件慎用準則 1.4 相同裝配相同標準件準則 1.5 腐蝕環(huán)境材料同質(zhì)準則1.6 外部螺釘特征一致準則1.7 明顯差異或完全相同準則建立優(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。1.1 優(yōu)選器件準則標準件種類不超過_種 單一種類中規(guī)格不超過_種1.2 標準件種類最少準則 自行設計和非標螺釘慎用；若不可避免，考慮系列產(chǎn)品公用的設計1.3 非

2、標件慎用準則 相同裝配要求用相同的標準件。1.4 相同裝配相同標準件準則 1.5 腐蝕環(huán)境材料同質(zhì)準則在腐蝕性環(huán)境下工作的設備，標準件材料與構(gòu)件材質(zhì)須相同，如不同，標準件加套管等隔離防護措施，避免腐蝕。外部螺釘型號、顏色一致1.6 外部螺釘特征一致準則1.7 明顯差異或完全相同準則用到的標準件，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。2.1 薄板翻邊準則2.2 薄板零件禁攻絲準則2.3 薄板件判定標準 2.4 形狀簡單準則 2.5 節(jié)省材料準則 2.6 足夠強度剛

3、度準則 2.7 避免粘刀準則 2.8 彎曲棱邊垂直切割面準則 第二章：薄板件設計準則第二章：薄板件設計準則2.9平緩彎曲準則 2.10 避免小圓形卷邊準則 2.11 槽孔邊不彎曲準則 2.12 復雜結(jié)構(gòu)組合制造準則 2.13 避免直線貫通準則 2.14 壓槽連通排列準則 2.15 空間壓槽準則 2.16 局部松弛準則2.1 薄板翻邊準則薄板（0.8mm）的零件，安裝螺釘過孔位應有折邊。薄板（0.8mm）的零件禁止翻邊攻絲2.2 薄板零件禁攻絲準則確認是否有薄板件，判定標準：板厚和其長度相比小得多的鋼板，特點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

4、；3連接包括焊接和粘接。2.3 薄板件判定標準 用直線、圓形等簡單形狀，便于加工2.4 形狀簡單準則 2.5 節(jié)省材料準則 明確了解所選用材料的原材料形狀形狀設計考慮加工時的自拼接，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下腳料再利用選用材料的原材料形狀？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細長板條剪裁會產(chǎn)生裂紋，應避免。2.6 足夠強度剛度準則 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。2.7 避免粘刀準則 1. 切割后的薄板如果需要進行彎曲，彎曲棱需垂直于切割面；2. 不能保證時，應在切割面和彎曲棱邊交匯處設計一個r2

5、倍板厚的圓角。否則會有裂紋的危險。2.8 彎曲棱邊垂直切割面準則 對板進行彎折時，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。2.9平緩彎曲準則2.10 避免小圓形卷邊準則 r1.5倍的板厚；不要完全的卷形。加強剛度，避免棱邊劃傷。2.11 槽孔邊不彎曲準則 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。將超過二（三）道工序的結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)進行分解，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。2.12 復雜結(jié)構(gòu)組合制造準則 2.13 避免直線貫通準則 1. 薄板橫向彎曲剛度較差，用加壓槽的設計避免。2. 并且無壓槽區(qū)域禁止直線貫通，貫通的低剛

6、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壓槽終點是薄弱點，通過連通消除終點為佳2.14 壓槽連通排列準則 非單一平面的薄板結(jié)構(gòu)，棱邊附近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)，設計壓槽不能是失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)，設計壓槽不能只在一個平面上設計，需要設計成只在一個平面上設計，需要設計成空間的?？臻g的。2.15 空間壓槽準則 薄板局部變形受阻礙時，會出現(xiàn)皺折，在皺折附近設幾個小的壓槽，減少變形阻礙。2.16 局部松弛準則3.1 關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準則3.2 同一道工序準則 3.3 減少剛體轉(zhuǎn)動位移準則 3.4 避免雙重配合準則 3.5 最小公稱

7、尺寸準則 3.6 避免累積誤差準則 3.7 形狀簡單準則 3.8 最小尺寸數(shù)量準則 3.9 采用彈性元件準則 3.10采用調(diào)節(jié)元件準則第三章：公差設計準則第三章：公差設計準則關(guān)鍵配合尺寸的加工是否有粗糙度或形位公差的要求3.1 關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準則GBT 4249公差原則1. 對有平行、同軸、對中等要求的加工面，設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3.2 同一道工序準則 3.3 減少剛體轉(zhuǎn)動位移準則 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)動點的距離禁止兩個或更多個配

8、合面3.4 避免雙重配合準則 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3.5 最小公稱尺寸準則 1. 要盡量避免串聯(lián)尺寸鏈上的標注方法，非功能性的尺寸可以不標3.6 避免累積誤差準則 配合面的幾何形狀應尺量簡單，圓柱面代替圓錐面，平行、垂直面代替傾斜面3.7 形狀簡單準則 3.8 最小尺寸數(shù)量準則 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，應盡量使配合面和較少的尺寸相關(guān) 導軌、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現(xiàn)，用柔度大的

9、彈性體消除間隙3.9 采用彈性元件準則 螺母或彈性墊片實現(xiàn)3.10采用調(diào)節(jié)元件準則4.1幾何連續(xù)性原則4.2避免焊縫重疊4.3焊縫根部優(yōu)先受壓4.4避免鉚接式結(jié)構(gòu)4.5避免尖角4.6便于焊接前后的處理操作和檢測準則4.7對接焊縫強度大及動載荷設計準則4.8焊接區(qū)柔性準則4.9最少的焊接 4.10材料的可焊性，碳鋼中的碳含量4.11前處理、后處理工藝4.12焊縫受載形式利于焊接工藝準則第四章：焊接件設計準則幾何連續(xù)性原則，避免在幾何突變處設置焊縫，這里應力集中，如果不能避免，則設定過渡結(jié)構(gòu)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，則設定過渡結(jié)構(gòu)4.1幾何連續(xù)性原則4.2避免焊縫重疊1

10、. 避免焊縫重疊，多條焊縫交匯處剛性大，結(jié)構(gòu)翹曲嚴重會加大焊縫內(nèi)應力；2. 結(jié)構(gòu)多次過熱，材料性能下降，應避免措施有三個：1. 加輔助結(jié)構(gòu)；2. 切除部分；3. 焊縫錯開焊縫根部優(yōu)先受壓，焊縫根部有裂紋，易產(chǎn)生缺口作用焊縫根部優(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拉載荷能力 承受壓載荷能力承受壓載荷能力4.3焊縫根部優(yōu)先受壓鉚接式結(jié)構(gòu)通常用襯板搭接形式，焊縫多，費材料，造價高，且導致力流轉(zhuǎn)折，提高了焊縫處的應力水平4.4避免鉚接式結(jié)構(gòu)4.5避免尖角避免尖角，焊接處尖角定位困難，且尖角熱容體太小，尖角易被熔化4.6便于焊接前后的處理操作和檢測準則結(jié)構(gòu)的設計便于焊接前、后的處理、焊接的操作和檢測。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；4.7對接焊縫強度大及動載荷設計準則對接焊縫強度較大，尤其動載荷時優(yōu)先采用焊接時的熱變形在冷卻后不能完全消除，產(chǎn)生殘余變形，引起熱應力。解決措施：1. 熱處理工藝降低熱應力；2. 降低焊接區(qū)周圍的剛性，從根本上減少內(nèi)應力的產(chǎn)生。4.8焊接區(qū)柔性準則