機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范培訓(xùn)講義

機(jī)械(jīxiè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范精品資料標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(zhǔnzé)薄板件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(zhǔnzé)公差設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(zhǔnzé)焊接件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(zhǔnzé)機(jī)械(jīxiè)設(shè)計(jì)規(guī)范目錄精品資料第一章標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)(shèjì)準(zhǔn)則1.1優(yōu)選器件準(zhǔn)則1.2標(biāo)準(zhǔn)件種類最少準(zhǔn)則1.3非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則1.4相同裝配相同標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)則1.5腐蝕環(huán)境材料(cáiliào)同質(zhì)準(zhǔn)則1.6外部螺釘特征一致準(zhǔn)則1.7明顯差異或完全相同準(zhǔn)則精品資料建立(jiànlì)《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(qìjiàn)準(zhǔn)則精品資料標(biāo)準(zhǔn)件種類(zhǒnglèi)不超過___種單一種類(zhǒnglèi)中規(guī)格不超過___種1.2標(biāo)準(zhǔn)件種類(zhǒnglèi)最少準(zhǔn)則精品資料自行設(shè)計(jì)和非標(biāo)螺釘慎用；若不可避免，考慮系列產(chǎn)品公用(gōngyòng)的設(shè)計(jì)1.3非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則(zhǔnzé)精品資料相同裝配(zhuāngpèi)要求用相同的標(biāo)準(zhǔn)件。1.4相同裝配(zhuāngpèi)相同標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)則精品資料1.5腐蝕(fǔshí)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(bùtónɡ)，標(biāo)準(zhǔn)件加套管等隔離防護(hù)措施，避免腐蝕。精品資料外部螺釘(luódīng)型號(hào)、顏色一致1.6外部(wàibù)螺釘特征一致準(zhǔn)則精品資料1.7明顯(míngxiǎn)差異或完全相同準(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(wèile)防止裝錯(cuò)，完全相同是為了(wèile)維修過程的互換性。檢查：維修過程重裝時(shí)，應(yīng)沒有螺釘裝錯(cuò)依然能夠裝上的情況，并分析螺釘裝錯(cuò)不會(huì)造成事故。精品資料2.1薄板翻邊準(zhǔn)則2.2薄板零件禁攻絲準(zhǔn)則2.3薄板件判定標(biāo)準(zhǔn)2.4形狀簡單準(zhǔn)則2.5節(jié)省材料準(zhǔn)則2.6足夠強(qiáng)度剛度準(zhǔn)則2.7避免粘刀準(zhǔn)則2.8彎曲棱邊(lénɡbiān)垂直切割面準(zhǔn)則第二章：薄板(báobǎn)件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.9平緩彎曲準(zhǔn)則2.10避免小圓形卷邊準(zhǔn)則2.11槽孔邊不彎曲準(zhǔn)則2.12復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合制造準(zhǔn)則2.13避免直線貫通準(zhǔn)則2.14壓槽連通排列準(zhǔn)則2.15空間壓槽準(zhǔn)則2.16局部松弛準(zhǔn)則精品資料2.1薄板(báobǎn)翻邊準(zhǔn)則薄板（≤0.8mm）的零件，安裝螺釘(luódīng)過孔位應(yīng)有折邊。精品資料薄板(báobǎn)（≤0.8mm）的零件禁止翻邊攻絲2.2薄板零件(línɡjiàn)禁攻絲準(zhǔn)則精品資料確認(rèn)是否有薄板(báobǎn)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(gè)加工工藝：1下料包括剪切和沖裁；2成形包括彎曲、折疊(zhédié)、卷邊和深拉；3連接包括焊接和粘接。2.3薄板件判定標(biāo)準(zhǔn)精品資料用直線(zhíxiàn)、圓形等簡單形狀，便于加工2.4形狀(xíngzhuàn)簡單準(zhǔn)則精品資料2.5節(jié)省(jiéshěng)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(jì)考慮加工時(shí)的自拼接，減少下腳料，尤其是批量大時(shí)，解決方法(fāngfǎ)：1下料排列方法(fāngfǎ)優(yōu)化；2下腳料再利用選用材料的原材料形狀？精品資料1尖角剛度不足，用鈍角代替；2兩孔間距(jiānjù)不宜太近，避免切割沖孔時(shí)的裂紋；3細(xì)長板條剪裁會(huì)產(chǎn)生裂紋，應(yīng)避免。2.6足夠強(qiáng)度剛度(ɡānɡdù)準(zhǔn)則精品資料需要(xūyào)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(bìmiǎn)粘刀準(zhǔn)則精品資料切割后的薄板如果需要進(jìn)行(jìnxíng)彎曲，彎曲棱需垂直于切割面；不能保證時(shí)，應(yīng)在切割面和彎曲棱邊交匯處設(shè)計(jì)一個(gè)r>2倍板厚的圓角。否則會(huì)有裂紋的危險(xiǎn)。2.8彎曲(wānqū)棱邊垂直切割面準(zhǔn)則精品資料對(duì)板進(jìn)行彎折時(shí)，彎曲(wānqū)半徑不宜太小，外側(cè)會(huì)出現(xiàn)裂紋，內(nèi)側(cè)會(huì)出現(xiàn)褶皺。2.9平緩彎曲(wānqū)準(zhǔn)則精品資料2.10避免(bìmiǎn)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)(jiāqiáng)剛度，避免棱邊劃傷。精品資料2.11槽孔邊不彎曲(wānqū)準(zhǔn)則彎曲(wānqū)棱邊與槽孔的棱邊的距離大于彎曲(wānqū)半徑+2倍壁厚的距離；或者讓槽孔橫跨整個(gè)彎曲(wānqū)棱邊。精品資料將超過二（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(zǔchénɡ)的簡單結(jié)構(gòu)，然后焊接在一起。2.12復(fù)雜(fùzá)結(jié)構(gòu)組合制造準(zhǔn)則精品資料2.13避免(bìmiǎn)直線貫通準(zhǔn)則薄板橫向彎曲剛度較差，用加壓槽的設(shè)計(jì)避免。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。不規(guī)則排列是消除(xiāochú)直線貫通的較好方法精品資料精品資料壓槽終點(diǎn)是薄弱點(diǎn)，通過(tōngguò)連通消除終點(diǎn)為佳2.14壓槽連通(liántōng)排列準(zhǔn)則精品資料精品資料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(jì)(shèjì)壓槽不能只在一個(gè)平面上設(shè)計(jì)(shèjì)，需要設(shè)計(jì)(shèjì)成空間的。2.15空間(kōngjiān)壓槽準(zhǔn)則精品資料薄板局部變形受阻礙時(shí)，會(huì)出現(xiàn)皺折，在皺折附近設(shè)幾個(gè)(jǐɡè)小的壓槽，減少變形阻礙。2.16局部(júbù)松弛準(zhǔn)則精品資料3.1關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)則3.2同一道工序準(zhǔn)則3.3減少剛體轉(zhuǎn)動(dòng)位移準(zhǔn)則3.4避免雙重配合準(zhǔn)則3.5最小公稱尺寸準(zhǔn)則3.6避免累積誤差(wùchā)準(zhǔn)則3.7形狀簡單準(zhǔn)則3.8最小尺寸數(shù)量準(zhǔn)則3.9采用彈性元件準(zhǔn)則3.10采用調(diào)節(jié)元件準(zhǔn)則第三章：公差(gōngchā)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則精品資料關(guān)鍵配合尺寸的加工是否(shìfǒu)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(yāoqiú)明確準(zhǔn)則GBT4249公差原則精品資料對(duì)有平行、同軸、對(duì)中等要求的加工面，設(shè)計(jì)上盡量(jǐnliàng)使這些有位置精度要求的元素在同一道工序中加工平行、同軸、對(duì)中等要求的加工面，只用一道工序解決3.2同一(tóngyī)道工序準(zhǔn)則精品資料3.3減少剛體(gāngtǐ)轉(zhuǎn)動(dòng)位移準(zhǔn)則消除剛體位移(wèiyí)；減小配合面到傳動(dòng)中心的距離；有轉(zhuǎn)動(dòng)傾向的配合、減小配合面到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的距離精品資料精品資料禁止兩個(gè)或更多個(gè)(duōɡè)配合面3.4避免雙重(shuāngchóng)配合準(zhǔn)則精品資料同樣加工精度，構(gòu)件(gòujiàn)公稱尺寸越小，越容易加工；即構(gòu)件(gòujiàn)尺寸越小，加工精度越容易提高；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(chǐcun)準(zhǔn)則精品資料要盡量避免串聯(lián)尺寸(chǐcun)鏈上的標(biāo)注方法，非功能性的尺寸(chǐcun)可以不標(biāo)3.6避免(bìmiǎn)累積誤差準(zhǔn)則精品資料配合面的幾何形狀應(yīng)尺量簡單，圓柱面代替(dàitì)圓錐面，平行、垂直面代替(dàitì)傾斜面3.7形狀(xíngzhuàn)簡單準(zhǔn)則精品資料3.8最小尺寸(chǐcun)數(shù)量準(zhǔn)則配合性能和多個(gè)(duōɡè)尺寸相關(guān)時(shí)，誤差累積會(huì)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)精品資料導(dǎo)軌、螺紋、絞聯(lián)、插接有間隙會(huì)降低配合精度，過盈摩擦力太大會(huì)咬死，這種配合狀態(tài)用選擇公差的方法(fāngfǎ)難實(shí)現(xiàn)，用柔度大的彈性體消除間隙3.9采用(cǎiyòng)彈性元件準(zhǔn)則精品資料螺母(luómǔ)或彈性墊片實(shí)現(xiàn)3.10采用調(diào)節(jié)(tiáojié)元件準(zhǔn)則精品資料4.1幾何連續(xù)性原則4.2避免焊縫重疊(chóngdié)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(cè)準(zhǔn)則4.7對(duì)接焊縫強(qiáng)度大及動(dòng)載荷設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.8焊接區(qū)柔性準(zhǔn)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(zhǔn)則第四章：焊接件設(shè)計(jì)(shèjì)準(zhǔn)則精品資料幾何連續(xù)性原則，避免在幾何突變處設(shè)置焊縫(hànfénɡ)，這里應(yīng)力集中，如果不能避免，則設(shè)定過渡結(jié)構(gòu)焊縫(hànfénɡ)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(shè)定過渡結(jié)構(gòu)4.1幾何(jǐhé)連續(xù)性原則精品資料4.2避免焊縫(hànfénɡ)重疊避免焊縫重疊，多條焊縫交匯處剛性大，結(jié)構(gòu)(jiégòu)翹曲嚴(yán)重會(huì)加大焊縫內(nèi)應(yīng)力；結(jié)構(gòu)(jiégòu)多次過熱，材料性能下降，應(yīng)避免措施有三個(gè)：加輔助結(jié)構(gòu)(jiégòu)；切除部分；焊縫錯(cuò)開精品資料焊縫根部優(yōu)先受壓，焊縫根部有裂紋(lièwén)，易產(chǎn)生缺口作用

承受拉載荷能力<承受壓載荷能力4.3焊縫(hànfénɡ)根部優(yōu)先受壓精品資料鉚接式結(jié)構(gòu)通常用襯板搭接形式，焊縫多，費(fèi)材料，造價(jià)高，且導(dǎo)致(dǎozhì)力流轉(zhuǎn)折，提高了焊縫處的應(yīng)力水平4.4避免鉚接(mǎojiē)式結(jié)構(gòu)精品資料4.5避免(bìmiǎn)尖角避免尖角，焊接處尖角定位困難，且尖角熱容(rèrónɡ)體太小，尖角易被熔化精品資料4.6便于(biànyú)焊接前后的處理操作和檢測(cè)準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)便于焊接前、后的處理、焊接的操作和檢測(cè)。1、足夠大的操作空間；2、焊接時(shí)易于定位(dìngwèi)，易于操作，電極不會(huì)和周圍的板粘結(jié)；3、焊接后便于檢查；精品資料精品資料4.7對(duì)接(duìjiē)焊縫強(qiáng)度大及動(dòng)載荷設(shè)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)接焊縫強(qiáng)度較大，尤其(yóuqí)動(dòng)載荷時(shí)優(yōu)先采用精品資料焊接時(shí)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：熱處理工藝(gōngyì)降低熱應(yīng)力；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。4.8焊接區(qū)柔性(róuxìnɡ)準(zhǔn)則精品資料4.9最少的焊接(hànjiē)最好的焊接是最少的焊接，減少焊縫的數(shù)量，