机械设计规范培训讲义

1、机械结构设计规范标准件设计准则薄板件设计准则公差设计准则焊接件设计准则机械设计规范机械设计规范目目 录录第一章第一章 标准件设计准则标准件设计准则1.1 优选器件准则 1.2 标准件种类最少准则 1.3 非标件慎用准则 1.4 相同装配相同标准件准则 1.5 腐蚀环境材料同质准则1.6 外部螺钉特征一致准则1.7 明显差异或完全相同准则建立优选器件清单；制定清单中增加物料的控制流程；通过流程控制物料种类和规格。1.1 优选器件准则标准件种类不超过_种 单一种类中规格不超过_种1.2 标准件种类最少准则 自行设计和非标螺钉慎用；若不可避免，考虑系列产品公用的设计1.3 非标件慎用准则 相同装配要

2、求用相同的标准件。1.4 相同装配相同标准件准则 1.5 腐蚀环境材料同质准则在腐蚀性环境下工作的设备，标准件材料与构件材质须相同，如不同，标准件加套管等隔离防护措施，避免腐蚀。外部螺钉型号、颜色一致1.6 外部螺钉特征一致准则1.7 明显差异或完全相同准则用到的标准件，要么有明显差异，要么完全相同，有明显差异是为了防止装错，完全相同是为了维修过程的互换性。检查：维修过程重装时，应没有螺钉装错依然能够装上的情况，并分析螺钉装错不会造成事故。2.1 薄板翻边准则2.2 薄板零件禁攻丝准则2.3 薄板件判定标准 2.4 形状简单准则 2.5 节省材料准则 2.6 足够强度刚度准则 2.7 避免粘刀

3、准则 2.8 弯曲棱边垂直切割面准则 第二章：薄板件设计准则第二章：薄板件设计准则2.9平缓弯曲准则 2.10 避免小圆形卷边准则 2.11 槽孔边不弯曲准则 2.12 复杂结构组合制造准则 2.13 避免直线贯通准则 2.14 压槽连通排列准则 2.15 空间压槽准则 2.16 局部松弛准则2.1 薄板翻边准则薄板（0.8mm）的零件，安装螺钉过孔位应有折边。薄板（0.8mm）的零件禁止翻边攻丝2.2 薄板零件禁攻丝准则确认是否有薄板件，判定标准：板厚和其长度相比小得多的钢板，特点是横向抗弯能力差包括三个加工工艺：1下料包括剪切和冲裁；2成形包括弯曲、折叠、卷边和深拉；3连接包括焊接和粘接。

4、2.3 薄板件判定标准 用直线、圆形等简单形状，便于加工2.4 形状简单准则 2.5 节省材料准则 明确了解所选用材料的原材料形状形状设计考虑加工时的自拼接，减少下脚料，尤其是批量大时，解决方法：1下料排列方法优化；2下脚料再利用选用材料的原材料形状？1尖角刚度不足，用钝角代替；2两孔间距不宜太近，避免切割冲孔时的裂纹；3细长板条剪裁会产生裂纹，应避免。2.6 足够强度刚度准则 需要冲裁切割部分作如下处理：1留有一定坡度；2切割面连通。2.7 避免粘刀准则 切割后的薄板如果需要进行弯曲，弯曲棱需垂直于切割面；不能保证时，应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个r2倍板厚的圆角。否则会有裂纹的危险。2

5、.8 弯曲棱边垂直切割面准则 对板进行弯折时，弯曲半径不宜太小，外侧会出现裂纹，内侧会出现褶皱。2.9平缓弯曲准则2.10 避免小圆形卷边准则 r1.5倍的板厚；不要完全的卷形。加强刚度，避免棱边划伤。2.11 槽孔边不弯曲准则 弯曲棱边与槽孔的棱边的距离大于弯曲半径+2倍壁厚的距离；或者让槽孔横跨整个弯曲棱边。将超过二（三）道工序的结构件的结构进行分解，分解成只由圆形、直线等组成的简单结构，然后焊接在一起。2.12 复杂结构组合制造准则 2.13 避免直线贯通准则 薄板横向弯曲刚度较差，用加压槽的设计避免。并且无压槽区域禁止直线贯通，贯通的低刚度无压槽窄带区域易成为板面弯曲失稳的惯性轴。不规

6、则排列是消除直线贯通的较好方法压槽终点是薄弱点，通过连通消除终点为佳2.14 压槽连通排列准则 非单一平面的薄板结构，棱边附近非单一平面的薄板结构，棱边附近是失稳的薄弱环节，设计压槽不能是失稳的薄弱环节，设计压槽不能只在一个平面上设计，需要设计成只在一个平面上设计，需要设计成空间的。空间的。2.15 空间压槽准则 薄板局部变形受阻碍时，会出现皱折，在皱折附近设几个小的压槽，减少变形阻碍。2.16 局部松弛准则3.1 关键配合尺寸的加工要求明确准则3.2 同一道工序准则 3.3 减少刚体转动位移准则 3.4 避免双重配合准则 3.5 最小公称尺寸准则 3.6 避免累积误差准则 3.7 形状简单准

7、则 3.8 最小尺寸数量准则 3.9 采用弹性元件准则 3.10采用调节元件准则第三章：公差设计准则第三章：公差设计准则关键配合尺寸的加工是否有粗糙度或形位公差的要求3.1 关键配合尺寸的加工要求明确准则GBT 4249公差原则对有平行、同轴、对中等要求的加工面，设计上尽量使这些有位置精度要求的元素在同一道工序中加工平行、同轴、对中等要求的加工面，只用一道工序解决3.2 同一道工序准则 3.3 减少刚体转动位移准则 消除刚体位移；减小配合面到传动中心的距离；有转动倾向的配合、减小配合面到转动点的距离禁止两个或更多个配合面3.4 避免双重配合准则 同样加工精度，构件公称尺寸越小，越容易加工；即构

8、件尺寸越小，加工精度越容易提高；使较高配合精度要求的工作面的面积和配合距离尽可能小3.5 最小公称尺寸准则 要尽量避免串联尺寸链上的标注方法，非功能性的尺寸可以不标3.6 避免累积误差准则 配合面的几何形状应尺量简单，圆柱面代替圆锥面，平行、垂直面代替倾斜面3.7 形状简单准则 3.8 最小尺寸数量准则 配合性能和多个尺寸相关时，误差累积会致配合精度难提高，应尽量使配合面和较少的尺寸相关 导轨、螺纹、绞联、插接有间隙会降低配合精度，过盈摩擦力太大会咬死，这种配合状态用选择公差的方法难实现，用柔度大的弹性体消除间隙3.9 采用弹性元件准则 螺母或弹性垫片实现3.10采用调节元件准则4.1几何连续

9、性原则4.2避免焊缝重叠4.3焊缝根部优先受压4.4避免铆接式结构4.5避免尖角4.6便于焊接前后的处理操作和检测准则4.7对接焊缝强度大及动载荷设计准则4.8焊接区柔性准则4.9最少的焊接 4.10材料的可焊性，碳钢中的碳含量4.11前处理、后处理工艺4.12焊缝受载形式利于焊接工艺准则第四章：焊接件设计准则几何连续性原则，避免在几何突变处设置焊缝，这里应力集中，如果不能避免，则设定过渡结构焊缝连接的两侧，板厚不一致，不能保证几何形状的连续性，则设定过渡结构4.1几何连续性原则4.2避免焊缝重叠避免焊缝重叠，多条焊缝交汇处刚性大，结构翘曲严重会加大焊缝内应力；结构多次过热，材料性能下降，应避

10、免措施有三个：加辅助结构；切除部分；焊缝错开焊缝根部优先受压，焊缝根部有裂纹，易产生缺口作用焊缝根部优先受压，焊缝根部有裂纹，易产生缺口作用承受拉载荷能力承受拉载荷能力 承受压载荷能力承受压载荷能力4.3焊缝根部优先受压铆接式结构通常用衬板搭接形式，焊缝多，费材料，造价高，且导致力流转折，提高了焊缝处的应力水平4.4避免铆接式结构4.5避免尖角避免尖角，焊接处尖角定位困难，且尖角热容体太小，尖角易被熔化4.6便于焊接前后的处理操作和检测准则结构的设计便于焊接前、后的处理、焊接的操作和检测。1、足够大的操作空间；2、焊接时易于定位，易于操作，电极不会和周围的板粘结；3、焊接后便于检查；4.7对接焊缝强度大及动载荷设计准则对接焊缝强度较大，尤其动载荷时优先采用焊接时的热变形在冷却后不能完全消除，产生残余变形，引起热应力。解决措施：热处理工艺降低热应力；1. 降低焊接区周围的刚性，从根本上减少内应力的产生。4.8焊接