机械设计规范培训讲义

机械(jīxiè)结构设计规范精品资料标准件设计准则(zhǔnzé)薄板件设计准则(zhǔnzé)公差设计准则(zhǔnzé)焊接件设计准则(zhǔnzé)机械(jīxiè)设计规范目录精品资料第一章标准件设计(shèjì)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(cáiliào)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精品资料建立(jiànlì)《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(qìjiàn)准则精品资料标准件种类(zhǒnglèi)不超过___种单一种类(zhǒnglèi)中规格不超过___种1.2标准件种类(zhǒnglèi)最少准则精品资料自行设计和非标螺钉慎用；若不可避免，考虑系列产品公用(gōngyòng)的设计1.3非标件慎用准则(zhǔnzé)精品资料相同装配(zhuāngpèi)要求用相同的标准件。1.4相同装配(zhuāngpèi)相同标准件准则精品资料1.5腐蚀(fǔshí)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(bùtónɡ)，标准件加套管等隔离防护措施，避免腐蚀。精品资料外部螺钉(luódīng)型号、颜色一致1.6外部(wàibù)螺钉特征一致准则精品资料1.7明显(míngxiǎn)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(wèile)防止装错，完全相同是为了(wèile)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。精品资料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避免粘刀准则2.8弯曲棱边(lénɡbiān)垂直切割面准则第二章：薄板(báobǎn)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局部松弛准则精品资料2.1薄板(báobǎn)翻边准则薄板（≤0.8mm）的零件，安装螺钉(luódīng)过孔位应有折边。精品资料薄板(báobǎn)（≤0.8mm）的零件禁止翻边攻丝2.2薄板零件(línɡjiàn)禁攻丝准则精品资料确认是否有薄板(báobǎn)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(zhédié)、卷边和深拉；3连接包括焊接和粘接。2.3薄板件判定标准精品资料用直线(zhíxiàn)、圆形等简单形状，便于加工2.4形状(xíngzhuàn)简单准则精品资料2.5节省(jiéshěng)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(fāngfǎ)：1下料排列方法(fāngfǎ)优化；2下脚料再利用选用材料的原材料形状？精品资料1尖角刚度不足，用钝角代替；2两孔间距(jiānjù)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(ɡānɡdù)准则精品资料需要(xūyào)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(bìmiǎn)粘刀准则精品资料切割后的薄板如果需要进行(jìnxíng)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r>2倍板厚的圆角。否则会有裂纹的危险。2.8弯曲(wānqū)棱边垂直切割面准则精品资料对板进行弯折时，弯曲(wānqū)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(wānqū)准则精品资料2.10避免(bìmiǎn)小圆形卷边准则r>1.5倍的板厚；不要完全的卷形。加强(jiāqiáng)刚度，避免棱边划伤。精品资料2.11槽孔边不弯曲(wānqū)准则弯曲(wānqū)棱边与槽孔的棱边的距离大于弯曲(wānqū)半径+2倍壁厚的距离；或者让槽孔横跨整个弯曲(wānqū)棱边。精品资料将超过二（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(zǔchénɡ)的简单结构，然后焊接在一起。2.12复杂(fùzá)结构组合制造准则精品资料2.13避免(bìmiǎn)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。不规则排列是消除(xiāochú)直线贯通的较好方法精品资料精品资料压槽终点是薄弱点，通过(tōngguò)连通消除终点为佳2.14压槽连通(liántōng)排列准则精品资料精品资料非单一平面的薄板结构，棱边附近是失稳的薄弱环节，设计(shèjì)压槽不能只在一个平面上设计(shèjì)，需要设计(shèjì)成空间的。2.15空间(kōngjiān)压槽准则精品资料薄板局部变形受阻碍时，会出现皱折，在皱折附近设几个(jǐɡè)小的压槽，减少变形阻碍。2.16局部(júbù)松弛准则精品资料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(wùchā)准则3.7形状简单准则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(gōngchā)设计准则精品资料关键配合尺寸的加工是否(shìfǒu)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(yāoqiú)明确准则GBT4249公差原则精品资料对有平行、同轴、对中等要求的加工面，设计上尽量(jǐnliàng)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(tóngyī)道工序准则精品资料3.3减少刚体(gāngtǐ)转动位移准则消除刚体位移(wèiyí)；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精品资料精品资料禁止两个或更多个(duōɡè)配合面3.4避免双重(shuāngchóng)配合准则精品资料同样加工精度，构件(gòujiàn)公称尺寸越小，越容易加工；即构件(gòujiàn)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(chǐcun)准则精品资料要尽量避免串联尺寸(chǐcun)链上的标注方法，非功能性的尺寸(chǐcun)可以不标3.6避免(bìmiǎn)累积误差准则精品资料配合面的几何形状应尺量简单，圆柱面代替(dàitì)圆锥面，平行、垂直面代替(dàitì)倾斜面3.7形状(xíngzhuàn)简单准则精品资料3.8最小尺寸(chǐcun)数量准则配合性能和多个(duōɡè)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精品资料导轨、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(fāngfǎ)难实现，用柔度大的弹性体消除间隙3.9采用(cǎiyòng)弹性元件准则精品资料螺母(luómǔ)或弹性垫片实现3.10采用调节(tiáojié)元件准则精品资料4.1几何连续性原则4.2避免焊缝重叠(chóngdié)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(shèjì)准则精品资料几何连续性原则，避免在几何突变处设置焊缝(hànfénɡ)，这里应力集中，如果不能避免，则设定过渡结构焊缝(hànfénɡ)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(jǐhé)连续性原则精品资料4.2避免焊缝(hànfénɡ)重叠避免焊缝重叠，多条焊缝交汇处刚性大，结构(jiégòu)翘曲严重会加大焊缝内应力；结构(jiégòu)多次过热，材料性能下降，应避免措施有三个：加辅助结构(jiégòu)；切除部分；焊缝错开精品资料焊缝根部优先受压，焊缝根部有裂纹(lièwén)，易产生缺口作用

承受拉载荷能力<承受压载荷能力4.3焊缝(hànfénɡ)根部优先受压精品资料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(dǎozhì)力流转折，提高了焊缝处的应力水平4.4避免铆接(mǎojiē)式结构精品资料4.5避免(bìmiǎn)尖角避免尖角，焊接处尖角定位困难，且尖角热容(rèrónɡ)体太小，尖角易被熔化精品资料4.6便于(biànyú)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(dìngwèi)，易于操作，电极不会和周围的板粘结；3、焊接后便于检查；精品资料精品资料4.7对接(duìjiē)焊缝强度大及动载荷设计准则对接焊缝强度较大，尤其(yóuqí)动载荷时优先采用精品资料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(gōngyì)降低热应力；降低焊接区周围的刚性，从根本上减少内应力的产生。4.8焊接区柔性(róuxìnɡ)准则精品资料4.9最少的焊接(hànjiē)最好的焊接是最少的焊接，减少焊缝的数量，