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1 第一章 標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計準(zhǔn)則1.1 標(biāo)準(zhǔn)化的重要性 標(biāo)準(zhǔn)化是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的必要條件。現(xiàn)代化大生產(chǎn)是以技術(shù)和生產(chǎn)高度社會化為特征的,分工越來越細(xì),企業(yè)間的聯(lián)系與協(xié)作協(xié)調(diào)越來越廣泛和密切。標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)間聯(lián)系與協(xié)作協(xié)調(diào)的工具與手段。它能使企業(yè)建立最佳秩序,提供共同語言,能讓各企業(yè)看到共同的目標(biāo)與利益;它能對各企業(yè)有無偏見的、規(guī)范的、權(quán)威的約束;它能給各企業(yè)帶來成功,也能給社會帶來巨大效益。標(biāo)準(zhǔn)件一般是指螺釘螺帽、墊圈、彈簧、軸承等等,從廣義來說電視機、電機、減速機、電器機柜、電腦、自行車、摩托車等也是標(biāo)準(zhǔn)件產(chǎn)品。標(biāo)準(zhǔn)化的作用正是通過標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)化體系實現(xiàn)的。 1.2 選用標(biāo)準(zhǔn)件的意義 選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量設(shè)計時間;選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量原材料;選用標(biāo)準(zhǔn)件可以節(jié)省大量生產(chǎn)工時;選用標(biāo)準(zhǔn)件方便裝配和出廠維修;專業(yè)化廠家大批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量更勝一籌。 總之,選用的標(biāo)準(zhǔn)件比例越多節(jié)約的資金越多,企業(yè)可以把更多的精力用在產(chǎn)品的功能和品質(zhì)上。 1.3 標(biāo)準(zhǔn)件的分類 1. 從標(biāo)準(zhǔn)件使用材料分: a.黑金屬 - 碳鋼合金鋼不銹鋼 b.有色金屬 - 銅合金鋁合金鎂合金鈦合金 c. 非金屬 - 塑料尼龍橡膠巖棉陶瓷 2.從標(biāo)準(zhǔn)件使用功能分: a.各種螺釘、螺帽、墊圈、銷釘、鉚釘、鍵 b.各種彈簧及彈性元件 c.各種密封圈及密封元件 d.各種軸承、絲杠絲母、直線導(dǎo)軌、五金件 e.各種操作件、潤滑件 f.各種型材、法蘭、管接頭 g.各種電腦、減速機、減速器 h.各種刀量卡模具及各種工藝裝備 1.4 優(yōu)選器件準(zhǔn)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。 1.5 標(biāo)準(zhǔn)件種類最少準(zhǔn)則
標(biāo)準(zhǔn)件種類不超過__5_種 單一種類中規(guī)格不超過_3__種 1.6 非標(biāo)件慎用準(zhǔn)則 自行設(shè)計和非標(biāo)螺釘慎用; 若不可避免,考慮系列產(chǎn)品公用的設(shè)計 1.7 相同裝配相同標(biāo)準(zhǔn)件準(zhǔn)則 相同裝配要求用相同的標(biāo)準(zhǔn)件。 1.8 腐蝕環(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,標(biāo)準(zhǔn)件加套管等隔離防護(hù)措施,避免腐蝕。 1.9 外部螺釘特征一致準(zhǔn)則 外部螺釘型號、顏色一致 1.10 防呆準(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(yīng)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 第二章:薄板件設(shè)計準(zhǔn)則 2.1 薄板翻邊準(zhǔn)則 薄板(≤0.8mm)的零件,安裝螺釘?shù)目孜粦?yīng)有折邊。大的薄板件四周都有折邊,如汽車覆蓋件、設(shè)備外觀件、金屬門板。 2.2 薄板零件禁攻絲準(zhǔn)則 薄板(≤0.8mm)的零件禁止翻邊攻絲,可采用壓鉚螺母或拉鉚螺母。 2.3 薄板件判定標(biāo)準(zhǔn) 確認(rèn)是否有薄板件,判定標(biāo)準(zhǔn):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。3、連接包括焊接和粘接。2.4 形狀簡單準(zhǔn)則 用直線、圓形等簡單形狀,便于加工2.5 節(jié)省材料準(zhǔn)則 明確了解所選用材料的原材料形狀。形狀設(shè)計考慮加工時的排樣,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。2.6 足夠強度剛度準(zhǔn)則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(xì)長板條剪裁會產(chǎn)生裂紋,應(yīng)避免。2.7 避免粘刀準(zhǔn)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。 2.8 彎曲棱邊垂直切割面準(zhǔn)則 切割后的薄板如果需要進(jìn)行彎曲,彎曲棱需垂直于切割面;不能保證時,應(yīng)在切割面和彎曲棱邊交匯處設(shè)計一個r>2倍板厚的圓角。否則會有裂紋的危險。 2.9 平緩彎曲準(zhǔn)則 對板材進(jìn)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。2.10 避免小圓形卷邊準(zhǔn)則 r>1.5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(zhǔn)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2.12 復(fù)雜結(jié)構(gòu)組合制造準(zhǔn)則
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、直線等組成的簡單結(jié)構(gòu),然后焊接在一起。2.13 避免直線貫通準(zhǔn)則 1、薄板橫向彎曲剛度較差,用加壓槽的設(shè)計避免。2、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。3、不規(guī)則排列是消除直線貫通的較好方法。2.14 壓槽連通 排列準(zhǔn)則壓槽終點是薄弱點,通過連通消除終點為佳2.15 空間壓槽準(zhǔn)則 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)計壓槽不能只在一個平面上設(shè)計,需要設(shè)計成空間的。2.16 局部松弛準(zhǔn)則 薄板局部變形受阻礙時,會出現(xiàn)皺折,在皺折附近設(shè)幾個小的壓槽,減少變形阻礙。
3 第三章:防腐蝕設(shè)計準(zhǔn)則 3.1 避免大面積疊焊準(zhǔn)則 是否存在大面積的疊焊、縫隙中的殘留物可能導(dǎo)致零件生銹。確認(rèn)腐蝕環(huán)境條件:兩個不同電化學(xué)位勢的電極分別是什么?兩個電極通過何方式實現(xiàn)電接觸?浸泡兩電極的電解質(zhì)是什么?如何形成的?確定是面腐蝕還是點腐蝕如果是面腐蝕,選擇增加板的厚度,按照預(yù)期設(shè)計壽命留出板厚余量。選擇其中一種防護(hù)層工藝方法:電鍍、噴涂、浸漬上漆、滲透、滾壓、化學(xué)轉(zhuǎn)換等。 3.2 避免間隙腐蝕準(zhǔn)則 金屬濃度不同,間隙內(nèi)腐蝕產(chǎn)物經(jīng)水解化作用酸化,氧氣擴散困難,發(fā)生間隙腐蝕的可能性大得多,例如支承結(jié)構(gòu)、鋼架結(jié)構(gòu)、點焊、單側(cè)焊、容器襯板中。 1、避免間隙結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。2、將間隙密封,使腐蝕性物質(zhì)無法進(jìn)入。3、將狹窄空間設(shè)計成較大空間,不停的對流使電解質(zhì)平衡。3.3 避免局部微觀腐蝕環(huán)境準(zhǔn)則 1、不同金屬是否有電接觸?2、通過加絕緣措施使不同金屬沒有電接觸。3、有電接觸的不同金屬,哪是賤金屬,哪是貴金屬?如有螺栓、螺釘連接的結(jié)構(gòu)。4、確定賤金屬是不是要保護(hù)的防腐蝕部件(賤金屬充當(dāng)陽極被腐蝕),如果是則采取系列措施,如果不是,則貴金屬是被保護(hù)部件,犧牲賤金屬(陽極)被腐蝕,保護(hù)貴金屬(陰極),則不必作技術(shù)處理。5、金屬是否被電解質(zhì)包圍。 3.4 防止流體通道淤積原則 結(jié)構(gòu)上保證停車期間,管道中的介質(zhì)能空干,否則溫度下降,殘留介質(zhì)在器壁上濃縮結(jié)殼,再啟動后壁受熱,粘結(jié)在器壁上的結(jié)殼成為應(yīng)力裂紋腐蝕源。 3.5 避免大溫度和濃度梯度差準(zhǔn)則 1、防止大的溫度和濃度梯度,否則會引起沉淀物、冷凝物、局部勢差。2、高溫度、高濃度也會加速腐蝕過程。3、局部高溫引起結(jié)殼,結(jié)殼反過來加劇局部過熱。4、局部低溫會導(dǎo)致冷凝。3.6 防止高速流體準(zhǔn)則 常出現(xiàn)在高湍流區(qū);確認(rèn)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)里是否存在高湍流區(qū)?1、結(jié)構(gòu)改進(jìn),增大彎管彎曲半徑。2、過濾和離心分離流體,消除固體粒子和氣泡。3、陰極保護(hù)或加防腐劑。4、在危險壁面電鍍或加涂層。5、選擇具有堅硬保護(hù)層不易腐蝕的材料。3.7 腐蝕裕度準(zhǔn)則
對腐蝕速率較慢、均勻的面腐蝕適用。 腐蝕速率和設(shè)備的設(shè)計壽命確定壁厚。 3.8 最小比表面積準(zhǔn)則 在容積相等的前提下,使受腐蝕的表面最小,比表面積=表面積/體積六面體>正方體>圓柱體>橢圓體>球體 3.9 便利后繼措施準(zhǔn)則 不能通過結(jié)構(gòu)措施消除的腐蝕損壞,可設(shè)計上為后續(xù)更換腐蝕部件或加防護(hù)措施提供便利。 1、易于觀察腐蝕損壞。 2、易于更換腐蝕嚴(yán)重的構(gòu)件。 3、易于上涂層,易于電鍍。 3.10 良好力學(xué)狀態(tài)準(zhǔn)則 1、類似于焊接件里的強度要求設(shè)計規(guī)范,讓焊縫處于較好的受力狀態(tài)。2、拉應(yīng)力會加劇腐蝕。3、裂紋應(yīng)力同時存在時,可能產(chǎn)生應(yīng)力裂紋腐蝕。
4 第四章:公差設(shè)計準(zhǔn)則 4.1 關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)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。 4.2 同一道工序準(zhǔn)則 1、對有平行、同軸、對中等要求的加工面,設(shè)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。 4.3 減少剛體轉(zhuǎn)動位移準(zhǔn)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。4.4 避免雙重配合準(zhǔn)則 4.5最小公稱尺寸準(zhǔn)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。4.6 避免累積誤差準(zhǔn)則 要盡量避免串聯(lián)尺寸鏈上的標(biāo)注方法,非功能性的尺寸可以不標(biāo)。 4.7 形狀簡單準(zhǔn)則
1.配合面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。2.圓柱面代替圓錐面。3.平行、垂直面代替傾斜面。4.8 最小尺寸數(shù)量準(zhǔn)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(yīng)盡量使配合面和較少的尺寸相關(guān)。 導(dǎo)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),用柔度大的彈性體消除間隙。4.10 采用調(diào)節(jié)元件準(zhǔn)則 螺母或彈性墊片實現(xiàn)。
5 第五章:焊接件設(shè)計準(zhǔn)則 5.1 幾何連續(xù)性原則 幾何連續(xù)性原則,避免在幾何突變處設(shè)置焊縫,這里容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。如果實在不能避免,則要通過設(shè)計過渡結(jié)構(gòu)來解決。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,則需要設(shè)計過渡結(jié)構(gòu)。封口是曲率突變區(qū) 5.2 避免焊縫重疊 1.避免焊縫重疊,多條焊縫交匯處剛性大,結(jié)構(gòu)翹曲嚴(yán)重,會加大焊縫內(nèi)應(yīng)力。2.結(jié)構(gòu)多次過熱,材料性能下降,應(yīng)該避免。3.措施有三個:a.加輔助結(jié)構(gòu)。b.切除部分。c.焊縫錯開。5.3 焊縫根部優(yōu)先受壓 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 < 承受壓載荷能力 5.4 避免鉚接式結(jié)構(gòu) 焊接式結(jié)構(gòu)通常用襯板搭接形式,焊縫多,費材料,造價高,且導(dǎo)致力流轉(zhuǎn)折,提高了焊縫處的應(yīng)力水平。 5.5 避免尖角 避免尖角(銳角),焊接處尖角定位困難,且尖角熱容體太小,尖角易被熔化。如下圖所示。 5.6 便于焊接前后的處理操作和檢測準(zhǔn)則 結(jié)構(gòu)的設(shè)計便于焊接前、后的處理、焊接的操作和品質(zhì)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。5.7對接焊縫強度大及動載荷設(shè)計準(zhǔn)則 對接焊縫強度較大,尤其動載荷時優(yōu)先采用。 5.8焊接區(qū)柔性準(zhǔn)則 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(yīng)力。 解決措施: 1、熱處理工藝降低熱應(yīng)力。2、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。5.9 最少的焊接 最好的焊接是最少的焊接,減少焊縫的數(shù)量,減少焊縫的長度。焊接的強度總會低于母材焊接過程的熱應(yīng)力總會對材料特性有影響。 5.10 材料的可焊性,碳鋼中的碳含量 材料的可焊性,碳鋼中的碳含量<0.22%。 5.11 焊縫受載形式利于焊接工藝準(zhǔn)則 焊縫受載形式利于焊接工藝的進(jìn)行。
6 第六章:可靠性設(shè)計準(zhǔn)則 6.1 冗余法則 重復(fù)設(shè)置多個功能相同元件,分功能冗余和原理冗余。 1、功能冗余:原理相同、功能相同的備份;功能冗余針對元件本身而非外界環(huán)境因素的失效。2、原理冗余:相同功能,不同原理的元件互為備份。原理冗余采取不同的原理器件,比如對鍋爐安全閥的監(jiān)測,可以用電、光、熱敏等不同原理的傳感器,可避免在某一失效因素下,兩個器件不會同時失效。6.2 零流準(zhǔn)則 在需要外部構(gòu)件執(zhí)行某項功能時,讓它不依賴或盡量少依賴外部條件,從而減少可能阻礙其執(zhí)行功能的外在因素。 電磁車剎右圖 通電 磁力使車剎強迫分離左圖 斷電 彈簧力使車剎抱緊 6.3 可靠的工作原理準(zhǔn)則 1.機械優(yōu)于電氣、電磁、液壓系統(tǒng),工作性能較可靠;2.形狀聯(lián)結(jié)方式比力聯(lián)接方式可靠,外界因素難改變機械構(gòu)件的幾何形狀,但容易改變其受力狀態(tài)。6.4 裕度準(zhǔn)則 安全系數(shù)方法,通常加大構(gòu)件尺寸,工程上很多因素自身并無一個絕對的數(shù)值,而是一個分布范圍,裕度設(shè)計是解決問題的根本。斷裂破壞、熱應(yīng)力破壞等因材料特性引起的問題,在構(gòu)件尺寸上加強裕度設(shè)計無效。 6.5 安全閥準(zhǔn)則 1、設(shè)計上有意設(shè)置一個薄弱點,丟卒保帥。2、安全閥、保險絲。6.6 簡單準(zhǔn)則 最少的數(shù)量、最簡到形狀、最少的工藝步驟、最簡的加工裝配工藝、最普通的材料、最簡的工具、最簡的拆卸步驟等等結(jié)合零部件特點,設(shè)定量化評估指標(biāo)。
7 第七章:力學(xué)原理設(shè)計準(zhǔn)則 7.1 強度計算和試驗準(zhǔn)則 對承受較大負(fù)載或扭矩的鈑金位置,強度須經(jīng)過計算,并安全合格;必要時須有試驗報告和數(shù)據(jù)。7.2 均勻受載準(zhǔn)則 通過構(gòu)件設(shè)計,使受力載荷分布均勻,載荷不集中可以保證同等條件下,承受的應(yīng)力成倍增加。 連續(xù)性和載荷均勻分布的設(shè)計可以實現(xiàn)。7.3 力流路徑最短準(zhǔn)則 力流優(yōu)先走較短路徑,剛度最大的路徑;力線連續(xù)。為提高構(gòu)建剛度,盡量使力流路徑最短,越短則受力區(qū)域越小,累積變形就越小,剛度就提高。盡量保證力流線路的直線狀態(tài),這時力流路徑最短。 7.4 減低缺口效應(yīng)準(zhǔn)則 缺口效應(yīng)的原因是力流在截面突變處,被迫急劇改變原有路徑,因而力流搶近道引起近道局部力線擁擠,應(yīng)力急劇集中上升。 解決措施: 1、避免截面突變的設(shè)計,尤其是避免力流截面急劇變。2、降低缺口附近的材料鋼度;3、加預(yù)壓力應(yīng)力;4、避免力流突然轉(zhuǎn)彎孔、槽、螺紋、臺肩等缺口處易發(fā)生;判定標(biāo)準(zhǔn)是界面尺寸變化的急劇程度;7.5 變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則 在力的傳遞中,構(gòu)件會發(fā)生變形,變形不對稱、接觸面變形不匹配等都會引起走偏、應(yīng)力集中等問題; 解決措施: 在接觸面處,降低構(gòu)件在力流方向上的剛度,以便減少對另一構(gòu)件變形的阻礙,使變形同步;如:軸承的軸固定架、天車的導(dǎo)軌 7.6 等強度準(zhǔn)則 1、構(gòu)件局部的應(yīng)力和該處的材料許用值相等。省材料降能耗。2、注意次要載荷的影響7.7 附加力自平衡準(zhǔn)則 力傳遞中,出現(xiàn)的無用力或力矩,白白增加損耗, 通過讓附加力自行平衡或抵消的方法解決。 解決措施: 1、平衡件。2、對稱安置。7.8 空心截面準(zhǔn)則 彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在橫截面越遠(yuǎn)離中心越大,橫截面中心很小,同等材料截面積情況下,空心的結(jié)構(gòu)有更好的強度和剛度。 1、空心也可以通過其他形式實現(xiàn),不一定就得是圓管形。2、空心結(jié)構(gòu)的壁厚不能太薄,否則發(fā)生局部皺折而喪失承載能力。7.9 受扭截面凸形封閉準(zhǔn)則 受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁構(gòu)件的截面避免開口形狀,抵抗剪切變形的能力低,扭轉(zhuǎn)剛度就低。 7.10 最佳著力點準(zhǔn)則 1.力矢量經(jīng)過橫截面扭轉(zhuǎn)中心,不會產(chǎn)生附加扭矩;2.多個力的作用節(jié)點盡量使力矢量交匯于一處,避免附加彎矩,降低應(yīng)力水平。7.11 受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準(zhǔn)則 在有沖擊載荷的情況下,加大其柔性,避免沖擊, 但快速響應(yīng)特性會下降。 柔性準(zhǔn)則的措施: 1.增加等截面桿的長度;2.避免截面突變;3.安裝緩沖器;4.選用彈性模量小的材料。7.12 避免長壓桿失穩(wěn)準(zhǔn)則 對于金屬構(gòu)件,壓應(yīng)力是拉應(yīng)力的多倍,但壓狀態(tài)下,失穩(wěn)破壞會破壞強度,設(shè)計上應(yīng)避免。注意檢查是否有細(xì)長桿受壓結(jié)構(gòu)。改進(jìn)措施有: 1、加大截面慣性矩;2、減小壓桿長度;3、加強支撐約束性;4、截面形狀與約束方式的最優(yōu)組合;5、合理選材處于彈塑階段的中小柔度桿,用高強度鋼; 對大柔度桿,高強度鋼不能提高其穩(wěn)定性,須用普通鋼。 7.13 熱變形自由準(zhǔn)則 使機械結(jié)構(gòu)因為受熱的變形自由。 具體措施: 1、留有熱變形的間隔2、加膨脹節(jié)或?qū)⒐艿雷龀蓮澋摹?/font>
8 第八章:便于切削設(shè)計準(zhǔn)則 8.1 便于退刀準(zhǔn)則 受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁構(gòu)件的截面避免開口形狀,抵抗剪切變形的能力低,扭轉(zhuǎn)剛度就低。 8.2 最小加工量準(zhǔn)則 1、選擇合適毛坯,使毛坯接近構(gòu)件形狀。2、分解構(gòu)件,使單一復(fù)雜構(gòu)件拆成多個標(biāo)準(zhǔn)毛坯形狀簡單構(gòu)件。3、平緩過渡。4.減小行程。8.3 可靠夾緊準(zhǔn)則 加工過程要有夾持面,否則會單獨需要設(shè)計工裝、難以加工、加工過程夾持不牢容易飛出傷人。 8.4 一次夾緊成形準(zhǔn)則 一次夾緊就可以加工到位;中間更換夾持部位,加工配合精度難以保證。 削件尺寸單向變化。 8.5 便利切削準(zhǔn)則 1、形狀簡單,比如圓柱體較容易加工。2、內(nèi)外有別,避免結(jié)構(gòu)內(nèi)部加工鍵槽和高精度配合,對內(nèi)孔和外壁的倒角、棱等采取不一樣的設(shè)計要求,因為加工難度不一樣。8.6 減少缺口效應(yīng)準(zhǔn)則 1、不同截面間平緩過渡。2、減低缺口周圍剛度。3、避免尖銳棱邊。8.7 避免斜面開孔準(zhǔn)則 斜面上鉆孔,鉆頭不好定位。 8.8 貫通孔優(yōu)先準(zhǔn)則 貫通孔使刀臂兩端平衡成為可能,盲孔只能是懸臂支撐,刀具易發(fā)生變形,產(chǎn)生加工誤差。 8.9 孔周邊條件相近準(zhǔn)則 孔周邊的約束條件要求基本相同。約束條件包括材料的彈性、構(gòu)件的形狀和支撐情況,差別大了,鉆頭將退讓到加工抗力小的一側(cè),產(chǎn)生加工誤差。
9 第九章:熱應(yīng)力設(shè)計準(zhǔn)則 9.1 問題點明確準(zhǔn)則 1.找出熱脹冷縮導(dǎo)致功能誤差的設(shè)計點。2.溫度變化大條件下,材料發(fā)生功能變化的設(shè)計點。3.同一機構(gòu)不同部件間,溫度不同致熱變形不同步的設(shè)計點。舉例:a.鐘表的表針。b.直管道連接溫差較大,驟冷驟熱導(dǎo)致的膨脹收縮。9.2知識點明確準(zhǔn)則 材料熱脹冷縮導(dǎo)致的功能性障礙。各材料的熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致的配合問題和功能障礙。 熱變形受到阻礙時構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力。1.累積變形量和構(gòu)件的尺寸成正比。 9.3 減法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則 單一構(gòu)件的熱膨脹必然存在,通過組合構(gòu)件,讓各構(gòu)件的熱膨脹互相抵消。 9.4 加法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則 對相對熱變形不同導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)配合問題,通過增加中間過渡結(jié)構(gòu),將其中一個構(gòu)建分解為兩個不同膨脹系數(shù)材料的構(gòu)件,使組合膨脹效果與另一配合構(gòu)件的膨脹效果一致。 9.5 方向調(diào)節(jié)原則 通過結(jié)構(gòu)設(shè)計,將膨脹方向轉(zhuǎn)移到非配合面上去。如軸承的固定-松弛裝配方法。 9.6 消除溫度差準(zhǔn)則 相同材料的兩構(gòu)件,因為溫度不同,導(dǎo)致膨脹程度不一樣,出現(xiàn)熱變形。解決措施:使有關(guān)構(gòu)件的熱傳遞邊界條件盡量相近或相同。 9.7 柔性準(zhǔn)則 兩構(gòu)件熱變形不能消除時,加大構(gòu)件的柔性減少熱應(yīng)力。比如用軟管、橡膠材料、將熱應(yīng)力的直線方向轉(zhuǎn)變成曲線方向等。
10 第十章:運動部件設(shè)計準(zhǔn)則 10.1 可活動部件預(yù)防準(zhǔn)則 多次運轉(zhuǎn)后容易脫落和卡死,須有措施: 1、防脫落措施,使活動部件僅僅松脫但仍能維持運動功能;2、即使運動部件脫落,也不會脫落或飛出10.2 運動部件防護(hù)和標(biāo)識準(zhǔn)則 1、裝好的風(fēng)扇有防護(hù)件,手指不能伸入,拆卸防護(hù)件必須使用工具2、運動部件有防護(hù),實際限制不能加防護(hù)措施,則須有清晰的圖示警示標(biāo)志。3、磨損后的運動部件無安全風(fēng)險,且磨損易于檢查。10.3 運動部件磨損儲存腐蝕SFC分析準(zhǔn)則 分析運動部件因為長期使用磨損、長期儲存腐蝕而引起的單一故障后果,并有針對性預(yù)防措施。 10.4 磨損后的運動部件安全設(shè)計準(zhǔn)則 磨損后的運動部件無安全風(fēng)險,且磨損易于檢查。 10.5 最大活動范圍受控準(zhǔn)則 運動部件的活動范圍有嚴(yán)密的理論推導(dǎo),活動位置已量化。 如果有故障發(fā)生,有設(shè)計措施保證活動部件不會超出設(shè)計范圍。 10.6 運動部件裝配專用工裝夾具準(zhǔn)則 運動部件裝配應(yīng)有專用的工裝夾具以滿足定位精度要求。
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