机械零部件设计禁忌共53页文档

机械设计禁忌大全提高精度的结构设计.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案1.避免磨损量产生误差的互相叠加.避免加工误差与磨损量互相叠加2.导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持3.要求运动精度的减速传动链中，最后一级传动比应该取最大值.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少4.必须严格限制螺旋轴承的轴向窜动.避免轴承精度的不合理搭配5.避免轴承径向振摆的不合理配置.避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度6.当推杆与导路之间间隙太大时，宜采用正弦机构，不宜采用正切机构.正弦机构精度比正切机构高考虑人机学的结构设计问题.合理选定操作姿势1.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采用合理数值.合理安置调整环节以加强设备的适用性2.机械的操纵、控制与显示装置应安排在操作者面前最合理的位置.显示装置采用合理的形式”3.仪表盘上的刻字应清楚易读.旋钮大小、形状要合理4.按键应便于操作.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大5.手柄形状便于操作与发力.合理设计坐椅的尺寸和形状6.合理设计坐椅的材料和弹性.不得在工作环境有过大的噪声7.操作场地光照度不得太低考虑发热、腐蚀、噪声等问题的结构设计1.避免采用低效率的机械结构.润滑油箱尺寸应足够大2.分流系统的返回流体要经过冷却.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒3.零件暴露在高温下的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造.精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱，以免产生热变形4.对较长的机械零部件，要考虑因温度变化产生尺寸变化时，能自由变形.淬硬材料工作温度不能过高5.避免高压阀放气导致的湿气凝结.热膨胀大的箱体可以在中心支持6.用螺栓联接的凸缘作为管道的联接，当一面受日光照射时.由于两面温度及伸长不同，产生弯曲7.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝.容器内的液体应能排除干净8.注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）.避免易腐蚀的螺钉结构9.钢管与铜管联接时，易产生电化学腐蚀，可安排一段管定期更换.避免采用易被腐蚀的结构10.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声11.高速转子必须进行平衡.受冲击零件质量不应太小12.为吸收振动，零件应该有较强的阻尼性铸造结构设计1.分型面力求简单.铸件表面避免内凹2.表面凸台尽量集中.大型铸件外表面不应有小的凸出部分3.改进妨碍起模的结构.避免较大又较薄的水平面4.避免采用产生较大内应力的形状.防止合型偏差对外观造成不利影响5.采用易于脱芯的结构.分型面要尽量少6.铸件壁厚力求均匀.用加强肋使壁厚均匀7.考虑凝固顺序设计铸件壁厚.内壁厚应小于外壁厚8.铸件壁厚应逐渐过渡.两壁相交时夹角不宜太小9.铸件内腔应使造芯方便.不用或少用型芯撑10.尽量不用型芯.铸件的孔边应有凸台11.铸件结构应有利于清除芯砂.型芯设计应有助于提高铸件质量12.铸件的孔尽可能穿通.合理布置加强肋13.保证铸件自由收缩，避免产生缺陷.注意肋的受力14.肋的设置要考虑结构稳定性.去掉不必要的圆角15.化大为小，化繁为简.注意铸件合理传力和支持锻造和冲压件结构设计.自由锻零件应避免锥形和楔形1.相贯形体力求简化.避免用肋板2.自由锻件不应设计复杂的凸台.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台3.模锻件的分模面尺寸应当是零件的最大尺寸，且分模面应为平面.模锻件形状应对称4.模锻件应有适当的圆角半径.模锻件应适于脱模5.模锻件形状应尽量简单.冲压件的外形应尽可能对称6.零件的局部宽度不宜太窄.凸台和孔的深度和形状应有一定要求7.冲压件设计应考虑节料.冲压件外形应避免大的平面8.弯曲件在弯曲处要避免起皱.注意设计斜度9.防止孔变形.简化展开图10.注意支撑不应太薄.薄板弯曲件在弯曲处要有切口11.压肋能提高刚度但有方向性.拉延件外形力求简单12.拉延件的凸边应均匀.利用切口工艺可以简化结构13.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程定位销、联接销结构设计.两定位销之间距离应尽可能远1.对称结构的零件，定位销不宜布置在对称的位置.两个定位销不宜布置在两个零件上2.相配零件的销钉孔要同时加工.淬火零件的销钉孔也应配作3.定位销要垂直于接合面.必须保证销钉容易拔出4.在过盈配合面上不宜装定位销.对不易观察的销钉装配要采用适当措施5.安装定位销不应使零件拆卸困难.用销钉传力时要避免产生不平衡力粘接件结构设计.两圆柱对接时应加套管或内部加附加连接柱1.改进粘接接头结构，减少粘接面受力.对剥离力较大部分采用增强措施2.粘接结构与铸、焊件有不同特点.粘接用于修复时不能简单地粘合，要加大粘接面积3.修复重型零件除粘接外，应加波形键.修复产生裂纹的零件除胶粘外，还应采取其他措施键与花键结构设计.键槽底部圆角半径应该够大1.平键两侧应该有较紧密的配合.当一个轴上零件用两个平键时，要求较高的加工精度2.采用两个斜键时要相距90。

第一章有关制造毛坯的各种问题由于铸件可以在某种程度上自由选定其形状和壁厚变化，并且具有较高的刚性，所以广泛用于机械和器具主要静止部分形状复杂的零部件。

但是，铸造这种制造工艺过程不稳定，铸造过程中容易产生缺陷，而且缺陷是在铸造后才能发现的，因此要特别注意要把铸件设计的容易铸造且不易产生缺陷。

1.在结构上不要设计成壁厚有急剧变化的部分。

铸件冷却时，在表面、内部和薄壁部位存在冷却速度差，这种速度差导致铸件产生很大的内应力，是铸件开裂的原因，壁厚变化越剧烈则危险性越大，出现壁厚差较大的地方要尽可能使其平缓过渡2.在结构上不要设计成有厚度集中的部分。

从形状上看，厚度集中部分就是壁厚急剧变化部分，对这种地方尽量避免形成厚壁部分。

3.不要忘记设计拔模斜度。

不易起模的铸型在起模时容易损坏，尤其平行部分不易起模，要设计拔模斜度。

4.尽可能避免使用型芯，即便是一个也应精简。

能不使用型芯的地方尽量不要使用型芯。

5.不要使型芯有薄的尖锐的部分。

型芯在薄壁处和尖锐的部分容易损坏，所以应避免。

6.不要出现因型芯的稍微移动而造成大的结构改变。

型芯一般是放在型腔内部的，所以它的固定很困难，如果设计不好的话，它结构的稍微改变就有可能对形状有很大的影响。

要避免这样的结构出现7.型芯的支撑一定要充分。

型芯支撑不充分的话容易产生错位。

8.铸件的结构形状要避免太复杂。

铸件形状越复杂越容易产生缺陷，例如铸钢能焊接的部位尽可能在铸造后进行焊接，这样会比较合理。

9.加强肋要设计在压缩的方向上，避免出现在拉伸的方向。

若必须出现在拉伸的方向上，那么要在边缘上加凸缘。

10.窗口部位要加强。

因为铸造是窗口部位会有所减弱，所以需要加强，但是这样的加强避免以增添型芯为代价。

11.避免在铸件冷却收缩时候出现互相拉伸而不退让的结构。

若在冷却收缩时候没有退让的余地就会使相互拉伸的部位产生裂纹，即便没有裂纹产生也会形成很大的内应力，稍微有点撞击就会断裂，所以要避免产生残余应力。

机械设计禁忌个例子作为一名机械设计师，在进行机械设计过程中，需要遵守一些机械设计禁忌，否则会给使用者带来很大的安全隐患。

下面，我将从机械设计中常见的几个方面进行介绍，列举其中的禁忌，以期能够为大家提供一些借鉴和参考。

1. 不合理的装配尺寸机械零件的装配尺寸是机械设计中非常重要的一个环节。

如果装配尺寸设计不合理，会导致装配难度增加，装配时出现卡死、卡边、卡杆等情况，以及零件寿命缩短等问题。

做法：在机械设计的时候，一定要考虑到零件的装配尺寸，确定合理的公差范围，遵循规范标准化的设计思路，防止在装配时出现问题。

2. 忽略机械结构固有频率机械结构的固有频率是衡量机械结构稳定性的一个重要指标。

在机械结构设计时，如果忽略了机械结构的固有频率，会导致在机械运作时出现共振现象，可能会产生频繁的振动和噪音，严重时会导致机械失效。

做法：在机械结构设计时，需要考虑机械结构的固有频率，对于频率较低的结构元件，要进行加强或加厚，遵循规范标准化的设计思路，并利用软件进行有限元分析，以确保结构的稳定性。

3. 忽略摩擦力和磨损机械零件在工作中会产生摩擦和磨损，如果忽略这些因素，会导致机械零件的寿命缩短，失效率增加。

做法：在机械设计时要考虑摩擦力和磨损因素，对零件进行表面处理，利用润滑油脂、材料和加工技术等方法，降低摩擦力和磨损度，提高机械零件的使用寿命。

4. 忽略灵活性和变形在机械设计中，机械零件的灵活性和变形也是非常重要的因素。

如果忽略这些因素，在机械运转时会出现不协调、失调和失效现象等问题。

做法：在机械设计中，要考虑到材料的弹性和热变形等因素，确定合理的设计参数，遵循规范标准化的设计思路，利用有限元分析软件等方法，进行灵活性和变形分析，以确保机械零件的灵活性和变形性能。

5. 忽略安全性设计安全性设计是机械设计中最重要的一个环节。

如果忽略安全性设计，可能会导致机械出现安全隐患或者事故等问题。

做法：在机械设计中，要考虑到机械使用的安全性，确定合理的安全系数和载荷参数，利用安全性分析方法，进行安全性设计，防止出现安全隐患或事故等问题。

机械设计禁忌概述1. 引言在机械设计中，遵循一定的规范和禁忌是非常重要的。

这些规范和禁忌基于过去的经验，旨在避免机械设计中常见的问题和故障。

本文将概述一些常见的机械设计禁忌，以帮助设计师避免常见的错误，提高设计效果和产品质量。

2. 禁忌列表2.1. 钻孔和切削•禁忌1：不要在机械元件的高应力区域进行钻孔或切削，以防止弱化结构并降低强度。

•禁忌2：避免在焊接接头附近进行钻孔和切削，以免破坏焊接接头的强度和可靠性。

•禁忌3：避免在薄壁结构上进行大口径孔的钻削，以防止结构变形和失去稳定性。

2.2. 规格和公差•禁忌4：不要将过大过小的公差应用于机械元件，过大的公差会导致配合间隙过大，而过小的公差则会导致装配困难或配合失效。

•禁忌5：避免在相互关联的机械元件上分别应用公差，这样可能导致装配不匹配或失灵。

•禁忌6：避免使用不一致的单位，如毫米和英寸，会导致公差计算和装配错误。

2.3. 材料选择和热处理•禁忌7：不要在高温环境下使用不耐热的材料，以防止材料失效和机械元件损坏。

•禁忌8：避免在低温环境下使用不耐寒的材料，以防止材料脆化和失去强度。

•禁忌9：避免对材料进行不必要的热处理，以免导致材料性能下降和变形。

2.4. 润滑和密封•禁忌10：不要使用过多或过少的润滑剂，过多的润滑剂会造成阻尼不足和杂质堆积，而过少的润滑剂则会导致机械元件磨损加剧。

•禁忌11：避免将润滑剂与杂质混合，以免损坏机械元件的密封性能和润滑效果。

•禁忌12：禁止使用不合适的密封材料，以免造成泄漏和失效。

2.5. 结构设计•禁忌13：避免设计过于复杂的结构，复杂的结构会增加故障概率和维护成本。

•禁忌14：不要设计不合理的力学连接，如过于依赖焊接、胶粘剂等，以免造成失效和危险。

•禁忌15：避免将过多的负荷集中在单个部件上，以防止过载和失效。

3. 结论机械设计禁忌是设计师必须要遵守的规范和经验总结。

在机械设计过程中，合理的钻孔和切削、准确的规格和公差、适当的材料选择和热处理、合理的润滑和密封、以及合理的结构设计等都是关键因素，需要严格遵守禁忌。

机械设计禁忌500例第1章提高强度和刚度的结构设计。

1.1避免受力点与支持点距离太远。

1.2避免悬臂结构或减小悬臂长度。

1.3勿忽略工作载荷可以产生的有利作用。

1.4受振动载荷的零件避免用摩擦传力。

1.5避免机构中的不平衡力。

1.6避免只考虑单一的传力途径。

1.7不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响。

1.8避免铸铁件受大的拉伸应力。

1.9避免细杆受弯曲应力。

1.10受冲击载荷零件避免刚度过大。

1.11受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕。

1.12受变应力零件表面应避免有残余拉应力。

1.13受变载荷零件应避免或减小应力集中。

1.14避免影响强度的局部结构相距太近。

1.15避免预变形与工作负载产生的变形方向相同。

1.16钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小。

1.17避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲。

1.18起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量。

1.19可以不传力的中间零件应尽量避免受力。

1.20尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力。

1.21尽量减小作用在地基上的力。

第2章提高耐磨性的结构设计。

2.1避免相同材料配成滑动摩擦副。

2.2避免白合金耐磨层厚度太大。

2.3避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求。

2.4避免大零件局部磨损而导致整个零件报废。

2.5用白合金作轴承衬时，应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计。

2.6润滑剂供应充分，布满工作面。

2.7润滑油箱不能太小。

2.8勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂。

2.9滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理。

2.10滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多。

2.11对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量。

2.12注意零件磨损后的调整。

2.13同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小。

2.14采用防尘装置防止磨粒磨损。

2.15避免形成阶梯磨损。

2.16滑动轴承不能用接触式油封。

2.17对易磨损部分应予以保护。

2.18对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构。

第3章提高精度的结构设计。

学Pl上1螺纹联接第二篇机械设计机械联接因为螺母各扣与螺旋接触情况不同，对螺旋的螺距误差引起的运动误差有均匀化作用。

测量螺杆得到的螺杆累积误差就是螺母产生的均匀化作用。

当螺母扣数过少时，均匀化效果差。

对顶螺母高度不同时，不要装反 法兰螺栓不要布置在正下面 避免在斜面上钻孔 通孔的底部不要产生局部未钻通 要保证螺栓的安装与拆卸的空间 使用对顶螺母是常用的防松方法之一。

两个对顶螺母拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。

根据旋合螺纹接触情况分析，下螺母螺纹牙受力较小，其高度可小些。

但是，使用中常出现下螺母厚，上螺母薄的情况，这主要是由于扳手的厚度比螺母厚，不容易拧紧，通常为了避免装错，两螺母的厚度取相等为最佳方案。

法兰的正下面的螺栓容易受泄水的腐蚀，而影响螺栓的联接性能，且易产生泄漏，适当改变螺栓布置，效果较好在斜面上钻不但位置不准，而且容易损伤刀具，应尽量避免，可用改变孔的位置或改变零件表面形状，使零件表面与孔中心线垂直来解决。

如图之通孔，底部有一部分未钻通，钻孔时产生不平衡力，易损坏钻头。

应尽量避免。

进行结构设计时要留出螺栓的安装与拆卸的空间，以保证螺栓在装拆时有足够的空间使螺栓能顺利地装入或取出。

测量用螺旋的螺母扣数不宜太少轮毂或轴上开键槽后其强度即被削弱因此避免在轮毂很薄弱部位如齿轮的齿根零件上的螺钉孔等很近的地方开槽。

阶梯轴的两段联接处有较大的应力集中如果轴上键槽也达到轴的过渡圆角部位则由于键槽终止处也有较大的应力集中使两种应力集中源重叠起来对轴的强度不利。

2键联接键槽不要开在零件的薄弱部位键槽长度不宜开到轴的阶梯部位一面开键槽的长轴容易弯曲轴如果只有一面开有键槽，而且轴很长，则在加工时，由于轴结构的不对称性容易产生弯曲。

如果在°处对称的再开一个同样大小的键槽，则轴的变形可以减轻。

有几个孔径相同的零件与同一轴联接时不应用几个键分段联接。

由于各键方向不完全一致，会使装入轴上零件困难甚至不可能安装宜采用一个连通的键。

机械设计禁忌第二篇机械设计平面机构1、连杆机构设计应注意的问题说明1.避免铰链四杆机构的运动不确定现象平行四边形机构，当以长边为机架时，在长短边四杆重合的位置可能发生运动不确定现象，导致从动杆反转，破坏四杆的平行四边形关系。

增加一根与短边平行且相等的杆，可以避免运动不确定，但此时出现虚约束，要求精度高。

用两套机构错开90度，则更好。

2.注意机构的死点有些连杆机构在运动过程中出现死点，如图示曲柄摇杆机构，当摆杆主动时，在曲柄与连杆在一条直线上时，摇杆不能对曲柄产生推动力矩即为死点，对转动缓慢、惯性很小的机械，在死点可能停止转动或反转。

加大曲柄的惯性（如加一飞轮），都有利于使机械顺利通过死点。

3.注意传动角不得过小传动角过小时，推动从动件的有效分力很小，而无效分力很大。

应改变构件尺寸比例或改变连杆机构形式。

如图，原设计传动角γ很小，改为摇杆机构后有很大改善。

2、凸轮机构4.正确安排盘形凸轮偏置从动件移动导轨位置图中所示，两个凸轮的尺寸、形状、转向、从动件形状都相同。

但是导轨对凸轮中心的偏置位置在通过凸轮中心垂线的不同侧，以在右侧的较好，压力角较小，运转灵活。

第二篇机械设计机械联接1、螺纹联接设计应注意的问题说明5.对顶螺母高度不同时，不要装反使用对顶螺母是常用的防松方法之一。

两个对顶螺母拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。

根据旋合螺纹接触情况分析，下螺母螺纹牙受力较小，其高度可小些。

但是，使用中常出现下螺母厚，上螺母薄的情况，这主要是由于扳手的厚度比螺母厚，不容易拧紧，通常为了避免装错，两螺母的厚度取相等为最佳方案。

6.法兰螺栓不要布置在正下面法兰的正下面的螺栓容易受泄水的腐蚀，而影响螺栓的联接性能，且易产生泄漏，适当改变螺栓布置，效果较好7.避免在斜面上钻孔在斜面上钻不但位置不准，而且容易损伤刀具，应尽量避免，可用改变孔的位置或改变零件表面形状，使零件表面与孔中心线垂直来解决。

8.通孔的底部不要产生局部未钻通如图之通孔，底部有一部分未钻通，钻孔时产生不平衡力，易损坏钻头。

机械设计禁忌
热处理和表面处理件结构设计
10.1避免零件各部分壁厚悬殊
10.2要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大10.3应避免尖角和突然的尺寸改变
10.4避免采用不对称的结构
10.5避免开口形零件淬火
10.6避免淬火零件结构太复杂
10.7避免零件刚度过低，产生淬火变形
10.8采用局部淬火以减少变形
10.9避免孔距零件边缘太近
10.10高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离
10.11电镀钢零件表面不可太粗糙
10.12电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度10.13注意电镀零件反光不适于某些工作条件
考虑装配和维修的机械结构设计
11.1拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件
11.2避免同时装入两个配合面
11.3要为拆装零件留有必要的操作空间
11.4避免因错误安装而不能正常工作
11.5采用特殊结构避免错误安装
11.6采用对称结构简化装配工艺
11.7柔性套安装时要有引导部分
11.8难以看到的相配零件，要有引导部分
11.9为了便于用机械手安装，采用卡扣或内部锁定结构11.10紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取
11.11零件安装部位应该有必要的倒角
11.12自动上料机构供料的零件，应避免缠绕搭接11.13简化装配运动方式
11.14对一个机械应合理划分部件
11.15尽量减少现场装配工作量
11.16尽量采用标准件
11.17零件在损坏后应易于拆下回收材料。