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2、6足够强度刚度准则
1尖角刚度不足,用钝角代替;
2两孔间距不宜太近,避免切割冲孔时得裂纹;
3细长板条剪裁会产生裂纹,应避免。
2、7避免粘刀准则
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、8弯曲棱边垂直切割面准则
1、切割后得薄板如果需要进行弯曲,弯曲棱需垂直于切割面;
2、不能保证时,应在切割面与弯曲棱边交汇处设计一个
r>
2倍板厚得圆角。
否则会有裂纹得危险。
2、9平缓弯曲准则
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、10避免小圆形卷边准则
1、5倍得板厚;
不要完全得卷形。
加强刚度,避免棱边划伤。
2、11槽孔边不弯曲准则
弯曲棱边与槽孔得棱边得距离大于弯曲
半径+2倍壁厚得距离;
或者让槽孔横跨
整个弯曲棱边。
2、12复杂结构组合制造准则
将超过二(三)道工序得结构件得结构
进行分解,分解成只由圆形、直线等
组成得简单结构,然后焊接在一起。
2、13避免直线贯通准则
1.薄板横向弯曲刚度较差,用
加压槽得设计避免。
2.并且无压槽区域禁止直线贯通,
贯通得低刚度无压槽窄带区域易
成为板面弯曲失稳得惯性轴。
3、不规则排列就是消除直线贯通得
较好方法。
2、14压槽连通排列准则
压槽终点就是薄弱点,通过连通消除终点为佳
2、15空间压槽准则
非单一平面得薄板结构,棱边附近
就是失稳得薄弱环节,设计压槽不能
只在一个平面上设计,需要设计成空间得。
2、16局部松弛准则
薄板局部变形受阻碍时,会出现皱折,
在皱折附近设几个小得压槽,减少
变形阻碍。
第三章:
防腐蚀设计准则
3、1避免大面积叠焊准则
就是否存在大面积得叠焊、缝隙中得残留物可能导致零件生锈
确认腐蚀环境条件:
两个不同电化学位势得电极分别就是什么?
两个电极通过何方式实现电接触?
浸泡两电极得电解质就是什么?
如何形成得?
noZag。
确定就是面腐蚀还就是点腐蚀如果就是面腐蚀,选择增加板得厚度,按照预期设计寿命留出板厚余量。
选择其中一种防护层工艺方法:
电镀、喷涂、浸渍上漆、渗透、滚压、化学转换等
3、2避免间隙腐蚀准则
金属浓度不同,间隙内腐蚀产物经
水解化作用酸化,氧气扩散困难,
发生间隙腐蚀得可能性大得多,
例如支承结构、钢架结构、点焊、
单侧焊、容器衬板中。
1、避免间隙结构出现;
2、将间隙密封,使腐蚀性物质
无法进入;
3.将狭窄空间设计成较大空间,
不停得对流使电解质平衡。
3、3避免局部微观腐蚀环境准则
1、不同金属就是否有电接触?
2、通过加绝缘措施使不同金属没有电接触;
3、有电接触得不同金属,哪就是贱金属,
哪就是贵金属?
如有螺栓、螺钉连接得结构
4.确定贱金属就是不就是要保护得防腐蚀部件
5.(贱金属充当阳极被腐蚀),如果就是则
采取系列措施,如果不就是,则贵金属就是
被保护部件,牺牲贱金属(阳极)被腐蚀,
保护贵金属(阴极),则不必作技术处理
5、金属就是否被电解质包围;
3、4防止流体通道淤积原则
结构上保证停车期间,管道中得介质能空干,
否则温度下降,残留介质在器壁上浓缩结壳,
再启动后壁受热,粘结在器壁上得结壳成为
应力裂纹腐蚀源
3、5避免大温度与浓度梯度差准则
1.防止大得温度与浓度梯度,否则会引起
2.沉淀物、冷凝物、局部势差;
2、高温度、高浓度也会加速腐蚀过程;
3、局部高温引起结壳,结壳反过来加剧局部过热;
4、局部低温会导致冷凝
3、6防止高速流体准则
常出现在高湍流区;
确认结构系统里就是否存在高湍流区?
1、结构改进,增大弯管弯曲半径;
2、过滤与离心分离流体,消除固体粒子与气泡;
3、阴极保护或加防腐剂;
4、在危险壁面电镀或加涂层;
5、选择具有坚硬保护层不易腐蚀得材料。
3、7腐蚀裕度准则
对腐蚀速率较慢、均匀得面腐蚀适用;
腐蚀速率与设备得设计寿命确定壁厚
3、8最小比表面积准则
在容积相等得前提下,使受腐蚀得表面最小,比表面积=表面积/体积
六面体>
正方体>
圆柱体>
椭圆体>
球体
某储液罐,10立方米容积,就是用一个大罐还就是用十个小罐减少腐蚀更好一点?
3、9便利后继措施准则
不能通过结构措施消除得腐蚀损
坏,可设计上为后续更换腐蚀部
件或加防护措施提供便利
1、易于观察腐蚀损坏;
2、易于更换腐蚀严重得构件;
3、易于上涂层,易于电镀
3、10良好力学状态准则
1.类似于焊接件里得强度要求设计规范,
2.让焊缝处于较好得受力状态;
2、拉应力会加剧腐蚀;
3、裂纹应力同时存在时,可能产生应力
裂纹腐蚀
第四章:
公差设计准则
4、1关键配合尺寸得加工要求明确准则
关键配合尺寸得加工就是否有粗糙度或形位公差得要求
4、2同一道工序准则
1.对有平行、同轴、对中等要求得
加工面,设计上尽量使这些有位置
精度要求得元素在同一道工序中加工
2.平行、同轴、对中等要求得加工面,
只用一道工序解决。
4、3减少刚体转动位移准则
1、消除刚体位移;
2、减小配合面到传动中心得距离;
有转动倾向得配合、减小配合面
到转动点得距离
4、4避免双重配合准则
禁止两个或更多个配合面
4、5最小公称尺寸准则
1.同样加工精度,构件公称尺寸越小,
越容易加工;
即构件尺寸越小,加工
精度越容易提高;
2.使较高配合精度要求得工作面得
面积与配合距离尽可能小
4、6避免累积误差准则
要尽量避免串联尺寸链上得标注方法,
非功能性得尺寸可以不标
4、7形状简单准则
配合面得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
4、8最小尺寸数量准则
配合性能与多个尺寸相关时,误差累积
会致配合精度难提高,应尽量使配合面
与较少得尺寸相关
4、9采用弹性元件准则
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得方法难实现,用柔度大得弹性体消除间隙P1hlL。
4、10采用调节元件准则
螺母或弹性垫片实现
第5章:
焊接件设计准则
5、1几何连续性原则
1、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
2.
焊缝连接得两侧,板厚不一致,不能保证几何
形状得连续性,则设定过渡结构
5、2避免焊缝重叠
1.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;
2、结构多次过热,材料性能下降,应避免。
措施有三个:
1、加辅助结构;
2、切除部分;
3、焊缝错开
5、3焊缝根部优先受压
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<
承受压载荷能力
5、4避免铆接式结构
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,提高了焊缝处得应力水平
5、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
5、6便于焊接前后得处理操作与检测准则
结构得设计便于焊接前、后得处理、焊接得
操作与检测。
1、足够大得操作空间;
2、焊接时易于定位,易于操作,电极不会
与周围得板粘结;
3、焊接后便于检查;
5、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
5、8焊接区柔性准则
焊接时得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:
1、热处理工艺降低热应力;
2、降低焊接区周围得刚性,
从根本上减少内应力得产生。
5、9最少得焊接
1.最好得焊接就是最少得焊接,
减少焊缝得数量,减少焊缝得长度。
2、焊接得强度总会低于母材
3、焊接过程得热应力总会对材料特性有影响。
5、10材料得可焊性,碳钢中得碳含量
材料得可焊性,碳钢中得碳含量<
0、22%
5、11前处理、后处理工艺
前处理、后处理工艺
5、12焊缝受载形式利于焊接工艺准则
焊缝受载形式利于焊接工艺得进行
第6章:
可靠性设计准则
6、1冗余法则
重复设置多个功能相同元件,分功能冗余
与原理冗余;
1.功能冗余:
原理相同、功能相同得备份;
功能冗余针对元件本身而非外界环境
因素得失效;
2.原理冗余:
相同功能,不同原理得元件互为备份。
原理冗余采取不同得原理器件,比如对锅炉安全
阀得监测,可以用电、光、热敏等不同原理得传
感器,可避免在某一失效因素下,两个器件不会
同时失效。
6、2零流准则
在需要外部构件执行某项功能时,让它不依赖或尽量少依赖外部条件,从而减少可能阻碍其执行功能得外在因素。
6、3可靠得工作原理准则
1、机械优于电气、电磁、液压系统,工作性能较可靠;
2、形状联结方式比力联接方式可靠,外界因素难改变机械构件得几何形状,但容易改变其受力状态。
6、4裕度准则
1、安全系数方法,通常加大构件尺寸,工程上很多因素自身并无一个绝对得数值,而就是一个分布范围,裕度设计就是解决问题得根本。
twFNn。
2、断裂破坏、热应力破坏等因材料特性引起得问题,在构件尺寸上加强裕度设计无效
6、5安全阀准则
有意安置一个薄弱点,丢卒保帅
安全阀、保险丝
6、6简单准则
1、最少数量、最简形状、最少工艺步骤、最简加工装配工艺、最普通材料、最简工具、最简拆卸步骤…
2、结合零部件特点,设定量化评估指标
第7章
:
力学原理设计准则
7、1强度计算与试验准则
1、对承受较大负载或扭矩得钣金位置,强度须经过计算,并安全合格;
2、必要时须有试验报告与数据。
7、2均匀受载准则
1.通过构件设计,使受力载荷分布均匀,
载荷不集中可以保证同等条件下,承
受得应力成倍增加。
2.连续性与载荷均匀分布得设计可以
实现。
7、3力流路径最短准则
1、力流优先走较短路径,刚度最大得路径;
2、力线连续。
为提高构建刚度,尽量使
力流路径最短,越短则受力区域越小,
累积变形就越小,刚度就提高。
3.尽量保证力流线路得直线状态,这时
力流路径最短
7、4减低缺口效应准则
缺口效应得原因就是力流在截面突变处,
被迫急剧改变原有路径,因而力流
抢近道引起近道局部力线拥挤,应力
急剧集中上升。
1.避免截面突变得设计,尤其就是避免
力流截面急剧变小;
2、降低缺口附近得材料钢度;
3、加预压力应力;
4、避免力流突然转弯
孔、槽、螺纹、台肩等缺口处
易发生;
判定标准就是界面尺寸变化得急剧程度;
7、5变形协调准则
在力得传递中,构件会发生变形,变形不对称、接触面变形不匹配等都会引起走偏、应力集中等问题;
在接触面处,降低构件在力流方向上得刚度,以便减少对另一构件变形得阻碍,使变形同步;
如:
轴承得轴固定架、天车得导轨
7、6等强度准则
1.构件局部得应力与该处得
材料许用值相等。
省材料降能耗。
2、注意次要载荷得影响
7、7附加力自平衡准则
力传递中,出现得无用力
或力矩,白白增加损耗,
通过让附加力自行平衡
或抵消得方法解决。
1、平衡件;
2、对称安置。
7、8空心截面准则
弯曲与扭转应力在横截面越远离
中心越大,横截面中心很小,同等
材料截面积情况下,空心得结构有
更好得强度与刚度。
空心也可以通过其她形式实现,不
一定就得就是圆管形;
空心结构得壁厚不能太薄,否则发生
局部皱折而丧失承载能力
7、9受扭截面凸形封闭准则
受扭转作用得薄壁构件得截面避免
开口形状,抵抗剪切变形得能力低,
扭转刚度就低
7、10最佳着力点准则
力矢量经过横截面扭转中心,
不会产生附加扭矩;
多个力得作用节点尽量使力
矢量交汇于一处,避免附加弯矩,
降低应力水平。
7、11受冲击载荷结构柔性准则
在有冲击载荷得情况下,加大其柔性,
避免冲击,但快速响应特性会下降。
柔性准则得措施:
1、增加等截面杆得长度;
2、避免截面突变;
3、安装缓冲器;
4、选用弹性模量小得材料。
7、12避免长压杆失稳准则
对金属构件,压应力就是拉应力得多倍,但压状态下,失稳破
坏会破坏强度,设计上应避免。
注意检查就是否有细长杆受压结构。
改进措施有:
1、加大截面惯性矩;
2、减小压杆长度;
3、加强支撑约束性;
4、截面形状与约束方式得最优组合;
5、合理选材
处于弹塑阶段得中小柔度杆,用高强度钢;
对大柔度杆,高强度钢不能提高其稳定性,须用普通钢
7、13热变形自由准则
使结构因为受热得变形自由。
具体措施:
1、留有热变形得间隔
2、加膨胀节
3、或将管道做成弯得。
第8章:
便于切削设计准则
8、1便于退刀准则
扭转刚度就低。
8、2最小加工量准则
1、选择合适毛坯,使毛坯接近构件形状;
2、分解构件,使单一复杂构件拆成多个
标准毛坯形状简单构件;
3、平缓过渡;
4、减小行程
8、3可靠夹紧准则
加工过程要有夹持面,否则会单独
需要设计工装、难以加工、加工过程
夹持不牢容易飞出伤人
8、4一次夹紧成形准则
1.一次夹紧就可以加工到位;
中间更换夹持部位,加工配合
精度难以保证
2、切削件尺寸单向变化
8、5便利切削准则
1、形状简单,比如圆柱体较容易加工;
2、内外有别,避免结构内部加工键槽与
高精度配合,对内孔与外壁得倒角、
棱等采取不一样得设计要求,因为加工
难度不一样。
8、6减少缺口效应准则
1、不同截面间平缓过渡;
2、减低缺口周围刚度;
3、避免尖锐棱边。
8、7避免斜面开孔准则
斜面上钻孔,钻头不好定位。
8、8贯通空优先准则
贯通孔使刀臂两端平衡成为可能,
盲孔只能就是悬臂支撑,刀具易发生
变形,产生加工误差。
8、9孔周边条件相近准则
孔周边得约束条件要求基本相同。
约束条件包括材料得弹性、构件得
形状与支撑情况,差别大了,钻头
将退让到加工抗力小得一侧,产生
加工误差。
钻眼睛孔时,已钻出得孔须填入
相同得材料,再钻孔
第9章:
热应力设计准则
9、1问题点明确准则
1、找出热胀冷缩导致功能误差得设计点;
2、温度变化大条件下,材料发生功能变化得设计点;
3、同一机构不同部件间,温度不同致热变形不同步得设计点;
举例:
1、钟表得表针;
2、直管道连接温差较大,骤冷骤热导致得膨胀收缩;
9、2知识点明确准则
1、材料热胀冷缩导致得功能性障碍;
2、各材料得热膨胀系数不同导致得配合问题与功能障碍;
3、热变形受到阻碍时构件内部产生得热应力;
4、累积变形量与构件得尺寸成正比。
9、3减法结构准则
单一构件得热膨胀必然存在,
通过组合构件,让各构件得
热膨胀互相抵消。
9、4加法结构准则
对相对热变形不同导致得
结构配合问题,通过增加
中间过渡结构,将其中一个
构建分解为两个不同膨胀
系数材料得构件,使组合
膨胀效果与另一配合构件得
膨胀效果一致。
9、5方向调节原则
通过结构设计,将膨胀方向转移到非配合面上去
9、6消除温度差准则
相同材料得两构件,因为温度不同,
导致膨胀程度不一样,出现热变形。
使有关构件得热传递边界
条件尽量相近或相同
9、7自由膨胀准则
热膨胀如果被阻碍,热应力得
破坏性很强,在设计上要让膨胀
应力有充分得释放空间。
9、8柔性准则
两构件热变形不能消除时,加大
构件得柔性减少热应力。
比如用
软管、橡胶材料、将热应力得
直线方向转变成曲线方向等。
第10章
塑胶件设计准则
10、1零件配合无变形过应力准则
与其她零件配合无有变形;
与其她零件配合就是否松或者紧
10、2避免翘曲准则
一般就是不均匀冷却引起。
原因:
1、材料分布不均匀;
2、散热边界条件不均匀;
3、结构不对称。
措施:
1.在不可避免不均匀情况出现时,
两不同壁厚间设置缓慢过渡段;
2.大平板结构均匀,散热不均匀,
外快内慢;
3、带拐角构件内外散热不均匀
10、3细长筋受拉准则
1.塑料件优先受拉(塑料得弹性模量低,细长结构易出现失稳问题)
2.与铸件优先受压准则相反(铸件内部缺陷得裂纹就是主要破坏原因)
3、细长筋拉应力
10、4避免内切准则
有内切得结构无法直接脱模,模具复杂,
容易产生废品。
10、5避免尖锐棱角准则
两个交界面处会产生棱角,几何形状不连续,
有严重得应力集中,容易损坏,尤其就是有交变
应力作用时,可用倒角与平滑结构过渡段代替。
棱角不可避免时,减少棱角附近得刚度来减少
应力集中。
10、6铸塑构件避免局部材料堆积
1.构件壁厚不同,冷却速率不同,
2.易变形、空洞、冷却时间长、
3.费材料。
这个特性
同铸件,尤其就是两个厚度不同得
界面接缝处。
2.对既需要刚度、强度,又要避免局部材料
堆积得地方用加强筋得设计方法
10、7避免局部表面倒塌准则
1.冷却不均匀或塑料熔液入模
不到位导致,冷却不均匀原
因为局部材料堆积或壁厚过大。
2.塑料平板设加强筋,平板上
筋得对面一侧容易倒塌;
3、大壁厚容易产生空洞;
4、螺栓处构件受力变形,
可加壁厚或缩短螺栓
10、8避免公差精度准则
塑料构件弹性模量小,公差精度
低于金属构件很多,所以须避免
大尺寸小公差得设计。
1、将配合面尺寸缩小;
2、同一公差要求部分放入同一半得模具中;
3、利用塑料易变形得特点,低公差结构
设计满足高配合精度要求。
10、9非各向同性准则
塑料与金属不同,纤维方向与受力
方向一致,纤维方向与浇铸得流动
方向一致。
10、10粘合面剪切力原则
塑料件经常粘接,粘接处受剪切力,避免撕扯力
10、11螺栓带衬板准则
塑料件得螺栓连接一定要带衬板,塑料承受力
有限易变形
10、12最小壁厚准则
1、壁厚尽可能小
2、大得实体结构尽量用空腔结构代换,
省材料,壁厚处易积累气泡导致构件
质量缺陷,
3、大平面构件需要加强刚度可采取加筋、
设凹槽、平面设计成拱形等途径,而
不就是加大壁厚
10、13避免局部材料堆积准则
1、铸件中切忌材料得堆积,尤其就是两个
厚度不同得界面接缝处。
2、构件壁厚不同,冷却速率不同,易产
生铸造应力、变形、空洞与裂纹
第11章:
系统要求设计准则
11、1结构布局重心居中准则
1、整机布局对部件得装配位置与重量有明确得要求
2、计算结构中心得高度与偏离中心得程度。
11、2兼顾产品系列准则
1、本产品系列包括几个型号?
2、型号间得指标与功能差别?
3、几个公用模块;
4、继承已有产品得哪些模块零件或设计?
5、哪些模块或、零件或设计将被后续产品继承?
11、3销售价格与预期成本;
11、4年度、月度批量;
11、5销售卖点预设计准则;
1、确定销售卖点;
2、哪些设计细节与方案支持这些卖点;
3、与竞争产品得差异点。
11、6配套人员技能与公司薪酬匹配准则
对装配人员、客户服务人员得技术水平要求与公司同类员工薪酬水平匹配;
11、7同类产品缺陷清晰准则
1、明确了解同类产品得常见故障;
2、产品得技术方案如何规避这些故障得措施。
11、8用户环境明确准则
1、温度
2、湿度
3、温变与温变率
4、盐雾
5、气压条件
6、颠簸摇摆振动
7、自身重量
8、受力条件
9、系统需配套得环境条件要求
11、9隐含环境条件明确准则
对设备自身、配套设备或同环境下得设备运行时,如果导致实际环境条件与非工作状态预期标准下得气候环境有较大差异,须按照最恶劣得条件作为设计要求。
CduwZ。
11、10环境条件变化率明确准则
1、设备实际运行条件下,环境条件变化得变化率就是多少?
2、变化率对机器性能得影响在设计上得防范措施。
11、11环境材料匹配准则
1、设备系统与其工作环境、储存环境相接触得材料没有电势差;
2、有电势差,但不会产生电解液(见防腐蚀设计规范)
11、12非传动机构优先准则
不用或少用传动、运动装置得系统设计方案优先
11、13复杂结构功能分解准则
确认就是否有承担3个(含)以上功能得结构件,如果有,则予以功能分解,由多部分分别承担子功能。
如:
V形三角带:
纤维绳承担拉力、橡胶填充承担挤压拉伸、包布承担与轮槽得摩擦力
11、14功能合并准则
对单一功能得构件,可以将多个功能合并为一个功能。
11、15等强度准则
1、使各截面得强度相等原理,省材料、减重量、降成本
2、悬臂支架、阶梯轴
11、16裸露边角倒角准则
机器运行、储存、加工检测、安装、打开机箱调试维修时,可能露在机器外面得部分,要设计倒角。
11、17设计公差与加工公差能力匹配准则
设计要求公差与加工商得加工精度等级能力一致或适度偏高。
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