机械设计禁忌800例

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1、机械设计禁忌800例第二版吴宗泽王忠祥卢颂峰主编机械工业出版社第1章机器总体结构设计机械设计一般包括以下三个主要阶段：1.产品规划分析市场需求，提出产品设计要求，制定设计任务书。2.概念设计确定工作原理，确定执行动作和机构运动方案，确定机器总体方案。3.构型设计绘制总装图、部件图、零件图和编制技术文件。设计应注意的问题说明普通电机不宜用于重载荷启动普通的异步电动机的堵转转矩不能满足重载荷系荷的启动转矩要求。可采用绕线型转子电动机，启动时转子回路串入电阻。易燃易爆场所不可采用直流电动机直流电动机在工作时，换向器和

2、电刷之间常会产生火花，容易引起燃烧或爆炸。应采用防爆电动机室外工作的大型机械设计要注意环境的影响室外工作的大型机械等，其高度可达数十米，甚至百米以上。必须考虑风力，日光照射，雨、雪、雾、冰、霜等的影响，并有防雷措施设计应注意的问题说明室外工作的大型机械设计要注意环境的影响风力等级表风级01234名称无风轻风轻风微风和风风速m/s0-0.20.3-1.51.6-3.33.4-5.45.5-7.9物象烟直上烟示风向感觉有风旌旗展开吹起尘土风级5678名称劲风强风疾风大风风速m/s8-10.710.8-13.813.

3、9-17.117.2-20.7物象小树摇摆电线有声不行困难折毁树枝风级9101112名称烈风狂风暴风飓风风速m/s20.8-24.424.5-28.428.5-32.6〉32.7物象小损房屋拔起树木损毁普遍摧毁巨大注：表中风速(m/s)指离平地面上离地10m处的风速。第2章提高强度和刚度的结构设计为了使机械零件能够正常工作，在设计时必须考虑到在使用过程中具有足够的强度和刚度，而且必须保证其整个寿命周期中，包括加工、装配、使用、修理等各阶段不会产生过大的变形和损坏。如使用时需要承受工作载荷、重力、惯性力，在加工过

4、程中所受的夹持工件的力和切削力，装卸时需要一定的装入或压出力等，在这些情况下都不得超过机械零件的承载能力，任一方面考虑不周，都可能使设计失败。因此要合理选择机械的结构使其受力合理，正确设计其尺寸和形状，使其应力和变形在允许范围之内。可以归纳为减小载荷和提高承载能力两个方面。对于重要的零件要进行强度和刚度计算，正确选择材料和热处理，控制材料和热处理的质量，必要时应进行载荷和零件承载能力的试验和测定，对于要求较高的加工工艺(如焊接、粘接)，还要进行工艺试验，恰当确定安全系数，规定变形要求，通过计算可以更准确地选择最

5、佳结构设计方案。设计应注意的问题说明不要忽略工作载荷可以产生的有力作用有些压力容器的盖，可以利用容器中介质的压力帮助压紧，以减小连接件的受力受冲击载荷零件避免刚度过大受冲击载荷零件刚度太大时吸收冲击的能力较低，因此应适当降低其刚度。通常全部钉杆有螺纹或da=螺纹小径受震动载荷的零件避免摩擦传力利用摩擦传力的结构在振动载荷下容易松脱，易采用靠零件形状传力的结构。如把连接两板的螺栓由普通螺栓改为铰制螺栓(两板受拉力)设计应注意的问题说明受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕受变应力零件一般容易由表面开始产生裂纹，逐渐

6、扩展，表面粗糙或划痕可以导致裂纹的产生和扩展，因此必须使受变应力零件的表面光滑受变应力零件表面应避免有残余了拉应力表面的残余拉应力使零件的疲劳强度降低。宜采用表面淬火、喷丸等强化方法使零件表面产生残余压应力，以提高其疲劳强度受变应力零件应避免或减小应力集中尖锐缺口、尺寸突变、凹槽、螺纹等结构因素，对变应力条件下工作的零件强度有很大影响，应尽量避免，或改善其形状以减小应力集中。最近已开始将有限元、优化、CAD等技术结合，研究形状优化设计方法，设计出最优化设计方法，设计出最优的零件几何形状，以减小应力集中避免影响强

7、度的局部结构相距太近图示圆管外壁上有螺纹退刀槽，内壁有镗孔退刀槽，如二者距离太近，对管道强度影响较大，宜分散安排第3章提高耐磨性的结构设计在机械装置中存在大量的摩擦面，它们之间有相对运动，并有一定载荷，这就成为产生摩擦和磨损的原因。在很多情况下，磨损是缩短机械寿命使机器零件报废的主要原因。根据对500种典型机械零件的调查，其中因磨损报废的占80%。磨损还会导致其他失效或工作性能降低，如内燃机气缸磨损会降低它的输出功率，机床零件磨损会降低机床精度，泵和压缩机零件和密封的磨损会降低效率等。正确选择摩擦材料、热处理和

8、表面处理、加大成灾面积、减小载荷、避免摩擦表面发热、改进摩擦表面尺寸和形状、在摩擦表面开设油沟，采用适当的润滑剂、添加剂和供油方法等，都可以降低摩擦和磨损，是提高机械结构耐磨性的途径。对于磨损严重的摩擦面，也可以采用容易更换的摩擦表面，作为易损件，以代替更换整个零件。这种方法，能够降低损耗，保证摩擦副正常工作，如汽车离合器的摩擦盘。避免相同材料配成滑动摩擦副当相互摩擦表面由同一材料制成