機(jī)械設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)則及常見(jiàn)要點(diǎn)
一 機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃的使命
機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃的使命是在整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上 二 機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃特色 機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃的首要特色有：（1）它是集考慮 三 機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要素和規(guī)劃辦法 3.1結(jié)構(gòu)件的幾許要素 機(jī)械結(jié)構(gòu)的功用首要是靠機(jī)械零部件的幾許形狀及各個(gè)零部件之間的相對(duì)方位聯(lián)系完結(jié)的。模具零配件的幾許形狀由它的外表所構(gòu)成，一個(gè)零件一般有多個(gè)外表，在這些外表中有的與其它零部件外表直接觸摸，把這一部分外表稱(chēng)為功用外表。在功用外表之間的聯(lián)合部分稱(chēng)為聯(lián)接外表。 零件的功用外表是決定機(jī)械功用的重要要素，功用外表的規(guī)劃是零部件結(jié)構(gòu)規(guī)劃的核心問(wèn)題。描繪功用外表的首要幾許參數(shù)有外表的幾許形狀、尺度巨細(xì)、外表數(shù)量、方位、順序等。經(jīng)過(guò)對(duì)功用外表的變異規(guī)劃，能夠得到為完結(jié)同一技能功用的多種結(jié)構(gòu)計(jì)劃。 3.2結(jié)構(gòu)件之間的聯(lián)接 在機(jī)器或機(jī)械中，任何零件都不是孤立存在的。因而在結(jié)構(gòu)規(guī)劃中除了研討零件本身的功用和其它特征外，還有必要研討零件之間的彼此聯(lián)系。 零件的相關(guān)分為直接相關(guān)和直接相關(guān)兩類(lèi)。凡兩零件有直接裝置聯(lián)系的，成為直接相關(guān)。沒(méi)有直接裝置聯(lián)系的相關(guān)成為直接相關(guān)。直接相關(guān)又分為方位相關(guān)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)兩類(lèi)。方位相關(guān)是指兩零件在彼此方位上有要求 大都零件都有兩個(gè)或更多的直接相關(guān)零件，故每個(gè)零件大都具有兩個(gè)或多個(gè)部位在結(jié)構(gòu)上與其它零件有關(guān)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃時(shí)，兩零件直接相關(guān)部位有必要一同考慮，以便合理地挑選資料的熱處理辦法、形狀、尺度、精度及外表質(zhì)量等。一同還有必要考慮滿意直接相關(guān)條件，如進(jìn)行尺度鏈和精度核算等。一般來(lái)說(shuō)，若某零件直接相關(guān)零件愈多，其結(jié)構(gòu)就愈雜亂；零件的直接相關(guān)零件愈多，其精度要求愈高。例如，軸轂聯(lián)接見(jiàn)圖5.1。 3.3 結(jié)構(gòu)規(guī)劃據(jù)結(jié)構(gòu)件的資料及熱處理不同應(yīng)留意的問(wèn)題 機(jī)械規(guī)劃中能夠挑選的資料很多，不同的資料具有不同的性質(zhì)，不同的資料對(duì)應(yīng)不同的加工工藝，結(jié)構(gòu)規(guī)劃中既要依據(jù)功用要求合理地挑選恰當(dāng)?shù)馁Y料，又要依據(jù)資料的種類(lèi)確認(rèn)恰當(dāng)?shù)募庸すに嚕⒁罁?jù)加工工藝的要求確認(rèn)恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，只要經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)規(guī)劃才能使所挑選的資料最充沛的發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。 規(guī)劃者要做到正確地挑選資料就有必要充沛地了解所選資料的力學(xué)性能、加工性能、運(yùn)用本錢(qián)等信息。結(jié)構(gòu)規(guī)劃中應(yīng)依據(jù)所選資料的特性及其所對(duì)應(yīng)的加工工藝而遵從不同的規(guī)劃原則。 如：鋼材受拉和受壓時(shí)的力學(xué)特性根本相同 關(guān)于需求熱處理加工的零件 四 機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃的根本要求 機(jī)械產(chǎn)品運(yùn)用于各行各業(yè)，結(jié)構(gòu)規(guī)劃的內(nèi)容和要求也是千差萬(wàn)別，但都有相同的共性部分。下面就機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃的三個(gè)不同層次來(lái)說(shuō)明對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)劃的要求。 1.功用規(guī)劃 滿意首要機(jī)械功用要求，在技能上的詳細(xì)化。如作業(yè)原理的完結(jié)、作業(yè)的牢靠性、工藝 2．質(zhì)量規(guī)劃 統(tǒng)籌各種要求和約束，進(jìn)步產(chǎn)品的質(zhì)量和性能價(jià)格比 3．優(yōu)化規(guī)劃和立異規(guī)劃 用結(jié)構(gòu)規(guī)劃變?cè)绒k法體系地結(jié)構(gòu)優(yōu)化規(guī)劃空間 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)步永無(wú)止境，商場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈 結(jié)構(gòu)規(guī)劃中得到一個(gè)可行的結(jié)構(gòu)計(jì)劃一般并不很難。機(jī)械規(guī)劃的使命是在很多的可行性計(jì)劃中尋求較好的或是最好的計(jì)劃 五 機(jī)械結(jié)構(gòu)根本規(guī)劃原則 機(jī)械規(guī)劃的最終成果是以必定的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出來(lái)的，按所規(guī)劃的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工 1. 完結(jié)預(yù)期功用的規(guī)劃原則 產(chǎn)品的規(guī)劃首要意圖是為了完結(jié)預(yù)訂的功用要求，因而完結(jié)預(yù)期功用的規(guī)劃原則是結(jié)構(gòu)規(guī)劃首要考慮的問(wèn)題 （1）清晰功用： 結(jié)構(gòu)規(guī)劃是要依據(jù)其在機(jī)器中的功用和與其他零部件彼此的連接聯(lián)系 （2）功用合理的分配：產(chǎn)品規(guī)劃時(shí)，依據(jù)詳細(xì)情況 （3）功用會(huì)集：為了簡(jiǎn)化機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 2.滿意強(qiáng)度要求的規(guī)劃原則 （1） 等強(qiáng)度原則 零件截面尺度的改動(dòng)應(yīng)與其內(nèi)應(yīng)力改動(dòng)相適應(yīng)，使各截面的強(qiáng)度持平。按等強(qiáng)度原理規(guī)劃的結(jié)構(gòu)，資料能夠得到充沛的運(yùn)用，然后減輕了分量、下降本錢(qián)。如懸臂支架、階梯軸的規(guī)劃等。見(jiàn)圖1。 （2） 合理力流結(jié)構(gòu) 為了直觀地表明力在機(jī)械構(gòu)件中怎樣傳遞的狀態(tài)，將力看作猶如水在構(gòu)件中流動(dòng)，這些力線匯成力流。表明這個(gè)力的流動(dòng)在結(jié)構(gòu)規(guī)劃考察中起著重要的效果。 力流在構(gòu)件中不會(huì)中斷，任何一條力線都不會(huì)突然消失，必然是從一處傳入 如懸臂安置的小錐齒輪 （3） 減小應(yīng)力會(huì)集結(jié)構(gòu) 當(dāng)力流方向急劇轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)，力流在轉(zhuǎn)機(jī)處會(huì)過(guò)于密布，然后引起應(yīng)力會(huì)集，規(guī)劃中應(yīng)在結(jié)構(gòu)上采納辦法，使力流轉(zhuǎn)向陡峭。應(yīng)力會(huì)集是影響零件疲憊強(qiáng)度的重要要素。結(jié)構(gòu)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)盡量防止或減小應(yīng)力會(huì)集。其辦法在相應(yīng)的章節(jié)會(huì)作介紹，如增大過(guò)度圓角、選用卸載結(jié)構(gòu)等。如圖5.5。 （4） 使載荷平衡結(jié)構(gòu) 在機(jī)器作業(yè)時(shí)，常發(fā)生一些無(wú)用的力，如慣性力、斜齒輪軸向力等，這些力不但添加了軸和軸襯等零件的負(fù)荷，下降其精度和壽數(shù)，一同也下降了機(jī)器的傳動(dòng)效率。所謂載荷平衡就是指采納結(jié)構(gòu)辦法部分或悉數(shù)平衡無(wú)用力，以減輕或消除其不良的影響。這些結(jié)構(gòu)辦法首要選用平衡元件、對(duì)稱(chēng)安置等。 例如，同一軸上的兩個(gè)斜齒圓柱齒輪所發(fā)生的軸向力，可經(jīng)過(guò)合理挑選輪齒的旋向及螺旋角的巨細(xì)使軸向力彼此抵消，使軸承負(fù)載減小。如圖5.6。 3.滿意結(jié)構(gòu)剛度的規(guī)劃原則 為確保零件在運(yùn)用期限內(nèi)正常地完結(jié)其功用，有必要使其具有滿意的剛度。 4.考慮加工工藝的規(guī)劃原則 機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)規(guī)劃的首要意圖是：確保功用的完結(jié)，使產(chǎn)品到達(dá)要求的性能?div id="4qifd00" class="flower right"> 所謂好的加工工藝指的是零部件的結(jié)構(gòu)易于加工制作，任何一種加工辦法都有或許不能制作某些結(jié)構(gòu)的零部件，或出產(chǎn)本錢(qián)很高，或質(zhì)量遭到影響。因而，關(guān)于規(guī)劃者認(rèn)識(shí)一種加工辦法的特色非常重要，以便在規(guī)劃結(jié)構(gòu)時(shí)盡或許的取長(zhǎng)補(bǔ)短。實(shí)踐中，零部件結(jié)構(gòu)工藝性遭到諸多要素的約束，如出產(chǎn)批量的巨細(xì)會(huì)影響坯件的生成辦法；出產(chǎn)設(shè)備的條件或許會(huì)約束工件的尺度；此外，造型、精度、熱處理、本錢(qián)等方面都有或許對(duì)零部件結(jié)構(gòu)的工藝性有約束效果。因而，結(jié)構(gòu)規(guī)劃中應(yīng)充沛考慮上述要素對(duì)工藝性的影響。 5.考慮裝置的規(guī)劃原則 裝置是產(chǎn)品制作進(jìn)程中的重要工序，零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)裝置的質(zhì)量、本錢(qián)有直接的影響。有關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)規(guī)劃原則簡(jiǎn)述如下 （1）合理區(qū)分裝置單元 整機(jī)應(yīng)能分解成若干可獨(dú)自裝置的單元（部件或組件），以完結(jié)平行且專(zhuān)業(yè)化的裝置作業(yè)，縮短裝置周期，而且便于逐級(jí)技能檢驗(yàn)和修補(bǔ)。 （2）使零部件得到正確裝置 確保零件準(zhǔn)確的定位。圖5.7所示的兩法蘭盤(pán)用普通螺栓連接。圖（a）所示的結(jié)構(gòu)無(wú)徑向定位基準(zhǔn)，裝置時(shí)不能確保兩孔的同軸度；圖（b）以般配的圓柱面作為定位基準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)合理。 -防止兩層配合。圖5.8（a）中的零件A有兩個(gè)端面與零件B配合，因?yàn)橹谱鞑铄e(cuò) -防止裝置過(guò)錯(cuò) （2） 使零部件便于裝置和拆開(kāi) 結(jié)構(gòu)規(guī)劃中，應(yīng)確保有滿意的裝置空間 6.考慮保護(hù)修補(bǔ)的規(guī)劃原則 1）產(chǎn)品的配置應(yīng)依據(jù)其毛病率的高低、修補(bǔ)的難易 2）產(chǎn)品特別是易損件、常拆件和附加設(shè)備的拆裝要簡(jiǎn)潔，拆裝時(shí)零部件進(jìn)出的道路最好是直線或陡峭的曲線。 3）產(chǎn)品的查看點(diǎn)、測(cè)驗(yàn)點(diǎn)等體系的保護(hù)點(diǎn)，都應(yīng)安置在便于挨近的方位上。 4）需求修補(bǔ)和拆裝的產(chǎn)品，其周?chē)袧M意的操作空間。 5）修補(bǔ)時(shí)一般應(yīng)能看見(jiàn)內(nèi)部的操作 7.考慮造型規(guī)劃的原則 產(chǎn)品的規(guī)劃不僅要滿意功用要求 外觀規(guī)劃包括三個(gè)方面：造型、顏色和外表處理 考慮造型時(shí) （1）尺度份額協(xié)調(diào) 在結(jié)構(gòu)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)留意堅(jiān)持外形概括各部分尺度之間均勻協(xié)調(diào)的份額聯(lián)系 （2）形狀簡(jiǎn)略統(tǒng)一 機(jī)械產(chǎn)品的外形一般由各種根本的幾許形體（長(zhǎng)方體 （3）顏色 在機(jī)械產(chǎn)品外表涂漆 單色只運(yùn)用于小構(gòu)件 舒服的顏色大約坐落從淺黃 8.考慮本錢(qián)的規(guī)劃原則 簡(jiǎn)化產(chǎn)品及修補(bǔ)操作 （1）規(guī)劃時(shí)