機械結構件工藝設計規(guī)范教學課件

機械結構件工藝設計規(guī)范機械結構件

工藝設計規(guī)范

目錄

第一章標準件設計準則第二章薄板件設計準則第三章焊接件設計準則第四章塑膠件設計準則第五章鑄件設計準則第六章便于切削設計準則第七章工裝設計準則

第八章公差設計準則第九章可靠性設計準則第十章防腐蝕設計準則第十一章力學原理設計準則第十二章熱應力設計準則第十三章軸支撐設計準則第十四章便于裝配設計準則第一章標準件設計準則

1.1標準化的重要性1.2選用標準件的意義1.3標準件的分類1.4優(yōu)選器件準則1.5標準件種類最少準則1.6非標件慎用準則1.7相同裝配相同標準件準則1.8腐蝕環(huán)境材料同質準則1.9外部螺釘特征一致準則1.10明顯差異或完全相同準則1.1標準化的重要性

1標準化是現(xiàn)代化大生產的必要條件現(xiàn)代化大生產是以技術和生產高度社會化為特征的，分工越來越細，企業(yè)間的聯(lián)系與協(xié)作協(xié)調越來越廣泛和密切。標準化是企業(yè)間聯(lián)系與協(xié)作協(xié)調的工具與手段。

1）它能使企業(yè)建立最佳秩序，提供共同語言；

2）它能讓各企業(yè)看到共同的目標與利益；

3）它能對各企業(yè)有無偏見的、規(guī)范的、權威的約束；

4）它能給各企業(yè)帶來成功，也能給社會帶來巨大效益。2標準化是實行科學管理和現(xiàn)代化管理的基礎科學管理的創(chuàng)始人泰勒說過：引進科學管理必將結出豐碩之果。使所有的工具和工作條件實現(xiàn)標準化和完美化。

1）.標準化為企業(yè)管理提供目標和依據；

2）.標準化使企業(yè)內各單位的技術標準和管理標準實現(xiàn)統(tǒng)一，充分發(fā)揮企業(yè)管理系統(tǒng)的管理功能；

3）.標準化有利于企業(yè)和企業(yè)之間的協(xié)作、約束與協(xié)調3標準化有利于先進的生產組織和制造技術的推廣應用

1）.生產專業(yè)化是先進的組織形式，具有很突出的優(yōu)越性，標準化對專業(yè)化生產起到了促進，推動鞏固作用。專業(yè)化生產需要批量，標準化的形式是通用化系列化組合化模塊化，有利于縮減類型品種，增加批量。

2）.市場多樣化和個性化的需求使定制生產成為主流，使企業(yè)面臨開發(fā)新品的速度和多品種生產的壓力，標準化（如模塊化）是解決這一難題的最好辦法。4開展標準化有利于提高產品質量和發(fā)展產品品種消費者希望物美價廉、樣式新穎、品種繁多、信息透明可比，標準化能解決這一問題：

1.質量標準能揭示質量差距促進質量進步和新品開發(fā)；

2.標準化有利于提高企業(yè)的綜合素質和質量保證能力；

3.標準化設計思想的貫徹使企業(yè)（簡化能消除低功能產品，系列化能以最佳的品種發(fā)展變形產品，組合化和模塊化能以最少要素最快速度組合出更多新產品）能快速反應市場需求，取得競爭優(yōu)勢。5標準化是消除浪費節(jié)約活勞動和物化勞動的有效手段減少重復勞動。（發(fā)展國際貿易、保護消費者利益、保障安全、技術進步等）標準化的作用就像有些專家說的：如果就市場競爭而論，標準化的作用簡單地說，就是能夠“贏得市場競爭”。當然并不是企業(yè)一開展標準化就能贏得市場競爭。但是，企業(yè)沒有搞好標準化，就無法贏得市場競爭。由于國家大力推行國家標注和標準化體系使得我國的企業(yè)都是執(zhí)行國家標準的企業(yè)，也產生了無數(shù)專業(yè)化的生產標準件的廠家。標準件一般是指螺釘螺帽、墊圈、彈簧、軸承等等，從廣義來說電機、減速機、電器機柜、電腦、自行車、摩托車等也是標準件產品。標準化的作用正是通過標準件和標準化體系實現(xiàn)的。1.2選用標準件的意義

1.選用標準件可以節(jié)省大量設計時間；2.選用標準件可以節(jié)省大量原材料；3.選用標準件可以節(jié)省大量生產工時；4.選用標準件方便裝配和出廠維修；5.專業(yè)化廠家大批量生產的標準件質量更勝一籌?？傊?，選用的標準件比例越多節(jié)約的資金越多，企業(yè)可以把更多的精力用在產品的功能和品質上。1.3標準件的分類1.從標準件使用材料分：

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.從標準件使用功能分：

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.各種電機、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標準件種類最少準則

標準件種類不超過___種單一種類中規(guī)格不超過___種1.6非標件慎用準則自行設計和非標螺釘慎用；若不可避免，考慮系列產品公用的設計1.7相同裝配相同標準件準則相同裝配要求用相同的標準件。1.8腐蝕環(huán)境材料同質準則

在腐蝕性環(huán)境下工作的設備，標準件材料與構件材質須相同，如不同，標準件加套管等隔離防護措施，避免腐蝕。1.9外部螺釘特征一致準則

外部螺釘型號、顏色一致1.10明顯差異或完全相同準則

用到的標準件，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。第二章：薄板件設計準則2.1薄板件沖裁足夠強度準則

2.2薄板翻邊增強準則

2.3薄板零件禁攻絲準則

2.4薄板件判定標準

2.5形狀簡單準則

2.6節(jié)省材料準則

2.7避免粘刀準則

2.8彎曲棱邊垂直切割面準則

2.9平緩彎曲準則

2.10避免小圓形卷邊準則

2.11槽孔邊不彎曲準則2.12復雜結構組合制造準則2.13避免直線貫通準則2.14壓槽連通排列準則2.15空間壓槽準則2.16局部松弛準則2.17拉深件的設計準則2.18板材的軋制纖維方向2.19材料選擇2.20鈑金件端面粗糙度和毛刺2.1薄板件沖裁足夠強度準則在沖裁模和壓力機作用下使板料分離的工藝方法。如沖孔、落料、切斷、切口、割切等。這些都要考慮沖壓件和沖切模的強度問題。1.）優(yōu)先選圓孔模具制造容易，圓沖頭有標準件，孔徑D一般是沖壓件壁厚1.5倍最小可沖孔的尺寸（板厚倍數(shù)）板厚≤4mm孔壁厚垂直，板厚＞4～5mm孔壁6°～10°斜度2.）沖裁件要內外圓角內外尖角都應是圓弧連接3.）避免過長懸臂和窄槽

細長槽易產生裂紋，盡量避免企業(yè)規(guī)定案例2.2薄板翻邊增強準則

薄板（≤0.8mm）的零件，安裝螺釘過孔位應有折邊。大的薄板件四周都有彎邊、翻邊、折邊、壓邊及流線型，如汽車覆蓋件。還有一些薄板件有凹槽和凸筋，目的是增加強度。容器口部邊緣翻邊如不銹鋼盆、鋁盆、搪瓷盆的翻邊K-翻邊時材料變薄系數(shù)，白鐵皮-0.7，黃銅-0.68，酸洗鋼-0.72，軟鋁-0.762.3薄板零件禁攻絲準則薄板（≤0.8mm）的零件禁止翻邊攻絲2.4薄板件判定標準確認是否有薄板件，判定標準：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。2.5形狀簡單準則

用直線、圓形等簡單形狀，便于加工2.6節(jié)省材料準則明確了解所選用材料的原材料形狀形狀設計考慮加工時的自拼接，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2.7避免粘刀準則

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則切割后的薄板如果需要進行彎曲，彎曲棱需垂直于切割面；不能保證時，應在切割面和彎曲棱邊交匯處設計一個r>2倍板厚的圓角。否則會有裂紋的危險。加防裂槽2.9平緩彎曲準則

對板材進行彎折時，彎曲半徑不宜太小，外側會出現(xiàn)裂紋，內側會出現(xiàn)褶皺。材料彎曲時，其圓角區(qū)上，外層受到拉伸，內層則受到壓縮。當材料厚度一定時，內r越小，材料的拉伸和壓縮就越嚴重；當外層圓角的拉伸應力超過材料的極限強度時，就會產生裂縫和折斷，因此，彎曲零件的結構設計，應避免過小的彎曲圓角半徑。打死邊的死邊長度與材料的厚度有關。如下圖所示，一般死邊最小長度L≥3.5t+R。彎曲件的回彈，設計時采取一定的措施進行規(guī)避。從設計上改進某些結構促使回彈減少。在彎曲區(qū)壓制加強筋，不僅可以提高工件的剛度，也有利于抑制回彈。如果設計需要彎曲件的直邊高度h≤2t,，則首先要加大彎邊高度，彎好后再加工到需要尺寸；或者在彎曲變形區(qū)內加工淺槽后，再折彎。2.10避免小圓形卷邊準則r>1.5倍的板厚；不要完全的卷圓形。加強剛度，避免棱邊劃傷。2.11槽孔邊不彎曲準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復雜結構組合制造準則

將超過二（三）道工序的結構件的結構進行分解，分解成只由圓形、直線等組成的簡單結構，然后焊接在一起。2.13避免直線貫通準則1.薄板橫向彎曲剛度較差，用加壓槽的設計避免。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空間壓槽準則非單一平面的薄板結構，棱邊附近是失穩(wěn)的薄弱環(huán)節(jié)，設計壓槽不能只在一個平面上設計，需要設計成空間的。折彎處添加三角加強筋2.16局部松弛準則薄板局部變形受阻礙時，會出現(xiàn)皺折，在皺折附近設幾個小的壓槽，減少變形阻礙。2.17拉深件的設計準則1.有凸緣的設計2.無凸緣的設計2.18板材的軋制纖維方向板材是有軋制纖維方向的，折彎的楞線應與板材的纖維方向垂直，強度最好；如四面都折彎則采用45度2.19材料選擇及熱處理一.沖壓件的選材原則1.根據產品的功能要求選材黑金屬板材，有色金屬板材，非金屬板材2.根據零件的形狀和加工工藝要求選材適合裁剪，折彎，沖壓的材料；能淬火，適合焊接3.根據成本和性價比選材二.沖壓件的選材

A.黑色金屬

1.沖壓件對材料強度的要求

沖壓件

折彎件

拉深件

深拉深件2.沖壓材料和方法B.有色金屬材料1.各種橡膠板2.各種塑料板3.其它非金屬材料：如紙和紙板，云母片…C.非金屬材料1.銅2.鋁3.鎂、鉛、鋅等三.有精度要求的折彎件，拉深件應有去內應力熱處理（失效處理）1.人工時效和自然時效；2.去除零件內應力，減少零件變形；3.能提高零件的強度。2.20沖切件的斷面粗糙度與毛刺

第三章：焊接件設計準則3.1幾何連續(xù)性原則3.2避免焊縫重疊3.3焊縫根部優(yōu)先受壓3.4避免鉚接式結構3.5避免尖角3.6便于焊接前后的處理操作和檢測準則3.7對接焊縫強度大及動載荷設計準則3.8焊接區(qū)柔性準則

3.9減少機加工量的準則3.10減少結構變形的準則3.11不要簡單模仿鑄件準則3.12沖壓件代替機加件的準則3.13箱形截面連接處設在中性軸的準則3.14最少的焊接3.15材料的可焊性3.16前處理、后處理工藝3.17焊縫受載形式利于焊接工藝準則3.18電弧焊接頭靜強度計算3.1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置焊縫，這里應力集中，如果不能避免，則設定過渡結構焊縫連接的兩側，板厚不一致，不能保證幾何形狀的連續(xù)性，則設定過渡結構轉折處應力大，焊縫遠離3.2避免焊縫重疊避免焊縫重疊，多條焊縫交匯處剛性大，結構翹曲嚴重會加大焊縫內應力；結構多次過熱，材料性能下降，應避免措施有三個：加輔助結構；切除部分；焊縫錯開3.3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，易產生缺口作用

承受拉載荷能力<承受壓載荷能力3.4避免鉚接式結構

鉚接式結構通常用襯板搭接形式，焊縫多，費材料，造價高，且導致力流轉折，提高了焊縫處的應力水平3.5避免尖角

避免尖角，焊接處尖角定位困難，且尖角熱容體太小，尖角易被熔化3.6便于焊接前后的處理操作和檢測準則

結構的設計便于焊接前、后的處理、焊接的操作和檢測。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；3、焊接后便于檢查；3.7對接焊縫強度大及動載荷設計準則

對接焊縫強度較大，尤其動載荷時優(yōu)先采用3.8焊接區(qū)柔性準則

焊接時的熱變形在冷卻后不能完全消除，產生殘余變形，引起熱應力。解決措施：熱處理工藝降低熱應力；降低焊接區(qū)周圍的剛性，從根本上減少內應力的產生。減少內應力3.9減少機加工量的準則內孔不加工避開加工面3.10減少結構變形的準則3.11不要簡單模仿鑄件準則不好好3.12沖壓件代替機加件的準則3.13箱形截面連接處設在中性軸的準則3.14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力總會對材料特性有影響。3.15材料的可焊性

一.碳鋼碳鋼中的碳含量<0.25%,用國際焊接協(xié)會推薦的碳當量公式（上式）當合金量達到下式所示數(shù)量時則用下面的碳當量公式

經驗：1）CE＜0.4%好焊，2）CE=0.4%～0.6%一般，3）CE＞0.6%難焊

二.有色金屬3.16前處理、后處理工藝

焊前處理：1.坡口加工處理

2.去銹蝕打磨處理

3.焊前預熱處理焊后處理：

1.清渣處理

2.保溫處理

3.退火處理3.17焊縫受載形式利于焊接工藝準則焊縫受載形式利于焊接工藝的進行3.18電弧焊接頭靜強度計算

對接焊縫拉壓應力

角焊縫切應力

金屬結構焊縫的許用應力（GB/T3811-1983）第四章：塑膠件設計準則4.11避免尖銳棱角準則4.12鑄塑構件避免局部材料堆積4.13避免局部表面倒塌準則4.14避免公差精度準則4.15非各向同性準則4.16粘合面剪切力原則4.17螺栓帶襯板準則4.19最小壁厚準則4.20出模斜度的設計準則4.1形狀結構簡單準則4.2塑膠件等壁厚準則4.3強度剛度的設計準則4.4塑膠件的連接方式4.5金屬嵌件的塑件設計4.6加強筋的設計準則4.7零件配合無變形過應力準則4.8避免翹曲準則4.9細長筋受拉準則4.10避免內切準則4.1形狀結構簡單準則

塑膠件形狀結構復雜，模具制造困難，注射成型困難，成本高。1.形狀簡單好2.形狀對稱好3.不帶內外抽芯好4.2塑膠件等壁厚準則

壁厚不相等和內外尖角是造成塑件變形、強度降低的重要因素，應避免。一.等壁厚設計方法案例1.2.不好好3.4.二.避免尖角三.內外尖角對應力的影響4.3強度剛度的設計準則

塑料件的強度遠低于金屬件，一方面可以選高強度的塑料和塑料增強，另一方面通過合理的結構設計提高塑膠件強度，如下面圖示

1.通過增加加強筋提高塑膠件強度2.加強筋方向注意載荷方向

A.單一方向力

B.多方向力3.多個筋比單個筋過厚或過高好4.通過改變零件截面形狀提高強度5.增加側壁提高強度6.合理安排澆口位置4.4塑膠件的連接方式

塑膠件的連接方式有卡扣、機械緊固、焊接一.卡扣優(yōu)點：簡化結構、減少零件數(shù)、方便裝配、降低成本。缺點：有間隙，無預緊力。（有預緊力易蠕變失效）下面是幾種類型二.機械緊固連接1.螺栓連接2.自攻螺釘連接三.超聲波焊接1.導熔線設計2.焊接面設計4.5金屬嵌件的塑件設計4.6扣位設計準則

1.卡扣方式2.卡扣的設計尺寸4.7加強筋的設計準則4.8零件配合無變形過應力準則與其他零件配合無有變形；與其他零件配合是否松或者緊4.9避免翹曲準則一般是不均勻冷卻引起。原因：材料分布不均勻；散熱邊界條件不均勻；結構不對稱。措施：在不可避免不均勻情況出現(xiàn)時，兩不同壁厚間設置緩慢過渡段；大平板結構均勻，散熱不均勻，外快內慢；帶拐角構件內外散熱不均勻4.10細長筋受拉準則塑料件優(yōu)先受拉（塑料的彈性模量低，細長結構易出現(xiàn)失穩(wěn)問題）和鑄件優(yōu)先受壓準則相反（鑄件內部缺陷的裂紋是主要破壞原因）細長筋拉應力4.11避免內切準則有內切的結構無法直接脫模，模具復雜，容易產生廢品。4.12避免尖銳棱角準則兩個交界面處會產生棱角，幾何形狀不連續(xù)，有嚴重的應力集中，容易損壞，尤其是有交變應力作用時，可用倒角和平滑結構過渡段代替。棱角不可避免時，減少棱角附近的剛度來減少應力集中4.13鑄塑構件避免局部材料堆積1.構件壁厚不同，冷卻速率不同，易變形、空洞、冷卻時間長、費材料。這個特性同鑄件，尤其是兩個厚度不同的界面接縫處。2.對既需要剛度、強度，又要避免局部材料堆積的地方用加強筋的設計方法4.14避免局部表面倒塌準則冷卻不均勻或塑料熔液入模不到位導致，冷卻不均勻原因為局部材料堆積或壁厚過大。塑料平板設加強筋，平板上筋的對面一側容易倒塌；大壁厚容易產生空洞；螺栓處構件受力變形，可加壁厚或縮短螺栓4.15避免公差精度準則塑料構件彈性模量小，公差精度低于金屬構件很多，所以須避免大尺寸小公差的設計。措施：將配合面尺寸縮??；同一公差要求部分放入同一半的模具中；利用塑料易變形的特點，低公差結構設計滿足高配合精度要求。4.16非各向同性準則塑料與金屬不同，纖維方向和受力方向一致，纖維方向和澆鑄的流動方向一致。4.17粘合面剪切力原則

塑料件經常粘接，粘接處受剪切力，避免撕扯力4.18螺栓帶襯板準則塑料件的螺栓連接一定要帶襯板，塑料承受力有限易變形4.19最小壁厚準則1.壁厚盡可能小

2.大的實體結構盡量用空腔結構代換，省材料，壁厚處易積累氣泡導致構件質量缺陷，

3.大平面構件需要加強剛度可采取加筋、設凹槽、平面設計成拱形等途徑，而不是加大壁厚熱固塑件壁厚：1～6mm，玻纖增強酚醛0.8mm

熱塑塑件壁厚：2～4mm,尼龍，聚乙0.2～0.4mm;

聚碳1mm1.流動性好：聚乙，尼龍2.流動性中：有機玻璃，聚甲醛3.流動性差：聚碳，聚砜4.20出模斜度的設計準則為脫模順利,塑料件內外均需要出模斜度第五章：鑄件設計準則5.1最小壁厚準則5.2筋長方向柔性準則5.3避免局部材料堆積準則5.4良好的受力狀態(tài)準則5.5便利模具制作準則5.6脫模方便準則5.7流動暢通準則5.8便于排氣準則5.9清除表皮方便準則5.10便于切削加工準則5.1最小壁厚準則1.壁厚盡可能小

2.大的實體結構盡量用空腔結構代換，省材料，壁厚處易積累氣泡導致構件質量缺陷，

3.大平面構件需要加強剛度可采取加筋、設凹槽、平面設計成拱形等途徑，而不是加大壁厚

4.鑄件壁厚不能小于其極小值，參見“流動暢通法則”鑄件最小壁厚1.一般鑄造條件：HT100,HT150δ=4～6mm;HT200δ=6～8mm;HT250δ=8～15mm;HT300；HT350δ=15mm（δ表示壁厚）2.特殊鑄造條件：灰鑄鐵可δ＝3mm；可鍛鑄鐵可δ＜3mm3.高錳鋼δ=20;最厚可δ＜125。5.2筋長方向柔性準則為避免冷卻過程中因收縮不一致產生內應力和裂紋，宜提高筋在其長度方向的柔性;避免直長筋，直長筋在長度方向剛度大，不利于自由變形，易引起內應力和變形具體措施：蜂窩狀加強筋；斜彎加強筋；加強筋錯位；加強筋切斷。5.3避免局部材料堆積準則鑄件忌材料堆積，尤其是厚度不同界面接縫處。構件壁厚不同，冷卻速率不同，易產生鑄造應力、變形、空洞和裂紋。5.4良好的受力狀態(tài)準則減低應力和變形量，力流路徑最短，鑄件優(yōu)先受壓避免拉應力；局部加強5.5便利模具制作準則結構形狀簡單化，優(yōu)先圓形、圓柱形、錐形，柱面比平面好加工；避免隱蔽；圓角尺寸統(tǒng)一，優(yōu)先采取對稱形狀；少用模芯；分解復合結構。5.6脫模方便準則措施：預留拔模斜度；分界面位于最大膨脹表面；避免內切結構。5.7流動暢通準則鑄件液體原料流通不暢會產生空穴。解決措施：足夠大的流道橫截面，流道橫截面不得小于其最小值，最小壁厚的確定取決于構件的公稱尺寸和材料，依據相關標準；流道逐漸變小，避免上游橫截面小于下游橫截面；流道留坡度，借助重力作用，加強流動動力。5.8便于排氣準則氣泡導致廢品和特性下降，水平流道容易氣泡殘留；封閉空腔須留排氣孔5.9清除表皮方便準則1.表皮清除是費時工序，盡量不留通孔；

2.對不能避免的地方，留足夠大的孔。5.10便于切削加工準則減少切削加工量；留足夠的加工余量；鉆孔面水平；留有凸臺；便于夾緊后切削第六章：方便切削加工的設計準則6.1.選材料適合切削加工的準則6.2.尺寸標注方便加工的工藝準則6.3.零件形狀適合安裝定位準則6.4.減少安裝和走刀次數(shù)的準則6.5.減少加工面積的準則6.6.避免內表面加工的準則6.7.保證零件機加工剛性的準則6.8.零件結構適合刀具運行的準則6.9.軸類零件使用中心孔的準則6.10.機加件方便進刀退刀的準則6.11.各種機床的加工精度范圍6.12.機加件精度區(qū)域與成本關系6.13.最小加工量準則6.14.一次夾緊成型準則6.15.便利切削準則6.16.減少缺口效應準則6.17.避免斜面開孔準則6.18.貫通孔優(yōu)先準則6.19.孔周邊條件相近準則

6.1.選材料適合切削加工的準則１.刀具耐用度——以刀具耐用度為60min的切削速度ν６０來表示。

(45#鋼σ=600Mpa的v６０）☆材料硬度：170～230HBS最好加工，＞300HBS明顯不好加工

☆材料含C量：＜0.3％冷軋比熱軋好加工，0.3％～0.4％冷軋熱軋一樣，＞0.4％熱軋比冷軋好加工２.相對加工性——Ｋ＝Ｖ６０／（Ｖ６０）

6.2.尺寸標注方便加工的工藝準則1.右圖方便看圖2.右圖方便加工3.右圖方便加工6.3.零件形狀適合安裝定位準則

6.4.減少安裝和走刀次數(shù)的準則

大件不加工側面1,2兩面一樣高斜面變成直面6.5.減少加工面積的準則1.配合面變成窄環(huán)面2.大底平面變成兩個小平面3.大平面變成窄邊4.一體大凸臺成熱壓組件5.一體凸臺變鑲套6.精鑄替精加工6.6.避免內表面加工的準則

避免箱體內端面加工精加工孔做成通孔外表面加工代替內表面加工

改進前改進后6.7.保證零件機加工剛性的準則增加加強筋加支承工藝臺形狀適合加工改進前改進后6.8.零件結構適合刀具運行準則

麼削空刀

刨插

空刀槽螺紋

空刀

相同直徑

不同配合的退刀槽6.9.軸類零件使用中心孔的準則1）60°中心孔（＜200公斤）2）75°中心孔（＞200公斤～80000）3）90°中心孔

（＞5000公斤～150000）6.10.機加件方便進刀退刀的準則

改進前改進后a.改后一次加工多個b.改后簡化加工C.改后加退刀槽d.加退刀槽孔

改進前改進后開讓刀孔加大鉆孔空間鑄出半圓槽方便進刀退刀6.11.各種機床的加工精度范圍

6.12.機加件精度區(qū)域與成本關系6.13最小加工量準則1.選擇合適毛坯，使毛坯接近構件形狀；2.分解構件，使單一復雜構件拆成多個標準毛坯形狀簡單構件；3.平緩過渡；4.減小行程6.14一次夾緊成形準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切削件尺寸單向變化6.15便利切削準則形狀簡單，比如圓柱體較容易加工；內外有別，避免結構內部加工鍵槽和高精度配合，對內孔和外壁的倒角、棱等采取不一樣的設計要求，因為加工難度不一樣。6.16減少缺口效應準則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。6.17避免斜面開孔準則斜面上弧面上鉆孔，鉆頭不好定位6.18貫通孔優(yōu)先準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，產生加工誤差。6.19孔周邊條件相近準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，產生加工誤差。鉆眼睛孔時，已鉆出的孔須填入相同的材料，再鉆孔結構設計優(yōu)選舉例萬向節(jié)原理切削

焊接

薄板鑄造（注塑）第七章：工裝設計準則7.1工裝的分類7.2專用刀具7.3專用量具7.4專用夾具7.5各種模具7.6各種專用小工具7.7生產流水線7.1工裝的分類一工藝裝備的簡稱叫工裝。它是企業(yè)除標準機床以外所有設備的總稱0.R熱加工用工裝：鑄造、熱壓力加工、熱處理、焊接、粉末冶金、非金屬熱加工用工裝1.C冷壓加工用工裝：板料沖壓、冷鐓、冷擠、拉絲加工用工裝2.D切削加工刀具：機床用切削加工刀具3.F輔具：用于聯(lián)接機床與刀具的各種工具4.J夾具：機床上用于安裝定位夾緊被加工件的工具5.L計量器具：加工和裝配中測量尺寸、形狀和位置的量具、檢驗、夾具和各種測量裝置6.G其他工裝：工位器具、起重運輸裝置、表面處理、制造彈簧用工裝、電加工用工裝、鉗工用和裝配用工具、裝配流水線二.工裝的編號（JB/T9164-1998）1.企業(yè)的自制工裝應有獨立的編號2.工裝編號可采用數(shù)字編號，也可采用數(shù)字和字母混合編號

A數(shù)字編號由工裝的類，組，分組，設計順序號

×××—×210—×（外圓車刀編號）設計順序號設計順序號分組代號分組：切刀組代號組：外圓車刀類代號類：刀具

B數(shù)字和字母混合編號由工裝的類，組，分組，設計順序號組成

×××—×D10—

×

（外圓車刀編號）設計順序號設計順序號分組代號分組：切刀組代號組：外圓車刀類代號類：刀具C.必要時可在工裝編號中加入下列內容1）對每個分組再分型，型號自定。2）在工裝編號的首部加入產品代號和其它代號?！酢酢痢痢痢痢疗渌栐O計順序號產品代號型代號分組代號組代號類代號D.如企業(yè)自制工裝少，可以只劃分類，組，不再劃分分組。

JI×

設計順序號組：車床夾具類：夾具E.自制通用工裝可在類代號前加字母TF.工裝大修時可在設計順序號后加字母A，B，C等，以示區(qū)別。三.車間工藝員編寫〈專用工藝裝備設計任務書〉的依據

1）工藝方案；

2）工藝裝備設計選擇規(guī)則（JB/T9167.2)3）工藝規(guī)程

4）

產品圖樣；

5）工廠設備手冊；

6）生產技術條件；

7）有關技術資料和標準；四.工裝設計程序（標準模版上繪制工作圖樣）。

1.工裝設計依據

1）工裝設計任務書；

2）工藝規(guī)程；

3）產品圖樣和技術條件；

4）有關國家標準，行業(yè)標準和企業(yè)標準；

5）國內外典型工裝圖樣和有關資料；

6）工廠設備手冊；

7）生產技術條件；2.工裝設計原則1）.工裝設計滿足工藝要求，結構可靠安全方便，有利于實現(xiàn)優(yōu)質高產低耗改善勞動條件，提高工裝標準化通用化系列化2）.工裝設計要深入現(xiàn)場，聯(lián)系實際，重大關鍵工裝確定方案時，要廣泛征求意見，批準后方可設計3）.工裝設計要保證圖樣清晰完整正確統(tǒng)一4）對精密重大特殊的工裝要附有說明書和計算書。3.工裝設計程序1）.接受工裝設計任務后，應對其進行分析研究并提出修改意見；2）.熟悉被加工件圖樣：在產品中的作用，結構特點，精度材料外形尺寸；3）.熟悉被加工件的工藝方案，工藝規(guī)程；4）.核對工裝任務書；5）.收集企業(yè)內外有關資料，進行必要的工藝實驗，征求意見，組織調研6）.確定設計方案：（1）提出借用工裝的建議和下場工裝的利用；（2）繪制方案結構圖，確定幾何尺寸，計算剛度、強度、夾緊力；（3）選定位元件，夾緊元件或機構，定位基準與設計基準測量基準統(tǒng)一；（4）對工裝尺寸、總重、承載能力及設備規(guī)格進行校核；（5）對方案研究討論會審確定。

7）.繪制裝配圖（1）繪圖符合國家標準；（2）繪出被加工件外形輪廓，夾緊部位，定位，加工部位和余量；（3）裝配圖上應注明定位面，加緊面，主要件的裝配尺寸（配合代號）；（4）注明被加工件與工裝相關尺寸；（5）必要時繪出裝件，夾緊，拆件的活動軌跡；（6）總裝檢驗尺寸和驗證要求。

8）.繪制零件圖

9）.審核

10）.標準化審查

11）.批準7.2專用刀具一刀具的基本構成刀具的結構由刀頭和基體（刀柄）兩部分組成，刀柄－定位部分，一般用正火的45#鋼制作;刀頭－工作部分,碳素工具鋼板T10A，T12A（低碳鋼，有色金屬，鑄鐵）高速鋼(合金鋼)W18Cr4V（低碳鋼，有色金屬，鑄鐵）

W9Cr4V2(同上，中速，紅硬性比上高）硬質合金鋼YG3(鎢鈷類,合金鋼，淬火鋼，有色，）

YT5(鎢鈷鈦類,合金鋼，淬火鋼，有色,耐沖擊）陶瓷CBN立方碳化硼（淬硬材料和耐熱）金鋼石PCD聚晶金鋼石（有色金屬的高效切削）刀頭與刀柄為一體的：如高速鋼刀條（自磨）刀頭與刀柄組合的：如焊接的（自磨），機械固定的，組合刀具（不磨）二刀具的種類

1.按機床種類：車刀，銑刀，刨刀，鏜刀，插刀，拉刀，鉆頭，沖頭，齒形刀激光刀，水刀，刮刀，銼刀等

2.按刀具功能：切刀，端面刀，外圓刀，鏜孔刀，槽銑刀,成型刀具。三.專用刀具設計

1盡量選用一般刀具和標準刀具

2用一般刀具和標準刀具改制成專用刀具

3.如需重新設計要參照標準刀具，主要是設計刀頭的幾個角度，如圖示。被切削材料1Cr18Ni9Ti(YG8)有火鋼（YT30）黃銅（YG6）合金鋁（高速鋼）前角γ

15°～30°

5°～10°-3°～10°5°～10°后角α

8°～10°5°～10°5°～10°8°～12°楔角β

67°～50°80°～70°88°～70°77°～68°切削角δ

75°～60°85°～80°93°～80°85°～80°主偏角Φ

·90°～75°90°～75°90°～45°60°～90°副前角γ

副后角α副楔角β副偏角φ7.3專用量具一各種量具1.光滑極限量規(guī)：長度，高度，深度的量規(guī)，孔用塞規(guī)，軸用卡規(guī)，槽用量規(guī)2.螺紋量規(guī)：.螺紋塞規(guī)、.螺紋環(huán)規(guī)、校對量規(guī)；3.位置，成型量規(guī)：槽、鍵位置量規(guī)，花鍵量規(guī)，圓錐量規(guī)，角度量規(guī)；4.樣板樣件：對刀樣板，對刀裝置度，螺紋樣板，齒形樣板，角度樣板5.

其它：V形鐵，平尺，方箱，平板二設計專用量具

首先選用標準量具，目的是方便加工和測量，提高產品質量和工作效率。量規(guī)由過端和止端構成，過端和止端包含的公差帶一定包含在產品的公差帶范圍之內，量規(guī)的材料用合金工具鋼。7.4專用夾具

夾具是能夠使工件按技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備。它能擴大機床的使用范圍一夾具的種類：

1.機床夾具：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、磨床夾具；

2.檢驗夾具：檢查夾具、測量裝置、量儀輔件；

3.裝配夾具：軸承的裝拆夾具，鉚接工具，壓合工具；

4.其它夾具：V形鐵方箱，量儀附件支架、夾緊裝置、定位裝置；按使用特點有通用、專用、可調、組合等夾具

按夾緊動力源有手動、氣動、液動、電動等夾具二夾具設計

1.夾具的結構：夾具由夾緊結構、定位結構和夾具體三部分組成。如圖示

2.定位結構（1）明確被加工件設計基準和夾具的使用條件，使夾具的設計基準與其重合，方便夾具在設備上定位找正；（2）定位基準選擇的原則：a.選工件的最大基準面做定位基準；b定位基準與工序基準盡量重合；c選最長的表面做限制轉動自由度的定位基準；d選精度高的已加工面做定位基準；e同一工件的各工序中選同一定位基準

3.夾緊結構設計1）設計夾緊裝置的基本要求（1）夾緊力不破壞工件在夾具中正確位置，工件不變形不損傷；（2）夾緊迅速，操作方便省力，使用安全；（3）結構簡單，制造容易，體積小，強度夠；（4）有足夠的夾緊行程和裝卸工件的空間；（5）夾緊力的方向垂直于定位支承面，盡量和切削力、重力方向一致保夾緊準確可靠（6）夾緊力的作用點落在定位支承面上，選在工件剛度好的部位，靠近被加工的表面，夾緊力（夾緊力矩）大于切削力（切削力矩）

2）典型夾緊機構

（1）斜楔夾緊機構（2）螺旋夾緊機構（3）偏心夾緊機構（4）杠桿，鉸鏈夾緊機構（5）聯(lián)動夾緊機構（6）定心夾緊機構（7）彈簧力夾緊機構7.5各種模具

模具是機械制造業(yè)之母，模具的設計和制造水平是衡量一個國家工業(yè)化水平的重要標志模具的最大作用是提高產品質量，極大的降低生產成本。模具的設計和制造已經發(fā)展為一個龐大的重要行業(yè)一模具的分類：1.鑄造模，金屬模，壓力鑄造模2.塑料模3.沖切模4.橡膠模5.粉末冶金模6.陶瓷模二模具的設計和制造模具的設計和制造必須找專業(yè)廠家去做，我們的工作是設計出符合模具特點和成型要求的產品圖三模具及模具件的檢驗7.6各種專用小工具

非標小工具，非標扳手，鉆具，各工序中用的小韌具，如注塑工去毛刺用的小刀具7.7生產流水線

生產流水線—它是企業(yè)大批量生產的產物，是各種工藝裝備的集合，是企業(yè)技術能力和經濟實力的象征。如：美國通用公司的汽車裝配線，海爾冰箱裝配線。1.部件生產線---如汽車底盤的焊接生產線；2.部件裝配線---如發(fā)電機裝配線；3.總裝生產線---如墻壁開關總裝生產線，服裝生產線，彩電總裝生產線，美國波音公司客機總裝生產線；4.對一般企業(yè)的產品設計和工藝設計，在產品的開發(fā)時就要考慮產品的標準化，通用化，統(tǒng)一化，系列化，組合化，模塊化，模具化，產品需要大批量生產時就能很快上生產線。第八章：公差設計準則

8.1關鍵配合尺寸的加工要求明確準則8.2同一道工序準則8.3減少剛體轉動位移準則8.4避免雙重配合準則8.5最小公稱尺寸準則8.6避免累積誤差準則8.7形狀簡單準則8.8最小尺寸數(shù)量準則8.9采用彈性元件準則8.10采用調節(jié)元件準則8.1關鍵配合尺寸的加工要求明確準則1.要明確國家的公差配合標準2.關鍵配合尺寸要標注全面3.裝配精度尺寸有關的粗糙度或形位公差也要標注合理8.2同一道工序準則對有平行、同軸、對中等要求的加工面，設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平行、同軸、對中等要求的加工面，只用一道工序解決8.3減少剛體轉動位移準則消除剛體位移；2.減小配合面到傳動中心的距離；有轉動傾向的配合、減小配合面到轉動點的距離8.4避免雙重配合準則禁止兩個或更多個配合面8.5最小公稱尺寸準則1.同樣加工精度，構件公稱尺寸越小，越容易加工；即構件尺寸越小，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8.6避免累積誤差準則

要盡量避免串聯(lián)尺寸鏈上的標注方法。下圖標法不存在積累誤差。8.7形狀簡單準則1.配合面的幾何形狀應盡量簡單，2.圓柱面代替圓錐面，3.平行、垂直面代替傾斜面8.8最小尺寸數(shù)量準則配合性能和多個尺寸相關時，誤差累積會致配合精度難提高，應盡量使配合面和較少的尺寸相關8.9采用彈性元件準則

導軌、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8.10采用調節(jié)元件準則

對即不能有間隙，也不能過盈，配合難以實現(xiàn)時，可用調節(jié)元件。調整元件結構用彈簧或彈性體消除配合間隙，降低加工難度第九章：可靠性設計準則9.1冗余法則9.2零流準則9.3可靠的工作原理準則9.4裕度準則9.5安全閥準則9.6簡單準則9.1冗余法則重復設置多個功能相同元件，分功能冗余和原理冗余；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；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。9.2零流準則在需要外部構件執(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

按零流原理設計的閥門9.3可靠的工作原理準則機械優(yōu)于電氣、電磁、液壓系統(tǒng)，工作性能較可靠；形狀聯(lián)結方式比力聯(lián)接方式可靠，外界因素難改變機械構件的幾何形狀，但容易改變其受力狀態(tài)?？煽康墓ぷ髟頊蕜t

9.4裕度準則安全系數(shù)方法，通常加大構件尺寸，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，裕度設計是解決問題的根本。斷裂破壞、熱應力破壞等因材料特性引起的問題，在構件尺寸上加強裕度設計無效9.5安全閥準則有意安置一個薄弱點，丟卒保帥安全閥、保險絲9.6簡單準則最少數(shù)量、最簡形狀、最少工藝步驟、最簡加工裝配工藝、最普通材料、最簡工具、最簡拆卸步驟…結合零部件特點，設定量化評估指標第十章：防腐蝕設計準則10.1避免大面積疊焊準則10.2避免間隙腐蝕準則10.3避免局部微觀腐蝕環(huán)境準則10.4防止流體通道淤積原則10.5避免大溫度和濃度梯度差準則10.6防止高速流體準則10.7腐蝕裕度準則10.8最小比表面積準則10.9便利后繼措施準則10.10良好力學狀態(tài)準則10.1避免大面積疊焊準則是否存在大面積的疊焊、縫隙中的殘留物可能導致零件生銹確認腐蝕環(huán)境條件：兩個不同電化學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，按照預期設計壽命留出板厚余量。選擇其中一種防護層工藝方法：電鍍、噴涂、浸漬上漆、滲透、滾壓、化學轉換等10.2避免間隙腐蝕準則

金屬濃度不同，間隙內腐蝕產物經水解化作用酸化，氧氣擴散困難，發(fā)生間隙腐蝕的可能性大得多，例如支承結構、鋼架結構中的鉚接和栓接、點焊、單側焊、容器襯板結構中。避免間隙結構出現(xiàn)；將間隙密封，使腐蝕性物質無法進入；將狹窄空間設計成較大空間，不停的對流使電解質平衡。10.3避免局部微觀腐蝕環(huán)境準則不同金屬是否有電接觸？通過加絕緣措施使不同金屬沒有電接觸；有電接觸的不同金屬，哪是賤金屬，哪是貴金屬？如有螺栓、螺釘連接的結構確定賤金屬是不是要保護的防腐蝕部件（賤金屬充當陽極被腐蝕），如果是則采取系列措施，如果不是，則貴金屬是被保護部件，犧牲賤金屬（陽極）被腐蝕，保護貴金屬（陰極），則不必作技術處理5.金屬是否被電解質包圍；10.4防止流體通道淤積原則結構上保證停車期間，管道中的介質能空干，否則溫度下降，殘留介質在器壁上濃縮結殼，再啟動后壁受熱，粘結在器壁上的結殼成為應力裂紋腐蝕源10.5避免大溫度和濃度梯度差準則

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；高溫度、高濃度也會加速腐蝕過程；局部高溫引起結殼，結殼反過來加劇局部過熱；4.局部低溫會導致冷凝10.6防止高速流體準則常出現(xiàn)在高湍流區(qū)；確認結構系統(tǒng)里是否存在高湍流區(qū)？1、結構改進，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、選擇具有堅硬保護層不易腐蝕的材料。10.7腐蝕裕度準則

對腐蝕速率較慢、均勻的面腐蝕適用；腐蝕速率和設備的設計壽命確定壁厚10.8最小比表面積準則

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>球體某儲液罐，10立方米容積，是用一個大罐還是用十個小罐減少腐蝕更好一點？10.9便利后繼措施準則不能通過結構措施消除的腐蝕損壞，可設計上為后續(xù)更換腐蝕部件或加防護措施提供便利1、易于觀察腐蝕損壞；2、易于更換腐蝕嚴重的構件；3、易于上涂層，易于電鍍10.10良好力學狀態(tài)準則1.類似于焊接件里的強度要求設計規(guī)范，讓焊縫處于較好的受力狀態(tài)；2.拉應力會加劇腐蝕；3.裂紋應力同時存在時，可能產生應力裂紋腐蝕第十一章：力學原理設計準則11.1強度計算和試驗準則11.2均勻受載準則11.3力流路徑最短準則11.4減低缺口效應準則11.5變形協(xié)調準則11.6等強度準則11.7附加力自平衡準則11.8空心截面準則11.9受扭截面凸形封閉準則11.10最佳著力點準則11.11受沖擊載荷結構柔性準則11.12避免長壓桿失穩(wěn)準則11.13熱變形自由準則11.1強度計算和試驗準則對承受較大負載或扭矩的重要位置，強度剛度須經過計算，并安全合格；必要時須有試驗報告和數(shù)據。11.2均勻受載準則通過構件設計，使受力載荷分布均勻，載荷不集中可以保證同等條件下，承受的應力成倍增加。連續(xù)性和載荷均勻分布的設計可以實現(xiàn)。11.3力流路徑最短準則力流優(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11.4減低缺口效應準則缺口效應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，應力急劇集中上升。解決措施：避免截面突變的設計，尤其是避免力流截面急劇變?。唤档腿笨诟浇牟牧箱摱?；加預壓力應力；避免力流突然轉彎孔、槽、螺紋、臺肩等缺口處易發(fā)生；判定標準是界面尺寸變化的急劇程度；11.5變形協(xié)調準則在力的傳遞中，構件會發(fā)生變形，變形不對稱、接觸面變形不匹配等都會引起走偏、應力集中等問題；解決措施：在接觸面處，降低構件在力流方向上的剛度，以便減少對另一構件變形的阻礙，使變形同步；如：軸承的軸固定架、天車的導軌11.6等強度準則構件局部的應力和該處的材料許用值相等。省材料降能耗。注意次要載荷的影響11.7附加力自平衡準則力傳遞中，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：平衡件；對稱安置11.8空心截面準則彎曲和扭轉應力在橫截面越遠離中心越大，橫截面中心很小，同等材料截面積情況下，空心的結構有更好的強度和剛度?？招囊部梢酝ㄟ^其他形式實現(xiàn)，不一定就得是圓管形；空心結構的壁厚不能太薄，否則發(fā)生局部皺折而喪失承載能力11.9受扭截面凸形封閉準則受扭轉作用的薄壁構件的截面避免開口形狀，抵抗剪切變形的能力低，扭轉剛度就低。11.10最佳著力點準則力矢量經過橫截面扭轉中心，不會產生附加扭矩；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，降低應力水平。11.11受沖擊載荷結構柔性準則在有沖擊載荷的情況下，加大其柔性，避免沖擊，但快速響應特性會下降。柔性準則的措施：增加等截面桿的長度；避免截面突變；安裝緩沖器；選用彈性模量小的材料。11.12避免長壓桿失穩(wěn)準則對金屬構件，壓應力是拉應力的多倍，但壓力狀態(tài)下，失穩(wěn)會破壞強度，設計上應避免。注意檢查是否有細長桿受壓結構。改進措施有：加大截面慣性矩；減小壓桿長度；加強支撐約束性；截面形狀與約束方式的最優(yōu)組合；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。11.13熱變形自由準則使結構因為受熱的變形自由。具體措施：留有熱變形的間隔加膨脹節(jié)或將管道做成彎的。第十二章：熱應力設計準則12.1問題點明確準則12.2知識點明確準則12.3減法結構準則12.4加法結構準則12.5方向調節(jié)原則12.6消除溫度差準則12.7自由膨脹準則12.8柔性準則12.1問題點明確準則找出熱脹冷縮導致功能誤差的設計點；溫度變化大條件下，材料發(fā)生功能變化的設計點；同一機構不同部件間，溫度不同致熱變形不同步的設計點；舉例：測高溫的儀表的表針；直管道連接溫差較大，驟冷驟熱導致的膨脹收縮；12.2知識點明確準則材料熱脹冷縮導致的功能性障礙；各材料的熱膨脹系數(shù)不同導致的配合問題和功能障礙；熱變形受到阻礙時構件內部產生的熱應力；累積變形量和構件的尺寸成正比12.3減法結構準則單一構件的熱膨脹必然存在，通過組合構件，讓各構件的熱膨脹互相抵消。12.4加法結構準則對相對熱變形不同導致的結構配合問題，通過增加中間過渡結構，將其中一個構建分解為兩個不同膨脹系數(shù)材料的構件，使組合膨脹效果與另一配合構件的膨脹效果一致。12.5方向調節(jié)原則通過結構設計，將膨脹方向轉移到非配合面上去如軸承的固定-松弛裝配方法12.6消除溫度差準則相同材料的兩構件，因為溫度不同，導致膨脹程度不一樣，出現(xiàn)熱變形。解決措施：使有關構件的熱傳遞邊界條件盡量相近或相同12.7自由膨脹準則12.8柔性準則兩構件熱變形不能消除時，加大構件的柔性減少熱應力。比如用軟管、橡膠材料、將熱應力的直線方向轉變成曲線方向等。第十三章：軸支撐設計準則13.1軸向靜定準則13.2固定軸承軸向能雙向受力準則13.3固定軸承四面定位準則13.4松弛軸承至少一圈定位準則13.5受變載軸承圈固定準則13.6可分離軸承的配合固定準則13.7可分離軸承的調隙準則13.8便利安裝拆裝準則13.9滾動軸承滑動軸承不混用準則13.10保障軸向定位可靠準則13.11過渡配合準則13.12避免雙重配合準則13.1軸向靜定準則軸在軸向上不能有剛性位移（靜不定），也不能有阻礙自由伸縮的多余約束（超靜定）。三種方案：固定松弛支撐方式；單側止推支撐方式；單側止推——游動支撐方式固定松弛支撐方式單側止推支撐方式單側止推——游動支撐方式

13.2固定軸承軸向能雙向受力準則確認是否屬于固定松弛支撐結構？如果是，固定的軸承必須軸向雙向固定并能受力，即使無軸向載荷也如此。軸承安裝會有誤差，導致產生軸向力。a組單個軸承不能做固定軸承

b組可以做固定軸承