机械结构设计规范
机械结构设计规范
机械结构设计规范编制审核批准发布日期目次1常用标准件优选清单2常用外购件优选清单3钣金件设计规范4焊接件设计规范5铸件设计规范6机加件设计规范7公差设计规范8便于装配、维护及可靠性设计规范9外观设计/表面处理规范10技术要求规范11常用材料及图样标注12结构设计检查表3.1弯曲棱边应与切割边垂直。
如不能保证，应在弯曲棱边和切割边的交汇处设计一个R 大于2倍板厚 的圆角。
如图1所示。
It 则卿竣过湾啡边情孔辻距理奪囱E 边的距划•童曲半径*2店的薄抵呈鼻改宙逹计沁设计 1 常用标准件优选清单常用标准件优选清单见附件，产品常用紧固标准件优选清表。
2 常用外购件优选清单2.1 选用原则满足性能指标，供货稳定，供货周期不超过2个月；性价比优，能够用其他品牌及型号替换 2.2 滚珠丝杆类 台湾TBI 、台湾上银 2.3 直线导轨类：台湾上银 2.4 减速器：2.4.1行星减速器：德国纽卡特（NEUGART ） 2.4.2 蜗轮蜗杆减速器：台湾成大3 钣金件设计规范S13.2弯曲棱边与槽孔棱边的距离应大于弯曲半径加2倍壁厚的距离，或者让槽孔横跨整个弯曲棱边。
如图2所示。
3.3复杂结构应组合制造。
将复杂结构分拆成几件简单结构，再组焊在一起。
如图3所示。
两亍结构坤拼芸第3页/共11页谡谖设计4焊接件设计规范图'4.1 几何连续性原则4.3焊缝根部优先受压焊缝根部有裂纹，易产生缺口作用。
焊缝根部承受拉载荷能力V 承受压载荷能力。
如图6所示。
应避免在几何突变处设置焊缝。
如果不能避免，则设定过渡结构。
如图4所示。
4.2避免焊缝重叠 应避免多条焊H闻轉阳皓构B875铸件设计规范5.1铸件壁厚宜薄、小，大的实体结构宜用空腔结构。
5.2应避免铸件厚薄不均。
5.3铸件应设计为受压件，不宜设计为受拉件。
5.4铸件应有排气孔。
5.5应减小后续加工余量。
6机加件设计规范6.1机加件应设退刀槽。
外螺纹退刀槽宽度宜设为三1.6倍螺距，内螺纹退刀槽宽宜设为度三2倍螺距。
机械结构设计准则
机械结构设计准则机械结构设计是指根据机械系统的功能要求和工作环境条件，合理选择结构形式和尺寸，确定零部件的布置和连接方式，以及确定材料和加工工艺等，从而满足机械系统的设计性能和可靠性要求的过程。
在进行机械结构设计时，需要遵循一些准则和原则，以确保设计的机械结构能够满足要求，并具有良好的可靠性和稳定性。
以下是一些常用的机械结构设计准则。
1. 强度准则：机械结构的强度是指其在工作过程中能够承受的外部载荷和内部力的能力。
设计时应根据受力情况合理选择材料，并进行强度计算，以确保结构的强度满足要求。
2. 刚度准则：机械结构的刚度是指结构在受力时的变形情况。
设计时应根据结构的刚度要求，合理选择结构形式和尺寸，以及确定零部件的连接方式，以保证结构的刚度满足要求。
3. 稳定性准则：机械结构的稳定性是指结构在受力时的稳定性能。
设计时应根据结构的稳定性要求，合理选择结构形式和尺寸，以及确定零部件的布置和连接方式，以保证结构的稳定性满足要求。
4. 可靠性准则：机械结构的可靠性是指结构在设计寿命内能够正常工作的概率。
设计时应考虑结构的可靠性要求，合理选择材料和加工工艺，以及进行合理的结构设计和强度计算，以保证结构的可靠性满足要求。
5. 经济性准则：机械结构设计应在满足性能要求的前提下，尽可能降低成本。
设计时应合理选择材料和加工工艺，以及进行合理的结构设计和尺寸优化，以提高结构的经济性。
6. 可维护性准则：机械结构设计应考虑结构的可维护性，以方便日常维护和保养。
设计时应合理选择结构形式和尺寸，以及确定零部件的布置和连接方式，以提高结构的可维护性。
7. 安全性准则：机械结构设计应考虑结构的安全性，以防止事故和危险的发生。
设计时应合理选择材料和加工工艺，以及进行合理的结构设计和强度计算，以提高结构的安全性。
8. 美观性准则：机械结构设计应考虑结构的美观性，以提高产品的外观质量。
设计时应合理选择结构形式和尺寸，以及进行合理的结构设计和外观处理，以提高结构的美观性。
机械结构设计规范
机械结构设计规范1. 引言机械结构设计是机械工程中的重要环节之一。
良好的机械结构设计可以保证机械设备的性能、寿命和安全性。
为了提高机械结构设计的质量和效率，制定机械结构设计规范是必要的。
本文档旨在提供一套完整的机械结构设计规范，供设计人员参考和遵循。
2. 设计流程机械结构设计的流程包括需求分析、概念设计、详细设计、制造和验证。
在进行机械结构设计之前，首先要对机械设备的使用需求进行仔细的分析，包括工作条件、载荷、运动要求等。
在概念设计阶段，设计人员需要基于需求分析的结果进行创意性的设计，确定机械结构的整体框架和基本构造。
在详细设计阶段，设计人员需要对各个部件进行细节设计，并进行强度、刚度等分析。
在制造阶段，需要根据设计结果进行工艺规划和生产制造。
最后，在验证阶段，需要进行实验和测试，验证设计的可行性和性能。
3. 设计原则机械结构设计应遵循以下原则：•强度和刚度：机械结构应具有足够的强度和刚度，能够承受工作载荷，保持稳定的形状和运动。
•可靠性和安全性：机械结构应具有良好的可靠性和安全性，能够在长期使用过程中不发生失效或事故。
•经济性：机械结构的设计应尽可能简化，减少部件数量和加工难度，降低制造成本。
•可维护性：机械结构应便于维护和检修，方便更换部件或进行修理。
•美观性：机械结构的外形应美观，符合人机工程学原理，便于操作和使用。
4. 设计要求机械结构设计中的一些重要要求包括：4.1 尺寸和公差机械结构的尺寸要符合设计要求，满足功能和装配要求。
设计人员需要合理选择公差，确保各个部件之间的配合和运动的顺畅。
4.2 材料选择根据机械设备的使用环境和工作条件，选择合适的材料。
材料的选择应满足强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等性能要求。
同时，还需要考虑材料的可加工性和可靠性。
4.3 连接方式设计人员需要合理选择连接方式，确保连接的牢固性和可靠性。
常用的连接方式有螺纹连接、焊接、联轴器连接等。
4.4 受力分析在设计过程中，需要进行受力分析，计算各个部件的受力和变形情况。
机械结构设计规范
机械结构设计规范本文档旨在提供机械结构设计规范的指导，以确保设计的机械结构符合相关标准和要求。
通过遵循这些规范，设计师能够保证机械结构的安全性、可靠性和性能。
该大纲的主题涵盖了机械结构设计的各个方面，包括材料选择、零部件设计、组装流程等。
本文档将提供详细的指导和建议，以帮助设计师制定合适的机械结构设计方案，同时尽可能避免法律复杂性。
请注意，本文档所提供的内容都是基于个人判断和专业知识，不应作为法律依据。
如有需要，请咨询专业的法律顾问以获取准确和可靠的法律建议。
本文档旨在介绍《机械结构设计规范》的背景和重要性。
在机械工程领域，设计规范对于确保产品质量和安全性至关重要。
机械结构设计规范是一系列准则和标准，旨在指导工程师和设计师在机械结构的设计过程中遵守的基本原则和规定。
通过遵循这些规范，可以提高机械结构的可靠性、性能和寿命，并确保其符合工程学和法律法规的要求。
在机械结构设计中，合理的构造和材料选择对于产品的性能和可靠性至关重要。
设计规范为工程师提供了准确的指导，包括各种力学、材料科学和结构分析原理。
这些规范还包括有关机械零部件设计的细节，例如连接件、传动装置和润滑系统。
通过遵循设计规范，可以降低机械结构出现故障的风险，并提高产品的质量和性能。
另外，机械结构设计规范还考虑了安全性和环境友好性。
它们确保机械结构在正常使用条件下不会对人员造成伤害，并符合环境保护的要求。
规范也鼓励使用可持续材料和工艺，以降低资源消耗和环境污染。
在机械工程中，设计规范是不可或缺的工具，它们确保机械结构的稳定性、可靠性和符合性。
本文档将详细介绍《机械结构设计规范》的相关内容，以期为工程师和设计师提供实用的指导原则。
引言简介机械结构设计规范的目的和背景概述对机械结构设计规范的整体框架和原则进行概述材料选择包括材料选型、合金材料、塑料材料等方面的设计规范零件设计针对机械结构中的各种零件，提供设计原则和要求，如轴、齿轮、联接件等连接方式介绍机械结构中常见的连接方式，如焊接、螺纹连接、键连接等的规范和要求设计计算讲述机械结构设计过程中的计算方法和公式，包括强度计算、刚度计算等方面的规范安全性规定强调机械结构设计中的安全性要求，如载荷测试、防护措施等方面的规范标准符号和图例详细介绍机械结构设计中常见的符号和图例，以便于设计人员的统一理解和使用参考文献列出机械结构设计规范所参考的相关文献和资料以上是《机械结构设计规范》的主要章节和内容概述。
机械结构设计规范
机械结构设计规范1. 引言在机械设计方面，遵循一定的设计规范可以确保设计的机械结构具有良好的性能和可靠的工作。
本文将介绍一些常用的机械结构设计规范，以帮助设计师们在机械设计过程中遵循合适的标准。
2. 尺寸规范2.1. 尺寸精度在机械设计中，尺寸精度是非常重要的。
设计师需要根据具体的应用要求确定机械结构的尺寸精度。
通常，尺寸精度可以分为以下几个等级：•一般精度：适用于一般使用情况，尺寸公差为正负0.2mm；•中等精度：适用于一般机械设备，尺寸公差为正负0.1mm；•高精度：适用于需要高精度的应用，尺寸公差为正负0.05mm。
2.2. 尺寸公差尺寸公差是指零件尺寸允许的最大偏差范围。
在机械设计中，确定合适的尺寸公差可以保证零件的互换性和可装配性。
为了确定合适的尺寸公差，可以参考国际标准ISO 2768，该标准提供了常用的尺寸公差等级和公差数值。
例如，对于长度为50mm的零件，一般的尺寸公差可以选择为正负0.2mm。
这意味着零件的实际长度可以在49.8mm到50.2mm之间。
3. 材料选择在机械结构设计中，材料的选择对于机械结构的强度和耐用性至关重要。
以下是一些常见的机械结构材料：•碳钢：适用于一般机械结构，具有良好的韧性和可加工性；•不锈钢：适用于需抗腐蚀性能的机械结构，例如在潮湿或酸性环境中；•铝合金：适用于需要轻质结构的机械，具有良好的强度和耐腐蚀性。
根据具体的应用需求和性能要求，设计师需要选择合适的材料。
同时，还需考虑到材料的可获得性和成本等因素。
4. 组装规范机械结构的组装过程需要遵循一定的规范，以确保零件能够正确地安装和固定在一起。
4.1. 拧紧力矩拧紧螺栓和螺母时，需要使用适当的拧紧力矩。
过大或过小的拧紧力矩都可能导致螺栓和螺母松动或损坏。
设计师需要根据螺栓和螺母的规格以及连接部件的要求确定合适的拧紧力矩。
通常，可以参考拧紧力矩表来选择适当的数值。
4.2. 表面处理在机械结构的组装过程中，需要进行一定的表面处理，以提高零件的耐腐蚀性和润滑性。
机械结构设计的基本要求和设计准则
（4）使载荷平衡结构：在机器工作时，常产生一些无用的力，如惯性力、斜齿轮轴向力等，这些力不但 增加了轴和轴衬等零件的负荷，降低其精度和寿命，同时也降低了机器的传动效率。所谓载荷平衡就是指 采取结构措施部分或全部平衡无用力，以减轻或消除其不良的影响。这些结构措施主要采用平衡元件、对 称布置等。
2.8 考虑成本的设计准则
设计时应简化产品及维修操作： （1）设计时，要对产品功能进行分析权衡，合并相同或相似功能，消除不必要的功能， 以简化产品和维修操作。
（2）设计时，应在满足规定功能要求的前提下，使其构造简单，尽可能减少产品层次 和组成单元的数量，并简化零件的形状。
（3）产品应尽量设计简便而可靠的调整机构，以便于排除因磨损或飘移等原因引起的 常见故障。对易发生局部耗损的贵重件，应设计成可调整或可拆卸的组合件，以便于局 部更换或修复。避免或减少互相牵连的反复调校。
2.5 考虑装配的设计准则
装配是产品制造过程中的重要工序，零部件的结构对装配的质量、成本有直接的影响。有关装配的 结构设计准则简述如下：
（1）合理划分装配单元：整机应能分解成若干可单独装配的单元（部件或组件），以实现平行且专 业化的装配作业，缩短装配周期，并且便于逐级技术检验和维修。
（2）使零部件得到正确安装：保证零件准确的定位、避免双重配合、防止装配错误。 （3）使零部件便于装配和拆卸：结构设计中，应保证有足够的装配空间，如扳手空间；避免过长配 合以免增加装配难度，使配合面擦伤，如有些阶梯轴的设计；为便于拆卸零件，应给出安放拆卸工具 的位置，如轴承的拆卸。
机械设计的规范标准
机械设计的规范标准机械设计是现代工程领域中至关重要的一部分，它涉及到许多方面，包括材料选择、结构设计、加工工艺等。
在机械设计的过程中，遵循一定的规范标准是至关重要的，这不仅可以保证产品的质量，还可以提高生产效率，降低成本。
因此，本文将从材料选择、结构设计和加工工艺三个方面来介绍机械设计的规范标准。
首先，材料选择是机械设计中至关重要的一环。
在选择材料时，需要考虑到所设计产品的使用环境、承受的载荷、使用寿命等因素。
常见的工程材料包括金属材料、塑料和复合材料等。
对于金属材料，需要考虑到其强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等性能指标，以及其可焊性、可加工性等加工性能。
而对于塑料和复合材料，需要考虑到其耐磨性、耐热性、耐腐蚀性等特性。
在选择材料时，还需要考虑到成本和可获得性等因素，综合考虑各方面因素，选择最适合的材料。
其次，结构设计是机械设计中的另一个重要方面。
在进行结构设计时，需要考虑到产品的功能要求、外形尺寸、装配和维修等方面的要求。
同时，还需要考虑到产品的强度、刚度、稳定性等性能指标。
在进行结构设计时，需要遵循一定的设计原则和规范，比如避免应力集中、合理设置过渡部分、尽量减少零件数量等。
此外，还需要进行结构强度和刚度的计算分析，确保产品在使用过程中不会出现失效或变形等问题。
最后，加工工艺是机械设计中不可忽视的一环。
在确定了材料和结构设计后，需要考虑到产品的加工工艺。
加工工艺包括成形工艺、焊接工艺、表面处理工艺等。
在选择加工工艺时，需要考虑到产品的形状复杂度、精度要求、批量大小等因素。
同时，还需要考虑到加工工艺对材料性能的影响，避免因加工工艺而导致产品性能下降。
在确定了加工工艺后，还需要进行工艺试验和工艺文件编制，确保产品的加工质量。
总之，机械设计的规范标准涉及到材料选择、结构设计和加工工艺三个方面，需要综合考虑产品的使用要求、性能指标、成本和生产效率等因素。
遵循规范标准可以保证产品的质量和性能，提高生产效率，降低成本，是机械设计过程中不可或缺的一部分。
机械设计中的结构要素、基本要求和规则
机械结构设计的任务是依据设计任务在总体设计构想的基础上，确定的原理方案，绘制出具体的结构图，以实现设计所要求的功能。
设计的过程是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，包含确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面处理等，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。
所以结构设计的直接产物虽是技术图纸，但工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的工程语言，运用机构设计的各种技术将设计构想具体化是结构设计的基本内容。
1 机械结构件的结构要素和设计方法1.1 结构件的几何要素机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。
零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。
在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心。
描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。
通过对功能表面的不同设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
1.2 结构件之间的关联在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。
因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和相关特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
零件之间的相互关系分为直接相关和间接相关两类。
两个零件有直接装配关系的成为直接相关。
没有直接装配关系的成为间接相关。
间接相关又分为位置相关和运动相关两类。
位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。
运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以主轴与导轨为位置相关，而刀架与主轴为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。
机械结构设计规范(221)
规范在产品开发中的应用
概念设计阶段
规范指导了机械结构概念设计的 过程和要求。
设计评审会议
规范的遵循是设
规范的要求是质量控制检验的基 准。
规范的未来发展方向
随着科学技术的不断发展，机械结构设计规范将越来越注重智能化、数字化 和环境可持续性等方面。
JIS标准
日本工业标准制定的一系列机械结构设计规范。
GB标准
中国国家标准制定的一系列机械结构设计规范。
规范对机械设计的影响
1
降低成本和风险
2
规范帮助避免不必要的错误和失误，降
低了设计和制造过程中的成本和风险。
3
提高设计质量
规范指导了机械设计的过程，提高了设 计的准确性和质量。
增加用户满意度
规范确保了产品的品质和可靠性，提升 用户满意度和信任度。
1 确保质量和安全
规范的制定可以确保机械 结构的质量和安全性，防 止事故和故障的发生。
2 提升效率和可靠性
规范化的设计可以提高机 械结构的效率和可靠性， 减少资源浪费和故障率。
3 促进合作和交流
规范统一了不同设计团队 之间的设计语言和标准， 促进了合作和交流。
规范中的基本原则
1 强度和刚度
机械结构设计规范要求满足足够的强度和刚度，以确保良好的结构稳定性。
2 工艺和制造
规范考虑了机械结构的制造工艺和制造精度要求，以便实现设计的可行性。
3 可维护性和可替代性
规范强调机械结构的可维护性和可替代性，以便在故障发生时快速修复或替换。
常见的机械结构设计规范
ISO标准
国际标准化组织制定的一系列机械结构设计规范。
ASTM标准
美国材料与试验协会制定的规范，适用于机械结 构材料的选择和性能测试。
机械结构件工艺设计规范
此处为M2攻丝孔，预冲孔径d1.7mm h =（2~2.5）*t=2~2.5mm d1 =d+1.3t=1.7+1.3=3mmຫໍສະໝຸດ anasonic二、塑胶件
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2.1塑胶件等壁厚准则
左图壁部与底部厚度不 均匀，易产生气泡，凹 坑，变形，改进后避免 这类缺陷
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在保证等壁厚准则， 又要加强其强度时。 可以通过加强筋保证。
保证出模顺利
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2.7避免内切准则
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2.7避免内切准则
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2.8塑胶件的缺陷及验收
材质：铝
考虑到模具的强度，根据强度准则， 此钣金件上最小孔为0.8mm
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1.7弯曲棱边垂直切割面准则
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1.7弯曲棱边垂直切割面准则
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1.8槽孔边不弯曲原则
弯曲棱边与槽孔的棱边的距离大于弯曲半径+2倍壁厚的距离； 或者让槽孔横跨整个弯曲棱边
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机械结构件工艺设计准则
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一、钣金件
1.钣金件加工流程
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1.1薄板件的判定准则
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1.2节省材料原则
1.3形状简单原则
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1.4冲裁件要内外圆角
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1.5避免过长悬臂和窄槽
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1.6薄板材件冲材强度准则
2.1塑胶件等壁厚准则
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2.2塑胶件避免尖角准则
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机械设计中的规范要求及其重要性
机械设计中的规范要求及其重要性机械设计中的规范要求是指设计师在机械产品设计过程中必须遵循的技术标准和要求。
这些规范要求在保证产品质量、性能和可靠性的基础上，确保了机械产品的安全性和可操作性。
本文将讨论机械设计中的规范要求及其重要性。
一、设计规范要求的内容机械设计的规范要求包括材料选用、零件尺寸、装配关系、结构强度、安全系数、自由度、可靠性等方面的技术要求。
下面将对其中几个重要方面进行具体讨论。
1. 材料选用要求机械设计中的材料选用要求是指根据设计产品的用途和工作环境，选择适合的材料。
材料选用要求关乎到产品的寿命、性能和可靠性。
如选择材料时需要考虑强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等因素，以确保产品在使用过程中不发生材料疲劳、断裂等故障。
2. 零件尺寸要求机械设计中的零件尺寸要求是指规定每个零件的几何形状和尺寸的要求。
零件的尺寸要求与机械产品的装配关系、功能以及运动过程密切相关。
合理的零件尺寸设计能够提高产品的性能和精度，同时减少不必要的材料消耗。
3. 结构强度要求机械设计中的结构强度要求是指对机械产品的承载能力和安全系数的要求。
机械产品的结构强度直接关系到其工作负荷、使用寿命和安全性。
合理的结构强度设计可以避免机械产品在工作中发生过载、挤压或弯曲等问题。
4. 自由度要求机械设计中的自由度要求是指对机械产品运动自由度的限制要求。
自由度要求是为了确保机械产品在运动过程中能够按照预定的路径和速度运动，并保证各功能部件之间不会发生碰撞、摩擦等问题。
二、设计规范要求的重要性1. 提高产品性能和精度机械设计中的规范要求能够引导设计师选择适合的材料和设计合理的零件尺寸，从而提高机械产品的性能和精度。
合理的材料选用和零件尺寸设计能够降低产品在工作中的能量损耗，提高其工作效率和可靠性。
2. 确保产品安全和可靠性机械设计中的规范要求能够确保机械产品的安全性和可靠性。
通过合理的结构强度设计和自由度要求，可以避免机械产品在工作时发生意外事故，确保使用者的人身安全。
机械设计中的结构要素基本要求和规则
机械设计中的结构要素基本要求和规则
结构要素：
1、外形结构：外形结构是指机械设备的外形特征，包括机架结构、
支撑结构、仪器安装结构以及连接件结构等。
2、动力系统：动力系统是指传动裸件的结构和装配要求，包括电动机、减速机、皮带轮、齿轮等。
3、空气动力系统：空气动力系统是指需要利用空气流动或空气膨胀
来驱动机构的部件和组件，例如气动缸、气动蝶阀、气动球阀等。
4、液压动力系统：液压动力系统是指液压系统用于传递和传动力的
部件和组件，包括液压缸、液压头部、液压阀门、液压蝶阀、液压球阀、
液压减速机等。
5、控制系统：控制系统是指机械系统的自动控制部件，包括传感器、变频器、控制器、操作面板等。
6、连接件：连接件是机械系统中的一个重要组成部分，它将机械系
统的不同部件连接在一起，包括螺栓、螺母、垫圈、垫片等。
基本要求：
1、机械设计要满足力学、抗震、抗冲击、抗疲劳、抗温度、耐腐蚀
等基本要求；
2、结构紧凑，重量轻，体积小，安装方便；
3、传动系统结构简单，工作可靠，运转平稳，能耗低；。
《机械结构设计规范》-申国山
《机械结构设计规范》高级培训班参加对象：汽车、机械企业技术、研发、检测、质量、工艺、系统工程师。
开发项目总师、经理、主管、技术管理等岗位负责人和技术人员。
课程大纲与内容：1：标准件设计准则优选器件准则标准件种类最少准则非标件慎用准则相同装配相同标准件准则腐蚀环境材料同质准则外部螺钉特征一致准则明显差异或完全相同准则2：薄板件设计准则薄板翻边准则薄板零件禁攻丝准则薄板件判定标准形状简单准则节省材料准则足够强度刚度准则避免粘刀准则弯曲棱边垂直切割面准则平缓弯曲准则避免小圆形卷边准则槽孔边不弯曲准则复杂结构组合制造准则避免直线贯通准则压槽连通排列准则空间压槽准则局部松弛准则3：防腐蚀设计准则避免大面积叠焊准则避免缝隙残留物准则避免局部微观腐蚀环境准则防止流体通道淤积原则避免大温度和浓度梯度差准则防止高速流体准则腐蚀裕度准则最小比表面积准则便利后继措施准则良好力学状态准则4：公差设计准则关键配合尺寸的加工要求明确准则同一道工序准则减少刚体转动位移准则避免双重配合准则最小公称尺寸准则避免累积误差准则形状简单准则最小尺寸数量准则采用弹性元件准则采用调节元件准则5：焊接件设计准则几何连续性原则避免焊缝重叠焊缝根部优先受压避免铆接式结构避免尖角便于焊接前、后处理、操作和检测对接焊缝强度较大焊接区柔性准则最少的焊接材料的可焊性，碳钢中的碳含量前处理、后处理工艺焊缝受载形式利于焊接工艺准则6：可靠性设计准则冗余法则零流准则可靠的工作原理准则裕度准则安全阀准则简单准则7：力学原理设计准则强度计算和试验准则均匀受载准则力流路径最短准则减低缺口效应准则变形协调准则等强度准则附加力自平衡准则空心截面准则受扭截面凸形封闭准则最佳着力点准则受冲击载荷结构柔性准则避免长压杆失稳准则热变形自由准则8：便于切削设计准则便于退刀准则最小加工量准则可靠夹紧准则一次夹紧成形准则便利切削准则减少缺口效应准则避免斜面开孔准则贯通空优先准则孔周边条件相近准则9：热应力设计准则问题点明确准则知识点明确准则减法结构准则加法结构准则方向调节原则消除温度差准则自由膨胀准则柔性准则10：塑胶件设计准则零件配合无变形过应力准则避免翘曲准则细长筋受拉准则避免内切准则避免尖锐棱角准则铸塑构件避免局部材料堆积避免局部表面倒塌准则避免公差精度准则非各向同性准则粘合面剪切力原则螺栓带衬板准则最小壁厚准则避免局部材料堆积准则11：系统要求设计准则结构布局重心居中准则兼顾产品系列准则销售价格和预期成本；年度、月度批量；销售卖点预设计准则；配套人员技能与公司薪酬匹配准则同类产品缺陷清晰准则用户环境明确准则隐含环境条件明确准则环境条件变化率明确准则环境材料匹配准则非传动机构优先准则复杂结构功能分解准则功能合并准则等强度准则裸露边角倒角准则设计公差与加工公差能力匹配准则系统接地安全设计准则整机包装要求整机运输要求整机安装要求配件的现场配套准则整机的维修级别定义准则维修工具、维修设备明确准则量化指标考核准则部件的维修级别准则建立企业优选器件清单接口规格一致准则接口规格不一致准则螺纹螺母同材质准则12：运动部件设计准则可活动部件预防准则运动部件防护和标识准则运动部件磨损期储存腐蚀分析磨损后的运动部件安全设计准则最大活动范围受控准则运动部件装配专用工装夹具准则13：轴支撑设计准则轴向静定准则固定轴承轴向能双向受力准则固定轴承四面定位准则松弛轴承至少一圈定位准则受变载轴承圈固定准则可分离轴承的配合固定准则可分离轴承的调隙准则便利安装拆装准则滚动轴承滑动轴承不混用准则保障轴向定位可靠准则过渡配合准则避免双重配合准则14：铸件设计准则最小壁厚准则筋长方向柔性准则避免局部材料堆积准则良好的受力状态准则便利模具制作准则脱模方便准则流动畅通准则便于排气准则清除表皮方便准则便于切削加工准则15：便于装配设计准则预留装配活动空间准则防呆设计一道工序只操作揖个活动零件准则装配累积误差受控准则密封圈装配过程光滑过渡准则清洗烘干排液便利准则加工过程表面要求标准工具准则便于运送的原则便于方位识别的准则方便抓取准则方便定位准则简化运动准则方便接近准则避免同时入轨准则一体化准则简单连接件准则避免高精度装配公差准则组合制造准则便于拆卸准则申国山先生介绍职称背景：机械可靠性技术专家，博士，研究员北京航空航天大学博士, 高级工程师中国兵工学会应用力学分会委员曾任：国防军工单位高级技术职务主要研究方向:长期从事装备系统设计，环境工程与可靠性研究工作。
机械结构设计规范
机械结构设计规范
一、结构设计要求
1、设计合理，结构形式选用合适，并与应用能力完全符合。
2、建议结构尽量简单，结构数量尽量少；
3、重量控制需满足重量约束条件；
4、设计应考虑紧凑性，要求结构占用空间尽量小、回转半径尽量小；
5、设计应考虑传动运行平稳性及结构精度；
6、设计应保证铸件不破裂，采用规范的铸件结构；
7、机械元件要求质量良好，无缺陷，安装角度的精度符合要求；
8、润滑系统设计要求：确保机械系统满足要求的运行效果，按要求
进行安装和應用；
9、检查要求：将安装和调试结果交叉检查，确保技术要求满足；
10、安全要求：设计、安装和使用元件时，应考虑预防和纠正因人为
或机器原因可能出现的安全隐患；
11、运行要求：运行时应避免机械性能早期老化或可能出现的损伤。
二、结构分析
1、结构分析主要要进行结构受力分析、疲劳分析、结构振动分析、
稳定性分析、结构模态分析等，根据实际使用状况，确定机构的刚度、承
载能力；
2、结构动力学分析：
（1）关节转动的分析：总致使机构工作有效，保证机构的运动状态；。
机械工程中的机械设计与仿真的规范要求
机械工程中的机械设计与仿真的规范要求机械设计与仿真在机械工程领域中起着至关重要的作用。
它们不仅直接影响产品的质量和性能，还能提高设计师的工作效率和创新能力。
为了确保机械设计和仿真的准确性和可靠性，一系列规范要求被制定出来，以指导工程师们的工作。
本文将介绍机械工程中的机械设计与仿真的规范要求。
一、机械设计的规范要求1. 设计前准备：机械设计师在进行设计前应对相关技术要求和规范进行全面的了解和研究，并根据设计要求和使用环境的特点进行参数设定和设计方案选择。
2. 设计过程：（1）结构设计：根据产品的功能要求和工作条件，合理设计产品的结构，使其满足稳定运行和承受载荷的要求。
（2）材料选择：根据产品的用途、工作环境和成本等因素，选择合适的材料，确保产品的强度、硬度和耐用性等性能达到要求。
（3）工艺设计：结合产品结构和工艺要求，合理规划产品的加工工艺，确保生产过程的稳定性和产品的一致性。
（4）标准件选用：根据产品设计的需要，选择合适的标准件，确保产品的通用性和可替换性。
（5）设计检查：在设计过程中进行多次检查，确保设计的准确性和合理性。
3. 设计文档：机械设计师需编写详细的设计文档，包括设计说明、零部件图纸、装配图纸、技术文件等。
文档内容应完整准确，图纸应绘制规范，符合国家和行业标准。
二、机械仿真的规范要求1. 仿真模型的建立：（1）准确建立产品的三维模型，包括几何结构、材料属性和运动特性等。
（2）在模型建立过程中，根据实际情况设定边界条件、加载条件和材料参数等。
2. 仿真分析：（1）应根据设计要求选择合适的仿真分析方法，包括结构强度分析、疲劳寿命分析、振动和动力学分析等。
（2）进行仿真分析时，应合理选择计算网格大小、时间步长和收敛准则等参数，并对分析结果进行准确评估和解读。
3. 结果验证与优化：（1）对仿真结果进行准确的验证，与实际测试数据进行对比，评估仿真模型的可靠性和准确性。
（2）根据仿真结果，提出改进和优化方案，以优化产品的性能和设计。
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机械结构设计规范机械设计规范目录1.标准件设计准则2.薄板件设计准则3.防腐蚀设计准则4.公差设计准则5.焊接件设计准则6.可靠性设计准则7.力学原理设计准则8.便于切削设计准则9.热应力设计准则10.塑胶件设计准则11.系统要求设计准则12.运动部件设计准则13.轴支撑设计准则14.铸件设计准则15.便于装配设计准则第一章标准件设计准则1.1 优选器件准则建立《优选器件清单》；制定清单中增加物料的控制流程；通过流程控制物料种类和规格。
1.2 标准件种类最少准则标准件种类不超过___种单一种类中规格不超过___种1.3 非标件慎用准则自行设计和非标螺钉慎用；若不可避免，考虑系列产品公用的设计1.4 相同装配相同标准件准则相同装配要求用相同的标准件。
1.5 腐蚀环境材料同质准则在腐蚀性环境下工作的设备，标准件材料与构件材质须相同，如不同，标准件加套管等隔离防护措施，避免腐蚀。
1.6 外部螺钉特征一致准则外部螺钉型号、颜色一致1.7 明显差异或完全相同准则用到的标准件，要么有明显差异，要么完全相同，有明显差异是为了防止装错，完全相同是为了维修过程的互换性。
检查：维修过程重装时，应没有螺钉装错依然能够装上的情况，并分析螺钉装错不会造成事故。
第二章：薄板件设计准则2.1 薄板翻边准则薄板（≤0.8mm）的零件，安装螺钉过孔位应有折边。
2.2 薄板零件禁攻丝准则薄板（≤0.8mm）的零件禁止翻边攻丝2.3 薄板件判定标准确认是否有薄板件，判定标准：板厚和其长度相比小得多的钢板，特点是横向抗弯能力差包括三个加工工艺：1下料包括剪切和冲裁；2成形包括弯曲、折叠、卷边和深拉；3连接包括焊接和粘接。
2.4 形状简单准则用直线、圆形等简单形状，便于加工2.5 节省材料准则明确了解所选用材料的原材料形状形状设计考虑加工时的自拼接，减少下脚料，尤其是批量大时，解决方法：1下料排列方法优化；2下脚料再利用选用材料的原材料形状？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，避免切割冲孔时的裂纹；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.切割后的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，应在切割面和弯曲棱边交汇处设计一个r>2倍板厚的圆角。
否则会有裂纹的危险。
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r>1.5倍的板厚；不要完全的卷形。
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的棱边的距离大于弯曲半径+2倍壁厚的距离；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）道工序的结构件的结构进行分解，分解成只由圆形、直线等组成的简单结构，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，用加压槽的设计避免。
2.并且无压槽区域禁止直线贯通，贯通的低刚度无压槽窄带区域易成为板面弯曲失稳的惯性轴。
3.不规则排列是消除直线贯通的较好方法。
2.14 压槽连通排列准则压槽终点是薄弱点，通过连通消除终点为佳2.15 空间压槽准则非单一平面的薄板结构，棱边附近是失稳的薄弱环节，设计压槽不能只在一个平面上设计，需要设计成空间的。
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的压槽，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是否存在大面积的叠焊、缝隙中的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的电极分别是什么？两个电极通过何方式实现电接触？浸泡两电极的电解质是什么？如何形成的？确定是面腐蚀还是点腐蚀如果是面腐蚀，选择增加板的厚度，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，发生间隙腐蚀的可能性大得多，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，不停的对流使电解质平衡。
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.有电接触的不同金属，哪是贱金属，哪是贵金属？如有螺栓、螺钉连接的结构4.确定贱金属是不是要保护的防腐蚀部件5.（贱金属充当阳极被腐蚀），如果是则采取系列措施，如果不是，则贵金属是被保护部件，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，管道中的介质能空干，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，粘结在器壁上的结壳成为应力裂纹腐蚀源3.5 避免大温度和浓度梯度差准则1.防止大的温度和浓度梯度，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；确认结构系统里是否存在高湍流区？1、结构改进，增大弯管弯曲半径；2、过滤和离心分离流体，消除固体粒子和气泡；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的材料。
3.7 腐蚀裕度准则对腐蚀速率较慢、均匀的面腐蚀适用；腐蚀速率和设备的设计寿命确定壁厚3.8 最小比表面积准则在容积相等的前提下，使受腐蚀的表面最小，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，是用一个大罐还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的腐蚀损坏，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、易于更换腐蚀严重的构件；3、易于上涂层，易于电镀3.10 良好力学状态准则1.类似于焊接件里的强度要求设计规范，2.让焊缝处于较好的受力状态；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 关键配合尺寸的加工要求明确准则关键配合尺寸的加工是否有粗糙度或形位公差的要求4.2 同一道工序准则1.对有平行、同轴、对中等要求的加工面，设计上尽量使这些有位置精度要求的元素在同一道工序中加工2.平行、同轴、对中等要求的加工面，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的距离；有转动倾向的配合、减小配合面到转动点的距离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的工作面的面积和配合距离尽可能小4.6 避免累积误差准则要尽量避免串联尺寸链上的标注方法，非功能性的尺寸可以不标4.7 形状简单准则配合面的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和多个尺寸相关时，误差累积会致配合精度难提高，应尽量使配合面和较少的尺寸相关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的方法难实现，用柔度大的弹性体消除间隙4.10采用调节元件准则螺母或弹性垫片实现第五章：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.焊缝连接的两侧，板厚不一致，不能保证几何形状的连续性，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，提高了焊缝处的应力水平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便于焊接前后的处理操作和检测准则结构的设计便于焊接前、后的处理、焊接的操作和检测。
1、足够大的操作空间；2、焊接时易于定位，易于操作，电极不会和周围的板粘结；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的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.降低焊接区周围的刚性，从根本上减少内应力的产生。
5.9最少的焊接1.最好的焊接是最少的焊接，减少焊缝的数量，减少焊缝的长度。
2.焊接的强度总会低于母材3.焊接过程的热应力总会对材料特性有影响。
5.10材料的可焊性，碳钢中的碳含量材料的可焊性，碳钢中的碳含量<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的进行第六章：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，分功能冗余和原理冗余；1.功能冗余：原理相同、功能相同的备份；功能冗余针对元件本身而非外界环境因素的失效；2.原理冗余：相同功能，不同原理的元件互为备份。
原理冗余采取不同的原理器件，比如对锅炉安全阀的监测，可以用电、光、热敏等不同原理的传感器，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的外在因素。
6.3可靠的工作原理准则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的几何形状，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的数值，而是一个分布范围，裕度设计是解决问题的根本。
2.断裂破坏、热应力破坏等因材料特性引起的问题，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七章：力学原理设计准则7.1强度计算和试验准则1.对承受较大负载或扭矩的钣金位置，强度须经过计算，并安全合格；2.必要时须有试验报告和数据。