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机械结构设计规范21.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.力学原理设计准则机械设计规范目录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3第一章标准件设计准则1.1优选器件准则1.2标准件种类最少准则1.3非标件慎用准则1.4相同装配相同标准件准则1.5腐蚀环境材料同质准则1.6外部螺钉特征一致准则1.7明显差异或完全相同准则4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。1.1优选器件准则5标准件种类不超过___种单一种类中规格不超过___种1.2标准件种类最少准则6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1.3非标件慎用准则7相同装配要求用相同的标准件。1.4相同装配相同标准件准则81.5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。9外部螺钉型号、颜色一致1.6外部螺钉特征一致准则101.7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。112.1薄板翻边准则2.2薄板零件禁攻丝准则2.3薄板件判定标准2.4形状简单准则2.5节省材料准则2.6足够强度刚度准则2.7避免粘刀准则2.8弯曲棱边垂直切割面准则第二章：薄板件设计准则2.9平缓弯曲准则2.10避免小圆形卷边准则2.11槽孔边不弯曲准则2.12复杂结构组合制造准则2.13避免直线贯通准则2.14压槽连通排列准则2.15空间压槽准则2.16局部松弛准则122.1薄板翻边准则薄板（≤0.8mm）的零件，安装螺钉过孔位应有折边。13薄板（≤0.8mm）的零件禁止翻边攻丝2.2薄板零件禁攻丝准则14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。2.3薄板件判定标准15用直线、圆形等简单形状，便于加工2.4形状简单准则162.5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？171、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。2.6足够强度刚度准则18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。2.7避免粘刀准则191.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r2倍板厚的圆角。否则会有裂纹的危险。2.8弯曲棱边垂直切割面准则20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。2.9平缓弯曲准则212.10避免小圆形卷边准则r1.5倍的板厚；不要完全的卷形。加强刚度，避免棱边划伤。222.11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。23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。2.12复杂结构组合制造准则242.13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2526压槽终点是薄弱点，通过连通消除终点为佳2.14压槽连通排列准则2728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。2.15空间压槽准则29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。2.16局部松弛准则30第三章：防腐蚀设计准则3.1避免大面积叠焊准则3.2避免间隙腐蚀准则3.3避免局部微观腐蚀环境准则3.4防止流体通道淤积原则3.5避免大温度和浓度梯度差准则3.6防止高速流体准则3.7腐蚀裕度准则3.8最小比表面积准则3.9便利后继措施准则3.10良好力学状态准则313.1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32•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。3.2避免间隙腐蚀准则33341.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（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；3.3避免局部微观腐蚀环境准则3536•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3.4防止流体通道淤积原则371.防止大的温度和浓度梯度，否则会引起沉淀物、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3.5避免大温度和浓度梯度差准则38393.6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。40•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3.7腐蚀裕度准则41•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3.8最小比表面积准则某储液罐，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？42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3.9便利后继措施准则431.类似于焊接件里的强度要求设计规范，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3.10良好力学状态准则444.1关键配合尺寸的加工要求明确准则4.2同一道工序准则4.3减少刚体转动位移准则4.4避免双重配合准则4.5最小公称尺寸准则4.6避免累积误差准则4.7形状简单准则4.8最小尺寸数量准则4.9采用弹性元件准则4.10采用调节元件准则第四章：公差设计准则45关键配合尺寸的加工是否有粗糙度或形位公差的要求4.1关键配合尺寸的加工要求明确准则GBT4249公差原则461.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4.2同一道工序准则474.3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4849禁止两个或更多个配合面4.4避免双重配合准则501.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4.5最小公称尺寸准则511.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4.6避免累积误差准则52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4.7形状简单准则534.8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54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4.9采用弹性元件准则55螺母或弹性垫片实现4.10采用调节元件准则565.1几何连续性原则5.2避免焊缝重叠5.3焊缝根部优先受压5.4避免铆接式结构5.5避免尖角5.6便于焊接前后的处理操作和检测准则5.7对接焊缝强度大及动载荷设计准则5.8焊接区柔性准则5.9最少的焊接5.10材料的可焊性，碳钢中的碳含量5.11前处理、后处理工艺5.12焊缝受载形式利于焊接工艺准则第五章：焊接件设计准则57•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•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5.1几何连续性原则585.2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59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5.3焊缝根部优先受压60•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5.4避免铆接式结构615.5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625.6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；63645.7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65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。5.8焊接区柔性准则665.9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。675.10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%68前处理、后处理工艺5.11前处理、后处理工艺69焊缝受载形式利于焊接工艺的进行5.12焊缝受载形式利于焊接工艺准则706.1冗余法则6.2零流准则6.3可靠的工作原理准则6.4裕度准则6.5安全阀准则6.6简单准则第六章：可靠性设计准则716.1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；•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；•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。726.2零流准则•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。736.3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。746.4裕度准则•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