机械设计禁忌第二篇机械设计平面机构1、连杆机构设计应注意的问题1.避免铰链四杆机构的运动不确定现象2.注意机构的死点3.注意传动角不得过小平行四边形机构，当以长边为机架时，在长短边四杆 重合的位置可能发生运动不确定现象，导致从动杆反转,破坏四杆的平行四边形关系。增加一根与短边平行且相 等的杆，可以避免运动不确定，但此时岀现虚约束，要 求精度高。用两套机构错开 90度，则更好。有些连杆机构在运动过程中出现死点，如图示曲柄摇 杆机构，当摆杆主动时，在曲柄与连杆在一条直线上时, 摇杆不能对曲柄产生推动力矩即为死点，对转动缓慢、 惯性很小的机械，在死点可能停止转动或反转。加大曲 柄的惯性（如加一飞轮），都有利于使机械顺利通过死点。2、凸轮机构4.正确安排盘形凸轮偏置从动件移动导轨位置图中所示，两个凸轮的尺寸、形状、转向、从动件形 状都相同。但是导轨对凸轮中心的偏置位置在通过凸轮 中心垂线的不同侧，以在右侧的较好，压力角较小，运 转灵活。第二篇机械设计机械联接传动角过小时，推动从动件的有效分力很小，而无效 分力很大。应改变构件尺寸比例或改变连杆机构形式。 如图，原设计传动角Y很小，改为摇杆机构后有很大改 善。1、螺纹联接设计应注意的问题5.对顶螺母高度不同时，不要装反6.法兰螺栓不要布置在正下面牧绘牧好使用对顶螺母是常用的防松方法之一。两个对顶螺母 拧紧后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的 作用。根据旋合螺纹接触情况分析，下螺母螺纹牙受力 较小，其高度可小些。但是，使用中常岀现下螺母厚， 上螺母薄的情况，这主要是由于扳手的厚度比螺母厚， 不容易拧紧，通常为了避免装错，两螺母的厚度取相等 为最佳方案。法兰的正下面的螺栓容易受泄水的腐蚀，而影响螺栓 的联接性能，且易产生泄漏，适当改变螺栓布置，效果 较好7.避免在斜面上钻孔在斜面上钻不但位置不准，而且容易损伤刀具，应尽 量避免，可用改变孔的位置或改变零件表面形状，使零 件表面与孔中心线垂直来解决。8.通孔的底部不要产生局部未钻通如图之通孔，底部有一部分未钻通，钻孔时产生不平 衡力，易损坏钻头。应尽量避免。9.要保证螺栓的安装与拆卸的空间lTIlLucLJ10.测量用螺旋的螺母扣数不宜太少进行结构设计时要留岀螺栓的安装与拆卸的空间，以 保证螺栓在装拆时有足够的空间使螺栓能顺利地装入或取 岀。因为螺母各扣与螺旋接触情况不同，对螺旋的螺距误 差引起的运动误差有均匀化作用。测量螺杆得到的螺杆 累积误差就是螺母产生的均匀化作用。当螺母扣数过少 时，均匀化效果差。ni1LZI2、键联接11.键槽不要开在零件的薄弱部位轮毂或轴上开键槽后，其强度即被削弱，因此避免在 轮毂很薄弱部位（如齿轮的齿根，零件上的螺钉孔等）很 近的地方开槽。12.键槽长度不宜开到轴的阶梯部位阶梯轴的两段联接处有较大的应力集中.如果轴上键槽也达到轴的过渡圆角部位，则由于键槽终止处也有较 大的应力集中，使两种应力集中源重叠起来，对轴的强 度不利。轴如果只有一面开有键槽， 而且轴很长，则在加工时， 由于轴结构的不对称性容易产生弯曲。如果在180 处对称的再开一个同样大小的键槽，则轴的变形可以减 轻。14.有几个零件串在轴上时,不宜分别用键联接有几个孔径相同的零件与同一轴联接时，不应用几个键 分段联接。由于各键方向不完全一致，会使装入轴上零件 困难，甚至不可能安装.宜采用一个连通的键。谋3、销联接15.对称结构的零件，定位销不宜布置在对称的位置16.两个定位销不宜布置在两个零件上对称结构的零件，为保持与其他零件的准确的相结位 置，不允许反转180安装。因此定位销不宜布置在对 称位置，以保证不会反转安装如图所示的箱体由上下两半合成，用螺栓联接（图中 未表示），侧盖固定的箱体侧面，不宜上下箱体各布置 一个定位销，一般以固定在下箱上比较好。17.销钉必须容易由销钉孔中拔岀.取岀销钉的方法有把销钉孔作成通孔，采用带螺纹尾的销钉（有内螺纹和 外螺纹）等,对盲孔，为避免孔中封入空气引起装拆困 难,应该有通用气孔。第二篇机械设计机械传动1、齿轮传动设计应注意的问题18.人字齿轮的两方向齿结合点应先进入啮合说 明人字齿轮啮合时，如两端先进入啮合，则到 达A点上时，为挤岀润滑油可能产生很大的力， 发生振动。如果A点先进入啮合则工作比较平 稳。20.组合锥齿轮结构中螺栓要不受拉力当齿轮的宽度比较大，而且受力支撑的部分 轮齿刚度较大，而其他部分刚度较小。宜加大 轮缘厚度，并采用双幅板或双层幅条，以保证 沿齿宽有足够的刚度，使啮合受力均匀（这里 设轴的刚度很好）。直齿圆锥齿轮只受单方向的轴向力，所以组合 的锥齿轮结构应注意轴向力由支承面承受， 螺栓 不受拉力。而曲齿锥齿轮可能受由大端至小端的 轴向力，其结构应调整有使螺栓不受轴向力（对 直齿圆柱齿轮为不合理的结构，对这种直齿圆锥 轮合理了）。（对总齿圆權肉轮）2、蜗杆传动21.冷却用风扇宜装在蜗杆上22.蜗杆位置与转速有关当蜗杆传动发岀的热量只靠自然通风不能 达到散热要求时，可以采用和风扇吹风冷却。 吹风用的风扇应装在蜗杆上而不应装在蜗轮 上，因为蜗杆的转速较高。冷却蜗杆传动所用 的风扇与一般生活中的电风扇不同，电风扇向 前吹风，而冷却蜗杆传动的风扇向后吹风，风 扇外有一个罩起引导风向的作用蜗杆发热和磨损比较严重，因而尽可能地把 它安排在蜗轮下面，至少一个齿高浸入油中， 以保证润滑和冷却。当蜗杆圆周速度较大时（v） 4 5m/s），搅油损失过大，应将蜗杆放 在蜗轮上面，使蜗轮下部浸入油中，将油带到 啮合处，以利于润滑。3、带传动23.带传动应注意加大小轮包角24.应使带的垂度利于加大包角根据欧拉公式：F,/F2 灯应尽量加大小带轮包角带传动应紧边在下.紧边下垂较小，松动下垂 使下轮包角减小.如紧边在上，松边的下垂反 而使包角加大.压紧轮应装在松边上，因松边 力小，应靠近小轮以加大包角 .如采用由内向 外撑的张紧轮，则应靠近大轮，因为大轮包角 大，有潜力。如果带轮两轴平行，而一个上，一个在下.则 布置两轮的转向时应注意，松边的垂度较大， 应使松边处于当带产生垂度时，有利于增大小 轮包角的位置.此外，由于带本身重量下垂，使 下面的轮与带间摩擦力减小，小轮包角小，易 打滑，不应在下。25.带传动速度不宜太低或太高Bfl 4060 SO 100d 箋占WW#僅處KiH d#勺疋已兰st詁b-iy当带传动传递功率 P 一定时，若v很低,则 由于P=Fv,要求的有效拉力F很大.要求带断面 尺寸很大.若带速太高，则所受离心力很大，能 传递的工作拉力 F很小，甚至没有传递工作拉 力的余力。此外当速度很高时，带将发生振动。 带的质量较轻时可以达到较高的速度。26.带要容易更换传动带的寿命较齿轮为低，有时几个月就要 更换。V带传动有几条一起工作时，有一条损坏 即要全部更换.对于一端的传动带（无接头）带 轮最好为悬臂安装，暴露在外，可加一层防护 罩.拆下防护罩即可更换传动带。27.半交叉平带传动不能反转两轴在空间交错（不平行、不相交）一般成90 度的传动称为半交叉传动.为使带能正常运转，不由带轮上脱落，必须保证带从带轮上脱 下进入另一带轮时，带的中心线必须大要进入 带轮的中心平面，人.这种传动不能反转。28.V带无级变速器的带轮工作锥面的母线不是直线4、链传动29.链条卡簧的方向要与链条运行方向适应够秦汗兀返动力向就条不汗陀运动方向使链条首尾相接的链节，要用一个卡簧锁 住。应注意止锁零件方向与链条的运行方向相适 应，以免冲击、跳动、碰撞时卡簧脱落。靠在轴向移动主动与从动圆锥，改变V带在轮上的位置以实现无级变速的，称为V带无级变速器。带轮工作面采用曲面是保证带长为一 定值时，在任何位置都能有适当的张紧力。盘 面圆弧曲线计算公式可查阅有关资料30.链条用少量的油润滑为好15 0.5非0.4 0.3LJTaF/rjF/机Hi油衲iff040IDBO3040 运转时间h)17-23设计应注意的问题第二篇机械设计轴系设计由图可知，不加油磨损明显加大，润滑脂只 能短期有效.润滑良好可以起到冷却、降噪声、 减缓啮合冲击、避免胶合、显著地延长链传动 寿命的效果.但不应使链传动潜入大量润滑油 中,以免觉油损失过大。31. 尽量减小轴的截面突变处的应力集中溟正=5 -? Qd谯正正1Ei-4n l-rh误疋正正32. 轴上多键槽位置的设置要合理33.要减小轴在过盈配合处的应力集中为了改善轴的抗疲劳强度，轴的结构应尽量 避免形状的突然变更，若需要制成阶梯结构 时，宜采用较大的过渡圆角，以减小应力集中。阶梯形轴相邻轴段的直径不宜相差太大，过 渡部分要平缓，圆角半径应尽可能取大些，必 要时可将过渡部分结构增设一阶梯轴段或锥 形轴段，借以缓和轴的截面变化。如轴肩或轴环处的圆角可加装隔离环。采用两个键联接轴毂时，轴上键槽位置要保 证有效的传力和不过分削弱轴的强度。采用两个平键时，一般设置在同一轴段上相 隔1800的位置，有利于平衡和轴的截面变形均 匀性。采用两个楔键时，为不使轴毂之间传递转矩 的摩擦力相互抵消，两键槽应相隔1200左右采用两个半圆键时，为不过分削弱轴的强 度，则常设置在轴的同一母线上。在长轴上要避免在一侧开多个键槽或长键 槽，因为这会使轴丧失全周的均匀性，易造成 轴的弯曲。因此，要交替相反在两侧布置键槽， 长键槽也要相隔1800对称布置。过盈联接轴上配合边缘处为应力集中之源， 使局部应力增大。为此，除应保证传递载荷前 提下尽量减小过盈量外，采用增大配合处直 径，轴上开减载槽和轮毂两端开减载槽等结构 可以减小配合边缘处的应力集中。误正正正L匕：1()I )iEiE误IE34.要避免弹性卡圈承受轴向力35.轴上键槽要加工方便为了固定轴上零件有时使用弹性挡圈，这种 挡圈除定位以外，最好不要用于承受轴向推 力，因为它只是为了防止零件脱出，而不是用 于承受轴向力的扬合。再看，如果把弹性挡圈 不适当的装入槽内或倾斜地安装，即使在轻微 的轴向力反复作用下，弹性挡圈也容易脱落。 因此，一定要把挡圈装牢在轴上的槽中。由于挡圈槽对轴的削弱作用，这种固定方式 只适用于受力不大的轴段或轴端部。一根轴上有两个以上的轴段都有键槽时，应 置于同一加工直线上，槽宽应尽可能统一，以 利加工。在轴上加工键槽时，要考虑因加工设 备和加工方法的不同而