机械结构设计设计师须知道的知識：

一 提高强度和刚度的结构设计

1.避免受力点与支持点距离太远

2.避免悬臂结构或减小悬臂长度

3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用

4.受振动載荷的零件避免用摩擦传力

5.避免机构中的不平衡力

6.避免只考虑单一的传力途径

7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响

8.避免铸铁件受大的拉伸应力

9.避免细杆受弯曲应力

10.受冲击载荷零件避免刚度过大

11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕

12.受变应力零件表面应避免有残餘拉应力

13.受变载荷零件应避免或减小应力集中

14.避免影响强度的局部结构相距太近

15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同

16.钢丝绳的滑轮與卷筒直径不能太小

17.避免钢丝绳弯曲次数太多特别注意避免反复弯曲

18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量

19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力

20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力

21.尽量减小作用在地基上的力

二 提高耐磨性的结构设计

1.避免相同材料配成滑动摩擦副

2.避免白合金耐磨层厚度太大

3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求

4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废

5.用白合金作轴承襯时，应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计

6.润滑剂供应充分布满工作面

8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂

9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理

10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多

11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量

12.注意零件磨损后的调整

13.同一接触面上各点之间嘚速度、压力差应该小

14.采用防尘装置防止磨粒磨损

15.避免形成阶梯磨损

16.滑动轴承不能用接触式油封

17.对易磨损部分应予以保护

18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构

三 提高精度的结构设计

1尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案

2避免磨损量产生误差的互相叠加

3避免加工误差与磨損量互相叠加

4导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡

5对于要求精度较高的导軌，不宜用少量滚珠支持

6要求运动精度的减速传动链中最后一级传动比应该取最大值

7测量用螺旋的螺母扣数不宜太少

8必须严格限制螺旋軸承的轴向窜动

9避免轴承精度的不合理搭配

10避免轴承径向振摆的不合理配置

11避免紧定螺钉影响滚动导轨的精度

12当推杆与导路之间间隙太大時，宜采用正弦机构不宜采用正切机构

13正弦机构精度比正切机构高

四 考虑人机学的结构设计问题

2.设备的工作台高度与人体尺寸比例应采鼡合理数值

3.合理安置调整环节以加强设备的适用性

4.机械的操纵、控制与显示装置应安排在操作者面前最合理的位置

5.显示装置采用合理的形式”

6.仪表盘上的刻字应清楚易读

7.旋钮大小、形状要合理

9.操作手柄所需的力和手的活动范围不宜过大

10.手柄形状便于操作与发力

11.合理设计坐椅嘚尺寸和形状

12.合理设计坐椅的材料和弹性

13.不得在工作环境有过大的噪声

14.操作场地光照度不得太低

五 考虑发热、腐蚀、噪声等问题的结构设計

1.避免采用低效率的机械结构

2.润滑油箱尺寸应足够大

3.分流系统的返回流体要经过冷却

4.避免高压容器、管道等在烈日下曝晒

5.零件暴露在高温丅的部分忌用橡胶，聚乙烯塑料等制造

6.精密机械的箱体零件内部不宜安排油箱以免产生热变形

7.对较长的机械零部件，要考虑因温度变化產生尺寸变化时能自由变形

8.淬硬材料工作温度不能过高

9.避免高压阀放气导致的湿气凝结

10.热膨胀大的箱体可以在中心支持

11.用螺栓联接的凸緣作为管道的联接，当一面受日光照射时由于两面温度及伸长不同产生弯曲

12.与腐蚀性介质接触的结构应避免有狭缝

13.容器内的液体应能排除干净

14.注意避免轴与轮毂的接触面产生机械化学磨损（微动磨损）

15.避免易腐蚀的螺钉结构

16.钢管与铜管联接时，易产生电化学腐蚀可安排┅段管定期更换

17.避免采用易被腐蚀的结构

18.注意避免热交换器管道的冲击微动磨损

19.减少或避免运动部件的冲击和碰撞，以减小噪声

20.高速转子必须进行平衡

21.受冲击零件质量不应太小

22.为吸收振动零件应该有较强的阻尼性

4.大型铸件外表面不应有小的凸出部分

5.改进妨碍起模的结构

6.避免较大又较薄的水平面

7.避免采用产生较大内应力的形状

8.防止合型偏差对外观造成不利影响

9.采用易于脱芯的结构

11.铸件壁厚力求均匀

12.用加强肋使壁厚均匀

13.考虑凝固顺序设计铸件壁厚

14.内壁厚应小于外壁厚

15.铸件壁厚应逐渐过渡

16.两壁相交时夹角不宜太小

17.铸件内腔应使造芯方便

18.不用或少鼡型芯撑

20.铸件的孔边应有凸台

21.铸件结构应有利于清除芯砂

22.型芯设计应有助于提高铸件质量

23.铸件的孔尽可能穿通

25.保证铸件自由收缩，避免产苼缺陷

27.肋的设置要考虑结构稳定性

28.去掉不必要的圆角

29.化大为小化繁为简

30.注意铸件合理传力和支持

七 锻造和冲压件结构设计

1.自由锻零件应避免锥形和楔形

4.自由锻件不应设计复杂的凸台

5.自由锻造的叉形零件内部不应有凸台

6.模锻件的分模面尺寸应当是零件的最大尺寸，且分模面應为平面

8.模锻件应有适当的圆角半径

10.模锻件形状应尽量简单

11.冲压件的外形应尽可能对称

12.零件的局部宽度不宜太窄

13.凸台和孔的深度和形状应囿一定要求

14.冲压件设计应考虑节料

15.冲压件外形应避免大的平面

16.弯曲件在弯曲处要避免起皱

20.注意支撑不应太薄

21.薄板弯曲件在弯曲处要有切口

22.壓肋能提高刚度但有方向性

23.拉延件外形力求简单

24.拉延件的凸边应均匀

25.利用切口工艺可以简化结构

26.冲压件标注尺寸应考虑冲模磨损

27.标注冲压件尺寸要考虑冲压过程

八 焊接零件毛坯的结构

4.断面转折处不应布置焊缝

5.焊件不能不顾自己特点简单模仿铸件

6.截面形状应有利于减少变形囷应力集中

8.不要让焊接影响区相距太近

10.焊缝的加强肋布置要合理

13.合理利用型材，简化焊接工艺

14.焊缝应避开加工表面

16.可以用冲压件代替加工件

17.采用板料弯曲件以减少焊缝

九 机械加工件结构设计

2.加工面与不加工面不应平齐

4.不同加工精度表面要分开

5.将形状复杂的零件改为组合件以便于加工

6.避免不必要的精度要求

7.刀具容易进入或退出加工面

8.避免加工封闭式空间

9.避免刀具不能接近工件

10.不能采用与刀具形状不适合的零件結构形状

11.要考虑到铸造误差的影响

12.避免多个零件组合加工

13.复杂加工表面要设计在外表面而不要设计在内表面上

14.避免复杂形状零件倒角

15.必须避免非圆形零件的止口配合

16.避免不必要的补充加工

17.避免无法夹持的零件结构

18.避免无测量基面的零件结构

19.避免加工中的冲击和振动

20.避免在斜媔上钻孔

21.通孔的底部不要产生局部未钻通

22.减少加工同一零件所用刀具数

23.避免加工中的多次固定

24.注意使零件有一次加工多个零件的可能性

十 熱处理和表面处理件结构设计

1.避免零件各部分壁厚悬殊

2.要求高硬度的零件（整体淬火处理）尺寸不能太大

3.应避免尖角和突然的尺寸改变

4.避免采用不对称的结构

5.避免开口形零件淬火

6.避免淬火零件结构太复杂

7.避免零件刚度过低产生淬火变形

8.采用局部淬火以减少变形

9.避免孔距零件边缘太近

10.高频淬火齿轮块两齿轮间应有一定距离

11.电镀钢零件表面不可太粗糙

12.电镀的相互配合零件在机械加工时应考虑镀层厚度

13.注意电镀零件反光不适于某些工作条件

十一 考虑装配和维修的机械结构设计

1.拆卸一个零件时避免必须拆下其他零件

2.避免同时装入两个配合面

3.要为拆裝零件留有必要的操作空间

4.避免因错误安装而不能正常工作

5.采用特殊结构避免错误安装

6.采用对称结构简化装配工艺

7.柔性套安装时要有引导蔀分

8.难以看到的相配零件，要有引导部分

9.为了便于用机械手安装采用卡扣或内部锁定结构

10.紧固件头部应具有平滑直边，以便拾取

11.零件安裝部位应该有必要的倒角

12.自动上料机构供料的零件应避免缠绕搭接

13.简化装配运动方式

14.对一个机械应合理划分部件

15.尽量减少现场装配工作量

17.零件在损坏后应易于拆下回收材料

十二 螺纹联接结构设计

1.对顶螺母高度不同时，不要装反

2.防松的方法要确实可靠

3.受弯矩的螺杆结构应盡量减小螺纹受力

4.避免螺杆受弯曲应力

6.螺钉应布置在被联接件刚度最大的部位

7.避免在拧紧螺母（或螺钉）时，被联接件产生过大的变形

8.法蘭螺栓不要布置在正下面

9.侧盖的螺栓间距应考虑密封绳切口性能

10.不要使螺孔穿通，以防止泄漏

11.螺纹孔不应穿通两个焊接件

12.对深的螺孔應在零件上设计相应的凸台

13.高速旋转体的紧固螺栓的头部不要伸出

15.避免螺栓穿过有温差变化的腔室

16.靠近基础混凝土端部不宜布置地脚螺栓

17.受剪螺栓钉杆应有较大的接触长度

18.考虑螺母拧紧时有足够的扳手空间

19.法兰结构的螺栓直径、间距及联接处厚度要选择适当

20.要保证螺栓的安裝与拆卸的空间

21.紧定螺钉只能加在不承受载荷的方向上

22.铝制垫片不宜在电器设备中使用

23.表面有镀层的螺钉，镀前加工尺寸应留镀层裕量

24.螺孔的孔边要倒角

25.螺杆顶端螺纹有碰伤的危险时应有圆柱端以保护螺纹

26.用多个沉头螺钉固定时，各埋头不可能都贴紧

十三 定位销、联接销結构设计　

1.两定位销之间距离应尽可能远

2.对称结构的零件定位销不宜布置在对称的位置

3.两个定位销不宜布置在两个零件上

4.相配零件的销釘孔要同时加工

5.淬火零件的销钉孔也应配作

6.定位销要垂直于接合面

7.必须保证销钉容易拔出

8.在过盈配合面上不宜装定位销

9.对不易观察的销钉裝配要采用适当措施

10.安装定位销不应使零件拆卸困难

11.用销钉传力时要避免产生不平衡力

十四 粘接件结构设计　

1.两圆柱对接时应加套管或内蔀加附加连接柱

2.改进粘接接头结构，减少粘接面受力

3.对剥离力较大部分采用增强措施

4.粘接结构与铸、焊件有不同特点

5.粘接用于修复时不能簡单地粘合要加大粘接面积

6.修复重型零件除粘接外，应加波形键

7.修复产生裂纹的零件除胶粘外还应采取其他措施

十五 键与花键结构设計　

1.底部圆角半径应该够大

2.平键两侧应该有较紧密的配合

3.当一个轴上零件用两个平键时，要求较高的加工精度

4.采用两个斜键时要相距90度～120喥

5.用两个半圆键时应在轴向同一母线上

6.轴上用平键分别固定两个零件时，键槽应在同一母线上

7.键槽不要开在零件的薄弱部位

8.键槽长度不宜开到轴的阶梯部位

9.钩头斜键不宜用于高速

10.一面开键槽的长轴容易弯曲

11.平键加紧定螺钉引起轴上零件偏心

12.锥形轴用平键尽可能平行于轴线

13.囿几个零件串在轴上时不宜分别用键联接

14.花键轴端部强度应予以特别注意

15.注意轮毅的刚度分布，不要使扭矩只由部分花键传递

十六 过盈配合结构设计　

1.相配零件必须容易装入

2.过盈配合件应该有明确的定位结构

3.避免同时压入两个配合面

4.对过盈配合件应考虑拆卸方便

5.避免同一配合尺寸装入多个过盈配合件

6.注意工作温度对过盈配合的影响

7.注意离心力对过盈配合的影响

8.要考虑两零件用过盈配合装配后其他尺寸的變化

9.锥面配合不能用轴肩定位

10.锥面配合的锥度不宜过小

11.在铸铁件中嵌装的小轴容易松动

12.不锈钢套因温度影响会使过盈配合松脱

13.过盈配合的軸与轮毂，配合面要有一定长度

14.过盈配合与键综合运用时应先装键入槽

15.不要令二个同一直径的孔作过盈配合

16.避免过盈配合的套上有不对稱的切口

十七 挠性传动结构设计　

1.带传动应注意加大小轮包角

2.两轴处于上下位置的带轮应使带的垂度利于加大包角

3.小带轮直径不宜过小

4.带傳动速度不宜太低或太高

5.带轮中心距不能太小

6.带传动中心距要可以调整

8.带过宽时带轮不宜悬臂安装

9.靠自重张紧的带传动，当自重不够时要加辅助装置

10.注意两轴平行度和带轮中心位置

11.平带传动小带轮应作成微凸

12.带轮工作表面应光洁

13.半交叉平带传动不能反转

14.高速带轮表面应开槽

15.哃步带传动的安装要求比普通平带高

16.同步带轮应该考虑安装挡圈

17.增大带齿顶部和轮齿顶部的圆角半径

18.同步带外径宜采用正偏差

19.链传动应紧邊在上

20.两链轮上下布置时小链轮应在上面

21.不能用一个链条带动一条水平线上多个链轮

22.注意挠性传动拉力变动对轴承负荷的影响

23.链条用少量的油润滑为好

24.链传动的中心距应该能调整

25.链条卡簧的方向要与链条运行方向适应

26.带与链传动应加罩

27.绳轮直径不得任意减小

28.应避免钢绳反複弯曲

29.设计者必须严格规定钢绳的报废标准

30.钢绳必须定期润滑

31.卷筒表面应该有绳槽

十八 齿轮传动结构设计　

1.齿轮布置应考虑有利于轴和轴承受力

2.人字齿轮的两方向齿结合点（A）应先进入啮合

3.齿轮直径较小时应作成齿轮轴

4.齿轮根圆直径可以小于轴直径

5.小齿轮宽度要大于大齿轮寬度

6.齿轮块要考虑加工齿轮时刀具切出的距离

7.齿轮与轴的联接要减少装配时的加工

8.注意保证沿齿宽齿轮刚度一致

9.利用齿轮的不均匀变形补償轴的变形

10.剖分式大齿轮应在无轮辐处分开

11.轮齿表面硬化层不应间断

12.锥齿轮轴必须双向固定

13.大小锥齿轮轴都应能作轴向调整

14.组合锥齿轮结構中螺栓要不受拉力

十九 蜗杆传动结构设计

2.冷却用风扇宜装在蜗杆上

3.蜗杆减速器外面散热片的方向与冷却方法有关

4.蜗杆受发热影响比蜗轮嚴重

5.蜗杆位置与转速有关

6.蜗杆刚度不仅决定于工作时受力

7.蜗杆传动受力复杂影响精密机械精度

8.蜗杆传动的作用力影响转动灵活性

二十 减速器和变速器结构设计　

1.传动装置应力求组成一个组件

2.一级传动的传动比不可太大或太小

3.传递大功率宜采用分流传动

4.尽量避免采用立式减速器

5.注意减速箱内外压力平衡

7.立式箱体应防止剖分面漏油

8.箱中应有足够的油并及时更换

9.行星齿轮减速箱应有均载装置

10.变速箱移动齿轮要有空檔位置

11.变速箱齿轮要圆齿

12.摩擦轮和摩擦无级变速器应避免几何滑动

13.主动摩擦轮用软材料

14.圆锥摩擦轮传动，压紧弹簧应装在小圆锥摩擦轮上

15.設计应设法增加传力途径并把压紧力化作内力

16.无级变速器的机械特性应与工作机和原动机相匹配

17.带无级变速器的带轮工作锥面的母线不昰直线

二十一 传动系统结构设计

1.避免铰链四杆机构的运动不确定现象

4.限位开关应设置在连杆机构中行程较大的构件上

5.注意传动角不得过小

6.擺动从动件圆柱凸轮的摆杆不宜太短

7.正确安排偏置从动件盘形凸轮移动从动件的导轨位置

8.平面连杆机构的平衡

9.设计间歇运动机构应考虑运動系数

10.利用瞬停节分析锁紧装置的可靠性

11.选择齿轮传动类型，首先考虑用圆柱齿轮

12.机械要求反转时一般可考虑电动机反转

13.必须考虑原动機的起动性能

14.起重机的起重机构中不得采用摩擦传动

15.对于要求慢速移动的机构，螺旋优于齿条

16.采用大传动比的标准减速箱代替散装的传动裝置

17.用减速电动机代替原动机和传动装置

18.采用轴装式减速器

二十二 联轴器离合器结构设计　

1.合理选择联轴器类型

3.有滑动摩擦的联轴器要注意保持良好的润滑条件

4.高速旋转的联轴器不能有突出在外的突起物

5.使用有凸肩和凹槽对中的联轴器要考虑轴的拆装

6.轴的两端传动件要求哃步转动时，不宜使用有弹性元件的挠性联轴器

7.中间轴无轴承支承时两端不要采用十字滑块联轴器

8.单万向联轴器不能实现两轴间的同步轉动

9.不要利用齿轮联轴器的外套做制动轮

10.注意齿轮联轴器的润滑

11.关于尼龙绳联轴器的注意事项

12.关于剪切销式安全离合器的注意事项

13.分离迅速的场合不要采用油润滑的摩擦盘式离合器

14.在高温工作的情况下不宜采用多盘式摩擦离合器

15.离合器操纵环应安装在与从动轴相联的半离合器上

1.尽量减小轴的截面突变处的应力集中

2.要减小轴在过盈配合处的应力集中

3.要注意轴上键槽引起的应力集中的影响

4.要减小过盈配合零件装拆的困难

5.装配起点不要成尖角，两配合表面起点不要同时装配

6.轴上零件的定位要采用轴肩或轴环

7.盲孔中装入过盈配合轴应考虑排出空气

8.合悝布置轴上零件和改进结构以减小轴的受力

9.采用载荷分流以提高轴的强度和刚度

10.采用中央等距离驱动防止两端扭转变形差

11.改善轴的表面品質提高轴的疲劳强度

12.轴上多键槽位置的设置要合理

13.空心轴的键槽下部壁厚不要太薄

14.轴上键槽要加工方便

15.在轴上钻细长孔很困难

16.在旋转轴仩切制螺纹要有利于紧固螺母的防松

17.确保止动垫圈在轴上的正确安装

18.保证轴与安装零件的压紧或预留间隙的尺寸差

19.要避免弹性卡圈承受轴姠力

21.不要使轴的工作频率与其固有频率相一致或接近

22.高速轴的挠性联轴器要尽量靠近轴承

23.避免轴的支承反力为零

24.不宜在大轴的轴端直接联接小轴

25.轴颈表面要求有足够硬度

二十四 滑动轴承结构设计

1.要使润滑油能顺利地进入摩擦表面

2.润滑油应从非承载区引入轴承

3.不要使全环油槽開在轴承中部

4.剖分轴瓦的接缝处宜开油沟

5.要使油环给油充分可靠

7.不要形成润滑油的不流动区

8.防止出现切断油膜的锐边或棱角

10.不要使轴瓦的圵推端面为线接触

11.止推轴承与轴颈不宜全部接触

12.重载大型机械的高速旋转轴的起动需要高压顶轴系统的轴承

13.承受重载荷或温升较高的轴承鈈要把轴承座和轴瓦接触表面中间挖空

14.不要发生轴瓦或衬套等不能装拆的情况

15.要减少中间轮和悬臂轴的支承轴承产生的边缘压力

16.在轴承座孔不同心或在受载后轴线发生挠曲变形条件下要选择自动调心滑动轴承

17.轴瓦和轴承座不允许有相对移动

18.要使双金属轴承中两种金属贴附牢靠

19.确保合理的运转间隙

20.保证轴工作时热膨胀所需要的间隙

21.考虑磨损后的间隙调整

22.在高速轻载条件下使用的圆柱形轴瓦要防止失稳

23.高速轻载條件下的轴承要选用抗振性好的轴承

24.含油轴承不宜用于高速或连续旋转的用途

25.滑动轴承不宜和密封绳切口圈组合

26.在轴承盖或上半箱体提升過程中不要使轴瓦脱落

二十五 滚动轴承轴系结构设计

1.考虑轴承拆卸的设计

2.轴承内圈圆角半径和轴肩圆角半径

3.一对角接触轴承的组合

4.角接触軸承同向串联组合

5.角接触轴承不应与非调整间隙轴承成对组合

6.轴承组合要有利于载荷均匀分担

7.保证由于温度变化时轴的膨胀或收缩的需要

8.栲虑内外圈的温度变化和热膨胀时圆锥滚子轴承的组合

9.要求轴向定位精度高的轴宜使用可调轴向间隙的轴承

10.游轮、中间轮不宜用一个滚动軸承支承

11.在两机座孔不同心或在受载后轴线发生挠曲变形条件下使用的轴上要选择具有调心性能的轴承

12.设计等径轴的多支点轴承时要考虑Φ间轴承安装的困难

13.不适用于高速旋转的滚动轴承

14.要求支承刚性高的轴宜使用刚性高的轴承

15.滚动轴承不宜和滑动轴承联合使用

16.用脂润滑的滾子轴承和防尘、密封绳切口轴承容易发热

17.避免填入过量的润滑脂，不要形成润滑脂流动尽头

18.用脂润滑的角接触轴承安装在立轴上时要防止发生脂从下部脱离轴承

19.用脂润滑时要避免油、脂混合

20.油润滑时应注意的问题

21.轴承箱体形状和刚性的影响

22.轴承座受力方向宜指向支承底媔

23.机座上安装轴承的各孔应力求简化膛孔

24.对于内外圈不可分离的轴承在机座孔中的装拆应方便

25.不宜采用轴向紧固的方法来防止轴承配合表媔的蠕动

二十六 密封绳切口装置结构设计

1.静密封绳切口垫片之间不能装导线

2.静联接表面应该有一定的粗糙度

3.高压容器密封绳切口的接触面寬度应该小

4.用刃口密封绳切口时应加垫片

5.O形密封绳切口圈用于高压密封绳切口时，要有保护圈

6.避免O形密封绳切口圈边缘凸出被剪断

7.当与密葑绳切口接触的轴中心位置经常变化时不宜采用接触式密封绳切口

9.不宜靠螺纹旋转压盖来压紧密封绳切口的填料

10.填料较多时，填料孔深處压紧不够

12.密封绳切口件的不同部位应分别供油

13.用油润滑密封绳切口装置时要保持油面有一定高度

14.当密封绳切口圈有缺口时，多层密封繩切口圈的缺口应错开

二十七 油压系统和管道结构设计

1.管道排列要便于拆装和检查

2.大直径管的Y形接头强度很差

3.要避免油压管道中混入空气

4.管道低处应注意排水

5.排出管道应避免因合流而互相干扰

6.管道要通畅合流时要避免扰动

7.避免因管道伸缩引起的应力

8.管道系统中要求经常操莋、观察的部位，应容易操作

9.管道的接头不宜用左右螺纹

10.注意管道支承设计

11.拆装管道时不宜移动设备

12.注意油压、气动设备的滞后现象

13.避免軟管受附加应力

14.软管内介质压力为脉冲变化时软管应固定

15.要考虑起动和停车时的供油

16.油泵的内装溢流阀不应常用

17.冷却水污染会使冷却能仂降低

18.防止冷却水管表面结露

19.防止在振动时阀的手轮转动

20.大口径截止阀开启困难

21.防止安全阀开启时喷出的介质伤人

二十八 机架结构设计　

2.避免用型芯撑以防渗漏

3.改变内腔结构保证芯铁强度和便于清砂

7.改进结构，省去型芯

10.注意加强底座的抗扭转刚度

11.改铸件为冲焊结构

12.将锻件改為铸锻焊结构

13.减小壁厚节约金属

二十九 导轨的结构设计

1.一般情况下不宜采用双V导轨

2.导轨支持的工作台，驱动力作用点应使两导轨的阻力矩平衡

3.工作台与导轨应“短的在上”

4.双矩形导轨要考虑调整间隙

5.导轨的温度变化较大时导向面之间的距离不应太大

6.导轨的压板固定要求接触良好，稳定可靠

8.镶钢导轨不宜用开槽沉头螺钉固定

11.镶条应装在不受力面上

12.避免导轨铸造缺陷

13.导轨支承部分应该有较高的刚度

14.固定导轨嘚螺钉不应斜置

15.避免拧紧紧定螺钉时引起导轨变形影响精度

16.滚珠导轨应有足够的硬度

17.滚柱导轨的滚柱不宜过长

18.尽量避免采用刮研导轨

19.要防圵滚动件脱出导轨安装限位装置

20.减少导轨安装的调整工作

21.注意相配合的导轨面能互研

1.弹簧应有必要的调整装置

2.螺旋压缩弹簧受最大工作載荷时应有一定余量

4.组合螺旋弹簧旋向应相反

5.注意螺旋扭转弹簧的加力方向

6.应注意板弹簧销的磨损和润滑

7.环形弹簧应考虑其复位问题

8.弹簧應避免应力集中

9.自动上料的弹簧要避免互相缠绕

很多但归纳起来主要有锯、料、雕刻、抛光、钻孔和辅助工具等。

砣是玉雕行业非常古老的名称它与铊字相同，可以互相替换字典上说：“砣就是打磨玉器的轮子。”可以是木制的、铜制的、常用的是铁制的后来延伸到所有切割、雕刻玉器的工具均称为航。其实现代已将其细分为各种锯片、各种磨头等锯片和磨头分镶金刚石的和不健金刚石的两种。或在锯片成磨头上的金刚石大多是人造的现在成本也逐渐降低；多采用钢锡等金属将人造金刚石的细小颗粒镇在锯片上、磨头上或钻头上、金刚石工具加工玉雕，工作效率有大幅提高为此现代玉雕锯片已多为金刚石锯片等工具。尽管金刚石锯片广泛使用但无金刚石锯片（铁砣）仍在使用，这种锯片在切割玉料时需要不断加入金刚石砂浆；操作不方便玉作效率低。但铁阳制作简单成本低，切割玉料的银口小可以减少玉料损失，这对于珍贵玉料尤其重要传统将无石锯片分为鍘防和教成。

铡砣：主要用于切割玉料铡而顾名思义就是其能像铡刀那样切割玉料，铡而其实就是用铁片制作的圆形片状锯片有的锯爿中心有圆孔，这样可以用螺丝与切料机或玉雕机的转轴连接有的铝片没有中心圆孔（多为无石锯片）这就要用紫胶励在机器的转轴顶端上。铡阳分钦金刚石和不扭金刚石两种不镀金刚石的铡阳比较原始，规格和定制不严格挪舵往往边部锯口的厚度较薄，孔部周围广喥厚些；这样可以增加铡航的强度铡航的直径大小不一，一般为250—900毫米厚度为0.3—1.5毫米。可根据切料需要选择不同直径和厚度的铡布泹是铡航面一定要平整，要有一定弹性；且锯片轴心保持居中不变；铡阳旋转时锯口始终保持稳定不偏锯口出现偏心时要及时调整。尤其安装无孔铡防要用热而软的紫胶在转轴上，趁紫胶没有冷却时要转动翎连的轴，用木棒紧靠锯口使其旋转在一条直线上紫胶固化後就可以切料了。

原始铁制铡航也称无也式砂浆锯片，现在玉雕切割采用不多了目前多采用初金刚石的恻陆，也称金刚石锯片人造金刚石锯片规格齐全，定制严格安装在机器上便可直接使用，操作米分简便快捷按锯片制作工艺分热铸和液压一电镀锯片两种，热铸鋸片是将金刚石颗粒与黄铜或其他金属材料的粉末相混合将这种混合物压人一个特制的薄环内，经加热使粉末馆合铸造成一圆环，然後将此环焊接在锯片基片边缘上这样就制成热铸锯片。这种锯片厚度大；适合锯大块玉料目前开口锯片和韵齿锯片多为热铸型。

液压——电镀锯片工艺就是先将软钢片冲压成锯片基然后用铣床在锯片上铣出一些小楷，将金刚石粉用少量甘油调成册状用摄压装置压在鋸片上，然后将锯片电镀使金刚石粉牢固附在锯片边缘的铣旧中。这种锯片的铣口分与边缘垂直和斜交两种、铣口斜交锯片有方向性整边式锯片多为此类。金刚石锯片按边缘形状又分整边式、并回式、钢用式和沟槽式

整边式铡陆是指金刚石布满在锯片口边上，因此锯ロ边缘较厚这种同拉常常使用，主要用于切割玦度较小的玉料圆盘直径120—200毫米不等。

开口式制碟与整边式相似只是银口边缘有若干缺口，锯片宜径越大其锯齿就越多。

主要是为了使切割玉料时产生的石屑能及时带出通常这种锯片用于切割大块的玉料。锯片直径一般在105—1000毫米

钓齿式铡阳就是一种由布满金刚石细粒的“U”字形铜板，均匀而有间隔地压焊在锯口边缘上的锯片主要是为了在部分锯齿损壞时可以及时替换这种测陆直径850—300毫米，锯齿数与直径有关锯片越大锯齿越多，多在200—480个齿之间

沟槽式铡航与整边式测航基本相同，只是银口边缘压了一囵沟槽沟槽上布有金刚石细小颗粒。规格和直径均与整边式测范一样

田防：主要用于雕琢出胚，它基本可以完荿玉器粗雕的所有工序錾陆也是圆形铁制锯片，中心有孔；较大的级防可以直接用螺丝与玉雕机转轴相连

较小的空防需配细小的短轴，细轴与繁驻采用柳接焊牢细轴必须和防片垂直，然后与玉雕机的转轴连接这样的转轴前端是空心的，塑舶上的短轴可以将暂防安在囸中不偏心需要用木棒靠紧黎航的细轴，转动玉雕机的轴使垫板回旋转时保持一条线如防片不回就用镇刀或油石将陀片口磨圆防片出現左右摇摆时，敲击铆点调整使之逐渐平直这样显陀就安装好了。无金刚石贸防安装较麻烦目前大多采用人造金刚石组航玉雕时采用金刚石暂防快捷方便。繁脆其实就是直径较小的锯片直径多小于100毫米，是玉雕中最重要的工具之一由于锯片直径小，操作起来灵活鈈仅可以用于玉雕时黎、标、扣、划等切割也可作贴、靠等磨削。人造金刚石繁陆多是整边式的直径大的100毫米，小的仅20毫米厚度小于1毫米多在0.6—0.8毫米之间。

前面介绍况是铁制的圆盘片状其实玉雕行业习惯上将所有切磨的工具都称为航除上面介绍的铡防和黎防外还有钩航、轧陀、钉陀、膛陀、弯舵等，目前金刚石磨头完全可以代替各种旧式防具的作用

钩陀：比整防更小，但铊口边部有数种变化侧面圖形有厚薄不一的长祀形、梯形、倒梯形、圆边形、平顶透镜形、圆顶透镜形，这些均为无金刚石的钩航；加工时需要不断蘸金刚石砂浆主要作用是钩出纹饰花纹和线条。许多金刚石磨头渚如，花盆、钉子、精棒、混口、针棒、伞棒、钩防等都能起到钩陀的作用还可鼡钩陀的平顶和边缘磨削加工玉器行业中用平顶磨削称顶用刃边磨削称技。

轧陀：形状如桥规格很多，形状各异是玉雕的主要工具。陀口平直呈直角的称齐口铊口小于90oC的称为玦口也可以侧面形状称梯形、平头、圆顶、枣核等。目前无金刚石的轧航已很少采用多采用功能相同的金刚石磨头如平头棒、圆顶棒、球形棒、枣核律等轧陆的主要用途是将暂陀加工后的银痕磨平，使雕件凹凸圆滑表面光洁，慥型准确

钉邱形状像钉子规格较多，从不到1寸的小钉子到6寸的大钉子有五六种之多目前采用的钉子都是金刚石的。其功能与钩陀相似可以作勾、掖、顶、控等玉作，是雕琢玉器细部的主要工具

膛防和碗花：多为回头、枣核、球形，用于冲磨口径较大的玉器器皿内膛碗防用铁板冲压成碗形，用于冲磨玉碗、玉炉、玉熏等玉器内膛现在胜防和碗防大多采用金刚石的，还有特殊用途的异形磨头

弯陀：用粗铁丝弯成用于掏口径小的玉器器皿的内膛。

目前玉雕行业多采用金刚石雕琢工具按类别划分主要有用于切割玉料的人造金刚石锯片囷用于研磨雕琢的各种人造金刚石磨头其他工具可以根据玉雕加工需要制造如加工手搬就需要圆形空心掏料刀具等。所以金刚石工具种類不仅仅就是锯片和磨头另外还有金刚石钻头将在下面介绍。金刚石玉雕工具优点在于安装简单雕琢效率高，加工操作方便等但也囿一些缺点例如切割玉料的开口较大，将造成玉料的浪费尤其是高档玉料金刚石锯片成本相对较贵等。使用金刚石锯片和工具还要注意鉯下几方面问题：

①无论切割或研磨时都必须采用凉水冷却锯片切口处和磨头打磨处一刻也离不开水，否则工具表面的金刚石将燃烧成發而损坏工具。水伉大小根据锯料或研磨的情况确定切开大的玉料时直接用自来水冷却成用油来冷却，用级防粗雕或打磨时可以用塑料桶盛水连接一个细小的塑料管引水冷却就行。冷却水不仅起到冷却工具的作用还可以起到除尘防尘的作用，非常重要

②金刚石锯爿切割玉料时进刀退刀应尽量减慢，防上玉料与锯片相撞璜免损坏锯片，同时可减少玉石碎屑崩出伤人

③金刚石锯片要尽量安装平直，使其成直线运动否则锯口变大浪费玉料。

④金刚石锯片使用后最好沿原来旋转方向安装反向安装将损坏锯片。

（2）钻；钻是玉雕的偅要工具之一玉雕中钻孔是必不可少的工序，玉佩珪绳需要打孔项链球子需要穿孔，透雕需要穿孔雕琢链、环、手够、花熏、香炉等需要穿孔或掏料。钻头主要分实心钻和空心钻两类实心钻用于打眼和钻孔空心钻用于钻较大的孔和套取料芯。打眼一般是指在玉器上鑽的孔直径小干2毫米,钻孔是指所钻的直径大些一般在2—6毫米。雕琢炉熏或手册往往要掏出内部的玉料用来加工其他玉器或配件，这就需要用空心钻套取料芯简称套芯。

实心钻：现代普通玉雕打孔方式与古人的差别不大只是采用电动机作动力，钻头多是人造金刚石的原始的钻孔方法现在有时人们还在采用，例如用无金刚石的钢针夹在台钻上旋转不断加进金刚石砂浆，就可以在玉器上钻出穿孔这样嘚钢针叫实心钻钢针可粗可细。但是目前玉雕打孔主要还是采用金刚石钻头用金刚石钻头钻孔，操作起来不仅快捷简单而且成功率高根据玉器的大小和加工的需要，打孔时可采用台钻或吊钻吊钻有软轴，钻头安装在软轴上打孔非常方便尤其是大型玉器的打孔。吊鑽还可以安装堑防、钩确和钉航等金刚石工具用于雕琢大件玉器米分灵巧方便。

激光打孔和超声波打孔等技术的出现使玉器打孔更加赽捷，钻孔不仅成功率高而且钻出的孔光洁周正。不过激光和超声波打孔只能打小孔打大孔还得依靠空心钻。

空心钻：空心钻主要钻孔径较大的孔或为了套芯。过去小的空心钻用金属管制作而较大的空心钻用铁片或钢片围卷而成，制作大的空心钻需先用车床加工出所需尺寸的规整金属圆筒圆筒上装一根短轴，可称其为圆筒架然后将铁片围卷成圆筒状，用小螺丝固定在圆筒架上要注意的是铁片卷成的圆筒接口处需要留出2—3毫米的空隙，主要是为了加工时金刚石砂浆可以通过这一空隙进入钻孔处空心钻安装在钻机上旋转时不断加入金刚石砂浆，这样就可以钻孔或将料芯套出铁片空心钻餐料的开口较小，可节省部分贵重的玉料现代空心钻头上都镇有数个人造金刚石齿，钻孔、套芯都一样加工速度快而规整。只是人造金刚石空心钻的开口较大对玉料有一定损失。

机械钻孔时要注意；玉雕钻孔跟玉雕切割一样都需要用水冷却，尤其钻头是人造金刚石的要有足够的水冷却钻头否则人造金刚石遇热后碳化将损坏钻头。钻孔时鑽头要慢进峰出向下施压时用力要均匀，否则容易造成钻头折断或使玉器裂损尤其是脆性的玉石或薄片状玉件。钻孔或套芯时加工的玊件要固定牢一旦玉件松动钻孔可能跑偏甚至会崩掉损坏。2、抛光工具

抛光工具的选用很重要；虽然抛光效果与抛光粉的种类有关但吔与抛光工具的种类与结构有类。抛光效果不佳时改换抛光工具也常能奏效。

胶碾又叫”胶铊”，是用特殊的抛光胶制成的、形状各異的抛光用磨头抛光胶的主要成分是虫胶和抛光粉，故胶币就是由胶微粉砂轮中国玉雕使用胶碾的历史非常久。在人造碳化硅微粉问卋之前多采用天然产出的钢玉粉。现代则多使用280号、400号碳化硅或碳化硼也可根据需要选用更细的抛光粉。

胶碾是抛光粉与工具的结合體质地强韧而表面又够软，不仅有优良的抛光性能而且制作方法简便是一种实用方便，用途广泛的抛光工具

制作方法是先将碳化硼放在两铁片上加热至足以融化虫胶粉为止，然后分数次加入虫胶粉并搅拌均匀待其稍凉后可如揉面般的折叠数次，使碳化硼能均匀地混匼最后压制成砂轮状，中心孔可用热铁条贯穿而成亦可用加热法，使虫胶与碳儿硼混合物沾在抛光机的轴杯上乘热提成球状、棒状。在慢速旋转中用碳化硅条将其打磨成最终形状

木铊，是用木材车瓣成盘状、轮状、鼓轮状的抛光工具木钻本身并无抛光作用，因有些抛光粉依附在木材的碧眼里随木纯转动时对玉雕产品产生抛光作用因此鬃眼较大的木材都可以用来制作木铊。

由于抛光工具是在潮湿條件下使用的木铊会因潮湿而弯曲变形为降低木纯的吸水性，要对木铊作浸蜡处理

木铝价格低靡加工制作也很容易，抛光性能也很好对那些有剥蚀性的宝石，玉石进行抛光尤为奇效对一些高硬度的玉石，宝石进行抛光其效果也优于其他工具因此，木能早就被国内外玉雕行业和宝石行业所采用

木钻抛光玉作面的形状是多样的；抛平面时，抛光面是平整的；抛凸面形体时抛光面是呈不同曲率的四媔。

不过木材的材质有硬；软之分因此在使用上略有不同。

①硬质木钻即选用材质较硬的木材辩制成的木纯使用硬质木铊时，抛光粉應用油或滑脂调制这样的配伍最宜抛光硬度较高的玉石制品。

②软质木铊即用软质木材制成抛光面层的抛光轮因为软木较软，牢固性差故将8—10毫米的软木板粘贴在金属铁盘上。这种用软木制成的木销最宜用来抛光剥蚀性的玉制品

即将皮革蒙在特制的金属盘架或硬木盤架上，使之如同鼓的一侧任何皮革均可使用。

皮统可用于抛光任何玉石和宝石对有剥蚀性的玉石抛光，效果尤佳抛光粉以用氧化鉻、红宝粉较好。皮铊的抛光效果优于毡轮

皮谋可用薄层皮革或3毫米左右的厚皮革。蒙皮面时一般将皮革光面作为抛光面。

薄皮革的適形性好适宜抛光凸面的玉制品及首饰厚皮革的适形性差，抛大平面时较好

毡轮有实心毡轮和蒙面毡轮两种。

①实心毡轮采用好羊毛壓制而成尺寸较大时须使用法兰盘。毡轮使用时转速不宜快。

因为转业较高时抛光粉会因离心作用而散失，抛光效果反而不佳

毡輪易吸尘士，尘土会影响抛光效果保存时应当保持清洁。此外一个毡轮也不宜改换所用抛光粉的种类

②蒙面毡轮即将厚羊毛毡用热水浸泡10多分钟后将其钉压在馒头形状的木轮上。

布轮为传统抛光工具因布较软，故在高速旋转中才能发挥抛光效果但因转速较高时，抛咣纷将会因离心力而散逸而且玉制品也易被摔出，使用时需注意

用毛岸制成，用于去糙、刷亮

用老葫芦干后的硬壳制成，用于抛光

即较厚的马皮条。用时割取3—5毫米见方长度为30—40毫米的一段，一头夹在机器上即可机器转动时皮条亦会随之转动。可利用这种转动來带动抛光粉这种抛光法主要用于无法使用轮磨工具的部位。

蜡抛光盘是指用蜡覆盖的抛光盘专门用于硬度极低的宝石或玉石制品的岼面抛光。

蜡抛光盘的盘芯以8—10毫米厚的铝板制作为宜一股剪成8—12英寸大小，玉作时作水平旋转

玉作面应车锁平整光滑。将铝制盘芯微微加热至能熔化蜂蜡时将烟蜡涂上，待全部熔化时；将一块质地紧密的厚布剪成圆形轻轻蒙上，用手抹平然后再在布表面涂抹少許修缮使修缮与布均匀地结合在一起。冷却后将此蜡盘放在机器。开机使其旋转用极平坦的金属玦压磨已涂好蜡的布表层。目的是使咘与铝盘紧紧相贴在表面完全平整后，可在错盘表面涂上抛光粉便可用于抛光。

即将纯锡熔化后撇去表面浮渣倒置在6—8毫米厚的铝圓盘上。凉后用小刀沿半径方向切划出小道，用以存抛光粉

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