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可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.目的 通過制定并貫徹型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,把有助于保證、提高產(chǎn)品可靠性的一系列設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去??煽啃栽O(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.目的12.可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定2.1.制定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的依據(jù)(1)型號(hào)《立項(xiàng)論證報(bào)告》、《研制總要求》及研制合同(包括工作說明)中規(guī)定的可靠性設(shè)計(jì)要求;(2)國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)中所提出的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等相關(guān)內(nèi)容;(3)類似型號(hào)中制定貫徹的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中的有關(guān)條款;(4)通過調(diào)研,了解使用人員在使用中對(duì)產(chǎn)品的可靠性方面需求,整理轉(zhuǎn)化為可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;(5)研制單位所積累的可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和失敗所取得的教訓(xùn)。2.可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定22.2.制定程序型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定程序見下頁圖(1)明確型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的適用范圍(2)制定型號(hào)型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則初稿(3)形成型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則評(píng)審稿(4)形成型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則正式稿2.2.制定程序3可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件943.按技術(shù)分類可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.1.簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)(a)應(yīng)對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行分析權(quán)衡,合并相同或相似功能,消除不必要的功能。(b)應(yīng)在滿足規(guī)定功能要求的條件下,使其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,盡可能減少產(chǎn)品層次和組成單元的數(shù)量。(c)盡量減少執(zhí)行同一或相近功能的零部件、元器件數(shù)量。(d)應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)化程度高的零部件、緊固件與連接件、管線、纜線等。(e)最大限度地采用通用的組件、零部件、元器件,并盡量減少其品種。(f)必須使故障率高、容易損壞、關(guān)鍵性的單元具有良好的互換性和通用性。(g)采用不同工廠生產(chǎn)的相同型號(hào)成品件必須能安裝互換和功能互換。(h)產(chǎn)品的修改,不應(yīng)改變其安裝和聯(lián)接方式以及有關(guān)部位的尺寸,使新舊產(chǎn)品可以互換安裝。3.按技術(shù)分類可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則53.2.冗余設(shè)計(jì)(a)當(dāng)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)及選用的高可靠性的零部件、元器件仍然不能滿足任務(wù)可靠性要求時(shí),則應(yīng)采用冗余設(shè)計(jì)。(b)在重量、體積、成本允許的條件下,選用冗余設(shè)計(jì)比其它可靠性設(shè)計(jì)方法更能滿足任務(wù)可靠性要求。(c)影響任務(wù)成功的關(guān)鍵部件如果具有單點(diǎn)故障模式,則應(yīng)考慮采用冗余設(shè)計(jì)技術(shù)。(d)硬件的冗余設(shè)計(jì)一般在較低層次(設(shè)備、部件)使用,功能冗余設(shè)計(jì)一般在較高層次進(jìn)行(分系統(tǒng)、系統(tǒng))。(e)冗余設(shè)計(jì)中應(yīng)重視冗余轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行切換冗余設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮切換系統(tǒng)的故障概率對(duì)系統(tǒng)的影響,盡量選擇高可靠的轉(zhuǎn)換器件。(f)冗余設(shè)計(jì)應(yīng)考慮對(duì)共模/共因故障的影響。3.2.冗余設(shè)計(jì)63.3.熱設(shè)計(jì)(a)傳導(dǎo)散熱設(shè)計(jì)。如:選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料,加大與導(dǎo)熱零件的接觸面積,盡量縮短熱傳導(dǎo)的路徑,在傳導(dǎo)路徑中不應(yīng)有絕熱或隔熱件等。(b)對(duì)流散熱設(shè)計(jì)。如:加大溫差,即降低周圍對(duì)流介質(zhì)的溫度;加大流體與固體間的接觸面積;加大周圍介質(zhì)的流動(dòng)速度,使它帶走更多的熱量等。(c)輻射散熱設(shè)計(jì)。如:在發(fā)熱體表面涂上散熱的涂層以增加黑度系數(shù);加大輻射體的表面面積等。(d)耐熱設(shè)計(jì)。如:接近高溫區(qū)的所有操縱組件、電線、線束和其它附件均應(yīng)采取防護(hù)措施并用耐高溫材料制成;導(dǎo)線間應(yīng)有足夠的間隙,在特定高溫源附近的導(dǎo)線要使用耐高溫絕緣材料。3.3.熱設(shè)計(jì)73.4.環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)3.4.1.防潮濕設(shè)計(jì)(a)采取具有防水、防霉、防銹蝕的材料。(b)提供排水疏流系統(tǒng)或除濕裝置,消除濕氣聚集物。(c)采取干燥裝置吸收濕氣。(d)應(yīng)用保護(hù)涂層以防銹蝕。(e)憎水處理,以降低產(chǎn)品的吸水性或改變其親水性能。(f)浸漬,用高強(qiáng)度和絕緣性能好的涂料來填充某些絕緣材料。3.4.環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)83.4.2.防鹽霧腐蝕設(shè)計(jì) 防止鹽霧導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕,均勻氧化等。3.4.3.防霉菌設(shè)計(jì)(a)采用防霉劑處理零部件或設(shè)備。(b)設(shè)備、部件密封,并且放進(jìn)干燥劑,保持內(nèi)部空氣干燥。(c)在密封前,材料用足夠強(qiáng)度的紫外線輻照,防止和抑殺霉菌。3.4.2.防鹽霧腐蝕設(shè)計(jì)93.5.抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)(1)抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)的主要方法(a)消源設(shè)計(jì)。如:液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)是導(dǎo)彈的一個(gè)主要的振源,通過消除發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定燃燒、改變推力室頭部噴嘴的排列和流量,減小其振源,就能降低導(dǎo)彈振動(dòng)的等級(jí)。(b)隔離設(shè)計(jì)。如:采用主動(dòng)隔離或者被動(dòng)隔離方法將設(shè)備與振源隔離開來。(c)減振設(shè)計(jì)。如:采用阻尼減振、動(dòng)力減振、摩擦減振、沖擊減振等方法消耗或者吸收振動(dòng)能量。(d)抗振設(shè)計(jì)。如:改變安裝部位;提高零部件的安裝剛性;安裝緊固;采用約束阻尼處理技術(shù);采用部件密封;防止共振等。3.5.抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)10(2)部分具體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(不限于以下條款)(a)當(dāng)激振頻率很低時(shí),應(yīng)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛性,提高設(shè)備、零部件及元器件的固有頻率與激振頻率的比值,以使設(shè)備和元器件的固有頻率遠(yuǎn)離共振區(qū)。(b)電子元器件的引線應(yīng)盡量短,以提高固有頻率。(c)電子元器件應(yīng)固定在底盤上或板上,以防止由于疲勞或振動(dòng)而引起的斷裂。(d)焊接到同一端頭的絞合導(dǎo)線必須加以固定,使其在受振動(dòng)時(shí),不致發(fā)生彎曲。(e)接插頭處盡可能有支撐物。(f)在撓曲與振動(dòng)環(huán)境條件下,盡量使用軟導(dǎo)線而不宜用硬導(dǎo)線。(2)部分具體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(不限于以下條款)11(g)避免懸臂式安裝器件。如果采用,必須經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算,使其強(qiáng)度能在使用的設(shè)備最惡劣的環(huán)境條件下滿足要求。(h)模塊和印刷電路板的自然頻率應(yīng)高于它們的支撐架的自然頻率。(i)繼電器安裝應(yīng)使觸點(diǎn)的動(dòng)作方向同銜鐵的吸合方向,盡量不要同振動(dòng)方向一致。(j)通過金屬孔或靠近金屬零件的導(dǎo)線必須另外套上防護(hù)套管。(k)對(duì)于小型電阻器、電容器盡可能臥裝。在元器件與底板間用硅橡膠封裝。對(duì)大電阻器、大電容器則需用附加緊固裝置。(l)對(duì)于印刷電路板,應(yīng)加固和鎖緊,以免在振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生接觸不良和脫開振壞。(m)對(duì)有減振要求的設(shè)備應(yīng)具有減振裝置,在安裝時(shí)與系統(tǒng)周圍結(jié)構(gòu)應(yīng)留有足夠的間隙。(g)避免懸臂式安裝器件。如果采用,必須經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算,使其強(qiáng)123.6.穩(wěn)定性設(shè)計(jì)在進(jìn)行非電產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該運(yùn)用穩(wěn)健性設(shè)計(jì)方法,減少產(chǎn)品質(zhì)量特性波動(dòng)、提高產(chǎn)品抗干擾能力。采用正交表安排試驗(yàn)方案,通過對(duì)各種試驗(yàn)方案的統(tǒng)計(jì)分析,找出抗干擾能力強(qiáng)、調(diào)整性好、性能穩(wěn)定、可靠的設(shè)計(jì)方案。3.6.穩(wěn)定性設(shè)計(jì)133.7.安裝設(shè)計(jì)
(a)各零部件、元器件、組件(特別是易損件和常拆件)的安裝要簡(jiǎn)便,安裝件周圍要有足夠的空間。(b)系統(tǒng)、設(shè)備、組件的配置應(yīng)根據(jù)其故障率高低、尺寸和重量以及安裝特點(diǎn)等統(tǒng)籌安排。盡量做到在安裝時(shí)不拆卸、不移動(dòng)其它部分,在必須拆卸和移動(dòng)其它部分時(shí),要滿足操作簡(jiǎn)便的要求。(c)功能相同且對(duì)稱安裝的部、組、零件,應(yīng)設(shè)計(jì)成可互換通用。修改設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮同型號(hào)先后產(chǎn)品的替換性。(d)安裝人員的操作和工作應(yīng)按邏輯和順序安排。(e)安裝對(duì)象和安裝設(shè)備應(yīng)使安裝人員經(jīng)過適當(dāng)培訓(xùn)即能適應(yīng)安裝工作。(f)安裝規(guī)程和方法應(yīng)簡(jiǎn)單、明確、有效并盡量圖解化,使安裝人員易于理解和記憶。(g)應(yīng)避免或消除在安裝操作時(shí)發(fā)生人為差錯(cuò)的可能,即使發(fā)生差錯(cuò)也能容易發(fā)覺。外形相近而功能不同或安裝時(shí)容易發(fā)生差錯(cuò)的零、部件,應(yīng)從結(jié)構(gòu)上加以限制或有明顯的識(shí)別標(biāo)記。3.7.安裝設(shè)計(jì)14(h)不允許倒裝或不允許旋轉(zhuǎn)某一部位安裝的零件,應(yīng)采用非對(duì)稱安裝結(jié)構(gòu)。(i)左、右(或上、下)及周向?qū)ΨQ配置的零部件,應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成能互換的;若功能上不互換,則應(yīng)在結(jié)構(gòu)、聯(lián)接上采取措施,使之不會(huì)裝錯(cuò)。(j)在安裝時(shí)可能發(fā)生危險(xiǎn)事件的部位,須設(shè)危險(xiǎn)警告標(biāo)志。(k)安裝部位應(yīng)提供自然或人工的適度照明條件。(l)應(yīng)采取措施,減少系統(tǒng)、設(shè)備、機(jī)件的振動(dòng),避免安裝人員在超出有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)條件下工作。(m)避免在兩個(gè)剛性支承接頭之間安裝直導(dǎo)管。(n)在兩個(gè)允許有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接頭之間不應(yīng)采用鋁導(dǎo)管。(o)液壓管路要遠(yuǎn)離人員所處的位置。(p)液壓管路必須遠(yuǎn)離排氣管道、熱總管、電氣線路、無線電線路、氧氣管道、各種設(shè)備和絕緣材料。在所有場(chǎng)合下,為防止導(dǎo)管泄漏引起著火,液壓管路都要位于上述各種裝置之下。(h)不允許倒裝或不允許旋轉(zhuǎn)某一部位安裝的零件,應(yīng)采用非對(duì)稱15(q)不應(yīng)將液壓管路與其他易燃流體管路匯集在一起,以免各種不同系統(tǒng)相互接錯(cuò)。(r)所有系統(tǒng)的壓力管路和易著火區(qū)內(nèi)的回油管路,應(yīng)使用不銹鋼管或鈦合金管。(s)鋁合金回油和吸油管路不應(yīng)布置在易著火區(qū)。(t)管路安裝應(yīng)保證合適的支承間隔。(u)導(dǎo)管和導(dǎo)管之間,導(dǎo)管和結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)部件之間,導(dǎo)管和其他系統(tǒng)之間應(yīng)有合理的足夠的間隙,以保證在最不利的制造公差,最嚴(yán)酷的環(huán)境條件,最嚴(yán)重變形條件下不產(chǎn)生相互接觸和磨損。系統(tǒng)導(dǎo)管最小間隔是根據(jù)扳手(或連接相配導(dǎo)管的其他工具)和導(dǎo)管端頭尺寸要求決定的。導(dǎo)管間的間隔應(yīng)盡可能地大一些。(v)應(yīng)盡可能縮短管路長(zhǎng)度。管路應(yīng)盡可能避免通過易被損傷或環(huán)境不利于系統(tǒng)工作的通路。在易被損傷通路區(qū)段的導(dǎo)管,應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。(w)管路不允許進(jìn)入運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi),并有足夠的間隙。(q)不應(yīng)將液壓管路與其他易燃流體管路匯集在一起,以免各種不16(x)管路盡量不敷設(shè)在有較大結(jié)構(gòu)變形的范圍內(nèi),如在變形區(qū)內(nèi)敷設(shè)管路,其間隙應(yīng)予以重視。(y)在導(dǎo)管用卡箍固定在結(jié)構(gòu)或其他剛性零件上的地方,卡箍?jī)蛇吀浇帉?dǎo)管與結(jié)構(gòu)之間至少要留有6mm的間隙,而在卡箍處則至少要有3mm的間隙。在相鄰零件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)處,在最不利的情況下至少應(yīng)有6mm的間隙。(z)為了防止在工作中由于變形或運(yùn)動(dòng)而與零件的凸出部分、螺母、螺栓、卡箍或結(jié)構(gòu)的銳棱相接觸,與上述物體之間必須留有適當(dāng)?shù)拈g隙,在最不利的情況下應(yīng)有不少于6mm的間隙。在卡箍間的設(shè)備與相鄰結(jié)構(gòu)之間一般留有至少13mm的間隙。在導(dǎo)管通過護(hù)孔圈的地方,應(yīng)防止護(hù)孔圈偏斜,以免導(dǎo)管與結(jié)構(gòu)接觸或劃傷護(hù)孔圈。
(x)管路盡量不敷設(shè)在有較大結(jié)構(gòu)變形的范圍內(nèi),如在變形區(qū)內(nèi)敷173.8、液壓件設(shè)計(jì)1)液壓附件、導(dǎo)管及連接件與操縱系統(tǒng)的鋼索和聯(lián)動(dòng)裝置至少相距25mm;所有接頭和連接點(diǎn)離開交叉點(diǎn)至少50mm。液壓管路與電氣線路至少相距50mm,且液壓管路應(yīng)裝在電氣線路的下方。要固定交叉的液壓管路,并至少保持6mm的距離。2)在兩個(gè)剛性連接中間的軟管可根據(jù)需要加上必要的支承,但不能用緊而硬的卡箍在外徑上進(jìn)行剛性固定。如兩個(gè)剛性連接中間的軟管必須做軸向移動(dòng),在中間只能采用如滑動(dòng)尼龍塊型卡箍那樣型式的固定裝置,這種裝置不會(huì)使軟管管套磨壞。3)為減少接頭數(shù)量,減輕重量,減少泄漏點(diǎn),應(yīng)使接頭間的導(dǎo)管盡可能長(zhǎng)一些。4)直接頭、彎接頭、三通接頭等零件一端或另一端的管路在150mm內(nèi)應(yīng)有支承。5)旋轉(zhuǎn)接頭的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地考慮液壓平衡,以減小接合處的磨損和消除端部載荷。3.8、液壓件設(shè)計(jì)186)旋轉(zhuǎn)接頭的安裝需特別的仔細(xì),除保證在安裝的過程中不損壞密封膠圈外,還需保證有良好的對(duì)中,并在設(shè)計(jì)的活動(dòng)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)自如。接頭不承受非轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi)的力,拐折可能會(huì)使密封處漏油而影響液壓系統(tǒng)的正常工作。為了避免振動(dòng)的不利影響,應(yīng)盡可能對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)接頭作剛性固定。7)結(jié)構(gòu)裝配應(yīng)合理確定裝配順序,以免使設(shè)計(jì)時(shí)按裝配基準(zhǔn)合理分配零件制造容差而確定的設(shè)計(jì)間隙及其位置改變,在新的位置形成間隙。8)應(yīng)根據(jù)間隙大小,零件的剛度和材料性能,采取恰當(dāng)?shù)墓に囇a(bǔ)償措施排除或減小間隙,控制強(qiáng)裝應(yīng)力,以防止應(yīng)力腐蝕開裂。9)為防止應(yīng)力腐蝕開裂,應(yīng)控制強(qiáng)裝應(yīng)力不大于0.5倍的應(yīng)力腐蝕許用應(yīng)力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可采取較保守而簡(jiǎn)便控制辦法:對(duì)于鋁合金,不計(jì)其他殘余應(yīng)力值,也不分材料牌號(hào),其縱向和長(zhǎng)橫向的強(qiáng)裝應(yīng)力均不得超過40MPa;或是依材料牌號(hào),控制其縱向和長(zhǎng)橫向的強(qiáng)裝應(yīng)力,不得超過相應(yīng)的許用臨界應(yīng)力的40%。但在短橫向均不允許有強(qiáng)裝應(yīng)力。6)旋轉(zhuǎn)接頭的安裝需特別的仔細(xì),除保證在安裝的過程中不損壞密193.9.原材料、零部件和元器件選用(a)設(shè)計(jì)選材要滿足武器裝備在作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)的使用要求,注重發(fā)揮輕質(zhì)材料在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用,注重材料對(duì)各種嚴(yán)酷環(huán)境下裝備可靠性的保證、注重材料改善人機(jī)環(huán)境的效能。(b)材料選用不僅要考慮滿足各零、部件的性能要求即滿足整機(jī)的各分功能要求,還應(yīng)考慮各零、部件對(duì)整機(jī)性能或者其它零(部)件分功能的影響。(c)設(shè)計(jì)選材應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。(d)設(shè)計(jì)選材應(yīng)首先擇優(yōu)選用已納入國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)的材料。(e)對(duì)于設(shè)計(jì)中可能遇到的國(guó)外牌號(hào)材料,應(yīng)首先在國(guó)內(nèi)牌號(hào)中進(jìn)行篩選,盡量作好國(guó)內(nèi)牌號(hào)材料的替代。對(duì)于不能替代的國(guó)外牌號(hào)材料,在設(shè)計(jì)選材時(shí)也應(yīng)注意材料標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化。3.9.原材料、零部件和元器件選用20(f)工程設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)材料的牌號(hào)、品種、規(guī)格進(jìn)行綜合分析,力求通用。(g)應(yīng)注意所選材料的制造加工性能,包括鍛造性能、切削性能、熱處理工藝性能等。(h)考慮材料應(yīng)用技術(shù)的成熟程度。(i)在選用新材料時(shí),設(shè)計(jì)評(píng)審中要重視新材料應(yīng)用可行性評(píng)審,對(duì)重要新材料應(yīng)用必須經(jīng)過驗(yàn)證。(j)結(jié)構(gòu)材料在其預(yù)期的結(jié)構(gòu)使用壽命期內(nèi)對(duì)裂紋應(yīng)具有高的耐受能力,并且在使用環(huán)境下,應(yīng)耐受脆性裂紋擴(kuò)展。
(f)工程設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)材料的牌號(hào)、品種、規(guī)格進(jìn)行綜合分析,力求通21(k)選材時(shí)應(yīng)考慮材料強(qiáng)度、塑性的合理配合。如,承受交變載荷零件上帶有尖銳缺口造成高應(yīng)力集中,有可能使原來整個(gè)結(jié)構(gòu)承受的低應(yīng)力高周疲勞,在缺口局部成為高應(yīng)變塑性疲勞載荷??刹捎镁植繌?fù)合強(qiáng)化方法,使缺口處的塑性應(yīng)變減小以致消除,提高局部有效承載能力。(l)根據(jù)零部件、元器件優(yōu)選清單,選擇成熟的零部件和元器件。(m)對(duì)零部件進(jìn)行必要的篩選、磨合。(n)選用的零部件應(yīng)滿足使用環(huán)境(防鹽霧、防酶菌等)要求。(p)關(guān)鍵零部件應(yīng)列出清單,嚴(yán)格控制公差精度。(q)應(yīng)采用陶瓷、金屬、玻璃封裝的器件,不允許采用塑料封裝的器件。(k)選材時(shí)應(yīng)考慮材料強(qiáng)度、塑性的合理配合。如,承受交變載荷223.10.包裝、貯存、裝卸與運(yùn)輸設(shè)計(jì)3.10.1.包裝設(shè)計(jì)A)包裝方式應(yīng)與裝備預(yù)定的運(yùn)輸方式和貯存方式相協(xié)調(diào)。B)裝備的包裝應(yīng)便于啟封、清理和重封。C)裝備的包裝應(yīng)便于裝卸、儲(chǔ)運(yùn)和管理,并且在正常的裝卸、儲(chǔ)運(yùn)條件下,保證其自發(fā)貨之日起,到預(yù)定儲(chǔ)運(yùn)期內(nèi),不因包裝不善而致使裝備產(chǎn)生銹蝕、霉變、失效、殘損和失散等現(xiàn)象。3.10.包裝、貯存、裝卸與運(yùn)輸設(shè)計(jì)23D)確定包裝方式時(shí),應(yīng)考慮下列因素:(a)運(yùn)輸部門對(duì)裝備(或包裝件)的尺寸、重量、重心以及堆碼等方面的限制;(b)裝備的物理特性:寬度、高度、長(zhǎng)度、重量和重心等;(c)裝備所承受的應(yīng)力特性:沖擊應(yīng)力、振動(dòng)、撓度和表面負(fù)荷等;(d)裝備的運(yùn)輸、保管和使用的環(huán)境條件:溫度、濕度、壓力、鹽霧和清潔度等;(e)危險(xiǎn)影響:人員安全、泄漏、輻射、靜電、爆炸物和生物學(xué)因素等;(f)現(xiàn)有的包裝儲(chǔ)運(yùn)條件。D)確定包裝方式時(shí),應(yīng)考慮下列因素:24E)防護(hù)包裝和裝箱等級(jí)應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定。特殊情況下,應(yīng)設(shè)計(jì)特殊防護(hù)程序,以保證裝備在全壽命過程中始終處于良好狀態(tài),如;(a)飛行器在水運(yùn)、空運(yùn)或在特定場(chǎng)所貯存時(shí)的防護(hù)程序;(b)坦克及其他大型車輛在儲(chǔ)備地點(diǎn)貯存時(shí)的防護(hù)程序;(c)艦船上的重要設(shè)備在船塢或在艦船上安裝期間<含戰(zhàn)備貯存期間)的防護(hù)程序;從艦船上卸至岸上作戰(zhàn)備貯存的設(shè)備的防護(hù)程序。E)防護(hù)包裝和裝箱等級(jí)應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定。特殊情況下,應(yīng)設(shè)計(jì)特253.10.2.貯存方式設(shè)計(jì)(a)應(yīng)按依據(jù)裝備預(yù)期的使用和維修要求以及技術(shù)狀態(tài)特性確定貯存方式。貯存方式包括庫房、露天加覆蓋物、露天不加覆蓋物、特殊貯存等。(b)貯存方式應(yīng)與裝備的包裝防護(hù)等級(jí)相協(xié)調(diào)。(c)確定采用特殊的貯存方式時(shí),應(yīng)充分考慮各種因素,并進(jìn)行仔細(xì)權(quán)衡。例如航空導(dǎo)彈在艦上貯存時(shí),應(yīng)慎重考慮是否需要空調(diào)、隔離設(shè)施等情況。(d)應(yīng)進(jìn)行貯存任務(wù)分析,確定各維修級(jí)別貯存設(shè)施的組成和樣式及所需空間。(e)應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定,并結(jié)合實(shí)際貯存環(huán)境條件,協(xié)調(diào)確定出貯存設(shè)施的貯存等級(jí)環(huán)境。(f)貯存設(shè)施應(yīng)具備相應(yīng)的防潮、防霉、防鹽霧、防凍、防火、防爆、防震等防護(hù)措施。(g)對(duì)長(zhǎng)期貯存一次使用的產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行貯存設(shè)計(jì)(選擇合適的材料和零部件、采用防腐的措施等)、控制貯存環(huán)境、改善封存條件等減少貯存環(huán)境的故障,以確保產(chǎn)品處于良好的待用狀態(tài)。3.10.2.貯存方式設(shè)計(jì)263.10.3.裝卸方式設(shè)計(jì)(a)要依據(jù)被裝卸物品的重量、尺寸、易損性和安全要求和現(xiàn)場(chǎng)條件,進(jìn)行適宜的機(jī)械裝卸或人工裝卸方式設(shè)計(jì)。(b)被裝卸物品上應(yīng)有掛鉤、起吊、限位,防止跌落、碰撞、壓損等標(biāo)記或有關(guān)文件、規(guī)范的規(guī)定,確保裝卸安全可靠性,避免因裝卸不當(dāng)而造成的損失。3.10.3.裝卸方式設(shè)計(jì)273.10.4.運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)A)在保證任務(wù)要求的情況下,應(yīng)進(jìn)行符合運(yùn)輸要求的運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)。裝備的運(yùn)輸方式包括公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸和水路運(yùn)輸?shù)?。B)對(duì)下列產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行運(yùn)輸裝載加固設(shè)計(jì):(a)難運(yùn)輸產(chǎn)品;(b)敞運(yùn)產(chǎn)品(不論是否使用了包裝容器);(c)非箱裝產(chǎn)品;C)應(yīng)考慮運(yùn)輸過程中適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施、安全措施及應(yīng)急措施,如產(chǎn)品的防震、防火、彈藥產(chǎn)品以及其它易燃、易爆、腐蝕性及放射性等產(chǎn)品運(yùn)輸過程中的安全措施和應(yīng)急措施。3.10.4.運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)284、基于典型失效模式和失效機(jī)理的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
4.1.抗疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.1.1.一般準(zhǔn)則
a)合理選材,確定原材料P—S—N曲線,保證材料參數(shù)、置信度和環(huán)境條件等符合產(chǎn)品抗疲勞設(shè)計(jì)要求。
b)盡量采用成熟的結(jié)構(gòu)形式,任何與過去有較大差別的設(shè)計(jì),都需經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證。
c)減少應(yīng)力集中(如避免剖面的急劇變化、尖角、銳邊,降低表面粗糙度等)。
d)充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)疲勞的影響。
e)進(jìn)行有效的工藝控制,局部關(guān)鍵部位可以強(qiáng)化。4、基于典型失效模式和失效機(jī)理的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.1.抗疲294.1.2材料選擇a)在使用期內(nèi)允許達(dá)到的應(yīng)力值;
b)材料的應(yīng)力集中敏感性;
c)裂紋擴(kuò)展速度和斷裂時(shí)的臨界裂紋尺寸;
d)材料的塑性、韌性和強(qiáng)度指標(biāo);
e)材料的抗腐蝕性能、高溫性能和微動(dòng)磨損疲勞性能等。4.1.3結(jié)構(gòu)布局和傳力路線
a)結(jié)構(gòu)布局應(yīng)盡量避免傳力路線上的構(gòu)件不連續(xù)b)盡量減小傳力路線拐折c)傳力路線交叉時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮主要受力構(gòu)件或受載嚴(yán)重的構(gòu)件4.1.2材料選擇304.1.4.變形和剛度要求a)構(gòu)件應(yīng)有足夠的剛度,防止在循環(huán)載荷作用下,因過度變形引起疲勞開裂。b)相互連接零件的剛度及連接剛度應(yīng)相互匹配,變形協(xié)調(diào),以防止?fàn)窟B變形促使連接部位疲勞開裂。c)次要結(jié)構(gòu)應(yīng)合理地與主要承力構(gòu)件連接d)支承部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)提供足夠的支持剛度,以防被支承結(jié)構(gòu)受載時(shí)過度變形而開裂。e)如有可能,應(yīng)盡量采用對(duì)稱結(jié)構(gòu),并避免帶有偏心。在不對(duì)稱的地方,要注意由于局部彎曲而引起的附加應(yīng)力??梢栽诓粚?duì)稱結(jié)構(gòu)的局部采取加強(qiáng)措施,以提高其剛度,確保不出現(xiàn)大的附加應(yīng)力。f)受高溫結(jié)構(gòu)應(yīng)有恰當(dāng)?shù)臒嶙冃谓Y(jié)構(gòu)裕度,防止結(jié)構(gòu)因熱變形受阻而開裂。g)降低承受沖擊載荷零件的剛度,承受沖擊載荷的零件要求吸收能量的能力要強(qiáng)。如承受沖擊載荷的螺栓,可部分減小螺栓直徑或做成中空的(即柔性螺栓)。4.1.4.變形和剛度要求314.1.5.消除或減小附加應(yīng)力a)減小或避免載荷偏心。構(gòu)件合理構(gòu)形和恰當(dāng)布置可以避免載荷偏心傳遞。b)在結(jié)構(gòu)的某些連接部位上仍難以避免偏心傳載,應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)募?xì)節(jié)設(shè)計(jì),使偏心載荷引起的附加應(yīng)力降到最低。c)采用恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)償件,減小連接部位的強(qiáng)迫裝配應(yīng)力,如采用墊片消除或減小貼合面的設(shè)計(jì)間隙。d)當(dāng)零件貼合面之間的設(shè)計(jì)間隙較大時(shí),可采用增加零件傳載的結(jié)構(gòu)墊片;設(shè)計(jì)間隙較小時(shí),一般采用不參與傳載的非結(jié)構(gòu)墊片。4.1.5.消除或減小附加應(yīng)力324.1.6降低應(yīng)力集中a)構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中,減少或避免附加彎矩,避免不利的傳力形式出現(xiàn),控制復(fù)雜載荷的應(yīng)力水平。b)在有噪聲疲勞部位(如發(fā)動(dòng)機(jī)附近)應(yīng)降低工作應(yīng)力,或者采用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。c)控制表面粗糙度,盡量避免擦傷和劃痕,選擇合理的表面處理方法,如采取冷作硬化、表面噴丸等措施。d)使零件的材料纖維方向與其最大主應(yīng)力方向一致。e)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚰皶r(shí)效處理,消除有害殘余應(yīng)力。f)零件截面大小形狀變化應(yīng)緩和,保證力流線拐折也得到緩和,從而降低應(yīng)力集中。g)受剪結(jié)構(gòu)的載荷復(fù)雜,其主應(yīng)力(拉應(yīng)力)方向變化大。在這類零件上開洞則應(yīng)選在任何方向應(yīng)力集中系數(shù)均相同的圓孔為宜。4.1.6降低應(yīng)力集中334.2抗磨損設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.2.1一般準(zhǔn)則a)選用合適的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法,用理想的流體摩擦取代干摩擦,這是減少摩擦和磨損的最有效方法。b)按照基本磨損型式正確選擇材料是提高耐磨性的關(guān)鍵之一。應(yīng)選用疲勞強(qiáng)度高、防腐性能好、耐磨耐高溫的新鋼種、新材料。同時(shí)要注意配對(duì)材料的互溶性,使其有合適的組合。c)通過使用各種表面處理方法,如表面熱處理(鋼的表面淬火等)、表面化學(xué)熱處理(鋼的表面滲碳、滲氮等)、熱噴涂、噴焊、鍍層、沉積、離子注入、滾壓、噴丸等,改善表面的耐磨性。4.2抗磨損設(shè)計(jì)準(zhǔn)則344.2.2基于磨損機(jī)理的抗磨損設(shè)計(jì)1)抗粘著磨損設(shè)計(jì)
a)正確選擇摩擦副材料,如適當(dāng)選用脆性材料、互溶性小的材料、多相金屬等,防止摩擦副表面因過載荷(包括機(jī)械載荷和熱載荷)而產(chǎn)生塑性變形。
b)合理選用潤(rùn)滑劑,保證摩擦面間形成流體潤(rùn)滑狀態(tài),盡可能使摩擦副上形成油膜以降低摩擦系數(shù)和接觸應(yīng)力。2)抗磨料磨損設(shè)計(jì)
a)選用硬度較高的材料,摩擦副材料的硬度要比磨料的硬度高。4.2.2基于磨損機(jī)理的抗磨損設(shè)計(jì)353)抗腐蝕磨損設(shè)計(jì)在考慮采取控制腐蝕磨損措施以前,應(yīng)先考慮是否一定要避免或減少這種磨損。因?yàn)橐话闱闆r下,腐蝕磨損要比粘著磨損的磨損量低很多。并且,在很多情況下,腐蝕反應(yīng)物可顯著降低總磨損量。因此,常常寧愿以腐蝕磨損為代價(jià),減輕粘著磨損并防止咬死。4)抗沖蝕磨損設(shè)計(jì)a)選用硬質(zhì)材料能有效地提高干磨粒的沖蝕磨損。b)設(shè)計(jì)上改變粒流的沖擊角。5)抗微動(dòng)磨損設(shè)計(jì)a)改進(jìn)設(shè)計(jì),加工和裝配工藝。b)根據(jù)工作條件和環(huán)境狀態(tài)選擇材料。3)抗腐蝕磨損設(shè)計(jì)364.3抗腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.3.1一般準(zhǔn)則a)對(duì)長(zhǎng)壽命或使用中不允許更換的零部件,應(yīng)從合理選材、腐蝕保護(hù)及應(yīng)力水平控制等方面進(jìn)行設(shè)計(jì),以保證全壽期周期產(chǎn)品的可靠性。
b)對(duì)易損件(短壽命)或便于更換而難以維護(hù)的零部件,在保障零部件正常功能和可靠性前提下,可采用一般性防護(hù)措施。
c)對(duì)難以檢查和維護(hù)的零部件,應(yīng)采用全壽周期內(nèi)有效的腐蝕防護(hù)措施。d)對(duì)可維修或可更換的零部件,其腐蝕防護(hù)措施應(yīng)在一個(gè)小修期內(nèi)有效。e)應(yīng)盡可能降低熱應(yīng)力,流體停滯和聚集、局部過熱等。4.3抗腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則374.3.2表面腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)
a)凡需鍍覆的零部件,應(yīng)盡量減少孔、槽、縫、接頭,并有足夠的坡度,以防止腐蝕介質(zhì)的聚集和滯留。
b)焊接結(jié)構(gòu)的焊縫附近,在施焊時(shí),不應(yīng)有鍍覆層。c)單相結(jié)構(gòu)的涂層比多相結(jié)構(gòu)的涂層,一般具有更好的耐介質(zhì)腐蝕能力。
d)噴涂后形成的涂層,以及涂層在使用環(huán)境條件下形成新的產(chǎn)物薄膜(例如氧化膜),應(yīng)致密、少孔或無孔,韌性好,附著牢固;能將腐蝕介質(zhì)與基體有效地隔離,起到良好的屏障作用。4.3.2表面腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)384.3.3基于腐蝕機(jī)理的抗腐蝕設(shè)計(jì)1)抗應(yīng)力腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合總的環(huán)境條件、局部環(huán)境條件、基體材料與相鄰材料、結(jié)構(gòu)形狀選擇合適的防護(hù)層,應(yīng)列出根據(jù)上述原則確定的各種典型情況下,建議采用何種防護(hù)層的明細(xì)表。2)抗腐蝕疲勞設(shè)計(jì)(在腐蝕介質(zhì)和交變應(yīng)力或脈動(dòng)應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生斷裂)a)注意重復(fù)應(yīng)力與腐蝕環(huán)境雙因素作用下分散性的增加。b)控制應(yīng)力水平
在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免或減少應(yīng)力集中以免局部應(yīng)力過大;
控制殘余拉應(yīng)力。4.3.3基于腐蝕機(jī)理的抗腐蝕設(shè)計(jì)393)抗接觸腐蝕設(shè)計(jì)a)在設(shè)計(jì)時(shí)不使具有不同電位的金屬接觸,即在滿足使用性能要求的前提下,使電位相近的金屬接觸。b)采用表面處理(例如鋼零件鍍鋅,鍍鎘后可與進(jìn)行過氧化的鋁合金零件相接觸)以增加腐蝕電路電阻,降低腐蝕速率,或在兩個(gè)必須接觸的金屬間加絕緣襯墊(如纖維紙板、硬橡膠、夾布膠木、膠粘絕緣帶等,但不能用毛氈等吸濕性強(qiáng)的材料),使之不能產(chǎn)生腐蝕電流,電化學(xué)腐蝕即不能進(jìn)行。4)抗氣蝕設(shè)計(jì)a)在設(shè)計(jì)、加工、安裝等方面,應(yīng)盡量減少截面突變,加大圓角,減少流體的壓力差,降低流速,減少氣蝕的形成。b)減小與液體接觸面的振動(dòng),以減少水擊現(xiàn)象的發(fā)生,例如,提高剛性、改善支撐、采取吸振措施等。c)選用耐氣蝕的材料,如球狀或團(tuán)狀石墨的鑄鐵、不銹鋼、尼龍等。d)零件表面涂塑料、陶瓷等防氣蝕材料;也可在表面鍍鉻。3)抗接觸腐蝕設(shè)計(jì)404.4防斷裂設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.4.1一般準(zhǔn)則a)提高材料的屈服強(qiáng)度,正確制定和嚴(yán)格控制工藝過程,改善零件應(yīng)力集中、表面狀態(tài)、纖維流向和殘余應(yīng)力等。b)考慮結(jié)構(gòu)受力布局時(shí),傳力路線不宜過于集中。如:有可能采用靜強(qiáng)度較低但損傷容限特性好的鋁合金作為主體材料,而避免采用高強(qiáng)度鋼。高強(qiáng)度鋼臨界裂紋長(zhǎng)度短,裂紋擴(kuò)展速率快。c)應(yīng)注重降低結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的應(yīng)力集中。d)增加零件的有效截面積、減少工作載荷,降低工作應(yīng)力。4.4防斷裂設(shè)計(jì)準(zhǔn)則414.4.2.防斷裂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a)避免尖角、棱角b)避免孔距離邊緣太近c(diǎn))形狀復(fù)雜的零件,避免選用要求水淬的鋼4)防止螺栓脆裂4.4.3防疲勞斷裂設(shè)計(jì)a)采用裂紋擴(kuò)展阻力較高及抗斷裂能力強(qiáng)的材料。b)設(shè)計(jì)時(shí)考慮載荷狀態(tài)影響(混合加載、隨機(jī)載荷、過載等),確定最大斷裂危險(xiǎn)區(qū)的缺陷容許度,控制應(yīng)力水平,減小應(yīng)力集中。c)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境影響,其中溫度和介質(zhì)對(duì)裂紋擴(kuò)展速率影響較大。d)利用強(qiáng)化技術(shù)(噴丸強(qiáng)化、冷擠壓強(qiáng)化、干涉配合連接等)提高產(chǎn)品抗疲勞斷裂能力。選用強(qiáng)化技術(shù)的原則。4.4.2.防斷裂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)424.5防松動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則a)不可拆卸的防松采用焊牢、粘結(jié)或沖點(diǎn)鉚接等方式將可拆卸螺紋連接改變?yōu)椴豢刹鹦堵菁y連接。其缺點(diǎn)是螺紋緊固件不能重復(fù)使用,且操作麻煩。常用于某些要求防松高可靠而又不需拆卸的重要場(chǎng)合。
b)機(jī)械固定件的防松利用機(jī)械固定件使螺紋件與被連接件之間或螺紋件與螺紋件之間固定和鎖緊,以制止松動(dòng)。這種方法防松可靠性一般取決于機(jī)械固定件(或緊固件本身,如開槽螺母)的靜強(qiáng)度或疲勞強(qiáng)度。它的缺點(diǎn)是增加緊固連接的重量,制造及安裝麻煩,不能進(jìn)行機(jī)動(dòng)安裝。
c)增大摩擦力的防松利用增加螺紋間或螺栓(螺釘)頭及螺母支承面的摩擦力或同時(shí)增加兩者的摩擦力的方法來達(dá)到防松的目的。優(yōu)點(diǎn)是不受使用空間的限制,可以進(jìn)行多次的反復(fù)裝拆,可以機(jī)動(dòng)裝配,而且其中某些緊固件,如尼龍圈鎖緊螺母,全金屬鎖緊螺母,其防松可靠性已達(dá)到較高的水平。4.5防松動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則43d)防止壓陷松動(dòng)的方法在螺栓頭或螺母支承面下放置一個(gè)較大的淬硬墊圈;在擰緊緊固件時(shí),防止施加過大的預(yù)緊力;通過實(shí)驗(yàn)求得極限接觸壓強(qiáng),并按此壓強(qiáng)選取適用的被連接件材料。
e)防初始松動(dòng)的方法在短時(shí)間工作以后對(duì)螺紋緊固件進(jìn)行補(bǔ)充擰緊,把初始松動(dòng)所失去的緊固力補(bǔ)回。由高精度的螺紋緊固件與精加工的被連接件所組成的螺紋連接較不易產(chǎn)生初始松動(dòng)。d)防止壓陷松動(dòng)的方法445典型零件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5.1軸的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
a)確定軸的徑向尺寸時(shí),要在初估軸徑的基礎(chǔ)上,考慮軸承型號(hào)、軸的強(qiáng)度、軸上零件的定位和固定,以及便于加工和裝配等。
b)考慮加工工藝所必須的結(jié)構(gòu)要素(如中心孔、退刀槽、砂輪越程槽等)。
c)不宜在粗軸的軸端直接連接細(xì)軸。
d)一般不宜設(shè)計(jì)成光軸。
e)確定各軸段長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)緊湊,同時(shí)要保證零件所需的滑動(dòng)距離裝配或調(diào)整所需空間,轉(zhuǎn)動(dòng)件不得與其他零件相碰撞,與輪轂配裝的軸段長(zhǎng)度,一般應(yīng)略小于輪轂長(zhǎng)度2~3mm,以保證軸向定位可靠。
f)軸上的倒角、圓角、鍵槽等應(yīng)盡可能取相同尺寸。5典型零件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則455.2齒輪可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則a)齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)比,不宜取整數(shù)。當(dāng)齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)比取整數(shù)時(shí),每次嚙合都是固定的齒和齒嚙合,即相同輪齒周期嚙合,這樣由周節(jié)誤差或齒形誤差引起的傳動(dòng)缺陷越容易表現(xiàn)出來,并且越易引起工作齒面的失效。所以齒輪傳動(dòng)的齒數(shù)比除用于定時(shí)的齒輪傳動(dòng)外,一般使大小齒輪的齒數(shù)互質(zhì),以使其普遍嚙合。b)漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比大于8時(shí),一般宜采用二級(jí)或多級(jí)傳動(dòng)。c)在強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)允許的條件下,應(yīng)選取較小的模數(shù)。在一般動(dòng)力傳動(dòng)中,模數(shù)不應(yīng)小于2mm。d)齒輪直徑較小時(shí)應(yīng)作成齒輪軸。e)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪時(shí),齒數(shù)不宜少于17。用范成法加工齒輪時(shí),如果齒數(shù)少于17,會(huì)產(chǎn)生根切現(xiàn)象,削弱齒根部分的抗彎強(qiáng)度。嚴(yán)重的根切,還會(huì)切去齒根部分的漸開線,使一對(duì)齒輪嚙合過程縮短,降低重合度,從而影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性,因此應(yīng)盡量避免根切。5.2齒輪可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則465.3緊固件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則a)設(shè)計(jì)時(shí)為提高預(yù)緊力,可用具有大彈性變形的高強(qiáng)度螺釘或采用剛性較大的彈墊片(如碟形彈簧組),它可以由于較大的支承面積而降低凸緣中的單位面積壓力,保證螺栓能預(yù)緊到70%的屈服極限。b)為避免螺栓承受彎曲應(yīng)力,可用兩個(gè)錐形墊圈或用具有彎曲撓性的螺釘。c)對(duì)承受危險(xiǎn)應(yīng)力的螺栓要充分考慮盡量避免應(yīng)力集中。d)對(duì)重要的螺紋連接,在可能的情況下應(yīng)采用拉伸螺帽以代替壓縮螺帽和采用拉--壓螺帽。拉伸螺帽由于螺帽變形的方向和螺桿相同,決定了其載荷分布更均勻。缺點(diǎn)是軸向和徑向尺寸大。采用拉—壓螺帽可降低孔的直徑增大的趨勢(shì),此時(shí),由于螺帽端面凹槽的存在使拉—壓螺帽上扣間載荷更均勻。e)采用具有特形凹槽的螺帽可以使載荷沿螺扣分布更均勻。螺帽一方面能增大下部螺扣的柔性,另一方面將保證在擰緊時(shí)上部螺扣被壓縮。在螺帽下安裝球形墊片可達(dá)到同樣目的。f)正確選擇螺栓的尺寸,以避免在工作載荷的作用下螺栓的塑性伸長(zhǎng)或被連接零件被壓縮。g)緊固螺栓長(zhǎng)度應(yīng)與被緊固件相適應(yīng),過短則因承受載荷的螺紋牙數(shù)不足而有強(qiáng)度不足的危險(xiǎn)。5.3緊固件可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則476.按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類的通用可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.1.總體可靠性設(shè)計(jì)(a) 應(yīng)將產(chǎn)品的可靠性要求轉(zhuǎn)化為可考核驗(yàn)證的可靠性設(shè)計(jì)要求,作為可靠性設(shè)計(jì)依據(jù)。(b) 總體應(yīng)根據(jù)壽命剖面、任務(wù)剖面確定載荷譜、工作模式和環(huán)境條件,確定應(yīng)力條件。(c) 應(yīng)對(duì)性能、可靠性、維修性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)進(jìn)行綜合權(quán)衡。(d) 對(duì)已投入使用的相似產(chǎn)品,應(yīng)對(duì)其常見故障模式、薄弱環(huán)節(jié)及對(duì)可靠性有顯著影響的因素等進(jìn)行分析,確定提高當(dāng)前研制產(chǎn)品可靠性的有效措施。(e) 應(yīng)對(duì)可能危及安全的主要故障模式進(jìn)行分析,提出消除不安全因素的措施。6.按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分類的通用可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則48(f) 嚴(yán)重影響任務(wù)可靠性的主要裝置應(yīng)有完全獨(dú)立的應(yīng)急設(shè)施。(g) 對(duì)影響產(chǎn)品安全的關(guān)鍵系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)。(h) 對(duì)于一旦發(fā)生故障易引起嚴(yán)重后果的零部件、不易接近檢查的部件應(yīng)進(jìn)行高可靠性設(shè)計(jì)。(i) 應(yīng)進(jìn)行系列化設(shè)計(jì)。在原成熟產(chǎn)品上逐步擴(kuò)展構(gòu)成系列,優(yōu)先選用經(jīng)過充分驗(yàn)證、技術(shù)成熟的設(shè)計(jì)方案,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的繼承性,不能采用未經(jīng)驗(yàn)證的新技術(shù)、新工藝、新材料。(j) 嚴(yán)格控制新技術(shù)采用比例,新技術(shù)系數(shù)一般情況不應(yīng)高于20%。(k) 應(yīng)制定元器件優(yōu)選清單,嚴(yán)格控制元器件的選擇。(l) 在滿足技術(shù)性能要求的前提下,應(yīng)使簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),減少零部件、元器件的規(guī)格、數(shù)量,并滿足標(biāo)準(zhǔn)化、通用化要求。(m) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮生產(chǎn)工藝對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響。(n) 零件應(yīng)有合理的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),并盡量與工藝基準(zhǔn)一致。(f) 嚴(yán)重影響任務(wù)可靠性的主要裝置應(yīng)有完全獨(dú)立的應(yīng)急設(shè)施。49(o) 充分考慮人機(jī)工程學(xué)要求。產(chǎn)品的噪聲、振動(dòng)、照明、溫度等條件,都應(yīng)在人體的承受能力范圍內(nèi)。各種操縱裝置的操縱力、操縱行程、機(jī)件的重量等都應(yīng)在人力所能及的范圍之內(nèi)。(p) 當(dāng)系統(tǒng)、分系統(tǒng)的重要工況參數(shù)超過正常范圍時(shí),應(yīng)設(shè)有報(bào)警信號(hào)或顯示裝置。(q) 應(yīng)考慮環(huán)境對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響,進(jìn)行環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì),尤其是防鹽霧、防腐蝕、防潮濕、防霉菌設(shè)計(jì)等。(r) 設(shè)計(jì)應(yīng)使產(chǎn)品能滿足在預(yù)期的極限環(huán)境中或產(chǎn)品誘發(fā)的極限環(huán)境中工作。(s) 總體設(shè)計(jì)應(yīng)使人員不會(huì)接近高溫、有毒性的物質(zhì)和化學(xué)制劑、放射性物質(zhì)以及處于其他有危害的環(huán)境。否則,應(yīng)設(shè)防護(hù)與報(bào)警裝置。(t) 盡量避免采用在工作時(shí)或在不利條件下可燃或產(chǎn)生可燃物的材料;必須采用時(shí),應(yīng)與熱源、火源隔離。(o) 充分考慮人機(jī)工程學(xué)要求。產(chǎn)品的噪聲、振動(dòng)、照明、溫度50(u) 對(duì)可能發(fā)生火險(xiǎn)的器件,應(yīng)該用防火材料封裝。容易起火的部位,應(yīng)安裝有效的報(bào)警器和滅火設(shè)備。(v) 通過高溫區(qū)的所有管、線及其設(shè)施要具有耐高溫措施或防護(hù)裝置。(w) 應(yīng)進(jìn)行接口可靠性設(shè)計(jì),保證接口局部故障不會(huì)引起故障的擴(kuò)散。(x) 應(yīng)考慮安裝對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響,避免由于安裝設(shè)計(jì)不當(dāng)而引起的定位困難、安裝差錯(cuò)、相互之間干涉等。(y) 設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮功能測(cè)試、包裝、貯存、裝卸、運(yùn)輸、維修對(duì)可靠性的影響。(u) 對(duì)可能發(fā)生火險(xiǎn)的器件,應(yīng)該用防火材料封裝。容易起火的516.2典型產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1)動(dòng)力輔助系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)動(dòng)力安裝動(dòng)力艙布置2)傳動(dòng)系統(tǒng)3)液壓系統(tǒng)4)操縱裝置5)滅火系統(tǒng)和三防裝置6)儀器儀表系統(tǒng)7)武器彈藥8)光電產(chǎn)品9)飛機(jī)起落架系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則6.2典型產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則527.號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹 型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是型號(hào)技術(shù)規(guī)范的重要組成部分,必須予以認(rèn)真貫徹。7.1.型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹程序 可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹實(shí)施流程如下圖7.號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹53可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹實(shí)施流程可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹實(shí)施流程54準(zhǔn)則條款內(nèi)容符合采取的設(shè)計(jì)措施不符合原因、意見影響備注7.2.型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合性檢查報(bào)告
符合性說明表
對(duì)于每一條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,如果在設(shè)計(jì)中采用,則在“符合”欄打“√”,并在“采取的設(shè)計(jì)措施”欄填寫具體的設(shè)計(jì)措施。如果未被采用,則在“不符合”欄打“√”,在“原因、意見”欄填寫準(zhǔn)則條款未被采用的原因,以及準(zhǔn)則條款調(diào)整的建議等,在“影響”欄填寫不符合該條準(zhǔn)則造成何影響,以判斷是否要進(jìn)行設(shè)計(jì)更改。
準(zhǔn)則條款符合采取的不符合原因、意見影響備注7.2.型號(hào)可靠性559.實(shí)施要點(diǎn)(a)研制單位應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn),制定相應(yīng)的產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。(b)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)該充分吸收國(guó)內(nèi)外相似產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成熟經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)。(c)應(yīng)保證可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的貫徹實(shí)施與產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)同步。(d)設(shè)計(jì)人員必須在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中逐條對(duì)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則予以貫徹落實(shí),并分階段(初步設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段)寫出設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合性報(bào)告。(e)當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)更改時(shí),應(yīng)該重新進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的符合性檢查。(f)當(dāng)外購(gòu)成品存在嚴(yán)重違反可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的情況時(shí),應(yīng)分析對(duì)系統(tǒng)的影響,并采取必要手段在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中予以補(bǔ)償。(g)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則應(yīng)該逐步完善,即根據(jù)產(chǎn)品研制情況增加有效的條款和去除無效的條款。(h)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的內(nèi)容應(yīng)該具有可操作性,便于設(shè)計(jì)人員貫徹。9.實(shí)施要點(diǎn)56可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.目的 通過制定并貫徹型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,把有助于保證、提高產(chǎn)品可靠性的一系列設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中去??煽啃栽O(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.目的572.可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定2.1.制定可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的依據(jù)(1)型號(hào)《立項(xiàng)論證報(bào)告》、《研制總要求》及研制合同(包括工作說明)中規(guī)定的可靠性設(shè)計(jì)要求;(2)國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)中所提出的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等相關(guān)內(nèi)容;(3)類似型號(hào)中制定貫徹的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中的有關(guān)條款;(4)通過調(diào)研,了解使用人員在使用中對(duì)產(chǎn)品的可靠性方面需求,整理轉(zhuǎn)化為可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;(5)研制單位所積累的可靠性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和失敗所取得的教訓(xùn)。2.可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定582.2.制定程序型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的制定程序見下頁圖(1)明確型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的適用范圍(2)制定型號(hào)型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則初稿(3)形成型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則評(píng)審稿(4)形成型號(hào)可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則正式稿2.2.制定程序59可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則課件9603.按技術(shù)分類可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.1.簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)(a)應(yīng)對(duì)產(chǎn)品功能進(jìn)行分析權(quán)衡,合并相同或相似功能,消除不必要的功能。(b)應(yīng)在滿足規(guī)定功能要求的條件下,使其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,盡可能減少產(chǎn)品層次和組成單元的數(shù)量。(c)盡量減少執(zhí)行同一或相近功能的零部件、元器件數(shù)量。(d)應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)化程度高的零部件、緊固件與連接件、管線、纜線等。(e)最大限度地采用通用的組件、零部件、元器件,并盡量減少其品種。(f)必須使故障率高、容易損壞、關(guān)鍵性的單元具有良好的互換性和通用性。(g)采用不同工廠生產(chǎn)的相同型號(hào)成品件必須能安裝互換和功能互換。(h)產(chǎn)品的修改,不應(yīng)改變其安裝和聯(lián)接方式以及有關(guān)部位的尺寸,使新舊產(chǎn)品可以互換安裝。3.按技術(shù)分類可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則613.2.冗余設(shè)計(jì)(a)當(dāng)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、降額設(shè)計(jì)及選用的高可靠性的零部件、元器件仍然不能滿足任務(wù)可靠性要求時(shí),則應(yīng)采用冗余設(shè)計(jì)。(b)在重量、體積、成本允許的條件下,選用冗余設(shè)計(jì)比其它可靠性設(shè)計(jì)方法更能滿足任務(wù)可靠性要求。(c)影響任務(wù)成功的關(guān)鍵部件如果具有單點(diǎn)故障模式,則應(yīng)考慮采用冗余設(shè)計(jì)技術(shù)。(d)硬件的冗余設(shè)計(jì)一般在較低層次(設(shè)備、部件)使用,功能冗余設(shè)計(jì)一般在較高層次進(jìn)行(分系統(tǒng)、系統(tǒng))。(e)冗余設(shè)計(jì)中應(yīng)重視冗余轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行切換冗余設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮切換系統(tǒng)的故障概率對(duì)系統(tǒng)的影響,盡量選擇高可靠的轉(zhuǎn)換器件。(f)冗余設(shè)計(jì)應(yīng)考慮對(duì)共模/共因故障的影響。3.2.冗余設(shè)計(jì)623.3.熱設(shè)計(jì)(a)傳導(dǎo)散熱設(shè)計(jì)。如:選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料,加大與導(dǎo)熱零件的接觸面積,盡量縮短熱傳導(dǎo)的路徑,在傳導(dǎo)路徑中不應(yīng)有絕熱或隔熱件等。(b)對(duì)流散熱設(shè)計(jì)。如:加大溫差,即降低周圍對(duì)流介質(zhì)的溫度;加大流體與固體間的接觸面積;加大周圍介質(zhì)的流動(dòng)速度,使它帶走更多的熱量等。(c)輻射散熱設(shè)計(jì)。如:在發(fā)熱體表面涂上散熱的涂層以增加黑度系數(shù);加大輻射體的表面面積等。(d)耐熱設(shè)計(jì)。如:接近高溫區(qū)的所有操縱組件、電線、線束和其它附件均應(yīng)采取防護(hù)措施并用耐高溫材料制成;導(dǎo)線間應(yīng)有足夠的間隙,在特定高溫源附近的導(dǎo)線要使用耐高溫絕緣材料。3.3.熱設(shè)計(jì)633.4.環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)3.4.1.防潮濕設(shè)計(jì)(a)采取具有防水、防霉、防銹蝕的材料。(b)提供排水疏流系統(tǒng)或除濕裝置,消除濕氣聚集物。(c)采取干燥裝置吸收濕氣。(d)應(yīng)用保護(hù)涂層以防銹蝕。(e)憎水處理,以降低產(chǎn)品的吸水性或改變其親水性能。(f)浸漬,用高強(qiáng)度和絕緣性能好的涂料來填充某些絕緣材料。3.4.環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)643.4.2.防鹽霧腐蝕設(shè)計(jì) 防止鹽霧導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕、電偶腐蝕、應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕,均勻氧化等。3.4.3.防霉菌設(shè)計(jì)(a)采用防霉劑處理零部件或設(shè)備。(b)設(shè)備、部件密封,并且放進(jìn)干燥劑,保持內(nèi)部空氣干燥。(c)在密封前,材料用足夠強(qiáng)度的紫外線輻照,防止和抑殺霉菌。3.4.2.防鹽霧腐蝕設(shè)計(jì)653.5.抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)(1)抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)的主要方法(a)消源設(shè)計(jì)。如:液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)是導(dǎo)彈的一個(gè)主要的振源,通過消除發(fā)動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定燃燒、改變推力室頭部噴嘴的排列和流量,減小其振源,就能降低導(dǎo)彈振動(dòng)的等級(jí)。(b)隔離設(shè)計(jì)。如:采用主動(dòng)隔離或者被動(dòng)隔離方法將設(shè)備與振源隔離開來。(c)減振設(shè)計(jì)。如:采用阻尼減振、動(dòng)力減振、摩擦減振、沖擊減振等方法消耗或者吸收振動(dòng)能量。(d)抗振設(shè)計(jì)。如:改變安裝部位;提高零部件的安裝剛性;安裝緊固;采用約束阻尼處理技術(shù);采用部件密封;防止共振等。3.5.抗沖擊、振動(dòng)和噪聲設(shè)計(jì)66(2)部分具體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(不限于以下條款)(a)當(dāng)激振頻率很低時(shí),應(yīng)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛性,提高設(shè)備、零部件及元器件的固有頻率與激振頻率的比值,以使設(shè)備和元器件的固有頻率遠(yuǎn)離共振區(qū)。(b)電子元器件的引線應(yīng)盡量短,以提高固有頻率。(c)電子元器件應(yīng)固定在底盤上或板上,以防止由于疲勞或振動(dòng)而引起的斷裂。(d)焊接到同一端頭的絞合導(dǎo)線必須加以固定,使其在受振動(dòng)時(shí),不致發(fā)生彎曲。(e)接插頭處盡可能有支撐物。(f)在撓曲與振動(dòng)環(huán)境條件下,盡量使用軟導(dǎo)線而不宜用硬導(dǎo)線。(2)部分具體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(不限于以下條款)67(g)避免懸臂式安裝器件。如果采用,必須經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算,使其強(qiáng)度能在使用的設(shè)備最惡劣的環(huán)境條件下滿足要求。(h)模塊和印刷電路板的自然頻率應(yīng)高于它們的支撐架的自然頻率。(i)繼電器安裝應(yīng)使觸點(diǎn)的動(dòng)作方向同銜鐵的吸合方向,盡量不要同振動(dòng)方向一致。(j)通過金屬孔或靠近金屬零件的導(dǎo)線必須另外套上防護(hù)套管。(k)對(duì)于小型電阻器、電容器盡可能臥裝。在元器件與底板間用硅橡膠封裝。對(duì)大電阻器、大電容器則需用附加緊固裝置。(l)對(duì)于印刷電路板,應(yīng)加固和鎖緊,以免在振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生接觸不良和脫開振壞。(m)對(duì)有減振要求的設(shè)備應(yīng)具有減振裝置,在安裝時(shí)與系統(tǒng)周圍結(jié)構(gòu)應(yīng)留有足夠的間隙。(g)避免懸臂式安裝器件。如果采用,必須經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算,使其強(qiáng)683.6.穩(wěn)定性設(shè)計(jì)在進(jìn)行非電產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)該運(yùn)用穩(wěn)健性設(shè)計(jì)方法,減少產(chǎn)品質(zhì)量特性波動(dòng)、提高產(chǎn)品抗干擾能力。采用正交表安排試驗(yàn)方案,通過對(duì)各種試驗(yàn)方案的統(tǒng)計(jì)分析,找出抗干擾能力強(qiáng)、調(diào)整性好、性能穩(wěn)定、可靠的設(shè)計(jì)方案。3.6.穩(wěn)定性設(shè)計(jì)693.7.安裝設(shè)計(jì)
(a)各零部件、元器件、組件(特別是易損件和常拆件)的安裝要簡(jiǎn)便,安裝件周圍要有足夠的空間。(b)系統(tǒng)、設(shè)備、組件的配置應(yīng)根據(jù)其故障率高低、尺寸和重量以及安裝特點(diǎn)等統(tǒng)籌安排。盡量做到在安裝時(shí)不拆卸、不移動(dòng)其它部分,在必須拆卸和移動(dòng)其它部分時(shí),要滿足操作簡(jiǎn)便的要求。(c)功能相同且對(duì)稱安裝的部、組、零件,應(yīng)設(shè)計(jì)成可互換通用。修改設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮同型號(hào)先后產(chǎn)品的替換性。(d)安裝人員的操作和工作應(yīng)按邏輯和順序安排。(e)安裝對(duì)象和安裝設(shè)備應(yīng)使安裝人員經(jīng)過適當(dāng)培訓(xùn)即能適應(yīng)安裝工作。(f)安裝規(guī)程和方法應(yīng)簡(jiǎn)單、明確、有效并盡量圖解化,使安裝人員易于理解和記憶。(g)應(yīng)避免或消除在安裝操作時(shí)發(fā)生人為差錯(cuò)的可能,即使發(fā)生差錯(cuò)也能容易發(fā)覺。外形相近而功能不同或安裝時(shí)容易發(fā)生差錯(cuò)的零、部件,應(yīng)從結(jié)構(gòu)上加以限制或有明顯的識(shí)別標(biāo)記。3.7.安裝設(shè)計(jì)70(h)不允許倒裝或不允許旋轉(zhuǎn)某一部位安裝的零件,應(yīng)采用非對(duì)稱安裝結(jié)構(gòu)。(i)左、右(或上、下)及周向?qū)ΨQ配置的零部件,應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)成能互換的;若功能上不互換,則應(yīng)在結(jié)構(gòu)、聯(lián)接上采取措施,使之不會(huì)裝錯(cuò)。(j)在安裝時(shí)可能發(fā)生危險(xiǎn)事件的部位,須設(shè)危險(xiǎn)警告標(biāo)志。(k)安裝部位應(yīng)提供自然或人工的適度照明條件。(l)應(yīng)采取措施,減少系統(tǒng)、設(shè)備、機(jī)件的振動(dòng),避免安裝人員在超出有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)條件下工作。(m)避免在兩個(gè)剛性支承接頭之間安裝直導(dǎo)管。(n)在兩個(gè)允許有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接頭之間不應(yīng)采用鋁導(dǎo)管。(o)液壓管路要遠(yuǎn)離人員所處的位置。(p)液壓管路必須遠(yuǎn)離排氣管道、熱總管、電氣線路、無線電線路、氧氣管道、各種設(shè)備和絕緣材料。在所有場(chǎng)合下,為防止導(dǎo)管泄漏引起著火,液壓管路都要位于上述各種裝置之下。(h)不允許倒裝或不允許旋轉(zhuǎn)某一部位安裝的零件,應(yīng)采用非對(duì)稱71(q)不應(yīng)將液壓管路與其他易燃流體管路匯集在一起,以免各種不同系統(tǒng)相互接錯(cuò)。(r)所有系統(tǒng)的壓力管路和易著火區(qū)內(nèi)的回油管路,應(yīng)使用不銹鋼管或鈦合金管。(s)鋁合金回油和吸油管路不應(yīng)布置在易著火區(qū)。(t)管路安裝應(yīng)保證合適的支承間隔。(u)導(dǎo)管和導(dǎo)管之間,導(dǎo)管和結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)部件之間,導(dǎo)管和其他系統(tǒng)之間應(yīng)有合理的足夠的間隙,以保證在最不利的制造公差,最嚴(yán)酷的環(huán)境條件,最嚴(yán)重變形條件下不產(chǎn)生相互接觸和磨損。系統(tǒng)導(dǎo)管最小間隔是根據(jù)扳手(或連接相配導(dǎo)管的其他工具)和導(dǎo)管端頭尺寸要求決定的。導(dǎo)管間的間隔應(yīng)盡可能地大一些。(v)應(yīng)盡可能縮短管路長(zhǎng)度。管路應(yīng)盡可能避免通過易被損傷或環(huán)境不利于系統(tǒng)工作的通路。在易被損傷通路區(qū)段的導(dǎo)管,應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。(w)管路不允許進(jìn)入運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi),并有足夠的間隙。(q)不應(yīng)將液壓管路與其他易燃流體管路匯集在一起,以免各種不72(x)管路盡量不敷設(shè)在有較大結(jié)構(gòu)變形的范圍內(nèi),如在變形區(qū)內(nèi)敷設(shè)管路,其間隙應(yīng)予以重視。(y)在導(dǎo)管用卡箍固定在結(jié)構(gòu)或其他剛性零件上的地方,卡箍?jī)蛇吀浇帉?dǎo)管與結(jié)構(gòu)之間至少要留有6mm的間隙,而在卡箍處則至少要有3mm的間隙。在相鄰零件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)處,在最不利的情況下至少應(yīng)有6mm的間隙。(z)為了防止在工作中由于變形或運(yùn)動(dòng)而與零件的凸出部分、螺母、螺栓、卡箍或結(jié)構(gòu)的銳棱相接觸,與上述物體之間必須留有適當(dāng)?shù)拈g隙,在最不利的情況下應(yīng)有不少于6mm的間隙。在卡箍間的設(shè)備與相鄰結(jié)構(gòu)之間一般留有至少13mm的間隙。在導(dǎo)管通過護(hù)孔圈的地方,應(yīng)防止護(hù)孔圈偏斜,以免導(dǎo)管與結(jié)構(gòu)接觸或劃傷護(hù)孔圈。
(x)管路盡量不敷設(shè)在有較大結(jié)構(gòu)變形的范圍內(nèi),如在變形區(qū)內(nèi)敷733.8、液壓件設(shè)計(jì)1)液壓附件、導(dǎo)管及連接件與操縱系統(tǒng)的鋼索和聯(lián)動(dòng)裝置至少相距25mm;所有接頭和連接點(diǎn)離開交叉點(diǎn)至少50mm。液壓管路與電氣線路至少相距50mm,且液壓管路應(yīng)裝在電氣線路的下方。要固定交叉的液壓管路,并至少保持6mm的距離。2)在兩個(gè)剛性連接中間的軟管可根據(jù)需要加上必要的支承,但不能用緊而硬的卡箍在外徑上進(jìn)行剛性固定。如兩個(gè)剛性連接中間的軟管必須做軸向移動(dòng),在中間只能采用如滑動(dòng)尼龍塊型卡箍那樣型式的固定裝置,這種裝置不會(huì)使軟管管套磨壞。3)為減少接頭數(shù)量,減輕重量,減少泄漏點(diǎn),應(yīng)使接頭間的導(dǎo)管盡可能長(zhǎng)一些。4)直接頭、彎接頭、三通接頭等零件一端或另一端的管路在150mm內(nèi)應(yīng)有支承。5)旋轉(zhuǎn)接頭的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地考慮液壓平衡,以減小接合處的磨損和消除端部載荷。3.8、液壓件設(shè)計(jì)746)旋轉(zhuǎn)接頭的安裝需特別的仔細(xì),除保證在安裝的過程中不損壞密封膠圈外,還需保證有良好的對(duì)中,并在設(shè)計(jì)的活動(dòng)范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)自如。接頭不承受非轉(zhuǎn)動(dòng)平面內(nèi)的力,拐折可能會(huì)使密封處漏油而影響液壓系統(tǒng)的正常工作。為了避免振動(dòng)的不利影響,應(yīng)盡可能對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)接頭作剛性固定。7)結(jié)構(gòu)裝配應(yīng)合理確定裝配順序,以免使設(shè)計(jì)時(shí)按裝配基準(zhǔn)合理分配零件制造容差而確定的設(shè)計(jì)間隙及其位置改變,在新的位置形成間隙。8)應(yīng)根據(jù)間隙大小,零件的剛度和材料性能,采取恰當(dāng)?shù)墓に囇a(bǔ)償措施排除或減小間隙,控制強(qiáng)裝應(yīng)力,以防止應(yīng)力腐蝕開裂。9)為防止應(yīng)力腐蝕開裂,應(yīng)控制強(qiáng)裝應(yīng)力不大于0.5倍的應(yīng)力腐蝕許用應(yīng)力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可采取較保守而簡(jiǎn)便控制辦法:對(duì)于鋁合金,不計(jì)其他殘余應(yīng)力值,也不分材料牌號(hào),其縱向和長(zhǎng)橫向的強(qiáng)裝應(yīng)力均不得超過40MPa;或是依材料牌號(hào),控制其縱向和長(zhǎng)橫向的強(qiáng)裝應(yīng)力,不得超過相應(yīng)的許用臨界應(yīng)力的40%。但在短橫向均不允許有強(qiáng)裝應(yīng)力。6)旋轉(zhuǎn)接頭的安裝需特別的仔細(xì),除保證在安裝的過程中不損壞密753.9.原材料、零部件和元器件選用(a)設(shè)計(jì)選材要滿足武器裝備在作戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)的使用要求,注重發(fā)揮輕質(zhì)材料在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用,注重材料對(duì)各種嚴(yán)酷環(huán)境下裝備可靠性的保證、注重材料改善人機(jī)環(huán)境的效能。(b)材料選用不僅要考慮滿足各零、部件的性能要求即滿足整機(jī)的各分功能要求,還應(yīng)考慮各零、部件對(duì)整機(jī)性能或者其它零(部)件分功能的影響。(c)設(shè)計(jì)選材應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化。(d)設(shè)計(jì)選材應(yīng)首先擇優(yōu)選用已納入國(guó)標(biāo)、國(guó)軍標(biāo)的材料。(e)對(duì)于設(shè)計(jì)中可能遇到的國(guó)外牌號(hào)材料,應(yīng)首先在國(guó)內(nèi)牌號(hào)中進(jìn)行篩選,盡量作好國(guó)內(nèi)牌號(hào)材料的替代。對(duì)于不能替代的國(guó)外牌號(hào)材料,在設(shè)計(jì)選材時(shí)也應(yīng)注意材料標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)化。3.9.原材料、零部件和元器件選用76(f)工程設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)材料的牌號(hào)、品種、規(guī)格進(jìn)行綜合分析,力求通用。(g)應(yīng)注意所選材料的制造加工性能,包括鍛造性能、切削性能、熱處理工藝性能等。(h)考慮材料應(yīng)用技術(shù)的成熟程度。(i)在選用新材料時(shí),設(shè)計(jì)評(píng)審中要重視新材料應(yīng)用可行性評(píng)審,對(duì)重要新材料應(yīng)用必須經(jīng)過驗(yàn)證。(j)結(jié)構(gòu)材料在其預(yù)期的結(jié)構(gòu)使用壽命期內(nèi)對(duì)裂紋應(yīng)具有高的耐受能力,并且在使用環(huán)境下,應(yīng)耐受脆性裂紋擴(kuò)展。
(f)工程設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)材料的牌號(hào)、品種、規(guī)格進(jìn)行綜合分析,力求通77(k)選材時(shí)應(yīng)考慮材料強(qiáng)度、塑性的合理配合。如,承受交變載荷零件上帶有尖銳缺口造成高應(yīng)力集中,有可能使原來整個(gè)結(jié)構(gòu)承受的低應(yīng)力高周疲勞,在缺口局部成為高應(yīng)變塑性疲勞載荷??刹捎镁植繌?fù)合強(qiáng)化方法,使缺口處的塑性應(yīng)變減小以致消除,提高局部有效承載能力。(l)根據(jù)零部件、元器件優(yōu)選清單,選擇成熟的零部件和元器件。(m)對(duì)零部件進(jìn)行必要的篩選、磨合。(n)選用的零部件應(yīng)滿足使用環(huán)境(防鹽霧、防酶菌等)要求。(p)關(guān)鍵零部件應(yīng)列出清單,嚴(yán)格控制公差精度。(q)應(yīng)采用陶瓷、金屬、玻璃封裝的器件,不允許采用塑料封裝的器件。(k)選材時(shí)應(yīng)考慮材料強(qiáng)度、塑性的合理配合。如,承受交變載荷783.10.包裝、貯存、裝卸與運(yùn)輸設(shè)計(jì)3.10.1.包裝設(shè)計(jì)A)包裝方式應(yīng)與裝備預(yù)定的運(yùn)輸方式和貯存方式相協(xié)調(diào)。B)裝備的包裝應(yīng)便于啟封、清理和重封。C)裝備的包裝應(yīng)便于裝卸、儲(chǔ)運(yùn)和管理,并且在正常的裝卸、儲(chǔ)運(yùn)條件下,保證其自發(fā)貨之日起,到預(yù)定儲(chǔ)運(yùn)期內(nèi),不因包裝不善而致使裝備產(chǎn)生銹蝕、霉變、失效、殘損和失散等現(xiàn)象。3.10.包裝、貯存、裝卸與運(yùn)輸設(shè)計(jì)79D)確定包裝方式時(shí),應(yīng)考慮下列因素:(a)運(yùn)輸部門對(duì)裝備(或包裝件)的尺寸、重量、重心以及堆碼等方面的限制;(b)裝備的物理特性:寬度、高度、長(zhǎng)度、重量和重心等;(c)裝備所承受的應(yīng)力特性:沖擊應(yīng)力、振動(dòng)、撓度和表面負(fù)荷等;(d)裝備的運(yùn)輸、保管和使用的環(huán)境條件:溫度、濕度、壓力、鹽霧和清潔度等;(e)危險(xiǎn)影響:人員安全、泄漏、輻射、靜電、爆炸物和生物學(xué)因素等;(f)現(xiàn)有的包裝儲(chǔ)運(yùn)條件。D)確定包裝方式時(shí),應(yīng)考慮下列因素:80E)防護(hù)包裝和裝箱等級(jí)應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定。特殊情況下,應(yīng)設(shè)計(jì)特殊防護(hù)程序,以保證裝備在全壽命過程中始終處于良好狀態(tài),如;(a)飛行器在水運(yùn)、空運(yùn)或在特定場(chǎng)所貯存時(shí)的防護(hù)程序;(b)坦克及其他大型車輛在儲(chǔ)備地點(diǎn)貯存時(shí)的防護(hù)程序;(c)艦船上的重要設(shè)備在船塢或在艦船上安裝期間<含戰(zhàn)備貯存期間)的防護(hù)程序;從艦船上卸至岸上作戰(zhàn)備貯存的設(shè)備的防護(hù)程序。E)防護(hù)包裝和裝箱等級(jí)應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定。特殊情況下,應(yīng)設(shè)計(jì)特813.10.2.貯存方式設(shè)計(jì)(a)應(yīng)按依據(jù)裝備預(yù)期的使用和維修要求以及技術(shù)狀態(tài)特性確定貯存方式。貯存方式包括庫房、露天加覆蓋物、露天不加覆蓋物、特殊貯存等。(b)貯存方式應(yīng)與裝備的包裝防護(hù)等級(jí)相協(xié)調(diào)。(c)確定采用特殊的貯存方式時(shí),應(yīng)充分考慮各種因素,并進(jìn)行仔細(xì)權(quán)衡。例如航空導(dǎo)彈在艦上貯存時(shí),應(yīng)慎重考慮是否需要空調(diào)、隔離設(shè)施等情況。(d)應(yīng)進(jìn)行貯存任務(wù)分析,確定各維修級(jí)別貯存設(shè)施的組成和樣式及所需空間。(e)應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定,并結(jié)合實(shí)際貯存環(huán)境條件,協(xié)調(diào)確定出貯存設(shè)施的貯存等級(jí)環(huán)境。(f)貯存設(shè)施應(yīng)具備相應(yīng)的防潮、防霉、防鹽霧、防凍、防火、防爆、防震等防護(hù)措施。(g)對(duì)長(zhǎng)期貯存一次使用的產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行貯存設(shè)計(jì)(選擇合適的材料和零部件、采用防腐的措施等)、控制貯存環(huán)境、改善封存條件等減少貯存環(huán)境的故障,以確保產(chǎn)品處于良好的待用狀態(tài)。3.10.2.貯存方式設(shè)計(jì)823.10.3.裝卸方式設(shè)計(jì)(a)要依據(jù)被裝卸物品的重量、尺寸、易損性和安全要求和現(xiàn)場(chǎng)條件,進(jìn)行適宜的機(jī)械裝卸或人工裝卸方式設(shè)計(jì)。(b)被裝卸物品上應(yīng)有掛鉤、起吊、限位,防止跌落、碰撞、壓損等標(biāo)記或有關(guān)文件、規(guī)范的規(guī)定,確保裝卸安全可靠性,避免因裝卸不當(dāng)而造成的損失。3.10.3.裝卸方式設(shè)計(jì)833.10.4.運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)A)在保證任務(wù)要求的情況下,應(yīng)進(jìn)行符合運(yùn)輸要求的運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)。裝備的運(yùn)輸方式包括公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸和水路運(yùn)輸?shù)?。B)對(duì)下列產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行運(yùn)輸裝載加固設(shè)計(jì):(a)難運(yùn)輸產(chǎn)品;(b)敞運(yùn)產(chǎn)品(不論是否使用了包裝容器);(c)非箱裝產(chǎn)品;C)應(yīng)考慮運(yùn)輸過程中適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施、安全措施及應(yīng)急措施,如產(chǎn)品的防震、防火、彈藥產(chǎn)品以及其它易燃、易爆、腐蝕性及放射性等產(chǎn)品運(yùn)輸過程中的安全措施和應(yīng)急措施。3.10.4.運(yùn)輸方式設(shè)計(jì)844、基于典型失效模式和失效機(jī)理的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
4.1.抗疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.1.1.一般準(zhǔn)則
a)合理選材,確定原材料P—S—N曲線,保證材料參數(shù)、置信度和環(huán)境條件等符合產(chǎn)品抗疲勞設(shè)計(jì)要求。
b)盡量采用成熟的結(jié)構(gòu)形式,任何與過去有較大差別的設(shè)計(jì),都需經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證。
c)減少應(yīng)力集中(如避免剖面的急劇變化、尖角、銳邊,降低表面粗糙度等)。
d)充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)疲勞的影響。
e)進(jìn)行有效的工藝控制,局部關(guān)鍵部位可以強(qiáng)化。4、基于典型失效模式和失效機(jī)理的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.1.抗疲854.1.2材料選擇a)在使用期內(nèi)允許達(dá)到的應(yīng)力值;
b)材料的應(yīng)力集中敏感性;
c)裂紋擴(kuò)展速度和斷裂時(shí)的臨界裂紋尺寸;
d)材料的塑性、韌性和強(qiáng)度指標(biāo);
e)材料的抗腐蝕性能、高溫性能和微動(dòng)磨損疲勞性能等。4.1.3結(jié)構(gòu)布局和傳力路線
a)結(jié)構(gòu)布局應(yīng)盡量避免傳力路線上的構(gòu)件不連續(xù)b)盡量減小傳力路線拐折c)傳力路線交叉時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮主要受力構(gòu)件或受載嚴(yán)重的構(gòu)件4.1.2材料選擇864.1.4.變形和剛度要求a)構(gòu)件應(yīng)有足夠的剛度,防止在循環(huán)載荷作用下,因過度變形引起疲勞開裂。b)相互連接零件的剛度及連接剛度應(yīng)相互匹配,變形協(xié)調(diào),以防止?fàn)窟B變形促使連接部位疲勞開裂。c)次要結(jié)構(gòu)應(yīng)合理地與主要承力構(gòu)件連接d)支承部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)提供足夠的支持剛度,以防被支承結(jié)構(gòu)受載時(shí)過度變形而開裂。e)如有可能,應(yīng)盡量采用對(duì)稱結(jié)構(gòu),并避免帶有偏心。在不對(duì)稱的地方,要注意由于局部彎曲而引起的附加應(yīng)力??梢栽诓粚?duì)稱結(jié)構(gòu)的局部采取加強(qiáng)措施,以提高其剛度,確保不出現(xiàn)大的附加應(yīng)力。f)受高溫結(jié)構(gòu)應(yīng)有恰當(dāng)?shù)臒嶙冃谓Y(jié)構(gòu)裕度,防止結(jié)構(gòu)因熱變形受阻而開裂。g)降低承受沖擊載荷零件的剛度,承受沖擊載荷的零件要求吸收能量的能力要強(qiáng)。如承受沖擊載荷的螺栓,可部分減小螺栓直徑或做成中空的(即柔性螺栓)。4.1.4.變形和剛度要求874.1.5.消除或減小附加應(yīng)力a)減小或避免載荷偏心。構(gòu)件合理構(gòu)形和恰當(dāng)布置可以避免載荷偏心傳遞。b)在結(jié)構(gòu)的某些連接部位上仍難以避免偏心傳載,應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)募?xì)節(jié)設(shè)計(jì),使偏心載荷引起的附加應(yīng)力降到最低。c)采用恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)償件,減小連接部位的強(qiáng)迫裝配應(yīng)力,如采用墊片消除或減小貼合面的設(shè)計(jì)間隙。d)當(dāng)零件貼合面之間的設(shè)計(jì)間隙較大時(shí),可采用增加零件傳載的結(jié)構(gòu)墊片;設(shè)計(jì)間隙較小時(shí),一般采用不參與傳載的非結(jié)構(gòu)墊片。4.1.5.消除或減小附加應(yīng)力884.1.6降低應(yīng)力集中a)構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少應(yīng)力集中,減少或避免附加彎矩,避免不利的傳力形式出現(xiàn),控制復(fù)雜載荷的應(yīng)力水平。b)在有噪聲疲勞部位(如發(fā)動(dòng)機(jī)附近)應(yīng)降低工作應(yīng)力,或者采用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。c)控制表面粗糙度,盡量避免擦傷和劃痕,選擇合理的表面處理方法,如采取冷作硬化、表面噴丸等措施。d)使零件的材料纖維方向與其最大主應(yīng)力方向一致。e)采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚰皶r(shí)效處理,消除有害殘余應(yīng)力。f)零件截面大小形狀變化應(yīng)緩和,保證力流線拐折也得到緩和,從而降低應(yīng)力集中。g)受剪結(jié)構(gòu)的載荷復(fù)雜,其主應(yīng)力(拉應(yīng)力)方向變化大。在這類零件上開洞則應(yīng)選在任何方向應(yīng)力集中系數(shù)均相同的圓孔為宜。4.1.6降低應(yīng)力集中894.2抗磨損設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.2.1一般準(zhǔn)則a)選用合適的潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法,用理想的流體摩擦取代干摩擦,這是減少摩擦和磨損的最有效方法。b)按照基本磨損型式正確選擇材料是提高耐磨性的關(guān)鍵之一。應(yīng)選用疲勞強(qiáng)度高、防腐性能好、耐磨耐高溫的新鋼種、新材料。同時(shí)要注意配對(duì)材料的互溶性,使其有合適的組合。c)通過使用各種表面處理方法,如表面熱處理(鋼的表面淬火等)、表面化學(xué)熱處理(鋼的表面滲碳、滲氮等)、熱噴涂、噴焊、鍍層、沉積、離子注入、滾壓、噴丸等,改善表面的耐磨性。4.2抗磨損設(shè)計(jì)準(zhǔn)則904.2.2基于磨損機(jī)理的抗磨損設(shè)計(jì)1)抗粘著磨損設(shè)計(jì)
a)正確選擇摩擦副材料,如適當(dāng)選用脆性材料、互溶性小的材料、多相金屬等,防止摩擦副表面因過載荷(包括機(jī)械載荷和熱載荷)而產(chǎn)生塑性變形。
b)合理選用潤(rùn)滑劑,保證摩擦面間形成流體潤(rùn)滑狀態(tài),盡可能使摩擦副上形成油膜以降低摩擦系數(shù)和接觸應(yīng)力。2)抗磨料磨損設(shè)計(jì)
a)選用硬度較高的材料,摩擦副材料的硬度要比磨料的硬度高。4.2.2基于磨損機(jī)理的抗磨損設(shè)計(jì)913)抗腐蝕磨損設(shè)計(jì)在考慮采取控制腐蝕磨損措施以前,應(yīng)先考慮是否一定要避免或減少這種磨損。因?yàn)橐话闱闆r下,腐蝕磨損要比粘著磨損的磨損量低很多。并且,在很多情況下,腐蝕反應(yīng)物可顯著降低總磨損量。因此,常常寧愿以腐蝕磨損為代價(jià),減輕粘著磨損并防止咬死。4)抗沖蝕磨損設(shè)計(jì)a)選用硬質(zhì)材料能有效地提高干磨粒的沖蝕磨損。b)設(shè)計(jì)上改變粒流的沖擊角。5)抗微動(dòng)磨損設(shè)計(jì)a)改進(jìn)設(shè)計(jì),加工和裝配工藝。b)根據(jù)工作條件和環(huán)境狀態(tài)選擇材料。3)抗腐蝕磨損設(shè)計(jì)924.3抗腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.3.1一般準(zhǔn)則a)對(duì)長(zhǎng)壽命或使用中不允許更換的零部件,應(yīng)從合理選材、腐蝕保護(hù)及應(yīng)力水平控制等方面進(jìn)行設(shè)計(jì),以保證全壽期周期產(chǎn)品的可靠性。
b)對(duì)易損件(短壽命)或便于更換而難以維護(hù)的零部件,在保障零部件正常功能和可靠性前提下,可采用一般性防護(hù)措施。
c)對(duì)難以檢查和維護(hù)的零部件,應(yīng)采用全壽周期內(nèi)有效的腐蝕防護(hù)措施。d)對(duì)可維修或可更換的零部件,其腐蝕防護(hù)措施應(yīng)在一個(gè)小修期內(nèi)有效。e)應(yīng)盡可能降低熱應(yīng)力,流體停滯和聚集、局部過熱等。4.3抗腐蝕設(shè)計(jì)準(zhǔn)則934.3.2表面腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)
a)凡需鍍覆的零部件,應(yīng)盡量減少孔、槽、縫、接頭,并有足夠的坡度,以防止腐蝕介質(zhì)的聚集和滯留。
b)焊接結(jié)構(gòu)的焊縫附近,在施焊時(shí),不應(yīng)有鍍覆層。c)單相結(jié)構(gòu)的涂層比多相結(jié)構(gòu)的涂層,一般具有更好的耐介質(zhì)腐蝕能力。
d)噴涂后形成的涂層,以及涂層在使用環(huán)境條件下形成新的產(chǎn)物薄膜(例如氧化膜),應(yīng)致密、少孔或無孔,韌性好,附著牢固;能將腐蝕介質(zhì)與基體有效地隔離,起到良好的屏障作用。4.3.2表面腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)944.3.3基于腐蝕機(jī)理的抗腐蝕設(shè)計(jì)1)抗應(yīng)力腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合總的環(huán)境條件、局部環(huán)境條件、基體材料與相鄰材料、結(jié)構(gòu)形狀選擇合適的防護(hù)層,應(yīng)列出根據(jù)上述原則確定的各種典型情況下,建議采用何種防護(hù)層的明細(xì)表。2)抗腐蝕疲勞設(shè)計(jì)(在腐蝕介質(zhì)和交變應(yīng)力或脈動(dòng)應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生斷裂)a)注意重復(fù)應(yīng)力與腐蝕環(huán)境雙因素作用下分散性的增加。b)控制應(yīng)力水平
在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免或減少應(yīng)力集中以免局部應(yīng)力過大;
控制殘余拉應(yīng)力。4.3.3基于腐蝕機(jī)理的抗腐蝕設(shè)計(jì)953)抗接觸腐蝕設(shè)計(jì)a)在設(shè)計(jì)時(shí)不使具有不同電位的金屬接觸,即在滿足使用性能要求的前提下,使電位相近的金屬接觸。b)采用表面處理(例如鋼零件鍍鋅,鍍鎘后可與進(jìn)行過氧化的鋁合金零件相接觸)以增加腐蝕電路電阻,降低腐蝕速率,或在兩個(gè)必須接觸的金屬間加絕緣襯墊(如纖維紙板、硬橡膠、夾布膠木、膠粘絕緣帶等,但不能用毛氈等吸濕性強(qiáng)的材料),使之不能產(chǎn)生腐蝕電流,電化學(xué)腐蝕即不能進(jìn)行。4)抗氣蝕設(shè)計(jì)a)在設(shè)計(jì)、加工、安裝等方面,應(yīng)盡量減少截面突變,加大圓角,減少流體的壓力差,降低流速,減少氣蝕的形成。b)減小與液體接觸面的振動(dòng),以減少水擊現(xiàn)象的發(fā)生,例如,提高剛性、改善支撐、采取吸振措施等。c)選用耐氣蝕的材料,如球狀或團(tuán)狀石墨的鑄鐵、不銹鋼、尼龍等。d)零件表面涂塑料、陶瓷等防氣蝕材料;也可在表面鍍鉻。3)抗接觸腐蝕設(shè)計(jì)964.4防斷裂設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.4.1一般準(zhǔn)則a)提高材料的屈服強(qiáng)度,正確制定和嚴(yán)格控制工藝過程,改善零件應(yīng)力集中、表面狀態(tài)、纖維流向和殘余應(yīng)力等。b)考慮結(jié)構(gòu)受力布局時(shí),傳力路線不宜過于集中。如:有可能采用靜強(qiáng)度較低但損傷容限特性好的鋁合金作為主體材料,而避免采用高強(qiáng)度鋼。高強(qiáng)度鋼臨界裂紋長(zhǎng)度短,裂紋擴(kuò)展速率快。c)
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