机械设计基本准则及常见要点_天博tb·综合体育

一机械结构设计的任务机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确认的原理方案，确认并绘制明确的结构图，以反映所拒绝的功能。是将抽象化的工作原理形象化为某类构件或零部件，具体内容为在确认结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还需考虑到其加工工艺、强度、刚性、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的必要产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是非常简单的机械制图，图纸只是传达设计方案的语言，综合技术的形象化是结构设计的基本内容。

二机械结构设计特点机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思维、绘图、计算出来（有时展开适当的实验）于一体的设计过程，是机械设计中牵涉到的问题最多、最明确、工作量仅次于的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均值大约80%的时间用作结构设计，对机械设计的胜败起着举足轻重的起到。（2）机械结构设计问题的多解性，即符合同一设计拒绝的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，经常须要重复交叉的展开。

为此，在展开机械结构设计时，必需理解从机器的整体抵达对机械结构的基本拒绝三机械结构件的结构要素和设计方法3.1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比较方位关系构建的。零部件的几何形状由它的表面所包含，一个零件一般来说有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面必要认识，把这一部分表面称作功能表面。

在功能表面之间的连结部分称作连接起来表面。零件的功能表面是要求机械功能的最重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。

叙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、方位、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以获得为构建同一技术功能的多种结构方案。

3.2结构件之间的连接起来在机器或机械中，任何零件都不是孤立无援不存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必需研究零件之间的相互关系。零件的涉及分成必要涉及和间接涉及两类。

凡两零件有必要组装关系的，沦为必要涉及。没必要组装关系的涉及沦为间接涉及。

间接涉及又分成方位涉及和运动涉及两类。方位涉及是所指两零件在互相方位上有拒绝，如减速器中两邻接的传动轴，其中心距必需确保一定的精度，两轴线必需平行，以确保齿轮的长时间凸轮。运动涉及是所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需平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线互为平行来确保的，所以，主轴与导轨之间方位涉及；而刀架与主轴之间为运动涉及。

多数零件都有两个或更加多的必要涉及零件，故每个零件大都具备两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在展开结构设计时，两零件必要涉及部位必需同时考虑到，以便合理地自由选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。

同时还必需考虑到符合间接涉及条件，如展开尺寸链和精度计算出来等。一般来说，若某零件必要涉及零件愈，其结构就愈多简单；零件的间接涉及零件愈，其精度拒绝愈多低。例如，轴毂连接起来闻图5.1。

3.3结构设计据结构件的材料及热处理有所不同不应留意的问题机械设计中可以自由选择的材料众多，有所不同的材料具备有所不同的性质，有所不同的材料对应有所不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能拒绝合理地自由选择必要的材料，又要根据材料的种类确认必要的加工工艺，并根据加工工艺的拒绝确认必要的结构，只有通过必要的结构设计才能使所自由选择的材料最充份的发挥优势。设计者要做正确地自由选择材料就必需充份地理解所选材料的力学性能、加工性能、用于成本等信息。结构设计中不应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循有所不同的设计原则。

如：钢材受拉和挤压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为平面结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此忍受弯矩的铸铁结构横截面多为非对称形状，以使支撑时仅次于力形变小于仅次于纳形变，图示5.2为两种铸铁支架较为。

钢结构设计中一般来说通过增大横截面尺寸的方法减小结构的强度和刚性，但是铸结构中如果壁薄过大则很难确保铸质量，所以铸结构一般来说通过特筋板和隔板的方法强化结构的刚性和强度。塑料材料由于刚性劣，成型后的加热不均匀分布导致的内应力不易引发结构的翘曲，所以塑料结构的筋板与壁薄相似并均匀分布平面。

对于必须热处理加工的零件，在展开结构设计时的拒绝有如下几点：（1）零件的几何形状不应力求非常简单、平面，理想的形状为球形。（2）具备平均横截面的零件，其大小横截面的变化必需陡峭，防止变异。如果邻接部分的变化过大，大小横截面加热失衡，必定构成内应力。

（3）防止锐边尖角结构，为了避免锐边尖角处熔融或短路，一般在槽或孔的边缘上切割2～３mm的倒角。（4）防止深浅占优势的横截面，深浅占优势的横截面在淬火加热时易变形，裂开的偏向较小。

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