【正文】 小 結(jié) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)中起著舉足輕重的作用。 ： 按技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)指標(biāo)不斷完善，尋找所選方案中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)照各種要求和限制，反復(fù)改進(jìn)。分析過(guò)程則是評(píng)價(jià)、比較并最終確定結(jié)構(gòu)的工作。通常是確定完成既定功能零部件的形狀、尺寸和布局。 舒服的色彩大約位于從淺黃、綠黃到棕的區(qū)域。 考慮造型時(shí)，應(yīng)注意下述三個(gè)問(wèn)題： （ 1）尺寸比例協(xié)調(diào) 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意保持外形輪廓各部分尺寸之間均勻協(xié)調(diào)的比例關(guān)系，應(yīng)有意識(shí)地應(yīng)用 黃金分割法 來(lái)確定尺寸，使產(chǎn)品造型更具美感。安裝，導(dǎo)致座孔中心線與軸的中心線位置偏差增大。圖所示的兩法蘭盤(pán)用普通螺栓連接。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)力求使產(chǎn)品有良好的加工工藝性。其方法在相應(yīng)的章節(jié)會(huì)作介紹，如增大過(guò)度圓角、采用卸載結(jié)構(gòu)等。力流的另一個(gè)特性是它傾向于沿最短的路線傳遞，從而在最短路線附近力流密集，形成高應(yīng)力區(qū)。功能集中會(huì)使零件的形狀更加復(fù)雜，但要有度，否則反而影響加工工藝、增加加工成本，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況而定。設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足從機(jī)器整體考慮對(duì)它的功能要求。此外，還應(yīng)改善零件的受力，提高強(qiáng)度、剛度、精度和壽命。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用越來(lái)越重要，它們將是未來(lái)技術(shù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。如工作原理的實(shí)現(xiàn)、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。 對(duì)于需要熱處理加工的零件，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的要求有如下幾點(diǎn)： 1）零件的幾何形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、對(duì)稱，理想的形狀為球形。例如，軸轂聯(lián)接見(jiàn)圖。沒(méi)有直接裝配關(guān)系的相關(guān)成為間接相關(guān)。在功能表面之間的聯(lián)結(jié)部分稱為聯(lián)接表面。 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)和特點(diǎn) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù) 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)所確定的原理方案，確定并繪出具體的結(jié)構(gòu)圖，以體現(xiàn)所要求的功能。 （ 4）壓鑄結(jié)構(gòu)機(jī)箱 若將型板結(jié)構(gòu)機(jī)箱的型板及其連接部分制成鋁壓鑄件，即成為壓鑄結(jié)構(gòu)機(jī)箱。 其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，若改變型材的下料長(zhǎng)度工，則可組成各種不同外形尺寸的機(jī)箱；采用通用折彎模后，可用于批量生產(chǎn)。 下面就機(jī)箱、機(jī)柜和通風(fēng)窗口的開(kāi)設(shè)一一加以介紹。常見(jiàn)結(jié)構(gòu)分機(jī)箱、機(jī)柜兩種。 （ 1）凸字：如圖 (a)所示，它在模具制造時(shí)比較方便，可用機(jī)械或手工將字雕刻在模具上，但使用過(guò)程中凸字容易損壞。外圓弧半徑應(yīng)是壁厚的 ，內(nèi)圓弧半徑是壁厚的 ，使厚度一致。如圖（ b）、 (c)所示，孔邊緣設(shè)計(jì)凸臺(tái)，以增加強(qiáng)度。 ⑤多條加強(qiáng)筋要分布得當(dāng)，排列相互錯(cuò)開(kāi)，以減少收縮不均，如下圖所示。如圖所示的為加強(qiáng)筋尺寸比例。 復(fù)雜及不規(guī)則形狀制品其斜度應(yīng)大些 。塑料產(chǎn)品有凸起或加強(qiáng)肋 ， 單邊應(yīng)有 4 176。 三、塑料產(chǎn)品的脫模斜度 脫模斜度又稱拔模斜度、出模斜度 塑料成型后塑料產(chǎn)品緊緊抱住模具型芯或型腔中凸出部位，給取出產(chǎn)品帶來(lái)困難。這是因?yàn)樗芰显诔尚蜁r(shí)要有良好的流動(dòng)性，并保證產(chǎn)品有足夠的強(qiáng)度和剛度，也便于從模具里頂出產(chǎn)品。如把薄殼狀的塑料產(chǎn)品頂部或底部設(shè)計(jì)成球面或拱形曲面，可以有效地增加剛性和減少變形，如圖 1所示。其外形均勻?qū)ΨQ，輪廓變化較柔和、順滑，頂部凸緣寬度一致，底部孔大小合適，外部凸凹裝飾條凹進(jìn)較淺，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性較佳。如果凸緣的寬度不一致，不僅拉深困難，需要添加工序，而且還需放寬修邊余量，增加材料損耗。 ②一般情況下，沖裁件的外形和內(nèi)孔應(yīng)避免尖角，采用圓角的形式。 添加工藝槽 剪曲前沖的工藝孔 轉(zhuǎn)移彎曲線 沖工藝孔 切除連接帶 2彎曲后切除的連接帶 二、沖裁件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 沖裁件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。彎曲件的圓角半徑也不宜過(guò)大，因?yàn)檫^(guò)大時(shí)，回彈值增大，彎曲件的精度不易保證。本節(jié)主要就這兩類(lèi)材料殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使每個(gè)零、部件都具有合理的定位基準(zhǔn)，盡量使定位基準(zhǔn)（包括輔助基準(zhǔn)）分布在同一平面內(nèi)。各組件的裝配最好是彼此獨(dú)立、并行地進(jìn)行裝配，以利于提高總裝效率和查找產(chǎn)生問(wèn)題的部位。 （ 8）使用要求 所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品及其機(jī)械結(jié)構(gòu)能否在滿足使用技術(shù)性能要求的前提下，采用最合理的工藝方法和流程，最經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行生產(chǎn)，即所謂結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題，須給予極大的重視。對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)主要體現(xiàn)為對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出部分的位置誤差、位移誤差和空回誤差的嚴(yán)格控制。其目的是將產(chǎn)品的裝配分成若干初級(jí)階段，也可以作為獨(dú)立的產(chǎn)品，如滾動(dòng)軸承、減振器等。筆架支承在 Y向?qū)к壣?，它在?dǎo)軌上的移動(dòng)是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)并通過(guò)滾珠螺葉在螺桿上的移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。它主要由繪圖平臺(tái)， X向?qū)C(jī)， Y向?qū)C(jī)，傳動(dòng)裝置和筆架等部分組成。 現(xiàn)代產(chǎn)品機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的零部件和機(jī)構(gòu)種類(lèi)繁多，各自的功能和作用多種多樣，但可概括為兩個(gè)主要方面： 產(chǎn)品機(jī)械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的功能和應(yīng)用 ①通過(guò)各種動(dòng)力、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及其相互組合，構(gòu)成機(jī)器設(shè)備中的特定機(jī)械與機(jī)構(gòu)的功能系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、能量和信息的傳遞、轉(zhuǎn)換、控制、顯示和記錄以及完成機(jī)器設(shè)備功能所要求的各種動(dòng)作。課程簡(jiǎn)介 學(xué)習(xí)目標(biāo) 授課教案 習(xí)題作業(yè) 課程簡(jiǎn)介 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)就是產(chǎn)品的“骨骼系統(tǒng)”，“皮膚與肌肉系統(tǒng)”，即產(chǎn)品外部及連接結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品內(nèi)部骨架及安裝結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。 ②通過(guò)機(jī)座、機(jī)殼等各種基體零部件和緊固件的組合，設(shè)備中機(jī)構(gòu)的機(jī)架和支承系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備、儀器各種元器件的剛性或彈性連接、固定和高速，保證各元器件獲得所要求的、確定的和穩(wěn)定的相對(duì)位置 攝像機(jī)是典型的具有機(jī)械、微電子系統(tǒng)的產(chǎn)品，如圖所示。 ①繪圖平臺(tái)。它與由電機(jī)驅(qū)動(dòng)使橫梁在 X向?qū)к壣系囊苿?dòng)組合實(shí)現(xiàn)畫(huà)筆的繪圖。 （ 2）部件 又稱整件，是由若干零件和部件按照裝配圖要求，裝配成的一種具有完整機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)，能實(shí)施獨(dú)立功能，能執(zhí)行一定任務(wù)的裝置，從而將比較復(fù)雜產(chǎn)品的裝配分成若干高級(jí)階段，或作為獨(dú)立的產(chǎn)品，如減速器、錄像機(jī)機(jī)芯、磁帶機(jī)芯等。 （ 2）精度要求 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出部分應(yīng)能靈敏地反映輸入部分的微量變化。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格遵循以下工藝原則，并貫穿產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全部過(guò)程中的各個(gè)階段。各組件之間的聯(lián)系應(yīng)方便拆裝、易于裝調(diào)，并便于對(duì)任何零、部件檢修和更換而不影響其他部分。并且盡量使零、部件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)（包括定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)）重合一致，以減少由于基準(zhǔn)不一致所造成的誤差和繁瑣計(jì)算。 1 鈑金結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 彎 曲 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 沖 裁 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 拉 深 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 2塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料產(chǎn)品的形狀 塑料產(chǎn)品的壁厚 塑料產(chǎn)品的脫模斜度 塑料產(chǎn)品的加強(qiáng)筋 塑料產(chǎn)品的底部支承面 塑料產(chǎn)品的孔 塑料產(chǎn)品的圓角 塑料產(chǎn)品的標(biāo)志設(shè)計(jì) 3電子設(shè)備整機(jī)結(jié)構(gòu) 機(jī)箱的結(jié)構(gòu)形式 機(jī)柜的結(jié)構(gòu)形式 通風(fēng)窗口的開(kāi)設(shè)形式 常見(jiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 具有良好工藝性的彎曲件，能簡(jiǎn)化彎曲的工藝過(guò)程和提高彎曲件的精度。 ③彎曲件的直邊高度不宜過(guò)小，彎曲高度為直邊的兩倍。良好的沖裁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證材料利用率高、工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且壽命高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等。當(dāng)需要沖制不帶圓角的工件時(shí)，可以用分段沖切的辦法沖制，但模具壽命明顯降低。 ③拉深件的圓角半徑要合適。 一次壓延 二次壓延 三次壓延 做成外形 拉深件沖壓過(guò)程 拉深件沖壓過(guò)程 作成凸凹條 塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 良好的塑料產(chǎn)品既要美觀大方 、好用 ， 又 要 便 于 成 型 。對(duì)于薄壁容器的邊緣可按圖 2所示設(shè)計(jì)來(lái)增加剛性和減少變形。部件裝配操作也需要制品有一定的壁厚。為便于從模具內(nèi)取出產(chǎn)品或從產(chǎn)品內(nèi)抽出型芯，設(shè)計(jì)塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí)，必須考慮足夠的脫模斜度。 5 176。 不通孔深度小于 10mm，外形高度不大于 20mm時(shí)，允許不設(shè)計(jì)斜度。 圖（ a）所示的加強(qiáng)筋底部厚度為壁厚的一半，高度較矮，不易產(chǎn)生縮孔。 ? 加強(qiáng)筋與支承面如下圖所示。 六、塑料產(chǎn)品的孔 對(duì)于斜孔和形狀復(fù)雜孔的成型方法，可采用拼合型芯來(lái)完成，以避免抽側(cè)芯結(jié)構(gòu)。塑料產(chǎn)品所有拐角處均應(yīng)設(shè)置圓弧過(guò)渡。 （ 2）凹字：如圖 (b)所示，它可以填上各種顏色的油漆，使字跡更為鮮明。如下圖所示。 一、機(jī)箱的結(jié)構(gòu)形式 機(jī)箱的結(jié)構(gòu)可按其材料和結(jié)構(gòu)形式分為兩大類(lèi)：