【正文】 設(shè)計(jì)得較高； 33232132114 ??? ????iiiiiinn 在加速傳動系統(tǒng) (i1)中第一級傳動所產(chǎn)生的傳動誤差對總誤差影響最大，這樣的傳動系統(tǒng)中通常將第一級傳動件的精度設(shè)計(jì)得較高。 4．減小接觸應(yīng)力 提高強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì) 凸球面接觸傳力，綜合曲率半徑較小，接觸應(yīng)力大； 綜合曲率半徑依次增大，有利于改善球面支承的強(qiáng)度和剛度。 3．減小應(yīng)力集中 提高強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì) 應(yīng)力集中是影響承受交變應(yīng)力的結(jié)構(gòu)承載能力的重要因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)法緩解應(yīng)力集中。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)將載荷由多個(gè)結(jié)構(gòu)分別承擔(dān)，這樣有利于降低危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)處的應(yīng)力，從而提高結(jié)構(gòu)的承載能力，這種方法稱為載荷分擔(dān)。 包含較小的彎曲半徑，容易引起裂紋和榴皺 在條件允許時(shí)應(yīng)盡量采用較大的彎曲半徑 材料的變異 例 72 鉸鏈節(jié)叉的變異鉸鏈的一種裝配結(jié)構(gòu) 使用板材經(jīng)焊接成形的結(jié)構(gòu) 適用于結(jié)構(gòu)尺寸較大，而且批量較小的情況。 陶瓷結(jié)構(gòu)的模具成本和燒結(jié)工藝成本遠(yuǎn)大于材料成本，所以陶瓷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為使結(jié)構(gòu)簡單，通常不考慮節(jié)省材料的原則。 材料的變異 使用不同彈性元件材料的常用彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu) 材料的變異 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)所選材料的特性及其所對應(yīng)的加工工藝而遵循不同的設(shè)計(jì)原則。 支承的變異 以錐齒輪傳動為例分析支點(diǎn)位臵變異問題，錐齒輪傳動的兩軸各有兩個(gè)支點(diǎn)，每個(gè)支點(diǎn)相對于傳動零件的位臵可以在左側(cè)，也可以在右側(cè)，兩個(gè)支點(diǎn)的位臵可能有 3種組合方式 : 支承的變異 將兩軸的支點(diǎn)位臵進(jìn)行組合得到 9種結(jié)構(gòu)方案 : 支承的變異 軸上的每個(gè)支點(diǎn)除承受徑向載荷以外還可能同時(shí)承受單向或雙向軸向載荷，每個(gè)支點(diǎn)承受軸向載荷的方式有 4種可能 : 承受純徑向載荷的支點(diǎn)，可以選用圓柱滾子軸承、滾針軸承、深溝球軸承、調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。 非圓截面通常通過在圓形截面上銑平面、銑槽或鉆孔等方法產(chǎn)生，通過變換這些平面、槽或孔的尺寸、數(shù)量、在軸段的位臵和方向就形成不同形式的軸毅聯(lián)接。 4．移動、轉(zhuǎn)動聯(lián)接，限制 5個(gè)相對運(yùn)動自由度。 功能面的變異 功能面的變異 曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 偏心輪機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)中銷孔尺寸變化 功能面的變異 普通電動機(jī)中轉(zhuǎn)子和定子的布置 直線方向布置 直線方向布置的轉(zhuǎn)子和定子再沿另一軸線旋轉(zhuǎn) 一個(gè)不與其他零部件相接觸的零件具有 6個(gè)自由度，機(jī)械設(shè)計(jì)中通過規(guī)定零件之間適當(dāng)?shù)穆?lián)接方式限制零件的某些自由度，保留機(jī)器的功能所必需的自由度，使機(jī)器在工作中能夠?qū)崿F(xiàn)確定形式的運(yùn)動關(guān)系。 拉簧無失穩(wěn)問題，設(shè)計(jì)中受空間約束較少，既可單獨(dú)使用，也可與搖桿及繩索等配合使用。以下分別分析這幾個(gè)技術(shù)要素的變異設(shè)計(jì)方法。 引言 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是在眾多的可行結(jié)構(gòu)方案中尋求較好的或最好的方案。 結(jié)構(gòu)方案的變異設(shè)計(jì)方法使設(shè)計(jì)者從一個(gè)已知的可行結(jié)構(gòu)方案出發(fā)，通過變換得到大量的可行方案。 零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素，功能表面的設(shè)計(jì)是零部件設(shè)計(jì)的核心問題。 功能面的變異 由于采用三角形按鍵，使最小寬度縮小為 24mm，比原方案減小 29％。按照設(shè)計(jì)要求，軸與輪轂的聯(lián)接對相對運(yùn)動自由度的限制可能有： 聯(lián)接的變異 1．固定聯(lián)接，限制 6個(gè)相對運(yùn)動自由度。 由于輪轂要相對于軸移動，所以軸表面必須是除完整圓柱面以外的其他柱面，如滑鍵聯(lián)接、導(dǎo)鍵聯(lián)接。 過盈配合是一種常用的結(jié)構(gòu)措施，它以最簡單的結(jié)構(gòu)形狀獲得足夠的壓力，缺點(diǎn)是裝配和拆卸都很不方便，并引起較大的應(yīng)力集中。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中既要根據(jù)功能的要求合理地選擇適當(dāng)?shù)牟牧希忠鶕?jù)材料的種類確定適當(dāng)?shù)募庸すに?，并根?jù)加工工藝的要求確定適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，只有通過適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能使所選擇的材料最充分地發(fā)揮優(yōu)勢。 在兩個(gè)被聯(lián)接件上分別做出形狀簡單的搭鉤和凹槽，裝配時(shí)利用塑料零件彈性變形量大的特點(diǎn)使搭鉤與凹槽互相咬合實(shí)現(xiàn)聯(lián)接，裝配過程簡單準(zhǔn)確，便于操作。 材料的變異 例 71 棘輪機(jī)構(gòu)的變異設(shè)計(jì)分析 通過變換功能面的數(shù)量 通過減小輪齒尺寸使輪齒的齒數(shù)增多，由于齒數(shù)增加使傳動的最小反應(yīng)角度減小，傳動精度提高 c和 d通過兩個(gè)棘爪同時(shí)受力的方法提高了承載能力。 材料的變異 例 72 鉸鏈節(jié)叉的變異鉸鏈的一種裝配結(jié)構(gòu) 使用整體材料與板材經(jīng)焊接成形的結(jié)構(gòu) 機(jī)械產(chǎn)品的性能不但與原理設(shè)計(jì)有關(guān)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也直接影響產(chǎn)品的性能，甚至影響產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)。 1．載荷分擔(dān) 提高強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì) 蝸桿軸系結(jié)構(gòu) 蝸桿傳動產(chǎn)生的軸向力較大，使得軸承在承受徑向載荷同時(shí)承受較大的軸向載荷。 零件受力變形時(shí)不同位臵的變形阻力 (剛度 )不相同也會引起應(yīng)力集中，設(shè)計(jì)中通過降低應(yīng)力集中處附近的局部剛度可以有效地降低應(yīng)力集中。 試驗(yàn)證明螺旋傳動的誤差可以小于螺桿本身的螺距誤差。 5．采用誤差較小的近似機(jī)構(gòu) 提高精度的設(shè)計(jì) 有些應(yīng)用中為簡化機(jī)構(gòu)而采用某些近似機(jī)構(gòu)，這會引入原理誤差，在條件允許時(shí)優(yōu)先采用近似性較好的近似機(jī)構(gòu)可以減小原理誤差。 3．簡化裝配、調(diào)整和拆卸 提高工藝性的設(shè)計(jì) 滑動軸承右側(cè)有一個(gè)與箱體連通的注油孔，如果裝配中將滑動軸承的方向裝錯(cuò)將會使滑動軸承和與之配合的軸得不到潤滑。 結(jié)構(gòu)的宜人化設(shè)計(jì) 人在對機(jī)械的操作中通過肌肉發(fā)力對機(jī)械做功，通過正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使操作者在操作中不容易疲勞，是使其連續(xù)正確操作的重要前提條件。 人以站立姿勢操作時(shí)手臂所能施加的操縱力明顯大于坐姿，但是長時(shí)間站立容易疲勞，站立操作的動作精度比坐姿操作的精度低。 適合人的心理特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1．減少觀察錯(cuò)誤的設(shè)計(jì) 通常在同一應(yīng)用場合應(yīng)選用同一形式的儀表，同樣的刻度排列方向，以減少操作者的認(rèn)讀障礙。 適合人的心理特點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2．減少操作錯(cuò)誤的設(shè)計(jì) 控制器的操作應(yīng)有一定的阻力，操作阻力可以為操作過程提供反饋信息，提高操作過程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，并可防止因無意碰撞引起的錯(cuò)誤操作。為使聯(lián)接具有一定的使用壽命，應(yīng)使聯(lián)接結(jié)構(gòu)在安裝和拆卸過程中的磨損盡