【正文】 出現(xiàn)慣性力時(shí)會(huì)失去平衡，很小的外部干擾力作用就可能失穩(wěn)，抗應(yīng)力集中和疲勞的性能也弱。在結(jié)構(gòu)草圖中注出標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件。并通過(guò)完善結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)更加合理地承受載荷、提高承載能力及工作精度。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。 ： 在分析確定結(jié)構(gòu)的同時(shí)，粗略估算結(jié)構(gòu)件的主要尺寸并按一定的比例，通過(guò)繪制草圖，初定零部件的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使這些形狀配合適當(dāng)，基本形狀應(yīng)在視覺(jué)上平衡，接近對(duì)稱又不完全對(duì)稱的外形易產(chǎn)生傾倒的感覺(jué)；盡量減少形狀和位置的變化，避免過(guò)分凌亂；改善加工工藝 （ 3）色彩、圖案的支持和點(diǎn)綴 在機(jī)械產(chǎn)品表面涂漆，除具有防止腐蝕的功能外，還可增強(qiáng)視覺(jué)效果。技術(shù)產(chǎn)品的社會(huì)屬性是商品，在買方市場(chǎng)的時(shí)代，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)一個(gè)能吸引顧客的外觀是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)要求；同時(shí)造型美觀的產(chǎn)品可使操作者減少因精力疲憊而產(chǎn)生的誤操作。 （ 3）使零部件便于裝配和拆卸 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證有足夠的裝配空間，如扳手空間；避免過(guò)長(zhǎng)配合以免增加裝配難度，使配合面擦傷，如有些階梯軸的設(shè)計(jì)；為便于拆卸零件，應(yīng)給出安放拆卸工具的位置，如軸承的拆卸。圖所示軸承座用兩個(gè)銷釘定位。 避免雙重配合。有關(guān)裝配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則簡(jiǎn)述如下： （ 1）合理劃分裝配單元 整機(jī)應(yīng)能分解成若干可單獨(dú)裝配的單元（部件或組件），以實(shí)現(xiàn)平行且專業(yè)化的裝配作業(yè)，縮短裝配周期，并且便于逐級(jí)技術(shù)檢驗(yàn)和維修。 機(jī)械零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是：保證功能的實(shí)現(xiàn)，使產(chǎn)品達(dá)到要求的性能。所謂載荷平衡就是指采取結(jié)構(gòu)措施部分或全部平衡無(wú)用力，以減輕或消除其不良的影響。 應(yīng)力集中是影響零件疲勞強(qiáng)度的重要因素。因此，若為了提高構(gòu)件的剛度，應(yīng)該盡可能按力流最短路線來(lái)設(shè)計(jì)零件的形狀，減少承載區(qū)域，從而累積變形越小，提高了整個(gè)構(gòu)件的剛度，使材料得到充分利用。表示這個(gè)力的流動(dòng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考察中起著重要的作用。按等強(qiáng)度原理設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，材料可以得到充分的利用，從而減輕了重量、降低成本。 例如，若只靠螺栓預(yù)緊產(chǎn)生的摩擦力來(lái)承受橫向載荷時(shí)，會(huì)使螺栓的尺寸過(guò)大，可增加抗剪元件，如銷、套筒和鍵等，以分擔(dān)橫向載荷來(lái)解決這一問(wèn)題。每個(gè)分功能都要有確定的結(jié)構(gòu)承擔(dān)，各部分結(jié)構(gòu)之間應(yīng)具有合理、協(xié)調(diào)的聯(lián)系，以達(dá)到總功能的實(shí)現(xiàn)。 (1)明確功能 : 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是要根據(jù)其在機(jī)器中的功能和與其他零部件相互的連接關(guān)系，確定參數(shù)尺寸和結(jié)構(gòu)形狀。 由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤或不合理，可能造成零部件不應(yīng)有的失效，使機(jī)器達(dá)不到設(shè)計(jì)精度的要求，給裝配和維修帶來(lái)極大的不方便。而更具有潛力、更有成效的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)建立在由工藝、材料、聯(lián)接方式、形狀、順序、方位、數(shù)量、尺寸等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?cè)鶚?gòu)成的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解空間的基礎(chǔ)上。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得到一個(gè)可行的結(jié)構(gòu)方案一般并不很難。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。 （ 4）避免厚薄懸殊的截面，厚薄懸殊的截面在淬火冷卻時(shí)易變形，開(kāi)裂的傾向較大。 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。 如：鋼材受拉和受壓時(shí)的力學(xué)特性基本相同，因此鋼梁結(jié)構(gòu)多為對(duì)稱結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，若某零件直接相關(guān)零件愈多，其結(jié)構(gòu)就愈復(fù)雜；零件的間接相關(guān)零件愈多，其精度要求愈高。運(yùn)動(dòng)相關(guān)是指一零件的運(yùn)動(dòng)軌跡與另一零件有關(guān)，如車床刀架的運(yùn)動(dòng)軌跡必須平行于于主軸的中心線，這是靠床身導(dǎo)軌和主軸軸線相平行來(lái)保證的，所以，主軸與導(dǎo)軌之間位置相關(guān)；而刀架與主軸之間為運(yùn)動(dòng)相關(guān)。凡兩零件有直接裝配關(guān)系的，成為直接相關(guān)。通過(guò)對(duì)功能表面的變異設(shè)計(jì)，可以得到為實(shí)現(xiàn)同一技術(shù)功能的多種結(jié)構(gòu)方案。零部件的幾何形狀由它的表面所構(gòu)成，一個(gè)零件通常有多個(gè)表面，在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸，把這一部分表面稱為功能表面。 機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)有： （ 1）它是集思考、繪圖、計(jì)算（有時(shí)進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)）于一體的設(shè)計(jì)過(guò)程，是機(jī)械設(shè)計(jì)中涉及的問(wèn)題最多、最具體、工作量最大的工作階段，在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，平均約 80%的時(shí)間用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的成敗起著舉足輕重的作用。接著又發(fā)展到由多臺(tái)臺(tái)式設(shè)備組合使用，各種設(shè)備間的連接由內(nèi)連接轉(zhuǎn)到外連接，從而形成了外插式積木化結(jié)構(gòu)機(jī)柜并得到日益廣泛的應(yīng)用。這種機(jī)箱由于采用了壓鑄工藝，故尺寸精確度高，適用于大批量生產(chǎn)，強(qiáng)度與剛度均較好，且裝配方便。利用型板作為機(jī)箱柜架的側(cè)面（也可為前后面），再用鋁型材橫梁與側(cè)面板連接，就構(gòu)成機(jī)箱框架，如下圖所示。 其缺點(diǎn)是：型材折彎后，圍框與蓋板、面板的配合不易做到緊密吻合，機(jī)箱外形尚不夠美觀；由于采用薄壁型材折彎，其剛度與強(qiáng)度較差，僅適用于輕型設(shè)備。適用于單件多品種生產(chǎn)。 根據(jù)機(jī)箱使用的材料與工藝不同可劃分為： 1）鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)箱 用各種冷軋、熱軋薄鋼板經(jīng)過(guò)剪切、沖壓、彎曲等工藝過(guò)程，最后用焊接、螺釘組裝，制成各式機(jī)箱、機(jī)柜。常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式為立式、琴柜式和組合式。常見(jiàn)結(jié)構(gòu) 分機(jī)箱、機(jī)柜 兩種。制造這種結(jié)構(gòu)形式模具可以采用鑲塊，然后鑲?cè)肽ｓw中。 （ 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。塑料產(chǎn)品側(cè)壁的花紋或文字等是 依靠側(cè)壁斜度保證脫模 的。 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）所示，孔改為槽狀，便于拔模。如圖（ b）、 (c)所示，孔邊緣設(shè)計(jì)凸臺(tái)，以增加強(qiáng)度。 塑料產(chǎn)品的底部支承面凸臺(tái)結(jié)構(gòu)如下圖所示。 ④使多數(shù)加強(qiáng)筋的方向與型腔塑料的流向一致，避免塑料流向的干擾而損害產(chǎn)品的質(zhì)量。 ） 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。 ②加強(qiáng)筋的高度不宜過(guò)高，否則會(huì)使筋部受力破壞，降低自身剛性。若為了在開(kāi)模后讓產(chǎn)品留在凸模上，則有意將凸模斜度減小，而將凹模斜度放大，反之亦然。 熱固性塑料較熱塑性塑料收縮小些，脫模斜度也相應(yīng)小些。 型芯長(zhǎng)度及型腔越大，斜度適當(dāng)縮小，通常取 176。 .內(nèi)表面的脫模斜度大于外表面的脫模斜度。 塑料產(chǎn)品的 內(nèi)表面、外表面 沿脫模方向均應(yīng)有脫模斜度，所取數(shù)值按經(jīng)驗(yàn)確定，必須限制在制造公差范圍內(nèi)。 熱固性塑料產(chǎn)品的厚度一般在 16mm之間，最大不得超過(guò) 13mm.在保證成型和使用條件下，應(yīng)力求采用 均勻和最小 的壁厚，以得到快速、完全的固化。 壁厚過(guò)大，不僅浪費(fèi)原料，增加塑料制品的成本，而且增加成型時(shí)間和冷卻時(shí)間，處長(zhǎng)模塑周期，降低生產(chǎn)率，還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷；壁厚過(guò)小，成型時(shí)流動(dòng)阻力大，對(duì)大型復(fù)雜塑料產(chǎn)品就難以充滿型腔，而且不能保證塑料產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度。但壁厚的大小對(duì)塑料成型影響很大，所以合理地選擇塑料件壁厚是很重要的。 緊固的凸耳或臺(tái)階應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受緊固時(shí)的作用力，應(yīng)避免臺(tái)階的突然過(guò)渡和尺寸過(guò)小，如圖所示。 多數(shù)情況下， 帶側(cè)凹的塑料件不宜采用強(qiáng)行脫模 ，以免損壞塑料件。 塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的幾何形狀包括： 形狀、壁厚、加強(qiáng)筋、支承面、脫面斜度、圓角、孔、標(biāo)志與花紋 等。拉深件的精度包括拉深件內(nèi)形或外形的直徑尺寸公差、高度尺寸公差等，其精度等級(jí)要求不宜過(guò)高。內(nèi)部圓角半徑為壁厚的 35倍。其他形狀的拉深件，應(yīng)盡最避免輪廓的急劇變化，否則，變形不均勻，拉深困難。 ③沖孔時(shí)，因受凸模強(qiáng)度限制，孔的尺寸不宜過(guò)小。 ① 沖裁件的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，最好是規(guī)則的幾何形狀或由規(guī)則的幾何形狀所組成。一般情況下，對(duì)沖裁件結(jié)構(gòu)影響最大的是精度要求和幾何形狀及尺寸。 ⑥邊緣部分有缺口的彎曲件，彎曲時(shí)必須于缺口處留連接帶，將缺口連住，待彎曲成形后，再將連接帶切除?？稍趶澢埃趶澢幭葔翰?，再?gòu)澢鐖D所示。 ②彎曲件的圓角半徑應(yīng)大于板料許可的最小彎曲半徑。下面對(duì)彎曲件的結(jié)構(gòu)提出一些設(shè)計(jì)要求。