1、机械 结 构 设计创 新l 结 构 设计 ：指零件的 结 构形状及零件 间 的 联 接关系的 设计 。是机械 设计 的主要 组 成部分，是涉及 问题最多、最具体、工作量最大的工作 阶 段。据 统计 ，在整个机械 设计过 程中，平均 约 80%的 时间 用于 结 构设计 。 l 结 构 设计 需要考 虑 的因素：材料的力学性能，零部件的功能，工作条件，加工工 艺 ，装配，使用，成本，安全， 环 保等。 l 结 构 设计 的特点是： 实 践性、 细节 性、多 样 性与 创造性 l 工程知 识 是从事 结 构 设计 的前提，巧妙构型与 组 合是 结 构 设计创 造性 设计 的核心。机械 结 构 设计
2、创 新l 零件的功能分析l 结 构的功能 组 合l 功能移植l 结 构元素的 变 异与演化l 材料特性利用l 加工工 艺结 构构型l 联 接 结 构的 简 化l 宜人 结 构零件的功能分析l 零件在机械中各自承担一定的功能， 结 构 设计时 需要根据每种零件的功能构造它 们 的形状。 每个零件将把功能分解，零件的每个部分会起着不同的作用。 在 进 行零件 创 新 设计时 ，要弄清楚零件的和功能本 质 ，再根据具体情况 进 行 结 构 设计 。螺 钉 的功能分析头 部：装拆作用 尾部： 导 向作用杆身：受力作用结 构的功能 组 合l 功能 组 合是指一个零件可以 实现 多种功能，这样 可以使机械
3、系 统趋 于 简单 化。 功能 组 合一般是在零件原有的基 础 上增加新的功能。 l 自 钻 自攻螺 钉的尾部齿轮变 形 补偿轴 的 变 形l 受力小处齿轮刚度大，受力大处齿轮刚度小功能移植l 指相同或相似的 结 构可以 实现 不同的功能。可以通 过联 想、 类 比、移植等 创 新技法 获 得新功能。 l 如通 过齿轮 的 啮 合，可以 产 生 齿 式 联轴 器 l 螺栓的摩擦防松，可以移植 产 生出星 盘联 接、容差 环联 接、 压 套 联 接。 l 液 压传动 本来是用于 动 力 传动 ，若将液 压产生的 动 力用于 变 形就可以移植到 联 接功能上来。功能移植 实 例结 构元素的 变 异
4、与演化l 结 构元素主要是指 结 构的形状、数量、位置、 联 接等要素。 经过变 异的 结 构元素可适 应 不同的工作要求，或比原的 结 构具有更良好而完善的功能。 l 轴毂联 接的主要 结 构是 键联 接， 单 健有方 键 、半 圆键 ，主要靠 键 的 侧 面来工作。当 传递 的 转 矩 较 大 时，可以采用双 键联 接。如果 转 矩再大，就要采作花键联 接，按照工作要求的不同，花 键 又有矩形花 键、三角形花 键 、梯形花 键 。 l 离合器根据不同的要求也有不同的形式。材料特性利用l 结 构形状要有利于材料性能的 发挥 。如 铸铁的抗 压 强 度比抗拉 强 度高，因此 铸铁 就要 设计 成承受抗 压 状 态 ，以充分 发挥 其 优势 。 l 陶瓷材料承受局部集中 载 荷的能力差，在与金属件的 连 接中， 应 避免其弱点。 l 塑料是常用的加工材料之一， 质 量 轻 ，成本低，能制成很复 杂 的形状，但 强 度、 刚 度低，易老化。
