1、第六章 机械结构设计(总体结构设计和零部件的结构设计) 6-1结构件的功用和基本类型 6-2结构方案设计的基本原则和原理 6-3结构设计中的强度和刚度问题 6-4支承件的结构设计 6-5结构设计中的工艺问题 6-6材料选择结构设计的任务:在功能原理方案设计和总体设计的基础上,确定机械装置的具体结构与参数、装配关系,确定所有零件的材料、热处理方式、形状,达到功能实现的可能性和可靠性。 6-1结构件的功用和基本类型 一、结构件的功用1承受载荷:普通车床2传递运动和动力:牛头刨床3成形 :工艺过程中,通过工作头的形状、运动方式和作用场,完成对对象物的成形。如刀具、模具等。4其它功用 :如起容器作用的
2、油箱、起引导作用的导轨等。二、结构件的分类为了设计、制造和管理上的方便,通常将其分为盖盘、轴套、支架、杆件、壳体、箱体和支承件等从毛坯工艺角度分:铸造件、焊接件、锻造件、铆接或粘结件等 三、零件的相关1定义 :每个零件都与一个或几个零件有装配关系或相互位置关系,可以称这种关系为相关,称有这种关系的两个零件互为相关零件。2分类直接相关:两零件有直接装配关系间接相关:没有直接装配关系,如两轴平行关系是靠轴与轴承之间、轴承与箱体之间的直接关系组合实现的。 实线:直接相关虚线:间接相关间接相关又分为两大类:1)位置相关:两零件在相互位置上有要求2)运动相关:一零件的运动轨迹与另一零件有关 如车床中:主
3、轴与导轨之间为位置相关,刀架与主轴之间为运动相关四、零件的结构要素(构成零件形体的表面)1、进行结构设计,直接相关部位必须同时考虑2、考虑满足间接相关条件3、直接相关越多,结构越复杂;间接相关越多,精度要求就越高。4、工作部分和安装部分 6-2结构方案设计的基本原则和原理一、结构方案设计的基本原则1明确:对产品设计中所应考虑的问题都应在结构方案中获得明确的体现。1)功能明确原则2)工作原理明确3)使用工况及承载状态明确。4)其它2简单3安全可靠(直接安全技术、间接安全技术、提示性安全技术)二、结构方案设计原理1等强度原理1)材料可以得到充分的利用,减轻重量、降低成本2)可通过结构措施来降低高应力区的应力或提高低应力区的应力等强度梁优点:1.零件截面尺寸的变化应与其内应力变化相适应,使各截面的强度相等。2.按等强度原理设计的结构,材料可以得到充分的利用,从而减轻了重量、降低成本。如悬臂支架、阶梯轴的设计等。