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1、,第十二章 结构设计的方法和准则,12-1 结构设计的工作步骤和要求,12-3 结构设计的基本准则,12-2 结构设计的基本要求和方法,第十二章 结构设计的方法和准则,12-2 结构设计的基本要求和方法,结构设计的目标：,实现功能,结构设计的基本要求：,功能明确,保证质量,降低成本,结构简单,工作安全,结构设计的基本方法：,形态变换法,第十二章 结构设计的方法和准则,2、结构简单,形状简单,连接关系简便；,零件数目少；,3、安全可靠,每一功能须有确定的结构来实现,1、功能明确,例如：实现齿轮轴向定位和径向定心的功能,采用锥形轴头,采用圆柱形轴头和轴肩,毂孔小了,轴肩不起作用,毂孔大了,轴向能定
2、位,定心不准确,柱面定心,轴肩定位,功能明确,机床保护罩,螺钉连接,一、基本要求：,直接,间接,提示性三种安全技术途径,带护边联轴器,第十二章 结构设计的方法和准则,2、位置变换,3、数量变换,改变功能面的形状得到新的结构,1、形状变换,轴毂连接的形态变换,二、基本方法,改变零件之间功能面的相对位置,改变零件或功能面的数量,4、尺寸变换,改变零件的主要尺寸, 形态变换法,如：平带改V带，渐开线齿面改圆弧齿面,第十二章 结构设计的方法和准则,12-3 结构设计的基本准则,一、满足功能要求,二、考虑造型,三、考虑加工工艺性,四、考虑装配,五、满足强度要求,六、自助,七、利于回用,八、其他准则,第十
3、二章 结构设计的方法和准则,一、满足功能要求,功能合理分配, 功能分解,压轴力,轴承3,轴承座1,螺栓2,箱体,转矩,螺栓,法兰盘4,花键5,轴,功能集中,将多个功能集中于一个零件或部件,11个零件组装,整体铸造,集成螺钉,分流式齿轮传动,包装机支架,卸载带轮,支承结构,第十二章 结构设计的方法和准则,二、考虑造型,比例协调,色彩搭配,形状统一,第十二章 结构设计的方法和准则,三、考虑加工工艺性,1、铸件的结构工艺性,减少分型面,避免凸起和凹陷,少用或不用型芯,避免不必要的曲面,加工方便、材料损耗少、成本低,第十二章 结构设计的方法和准则,规定拔模斜度 便于起模,避免妨碍起模 的凸凹结构,壁厚
4、应均匀 避免两连接壁成锐角,第十二章 结构设计的方法和准则,2、锻件的结构工艺性,自由锻：,模 锻：,将加热坯料放在砧块上锻打,锻件形状应简单、对称、平直,将加热坯料放在上、下锻模型腔内施压,分模面应为水平面、形状简单、拔模斜度、过渡圆角,自由锻齿轮,圆柱面车削而成,模锻齿轮,有拔模斜度,模锻适合于大批量生产；,自由锻适合于单件小批量,第十二章 结构设计的方法和准则,3、机加工件的结构工艺性,减少加工面,退刀槽与 砂轮越程槽,加工时便于装夹,一次加工完成,第十二章 结构设计的方法和准则,一次装夹完成加工,锥度、圆角、孔径等相同，减少刀具调整次数,斜孔采用凸台和出刀底面，防止钻头引偏,第十二章
5、结构设计的方法和准则,四、考虑装配,1、合理划分装配单元,减速器,高速轴系,中间轴系,低速轴系,准确 定位,避免 过定位,防止 错误 安装,对中榫,2、使零部件正确安装,箱盖,箱座,第十二章 结构设计的方法和准则,3、便于装拆,足够的装配空间,足够的扳手空间,避免过长配合面,便于拆卸轴承,使装配简化,第十二章 结构设计的方法和准则,五、满足强度要求,1、等强度结构,2、改善受力状况,费材,齿轮布置在远离转矩输入端，使载荷分布均匀,强度差,等强度,减小悬臂长度,3、减小应力集中,4、使载荷平衡,第十二章 结构设计的方法和准则,六、自助,自加强, 零部件拆卸简便,工作压力 p 升高，密封效果加强,自保护,过载时离合器分离,七、有利于回用, 可用零部件便于整修, 材料容易分离,节约资源、保护环境,无级变速器,使零件间相互支持,起到自加强、自保护作用,包括零部件回用和材料回用,第十二章 结构设计的方法和准则,八、其他设计准则,1、有利于标准化的设计准则,尽量采用标准件；,非标准件的结构尺寸标准化。,2、考虑热膨胀的设计准则,3、考虑腐蚀的设计准则,消除热膨胀产生的不利影响,一端固定、一端游动,
