机械结构设计要求

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机械结构设计围绕着实现产品预定功能，提高产品质量和寿命，降低产品成本的目标进行，设计过程中应注意满足以下要求。

01
有利于强度和刚度的提高

结构设计时通过载荷分担、载荷抵消、载荷分布等措施可以改善单个零件的受力大小和受力状况。如用深沟球轴承和推力轴承构成的滚动轴承组合结构，分别用两种轴承承受径向载荷和轴向载荷，从而发挥各自轴承的承载优势。又如安装两个斜齿轮的轴系，通过合理选择齿轮螺旋角的旋向和大小，可使轴向力部分抵消。再如渐开线齿轮的齿面修缘可以使载荷沿齿宽均匀分布。

通过降低零件的最大应力、减小应力集中、合理利用材料性能等措施可以提高零部件的承载能力。如截面积相同的条件下，采用空心轴以提高其抗弯和抗扭性能，减小其最大应力。又如采取提高零件表面质量、增大过渡圆角半径、避免截面形状突然变化等措施均可提高零件的疲劳强度。再如利用材料抗弯、抗拉、抗压特性的差别，尽量以较少的材料获得较大的强度和刚度。


02
充分考虑毛坯选择、加工、装配、维修等工艺性要求

结构设计时应根据零件结构复杂程度和尺寸大小、生产条件、批量大小等选择毛坯类型。常用的毛坯有棒料、管料、板料、铸件、锻件等。对于结构简单、受力较小的零件常用棒料、管料或板料。箱体一般采用铸件或焊件。尺寸较大而形状比较复杂的箱体常选用铸件；形状简单、生产批量小的箱体宜选用焊接件。受力较大的传动零件常选用锻件。

在满足使用要求的前提下，零件结构应尽量简单，外形力求用最易加工的平面、圆柱面或其组合表面来构成，并使加工表面的数量和面积尽可能小。如棒料或管料毛坯尺寸与零件尺寸尽量相近，以减小机械加工量；铸件或锻件中需要机加工的配合表面应与非加工面相区分。铸件、锻件或焊接件的结构设计均应遵循相应的设计规范和要求。

结构设计时应注意采取措施保证零件有准确的工作位置。如通过定位销保证联接零件间正确的安装位置；相互啮合的两个齿轮采用略有差异的齿宽，保证在有装配误差的情况下啮合齿宽不受影响。结构设计时还应尽可能减少配合面数量和配合面长度，减少联接件、轴承等标准件的规格，保证安装或维修时的操作空间。


03
重视结构的宜人化设计

为保证机器安全可靠地工作，充分发挥机器的效率，结构设计中不应忽视人的因素。所谓结构的宜人化设计即是要保证机械结构的布置应使操作方便省力、减少操作者疲劳和错误；减小机器的振动和噪声；改善工作环境温度、湿度和光线照度，使操作者在生理和心理上感到安全舒适。

通常机械结构设计可参考同类型零部件的典型结构采用类比、变异、组合等方式进行。

铸林邀风

感觉现在很少做这种设计了，

譬如朝露

也不知这是哪个老师教的，貌似很多人都认为很有道理。可这些条条款款中，一个最基本的前提为何被忽视了呢？你不应该先实现动作，再谈啥提高强度，考虑啥毛坯选择、加工、装配、维修等工艺性要求，重视结构的宜人化设计？合着实现动作很容易，还是因为是抄数，可以忽略？

张慧军zhj

为啥不直接用气缸了？比加工这么多零件便宜多了。

user_011

张慧军zhj 发表于 2023-3-24 17:19
为啥不直接用气缸了？比加工这么多零件便宜多了。

他是没经过社会的毒打，肯定理想化了，这玩意设计出来也就教教学生娱乐下，实际上毛用没有

a374658442

为了实现两个夹爪动作，加工那么多零件，领导要骂死！你这个机构主要卖点就是能同步夹紧，就算为了同步夹紧也有很多比这个简单的机构吧！

Aleksander

每天进步一点点