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1、一、一、结构设计的基本原则结构设计的基本原则第三篇第三篇 机械零部件的结构设计机械零部件的结构设计结构设计的目标：结构设计的目标：保证功能保证功能结构设计的要求：结构设计的要求：明确明确提高质量提高质量降低成本降低成本简单简单安全安全2.2.简单简单零件形状尽可能简单零件形状尽可能简单零件间联接关系简便零件间联接关系简便零件数目尽量少零件数目尽量少3.3.安全可靠安全可靠每一功能须有确定的结构来实现每一功能须有确定的结构来实现1.1.功能明确功能明确例如：实现定位和定心的功能例如：实现定位和定心的功能采用锥形轴颈采用锥形轴颈采用圆柱形轴颈和轴肩采用圆柱形轴颈和轴肩毂孔较小毂孔较小轴肩不起作用轴
2、肩不起作用毂孔较大毂孔较大轴向能定位轴向能定位定心不准确定心不准确柱面定心柱面定心轴肩定位轴肩定位二、结构设计的准则二、结构设计的准则1.1.满足功能要求满足功能要求功能合理分配功能合理分配12345以卸载带轮为例以卸载带轮为例压轴力压轴力轴承轴承3轴承座轴承座1螺栓螺栓2箱体箱体转矩转矩螺栓螺栓法兰盘法兰盘4花键花键5轴轴功能集中功能集中以包装机支架为例以包装机支架为例11个零件组装个零件组装整体铸造整体铸造2.2.产品造型产品造型比例比例色彩色彩形状形状3.3.加工工艺加工工艺(1)铸件结构工艺性铸件结构工艺性减少分型面减少分型面避免凸起和凹陷避免凸起和凹陷少用或不用型芯少用或不用型芯避免
3、不必要曲面避免不必要曲面规定拔模斜度规定拔模斜度便于起模便于起模分型面分型面避免妨碍起模避免妨碍起模的凸凹结构的凸凹结构壁厚应均匀壁厚应均匀避免两连接壁成锐角避免两连接壁成锐角(2)锻件结构工艺性锻件结构工艺性自由锻：自由锻：模锻：模锻：将加热坯料放在砧块上锻打将加热坯料放在砧块上锻打锻件形状应简单、对称、平直锻件形状应简单、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、过渡圆角分模面应为水平面、形状简单、拔模斜度、过渡圆角(3)机加工件结构工艺性机加工件结构工艺性减少加工面减少加工面退刀槽与退刀槽与砂轮越程槽砂轮越程槽使零件便
4、于装夹使零件便于装夹加工面位于加工面位于同一高度同一高度一次装夹完成加工一次装夹完成加工锥度、圆角、孔径锥度、圆角、孔径等相同，减少刀具等相同，减少刀具安装调整安装调整斜孔采用凸台与斜孔采用凸台与出刀底面，防止出刀底面，防止钻头引偏钻头引偏4.4.装配装配(1)合理划分装配单元合理划分装配单元减速器减速器高速轴系高速轴系中间轴系中间轴系低速轴系低速轴系(2)零部件正确安装零部件正确安装准确准确定位定位避免避免过定位过定位防止防止错误错误安装安装(3)便于装拆便于装拆足够装配空间足够装配空间板手空间板手空间避免过长配合面避免过长配合面便于装拆便于装拆装配简化装配简化5.5.满足强度要求满足强度要
5、求(1)等强度结构等强度结构(2)改善受力状改善受力状况况强度高强度高费材费材齿轮布置在齿轮布置在远离转矩远离转矩输入端输入端强度差强度差等强度等强度减少悬臂减少悬臂长度长度(3)减少应力集中减少应力集中(4)使载荷平衡使载荷平衡过渡圆角过渡圆角卸载槽卸载槽合理选择轮齿旋向合理选择轮齿旋向减少轴承轴向力减少轴承轴向力6.6.自助自助(1)自加强自加强牙嵌式离合器牙嵌式离合器(1)零部件拆卸简便零部件拆卸简便工作压力工作压力升高升高密封效果加强密封效果加强(2)自保护自保护转矩加大转矩加大轴向力增大轴向力增大半离合器左移半离合器左移7.7.利于回用利于回用(2)可用零部件便于整修可用零部件便于整
6、修(3)材料容易分离材料容易分离三、箱体类零件结构设计要点三、箱体类零件结构设计要点1.1.应考虑的主要问题应考虑的主要问题(1)满足工作要求满足工作要求保证箱内零件相互位置正确保证箱内零件相互位置正确保持与箱外零部件相互关系准确保持与箱外零部件相互关系准确(2)有足够的承载能力有足够的承载能力主要是刚度、其次为强度、热变形等主要是刚度、其次为强度、热变形等(3)工艺性好工艺性好(4)外形外形结构复杂结构复杂5部分组成部分组成机构简单机构简单2部分组成部分组成下面漏油下面漏油整体式箱体整体式箱体不易漏油不易漏油安装困难安装困难3部分组成部分组成不易漏油不易漏油安装方便安装方便(1)铸造毛坯铸造毛坯2.2.箱体毛坯箱体毛坯灰铸铁、球墨铸铁、铸钢灰铸铁、球墨铸铁、铸钢容易实现复杂形状、吸振好容易实现复杂形状、吸振好(2)焊接毛坯焊接毛坯壁厚壁厚箱壁较薄、无须制作模型箱壁较薄、无须制作模型3.3.箱体结构主要参数箱体结构主要参数加强筋加强筋轴系结构设计改错轴系结构设计改错12345678910