机械结构设计.ppt

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1、机械结构设计吴汝杨☆机械结构设计是做什么的？机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，是综合技术的具体化。¤以问题作为探究的动力，以探究的态度追索和体验知识和技能。（教学思想及方法）机械结构设计有没有技巧？◆机械结构方案设计有技巧进行结构设计有两个重要步骤:一是结构方案设计,即为了实现某一原理方案可以采用多种结构方案;二是由这些方案中选定最优方案一、利用形态变换的方法制定结构方案靠变换机构结构本身形态——形状、位置、数目、尺寸,可以得到不同的结构

2、方案1.形状变换改变零件的形状,特别是改变零件工作表面的形状而得到不同的结构形式图1-18为一用四个滚珠支承的工作台(图中只表示出两个)。当工作台处于中间位置时,两个滚珠1、2因工作台本身重量而有一定的弹性变形(图1-18a)。工作台移动到最左端位置时,滚珠1受力增大,变形也增大,滚珠2受力减小,变形也减小,因此工作台有一转角θ。(图1-18b)。¤以书为例，教学中培养读书习惯当工作台向右移动到最右端位置时,工作台发生与图b方向相反的倾斜(图1-18c)。滚珠的变形使工作台发生转动,影响了它的精度。如果采用形状变换,把滚珠改为滚柱,则由于滚柱的刚度比

3、滚珠大,转角θ可减小到允许范围以内。2.位置变换3.数目变换4.尺寸变换即改变零件或表面的尺寸,使之增大或减小而产生形态变化。如改变齿轮的模数或钢绳的直径。二、由机械结构中的相互关系变换而制定结构方案各种零件之间的关系可以基本上归纳为几种？三种。静与静；静与动；动与动。1.运动形式的变换；2.结合方式的变换；3.锁合的变换；4.物理原理的变换举例（¤具体化是本课程的难点和重点，是教学内容与方法的共同要求）小结：上述各种变换不但可以用于零部件结构设计,而且可以用于机器的整体方案设计。总结归纳自己所见到的机械结构,并经常补充,则在结构方案设计时,可以有比

4、较灵活而开扩的思路，并能磨砺创新能力和技巧，让自己学会思考。¤因此，本次课是本课程的重点，总揽全局；同时在本专业的课程体系中，分量也不轻。机械零件的自由度分析一一满足运动要求的结构设计准则机械的基本性质之一是有确定运动,为此必须满足运动要求的设计准则。常用的方法是机械零件的自由度分析方法,它与"机械原理"课程中讲的机构自由度有联系,但是有很大的不同。一、机械零件的自由度假设互相接触的零件都是刚体,在它们的接触部位是沿点、线或面接触,两零件之间的作用力沿法线方向,则常见的两零件之间的连接形式及其对自由度的约束如表1-1运动要求转换成自由度思考接触连接对

5、自由度的约束二、自由度分析在支承件设计中的应用三、自由度分析在连接件设计中的应用连接的含义是指把一个零件A与另一个零件B(或基座)固结在一起,使之没有相对运动约束的自由度是零接合面形状常见的有两种四、运用自由度方法设计有综合运动方式的组合结构综合运动方式的组合结构？轴1对于机座有两种自由度有两种自由度的轴光刻机工作台的运动要求要求工作台能沿X、Y两轴移动各约5mm,绕Z轴转动约±3°。要求能微细地调节工作台的位置。容易想到的方案单层导轨实现三维运动机械零件的各种连接方式及其自由度表1-3机械零件的各种连接方式及其自由度小结如果设计师能按表1-3的分析

6、,总结归纳自己所见到的机械结构,并经常补充,则在结构方案设计时,可以有比较灵活而开扩的思路。