簡單的機械結構有哪些作用是什麼意思

『壹』 簡單機械有哪些作用

簡單機械是人類在生產勞動實踐中創造的一些簡單生產工具發展演變而來的。它除了包括課本中介紹的杠桿、輪軸、滑輪外，還包括斜面、劈、螺旋等。
起初人們應用簡單機械，主要是為了獲得機械利益，即在機械的幫助下用小的力來獲得大的力。如果把施於機械上的驅動力稱為輸入力，把從機械獲得的有用力稱為輸出力，則機械利益定義為輸出力與輸入力的比值。使用簡單機械，除了改變力的大小，有時是為了改變作用力的方向或作用點的位置，有時則是為了增大位移。
簡單機械工作時處於靜止或低速運動狀態，分析其工作原理時，可以應用力和力矩的平衡條件來求出輸入力和輸出力的關系式。此關系中包含有簡單機械的幾何參數，例如，杠桿支點到力的作用點的距離；滑輪半徑；劈的楔角和斜面的傾角等。如根據這種關系式來改變簡單機械的幾何參數，就可以使小的（或大的）輸入力與大的（或小的）輸出力相平衡。
當簡單機械工作時，可將它的運動分為平動和轉動，對這兩種不同形式的運動可用不同的方法來計算力所做的功。平動時用力的大小與力的作用點沿力作用線的方向所移動的距離的乘積來計算；轉動時用力矩的大小與繞轉軸所轉動的轉角的乘積來計算。在一般情況下，輸入力做正功，輸出力做負功。如果不考慮摩擦所消耗的功，當簡單機械處於平衡狀態時輸入功與輸出功的代數和為零，或輸入功與輸出功的大小相等。這說明簡單機械雖可省力但不能省功。輸入力小，其作用點移動距離大；輸出力大，其作用點移動距離小。這就是機械功的原理。
簡單機械雖然古老，但它在現代各種機械和儀器中仍然被廣泛採用。許多復雜的機器都是由不同形式的簡單機械組合而成的，因此可以說簡單機械是現代機械的基礎之一

『貳』 自行車的部位運用了哪些簡單機械,用途是什麼

自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個部件中，其基本部件缺一不可。其中，車架是自行車的骨架，它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點，大致可將其分為導向系統、驅動系統、制動系統：

1、導向系統：由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向並保持車身平衡。

2、驅動（傳動或行走）系統：由腳蹬、中軸、鏈輪、曲柄、鏈條、飛輪、後軸、後輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄，鏈輪、鏈條、飛輪、後軸等部件傳動的，從而使自行車不斷前進。

3、制動系統：它由車閘部件組成、乘騎者可以隨時操縱車閘，使行駛的自行車減速、停使、確保行車安全。

此外，為了安全和美觀，以及從實用出發，還裝配了車燈，支架等部件。

下面來具體介紹一些與力學知識有關的自行車部件：

1、車架部件是構成自行車的基本結構體，也是自行車的骨架和主體，其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。

車架部件的結構形式有很多，但總體可以分為兩大類：即男式車架和女式車架。

車架一般採用普通碳素銅管經過焊接、組合而成。為了減輕管重量，提高強度，較高檔的自行車採用低合金鋼管製造。為了減少快速行駛的阻力，有的自行車還採用流線型的鋼管。

由於自行車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的，車架便成為承受自行車在行駛中所產生的沖擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體，車架部件製造精度的優劣，將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。一般輻條是等徑的，為了減輕重力，也有製成兩端大、中間小的變徑輻條，還有為了減少空氣阻力將輻條製成扁流線型

2、外胎：分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬，能全部裹住內胎，著地面積比較大，能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕，著地面積小適宜在平坦的道路上行駛，具有阻力小，行駛輕快等優點。

外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地自行車的外胎寬度特別寬，花紋較深也是適應越野山地用。

3、腳蹬部件：腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上，是一個將平動力轉化為轉動力的裝置，自行車騎行時，腳踏力首先傳遞給腳蹬部件，，然後由腳蹬軸轉動曲柄，中軸，鏈條飛輪，使後輪轉動，從而使自行車前進。因此腳蹬部件的結構和規格是否合適，將直接影響騎車人的放腳位置是否合適，自行車的驅動能否順利進行。

腳踏：可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什麼款式的腳踏都必須有腳踏面，必須安全可靠，具有一定的防滑性能，可以選用橡膠、塑料或金屬材料製造。腳踏必須轉動靈活。

4、前叉部件：前叉部件在自行車結構中處於前方部位，它的上端與車把部件相連，車架部件與前管配合，下端與前軸部件配合，組成自行車的導向系統。

轉動車把和前叉，可以使前輪改變方向，起到了自行車的導向作用。此外，還可以起到控制自行車行駛的作用。

前叉部件的受力情況屬懸臂梁性質，故前叉部件必須具有足夠的強度等性質。

5、鏈條：鏈條又稱車鏈、滾子鏈，安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和後輪上，帶動自行車前進。

鏈輪：用高強度鋼材製成，保證其達到需要的拉力。

6、飛輪：飛輪以內螺紋旋擰固定在後軸的右端，與鏈輪保持同一平面，並通過鏈條與鏈輪相連接，構成自行車的驅動系統。從結構上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。

單級飛輪又稱為單鏈輪片飛輪，主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋幾鋼球等零件組成。

其單級飛輪工作原理：當向前踏動腳踏是，鏈條帶動飛輪向前轉動，這時飛輪內齒和千斤相含，飛輪的轉動力通過千斤傳到芯子，芯子帶動後軸和後輪轉動，自行車就前進了。

當停止踏動腳踏板時，鏈條和外套都不旋轉，但後輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動，這時飛輪內齒產生相對滑動，由此將芯子壓縮到芯子的槽口內，千斤又壓縮了千斤簧。當千斤齒頂滑到飛輪內齒頂端時，千斤簧被壓縮得最多，再稍微向前滑一點，千斤被千斤簧彈到齒根上，發出「嗒嗒」的聲響。芯子轉動加快，千斤也很快在各個飛輪內齒上滑動，發出「嗒嗒」的聲音。當反向踏動腳踏時，外套反向轉動，會加速千斤的滑動，使「嗒嗒」聲響得更急促。多級飛輪是自行車變速裝置中的一個重要部件。

多級飛輪是在單級飛輪的基礎上，增加幾片飛輪片，與中軸上的鏈輪結合，組成各種不同的傳遞比，從而改變了自行車的速度。

『叄』 測控儀器設計中各種機械機構所起的作用是什麼

機械結構設計的任務是在總體設計的基礎上，根據所確定的原理方案，確定並繪出具體的結構圖，以體現所要求的功能。是將抽象的工作原理具體化為某類構件或零部件，具體內容為在確定結構件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面狀況的同時，還須考慮其加工工藝、強度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關系等問題。所以，結構設計的直接產物雖是技術圖紙，但結構設計工作不是簡單的機械制圖，圖紙只是表達設計方案的語言，綜合技術的具體化是結構設計的基本內容。

5.1.2機械結構設計特點
機械結構設計的主要特點有：（1）它是集思考、繪圖、計算（有時進行必要的實驗）於一體的設計過程，是機械設計中涉及的問題最多、最具體、工作量最大的工作階段，在整個機械設計過程中，平均約80%的時間用於結構設計，對機械設計的成敗起著舉足輕重的作用。（2）機械結構設計問題的多解性，即滿足同一設計要求的機械結構並不是唯一的。（3）機械結構設計階段是一個很活躍的設計環節，常常需反復交叉的進行。為此，在進行機械結構設計時，必須了解從機器的整體出發對機械結構的基本要求

5.2機械結構件的結構要素和設計方法

5.2.1結構件的幾何要素

機械結構的功能主要是靠機械零部件的幾何形狀及各個零部件之間的相對位置關系實現的。零部件的幾何形狀由乎中答它的表面所構成，一個零件通常有多個表面，在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸，把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯結部分稱為聯接表面。

零件的功能表面是決定機械功能的重要因素，功能表面的設計是零部件結構設計的核心問題。描述功能表面的主要幾何參數有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數量、位置、順序等。通過對功能表面的變異設計，可以得到為實現同一技術功能的多種結構方案。

5.2.2結構件之間的聯接

在機器或機械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在結構設計中除了研究零件本身的功能和其它特徵外，還必須培廳研究零件之間的相互關系。

零件的相關分為直接相關和間接相關兩類。凡兩零件有直接裝配關系的，成為直接相關。沒有直接裝配關系的相關成為間接相關。間接相關又分為位置相關和運動相關兩類。位置相關是指兩零件在相互位置上有要求，如減速器中兩相鄰的傳動軸，其中心距必須保證一定的精度，兩軸線必須平行，以Vこ萋值惱?D齪稀T碩?喙厥侵敢渙慵?腦碩?旒S肓硪渙慵?泄兀?緋盪駁都艿腦碩?旒1匭肫叫杏謨謚髦岬鬧行南擼?饈強看采淼脊旌橢髦嶂嵯呦嗥叫欣幢Vさ模??裕?髦嵊氳脊熘?湮恢孟喙兀歡?都苡脛髦嶂?湮?碩?喙亍?BR>
多數零件都有兩個或更多的直接相關零件，故每個零件大都具有兩個或多個部位在結構上與其它零件有關。在進行結構設計時，兩零件直接相關部位必須同時考慮，以便合理地選擇材料的熱處理方式、形狀、尺寸、精度及表面質量等。同時還必須考慮滿足間接相關條件，如進行尺寸鏈和精度計算等。一般來說，若某零件直接相關零件愈多，其結構就愈復雜；零件的間接相關零件愈多，其精度要求愈高。例如，軸轂聯接歲慧見圖5.1。

5.2.3結構設計據結構件的材料及熱處理不同應注意的問題

機械設計中可以選擇的材料眾多，不同的材料具有不同的性質，不同的材料對應不同的加工工藝，結構設計中既要根據功能要求合理地選擇適當的材料，又要根據材料的種類確定適當的加工工藝，並根據加工工藝的要求確定適當的結構，只有通過適當的結構設計才能使所選擇的材料最充分的發揮優勢。

設計者要做到正確地選擇材料就必須充分地了解所選材料的力學性能、加工性能、使用成本等信息。結構設計中應根據所選材料的特性及其所對應的加工工藝而遵循不同的設計原則。

如：鋼材受拉和受壓時的力學特性基本相同，因此鋼梁結構多為對稱結構。鑄鐵材料的抗壓強度遠大於抗拉強度，因此承受彎矩的鑄鐵結構截面多為非對稱形狀，以使承載時最大壓應力大於最大拉應力，圖示5.2為兩種鑄鐵支架比較。鋼結構設計中通常通過加大截面尺寸的方法增大結構的強度和剛度，但是鑄造結構中如果壁厚過大則很難保證鑄造質量，所以鑄造結構通常通過加筋板和隔板的方法加強結構的剛度和強度。塑料材料由於剛度差，鑄造後的冷卻不均勻造成的內應力極易引起結構的翹曲，所以塑料結構的筋板與壁厚相近並均勻對稱。

對於需要熱處理加工的零件，在進行結構設計時的要求有如下幾點：（1）零件的幾何形狀應力求簡單、對稱，理想的形狀為球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的變化必須平緩，避免突變。如果相鄰部分的變化過大，大小截面冷卻不均，必然形成內應力。（3）避免銳邊尖角結構，為了防止銳邊尖角處熔化或過熱，一般在槽或孔的邊緣上切出2～3mm的倒角。（4）避免厚薄懸殊的截面，厚薄懸殊的截面在淬火冷卻時易變形，開裂的傾向較大。

5.3.1機械結構設計的基本要求

機械產品應用於各行各業，結構設計的內容和要求也是千差萬別，但都有相同的共性部分。下面就機械結構設計的三個不同層次來說明對結構設計的要求。

1.功能設計 滿足主要機械功能要求，在技術上的具體化。如工作原理的實現、工作的可靠性、工藝、材料和裝配等方面。

2．質量設計 兼顧各種要求和限制，提高產品的質量和性能價格比，它是現代工程設計的特徵。具體為操作、美觀、成本、安全、環保等眾多其它要求和限制。在現代設計中，質量設計相當重要，往往決定產品的競爭力。那種只滿足主要技術功能要求的機械設計時代已經過去，統籌兼顧各種要求，提高產品的質量，是現代機械設計的關鍵所在。與考慮工作原理相比，兼顧各種要求似乎只是設計細節上的問題，然而細節的總和是質量，產品質量問題不僅是工藝和材料的問題，提高質量應始於設計。

3．優化設計和創新設計 用結構設計變元等方法系統地構造優化設計空間，用創造性設計思維方法和其它科學方法進行優選和創新。

對產品質量的提高永無止境，市場的競爭日趨激烈，需求向個性化方向發展。因此，優化設計和創新設計在現代機械設計中的作用越來越重要，它們將是未來技術產品開發的競爭焦點。

結構設計中得到一個可行的結構方案一般並不很難。機械設計的任務是在眾多的可行性方案中尋求較好的或是最好的方案。結構優化設計的前提是要能構造出大量可供優選的可能性方案，即構造出大量的優化求解空間，這也是結構設計最具創造性的地方。結構優化設計目前基本仍局限在用數理模型描述的那類問題上。而更具有潛力、更有成效的結構優化設計應建立在由工藝、材料、聯接方式、形狀、順序、方位、數量、尺寸等結構設計變元所構成的結構設計解空間的基礎上。5.3.2機械結構基本設計准則
機械設計的最終結果是以一定的結構形式表現出來的，按所設計的結構進行加工、裝配，製造成最終的產品。所以，機械結構設計應滿足作為產品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工藝性、經濟性和外觀造型等方面的要求。此外，還應改善零件的受力，提高強度、剛度、精度和壽命。因此，機械結構設計是一項綜合性的技術工作。由於結構設計的錯誤或不合理，可能造成零部件不應有的失效，使機器達不到設計精度的要求，給裝配和維修帶來極大的不方便。機械結構設計過程中應考慮如下的結構設計准則。
1.實現預期功能的設計准則
2.滿足強度要求的設計准則
3.滿足剛度結構的設計准則
4.考慮加工工藝的設計准則
5.考慮裝配的設計准則
6.考慮造型設計的准則
5.3.2機械結構基本設計准則
1. 實現預期功能的設計准則
產品的設計主要目的是為了實現預定的功能要求，因此實現預期功能的設計准則是結構設計首先考慮的問題。要滿足功能要求，必須做到以下幾點。
(1)明確功能: 結構設計是要根據其在機器中的功能和與其他零部件相互的連接關系，確定參數尺寸和結構形狀。零部件主要的功能有承受載荷、傳遞運動和動力，以及保證或保持有關零件或部件之間的相對位置或運動軌跡等。設計的結構應能滿足從機器整體考慮對它的功能要求。
(2)功能合理的分配：產品設計時，根據具體情況，通常有必要將任務進行合理的分配，即將一個功能分解為多個分功能。每個分功能都要有確定的結構承擔，各部分結構之間應具有合理、協調的聯系，以達到總功能的實現。多結構零件承擔同一功能可以減輕零件負擔，延長使用壽命。V型帶截面的結構是任務合理分配的一個例子。纖維繩用來承受拉力；橡膠填充層承受帶彎曲時的拉伸和壓縮；包布層與帶輪輪槽作用，產生傳動所需的摩擦力。例如，若只靠螺栓預緊產生的摩擦力來承受橫向載荷時，會使螺栓的尺寸過大，可增加抗剪元件，如銷、套筒和鍵等，以分擔橫向載荷來解決這一問題。
(3)功能集中：為了簡化機械產品的結構，降低加工成本，便於安裝，在某些情況下，可由一個零件或部件承擔多個功能。功能集中會使零件的形狀更加復雜，但要有度，否則反而影響加工工藝、增加加工成本，設計時應根據具體情況而定。
5.3.2機械結構基本設計准則
2.滿足強度要求的設計准則
(1) 等強度准則
零件截面尺寸的變化應與其內應力變化相適應，使各截面的強度相等。按等強度原理設計的結構，材料可以得到充分的利用，從而減輕了重量、降低成本。如懸臂支架、階梯軸的設計等。見圖5.3。

圖5.3
(2) 合理力流結構
為了直觀地表示力在機械構件中怎樣傳遞的狀態，將力看作猶如水在構件中流動，這些力線匯成力流。表示這個力的流動在結構設計考察中起著重要的作用。
力流在構件中不會中斷，任何一條力線都不會突然消失，必然是從一處傳入，從另一處傳出。力流的另一個特性是它傾向於沿最短的路線傳遞，從而在最短路線附近力流密集，形成高應力區。其它部位力流稀疏，甚至沒有力流通過，從應力角度上講，材料未能充分利用。因此，若為了提高構件的剛度，應該盡可能按力流最短路線來設計零件的形狀，減少承載區域，從而累積變形越小，提高了整個構件的剛度，使材料得到充分利用。
如懸臂布置的小錐齒輪，錐齒輪應盡量靠近軸承以減小懸臂長度，提高軸的彎曲強度。圖5.4例舉幾個典型的實例。
(3) 減小應力集中結構
當力流方向急劇轉折時，力流在轉折處會過於密集，從而引起應力集中，設計中應在結構上採取措施，使力流轉向平緩。應力集中是影響零件疲勞強度的重要因素。結構設計時，應盡量避免或減小應力集中。其方法在相應的章節會作介紹，如增大過度圓角、採用卸載結構等。如圖5.5。
(4) 使載荷平衡結構
在機器工作時，常產生一些無用的力，如慣性力、斜齒輪軸向力等，這些力不但增加了軸和軸襯等零件的負荷，降低其精度和壽命，同時也降低了機器的傳動效率。所謂載荷平衡就是指採取結構措施部分或全部平衡無用力，以減輕或消除其不良的影響。這些結構措施主要採用平衡元件、對稱布置等。
例如，同一軸上的兩個斜齒圓柱齒輪所產生的軸向力，可通過合理選擇輪齒的旋向及螺旋角的大小使軸向力相互抵消，使軸承負載減小。如圖5.6。
5.3.2機械結構基本設計准則
3.滿足結構剛度的設計准則
為保證零件在使用期限內正常地實現其功能，必須使其具有足夠的剛度。
5.3.2機械結構基本設計准則
4.考慮加工工藝的設計准則
機械零部件結構設計的主要目的是：保證功能的實現，使產品達到要求的性能。但是，結構設計的結果對產品零部件的生產成本及質量有著不可低估的影響。因此，在結構設計中應力求使產品有良好的加工工藝性
所謂好的加工工藝指的是零部件的結構易於加工製造，任何一種加工方法都有可能不能製造某些結構的零部件，或生產成本很高，或質量受到影響。因此，對於設計者認識一種加工方法的特點非常重要，以便在設計結構時盡可能的揚長避短。實際中，零部件結構工藝性受到諸多因素的制約，如生產批量的大小會影響坯件的生成方法；生產設備的條件可能會限制工件的尺寸；此外，造型、精度、熱處理、成本等方面都有可能對零部件結構的工藝性有制約作用。因此，結構設計中應充分考慮上述因素對工藝性的影響。
5.3.2機械結構基本設計准則
5.考慮裝配的設計准則
裝配是產品製造過程中的重要工序，零部件的結構對裝配的質量、成本有直接的影響。有關裝配的結構設計准則簡述如下
（1） 合理劃分裝配單元
整機應能分解成若干可單獨裝配的單元（部件或組件），以實現平行且專業化的裝配作業，縮短裝配周期，並且便於逐級技術檢驗和維修。
（2）使零部件得到正確安裝
-保證零件准確的定位。圖5.7所示的兩法蘭盤用普通螺栓連接。圖（a）所示的結構無徑向定位基準，裝配時不能保證兩孔的同軸度；圖（b）以相配的圓柱面作為定位基準，結構合理。
-避免雙重配合。圖5.8(a)中的零件A有兩個端面與零件B配合，由於製造誤差，不能保證零件A的正確位置。圖5.8（b）結構合理。
-防止裝配錯誤。圖5.9所示軸承座用兩個銷釘定位。圖（a）中兩銷釘反向布置，到螺栓的距離相等，裝配時很可能將支座旋轉180°安裝，導致座孔中心線與軸的中心線位置偏差增大。因此，應將兩定位銷布置在同一側，或使兩定位銷到螺栓的距離不等

圖5.9
（2） 使零部件便於裝配和拆卸
結構設計中，應保證有足夠的裝配空間，如扳手空間；避免過長配合以免增加裝配難度，使配合面擦傷，如有些階梯軸的設計；為便於拆卸零件，應給出安放拆卸工具的位置，如軸承的拆卸。如圖5-10。
5.3.2機械結構基本設計准則
6.考慮造型設計的准則
產品的設計不僅要滿足功能要求，而且還應考慮產品造型的美學價值，使之對人產生吸引力。從心理學角度看，人60%的決定取決於第一印象。技術產品的社會屬性是商品，在買方市場的時代，為產品設計一個能吸引顧客的外觀是一個重要的設計要求；同時造型美觀的產品可使操作者減少因精力疲憊而產生的誤操作。
外觀設計包括三個方面：造型、顏色和表面處理。
考慮造型時，應注意下述三個問題：
（1） 尺寸比例協調
在結構設計時，應注意保持外形輪廓各部分尺寸之間均勻協調的比例關系，應有意識地應用"黃金分割法"來確定尺寸，使產品造型更具美感。
（2） 形狀簡單統一
機械產品的外形通常由各種基本的幾何形體（長方體、圓柱體、錐體等）組合而成。結構設計時，應使這些形狀配合適當，基本形狀應在視覺上平衡，接近對稱又不完全對稱的外形易產生傾倒的感覺；盡量減少形狀和位置的變化，避免過分凌亂；改善加工工藝
（3） 色彩、圖案的支持和點綴
在機械產品表面塗漆，除具有防止腐蝕的功能外，還可增強視覺效果。恰當的色彩可使操作者眼睛的疲勞程度降低，並能提高對設備顯示信息的辨別能力。
單色只使用於小構件。大的特別是運動構件如果只用一種顏色就會顯得單調無層次，一個小小的附加色塊會使整個色調活躍起來。在多個顏色並存的情況下，應有一個起主導作用的底色，和底色相對應的顏色叫對比色。但在一個產品上，不同色調的數量不宜太多，太多的色彩會給人一種華而不實的感覺。

舒服的色彩大約位於從淺黃、綠黃到棕的區域。這個趨勢是漸暖，正黃正綠往往顯得不舒服；強烈的灰色調顯得壓抑。對於冷環境應用暖色，如黃、橙黃和紅。對於熱環境用冷色，如淺藍。所有顏色都應
淡化。另外，通過一定的色彩配置可使產品顯得安全、穩固。將形狀變化小的、面積較大的平面配置淺色，而將運動、活躍輪廓的元件配置深色；深色應安置於機械的下部，淺色置於上部。
5.4機械結構設計的工作步驟
不同類型的機械結構設計中各種具體情況的差別很大，沒有必要以某種步驟按部就班的進行。通常是確定完成既定功能零部件的形狀、尺寸和布局。結構設計過程是綜合分析、繪圖、計算三者相結合的過程，其過程大致如下：
1. 理清主次、統籌兼顧：明確待設計結構件的主要任務和限制，將實現其目的的功能分解成幾個功能。然後從實現機器主要功能（指機器中對實現能量或物料轉換起關鍵作用的基本功能）的零部件入手，通常先從實現功能的結構表面開始，考慮與其他相關零件的相互位置、聯結關系，逐漸同其它表面一起連接成一個零件，再將這個零件與其它零件聯結成部件，最終組合成實現主要功能的機器。而後，再確定次要的、補充或支持主要部件的部件，如：密封、潤滑及維護保養等。
2. 繪制草圖：在分析確定結構的同時，粗略估算結構件的主要尺寸並按一定的比例，通過繪制草圖，初定零部件的結構。圖中應表示出零部件的基本形狀，主要尺寸，運動構件的極限位置，空間限制，安裝尺寸等。同時結構設計中要充分注意標准件、常用件和通用件的應用，以減少設計與製造的工作量。
3. 對初定的結構進行綜合分析，確定最後的結構方案：綜合過程是指找出實現功能目的各種可供選擇的結構的所有工作。分析過程則是評價、比較並最終確定結構的工作。可通過改變工作面的大小、方位、數量及構件材料、表面特性、連接方式，系統地產生新方案。另外，綜合分析的思維特點更多的是以直覺方式進行的，即不是以系統的方式進行的。人的感覺和直覺不是無道理的，多年在生活、生產中積累的經驗不自覺地產生了各種各樣的判斷能力，這種感覺和直覺在設計中起著較大的作用。
4. 結構設計的計算與改進：對承載零部件的結構進行載荷分析，必要時計算其承載強度、剛度、耐磨性等內容。並通過完善結構使結構更加合理地承受載荷、提高承載能力及工作精度。同時考慮零部件裝拆、材料、加工工藝的要求，對結構進行改進。在實際的結構設計中，設計者應對設計內容進行想像和模擬，頭腦中要從各種角度考慮問題，想像可能發生的問題，這種假象的深度和廣度對結構設計的質量起著十分重要的作用。
5. 結構設計的完善：按技術、經濟和社會指標不斷完善，尋找所選方案中的缺陷和薄弱環節，對照各種要求和限制，反復改進。考慮零部件的通用化、標准化，減少零部件的品種，降低生產成本。在結構草圖中注出標准件和外購件。重視安全與勞保（即勞動條件：操作、觀察、調整是否方便省力、發生故障時是否易於排查、噪音等），對結構進行完善。
6. 形狀的平衡與美觀：要考慮直觀上看物體是否勻稱、美觀。外觀不均勻時造成材料或機構的浪費。出現慣性力時會失去平衡，很小的外部干擾力作用就可能失穩，抗應力集中和疲勞的性能也弱。
總之，機械結構設計的過程是從內到外、從重要到次要、從局部到總體、從粗略到精細，權衡利弊，反復檢查，逐步改進。
小結
機械結構設計在機械設計中起著舉足輕重的作用。本章主要討論機械結構設計的特點、步驟和思維方式。機器工作原理及裝配的設計要求是確定零部件結構和形狀的主要因素，其次是材料的選擇、製造工藝方面的要求，使之具有良好的工藝性（加工、裝配）。此外，零部件的結構和形狀的完善對強度和剛度的提高有很大的影響。

『肆』 自行車上運用了那些簡單機械，各有什麼作用

1、導向系統：

由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。

作用：乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向並保持車身平衡。

2、驅動（傳動或行走）系統：

由腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、後軸、後輪等部件組成。

作用：人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄，鏈輪、鏈條、飛輪、後軸等部件傳動的，從而使自行車不斷前進。

3、制動系統：

它由車閘部件組成。

作用：乘騎者可以隨時操縱車閘，使行駛的自行車減速、停駛,確保行車安全。

4、車體部分：

車架、前叉、車把、鞍座和前叉合件等。

作用：是自行車的主體。傳動部分包括腳蹬、曲柄、鏈輪、鏈條、中軸和飛輪等，由人力踩動腳蹬，通過以上傳動件帶動車輪旋轉，驅車前行。

5、行動部分：

前後車輪、包括前後軸部件、輻條、輪輞（車圈）、輪胎等。

作用：行動車輛的作用。

6、安全裝置：

包括制動器（車閘）、車燈、車鈴、反射裝置等。

作用：保障行駛過程中的安全。

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自行車速度變化配件

飛輪以內螺紋旋擰固定在後軸的右端，與鏈輪保持同一平面，並通過鏈條與鏈輪相連接，構成自行車的驅動系統。從結構上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。

其單級飛輪工作原理：當向前踏動腳踏是，鏈條帶動飛輪向前轉動，這時飛輪內齒和千斤相含，飛輪的轉動力通過千斤傳到芯子，芯子帶動後軸和後輪轉動，自行車就前進了。

當停止踏動腳踏板時，鏈條和外套都不旋轉，但後輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動，這時飛輪內齒產生相對滑動，由此將芯子壓縮到芯子的槽口內，千斤又壓縮了千斤簧。

當千斤齒頂滑到飛輪內齒頂端時，千斤簧被壓縮得最多，再稍微向前滑一點，千斤被千斤簧彈到齒根上，發出「嗒嗒」的聲響。芯子轉動加快，千斤也很快在各個飛輪內齒上滑動，發出「嗒嗒」的聲音。

當反向踏動腳踏時，外套反向轉動，會加速千斤的滑動，使「嗒嗒」聲響得更急促。多級飛輪是自行車變速裝置中的一個重要部件。

多級飛輪是在單級飛輪的基礎上，增加幾片飛輪片，與中軸上的鏈輪結合，組成各種不同的傳遞比，從而改變了自行車的速度。

『伍』 數控機床的機械結構的基本組成部分和作用是什麼

數控機床機械結構的組成：
1、主轉動系統：主轉動系統的作用是將驅動裝置的運動及動力傳給執行件，實現主動切削運動。
2、進給轉動系統：有工作台、刀架等。進給轉動系統的作用是將伺服驅動裝置的運動和動力傳給執行件，實現進給運動。
3、基礎支承件：包括床身、立柱、導軌、工作台等。基礎支承件 的作用是支承機床的各主要部件，並使它們在靜止或者運動中保持相對正確的位置。
4、輔助裝置：包括自動換刀裝置、液壓氣動系統、潤滑冷卻裝置等。

『陸』 汽車的四大機械構造是什麼它們的功能是什麼

發動機、底盤、車身和電氣設備。