① 什么是机械系统机械系统由几大部分组成机械系统在产品中的地位作用
机械系统概念:是指由许多机器、装置、监控仪器等组成的大型工业系统,或由零件、部件等组成的机器。
机械系统的构成:物料流系统、能量流系统和信息流系统,如图所示。由于能量流系统中的传动装置、信息流系统中的操纵装置及物料流系统中的执行装置均为常用机构所构成的机械运动部件,从机械设计角度出发可将其归入机械运动系统。

物料流系统:物料是机械系统工作的对象,机械系统的任务就是改变物料的形状和状态。因此,在机械系统中,物料流是最重要的部分,机械系统中直接与物料接触且使物料发生形状和状态变化的部分就构成了物料流系统。
能量流系统:任何机器的工作都需要能量,要使物料的形状和状态发生变化,更需要大量的能量。因此,机械系统中用于提供能量、转换能量和传递能量的部分就构成了能量流系统。
信息流系统:在物料流和能量流中,各种机构和装置的工作和停止都要满足一定的要求。同时,系统还要随时发现一些故障,并给出相应的处理措施。这些都涉及信息的采集、处理以及指令的发送与接收。因此,机械系统中用于对系统内的信息和指令进行处理的部分就称为信息流系统。
机械结构系统:结构系统在机械系统中起着支承、连接的作用,用来安装物料流、能量流、信息流系统中的零部件,并保证各零部件和系统之间的相互空间位置关系。结构系统由各部分结构件组成,常见的有机身、导轨、箱体、横梁、工作台等。
机械运动系统:包含传动系统、执行系统及操纵系统。传动系统是用于传递能量(以运动和动力的形式表现)的中间装置;执行系统通常处于机械系统的末端,直接与作业对象接触,其输出是机械系统的主要输出,其功能是机械系统的主要功能;操纵系统用于将人和机械联系起来,以实现机械系统的起停、换向、变速、变力等目的。
机械系统在产品中的地位作用
1.合理确定系统功能:按功能的性质可分为基本功能和辅助功能。基本功能是用户直接要求的功能,体现了产品存在的基本价值。辅助功能是为了实现基本功能而附加在产品上的功能,是实现基本功能的手段。因此,确定系统功能时应遵循保证基本功能、满足使用功能、增添新颖功能、剔除多余功能,恰到好处地利用外观功能的原则,降低现实成本,提高功能价值,力求使产品达到更加物美价廉的境界。
2.增强可靠性:按照GB/T 2900.13—2008的规定,可靠性可定义为:“产品在给定的条件下和在给定的时间区间内能完成要求的功能的能力。”
产品是泛指的,包括零件、部件、设备、系统。
要求的功能是指产品所应实现的使用任务的预期功能。例如,汽车的规定功能是运输,机床的规定功能是加工零件。产品丧失要求的功能称为失效,对可修复的产品也称为故障。
给定的条件是指使用条件与环境条件,含运输、保管条件。
给定的时间:产品的功能只有同使用时间相联系才有实际意义,不同的产品应有不同的规定时间,如海底电缆要求使用长达三四十年,火箭只要求保证一次工作。给定的时间有的要求的是应力循环次数、转数等相当于时间的量。
3.提高经济性:机械系统的经济性表现在设计、制造、使用、维修,乃至回收的全过程中。提高设计和制造的经济性,从设计角度来说主要有以下几个方面:
合理地确定可靠性要求和安全系数:分别是可靠性设计及传统设计方法中描述系统工作而不失效的程度指标,但它们的含义及应用有所不同。
贯彻标准化:标准化是组织现代化大生产的重要手段,它大大提高了产品的通用性和互换性,可以使生产技术活动获得必要的统一协调和良好的经济效果。
采用新技术:随着科学技术的发展,各种新技术(包括新工艺、新结构和新材料等)不断问世,在设计中采用新技术可以使产品具有更好的性能和经济性,因而具有更强的市场竞争力。
改善零部件的结构工艺性:零部件的结构工艺性包括铸造工艺性、锻造工艺性、冲压工艺性、焊接工艺性、热处理工艺性、切削加工工艺性和装配工艺性等,
提高使用和维修的经济性:使用和维修的经济性就是考虑使用者的经济效益,主要可从以下几个方面加以考虑。
提高产品的效率:用户总是希望购买的产品效率高,能源消耗低,省电、省煤、省油等。机械设备的效率主要取决于传动系统和执行系统的效率。设计人员应在方案设计和结构设计时,充分考虑提高效率的措施。
合理地确定经济寿命:一般都希望产品有长的使用寿命,但在设计中单纯追求长寿命是不恰当的。
提高维修保养的经济性:维修能延长设备的使用寿命,是保持设备良好的技术状况及正常运行的技术措施,但必须以付出一定的维修费为代价,以尽可能少的维修费用换取尽可能多的使用经济效益,是机械设备进行维修的原则。
4.保证安全性:机械系统的安全性包括机械系统执行预期功能的安全性和人—机—环境系统的安全性。
② 如何选用施工的机械呢
选择施工方法必然涉及施工机械的选择问题。机械化施工是改变建筑工业生产落后面貌,实现建筑工业化的基础,因此施工机械的选择是施工方法选择的中心环节。选择施工机械时,应着重考虑以下几方面:
(1)选择施工机械时,应首先根据工程特点选择适宜的主导工程的施工机械。如在选择装配式单层工业厂房结构安装用的起重机类型时,当工程量较大而集中时,可以采用生产率较高的塔式起重机;但当工程量较小或工程量虽大却相当分散时,则采用无轨自行式起重机较经济;在选择起重机型号时,应使起重机在起重臂外伸长度一定的条件下能适应起重量及安装高度的要求。
(2)各种辅助机械或运输工具应与主导机械的生产能力协调配套,以充分发挥主导机械的效率,如土方工程中采用汽车运土时,汽车的载重量应为挖土机斗容量的整数倍,汽车的数量应保证挖土机连续工作。
(3)在同一工地上,应力求建筑机械的种类和型号尽可能少一些,以利于机械管理。为此,工程量大且分散时,宜采用多用途机械施工,如挖土机既可用于挖土,又能用于装卸、起重和打桩。
(4)机械选择应考虑充分发挥施工单位现有机械的能力。当本单位的机械能力不能满足工程需要时,则应购置或租赁所需新型机械或多用途机械。
(三)施工方案的技术经济评价
对施工方案进行技术经济评价是选择最优施工方案的重要环节之一。因为任何一个分部(分项)工程,都有几个可行的施工方案,而施工方案的技术经济评价的目的就是对每一分部(分项)工程的施工方案进行优选,选出一个工期短、质量好、材料省、劳动力安排合理、工程成本低的最优方案。
施工方案的技术经济评价涉及的因素多而复杂,一般只需对一些主要分部工程的施工方案进行技术经济比较,当然有时也需对一些重大工程项目的总体施工方案进行全面技术经济评价。
一般来说,施工方案的技术经济评价有定性分析评价和定量分析评价两种。
③ 测控仪器设计中各种机械机构所起的作用是什么
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。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。
5.1.2机械结构设计特点
机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。为此,在进行机械结构设计时,必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求
5.2机械结构件的结构要素和设计方法
5.2.1结构件的几何要素
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由乎中答它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
5.2.2结构件之间的联接
在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须培厅研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以Vこ萋值恼?D龊稀T硕?喙厥侵敢涣慵?脑硕?旒S肓硪涣慵?泄兀?绯荡驳都艿脑硕?旒1匦肫叫杏谟谥髦岬闹行南撸?馐强看采淼脊旌椭髦嶂嵯呦嗥叫欣幢Vさ模??裕?髦嵊氲脊熘?湮恢孟喙兀欢?都苡胫髦嶂?湮?硕?喙亍?BR>
多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接岁慧见图5.1。
5.2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题
机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
如:钢材受拉和受压时的力学特性基本相同,因此钢梁结构多为对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度,因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状,以使承载时最大压应力大于最大拉应力,图示5.2为两种铸铁支架比较。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度,但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量,所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差,铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲,所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。
对于需要热处理加工的零件,在进行结构设计时的要求有如下几点:(1)零件的几何形状应力求简单、对称,理想的形状为球形。(2)具有不等截面的零件,其大小截面的变化必须平缓,避免突变。如果相邻部分的变化过大,大小截面冷却不均,必然形成内应力。(3)避免锐边尖角结构,为了防止锐边尖角处熔化或过热,一般在槽或孔的边缘上切出2~3mm的倒角。(4)避免厚薄悬殊的截面,厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形,开裂的倾向较大。
5.3.1机械结构设计的基本要求
机械产品应用于各行各业,结构设计的内容和要求也是千差万别,但都有相同的共性部分。下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。
1.功能设计 满足主要机械功能要求,在技术上的具体化。如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。
2.质量设计 兼顾各种要求和限制,提高产品的质量和性能价格比,它是现代工程设计的特征。具体为操作、美观、成本、安全、环保等众多其它要求和限制。在现代设计中,质量设计相当重要,往往决定产品的竞争力。那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去,统筹兼顾各种要求,提高产品的质量,是现代机械设计的关键所在。与考虑工作原理相比,兼顾各种要求似乎只是设计细节上的问题,然而细节的总和是质量,产品质量问题不仅是工艺和材料的问题,提高质量应始于设计。
3.优化设计和创新设计 用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间,用创造性设计思维方法和其它科学方法进行优选和创新。
对产品质量的提高永无止境,市场的竞争日趋激烈,需求向个性化方向发展。因此,优化设计和创新设计在现代机械设计中的作用越来越重要,它们将是未来技术产品开发的竞争焦点。
结构设计中得到一个可行的结构方案一般并不很难。机械设计的任务是在众多的可行性方案中寻求较好的或是最好的方案。结构优化设计的前提是要能构造出大量可供优选的可能性方案,即构造出大量的优化求解空间,这也是结构设计最具创造性的地方。结构优化设计目前基本仍局限在用数理模型描述的那类问题上。而更具有潜力、更有成效的结构优化设计应建立在由工艺、材料、联接方式、形状、顺序、方位、数量、尺寸等结构设计变元所构成的结构设计解空间的基础上。5.3.2机械结构基本设计准则
机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的,按所设计的结构进行加工、装配,制造成最终的产品。所以,机械结构设计应满足作为产品的多方面要求,基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外,还应改善零件的受力,提高强度、刚度、精度和寿命。因此,机械结构设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的错误或不合理,可能造成零部件不应有的失效,使机器达不到设计精度的要求,给装配和维修带来极大的不方便。机械结构设计过程中应考虑如下的结构设计准则。
1.实现预期功能的设计准则
2.满足强度要求的设计准则
3.满足刚度结构的设计准则
4.考虑加工工艺的设计准则
5.考虑装配的设计准则
6.考虑造型设计的准则
5.3.2机械结构基本设计准则
1. 实现预期功能的设计准则
产品的设计主要目的是为了实现预定的功能要求,因此实现预期功能的设计准则是结构设计首先考虑的问题。要满足功能要求,必须做到以下几点。
(1)明确功能: 结构设计是要根据其在机器中的功能和与其他零部件相互的连接关系,确定参数尺寸和结构形状。零部件主要的功能有承受载荷、传递运动和动力,以及保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹等。设计的结构应能满足从机器整体考虑对它的功能要求。
(2)功能合理的分配:产品设计时,根据具体情况,通常有必要将任务进行合理的分配,即将一个功能分解为多个分功能。每个分功能都要有确定的结构承担,各部分结构之间应具有合理、协调的联系,以达到总功能的实现。多结构零件承担同一功能可以减轻零件负担,延长使用寿命。V型带截面的结构是任务合理分配的一个例子。纤维绳用来承受拉力;橡胶填充层承受带弯曲时的拉伸和压缩;包布层与带轮轮槽作用,产生传动所需的摩擦力。例如,若只靠螺栓预紧产生的摩擦力来承受横向载荷时,会使螺栓的尺寸过大,可增加抗剪元件,如销、套筒和键等,以分担横向载荷来解决这一问题。
(3)功能集中:为了简化机械产品的结构,降低加工成本,便于安装,在某些情况下,可由一个零件或部件承担多个功能。功能集中会使零件的形状更加复杂,但要有度,否则反而影响加工工艺、增加加工成本,设计时应根据具体情况而定。
5.3.2机械结构基本设计准则
2.满足强度要求的设计准则
(1) 等强度准则
零件截面尺寸的变化应与其内应力变化相适应,使各截面的强度相等。按等强度原理设计的结构,材料可以得到充分的利用,从而减轻了重量、降低成本。如悬臂支架、阶梯轴的设计等。见图5.3。
图5.3
(2) 合理力流结构
为了直观地表示力在机械构件中怎样传递的状态,将力看作犹如水在构件中流动,这些力线汇成力流。表示这个力的流动在结构设计考察中起着重要的作用。
力流在构件中不会中断,任何一条力线都不会突然消失,必然是从一处传入,从另一处传出。力流的另一个特性是它倾向于沿最短的路线传递,从而在最短路线附近力流密集,形成高应力区。其它部位力流稀疏,甚至没有力流通过,从应力角度上讲,材料未能充分利用。因此,若为了提高构件的刚度,应该尽可能按力流最短路线来设计零件的形状,减少承载区域,从而累积变形越小,提高了整个构件的刚度,使材料得到充分利用。
如悬臂布置的小锥齿轮,锥齿轮应尽量靠近轴承以减小悬臂长度,提高轴的弯曲强度。图5.4例举几个典型的实例。
(3) 减小应力集中结构
当力流方向急剧转折时,力流在转折处会过于密集,从而引起应力集中,设计中应在结构上采取措施,使力流转向平缓。应力集中是影响零件疲劳强度的重要因素。结构设计时,应尽量避免或减小应力集中。其方法在相应的章节会作介绍,如增大过度圆角、采用卸载结构等。如图5.5。
(4) 使载荷平衡结构
在机器工作时,常产生一些无用的力,如惯性力、斜齿轮轴向力等,这些力不但增加了轴和轴衬等零件的负荷,降低其精度和寿命,同时也降低了机器的传动效率。所谓载荷平衡就是指采取结构措施部分或全部平衡无用力,以减轻或消除其不良的影响。这些结构措施主要采用平衡元件、对称布置等。
例如,同一轴上的两个斜齿圆柱齿轮所产生的轴向力,可通过合理选择轮齿的旋向及螺旋角的大小使轴向力相互抵消,使轴承负载减小。如图5.6。
5.3.2机械结构基本设计准则
3.满足结构刚度的设计准则
为保证零件在使用期限内正常地实现其功能,必须使其具有足够的刚度。
5.3.2机械结构基本设计准则
4.考虑加工工艺的设计准则
机械零部件结构设计的主要目的是:保证功能的实现,使产品达到要求的性能。但是,结构设计的结果对产品零部件的生产成本及质量有着不可低估的影响。因此,在结构设计中应力求使产品有良好的加工工艺性
所谓好的加工工艺指的是零部件的结构易于加工制造,任何一种加工方法都有可能不能制造某些结构的零部件,或生产成本很高,或质量受到影响。因此,对于设计者认识一种加工方法的特点非常重要,以便在设计结构时尽可能的扬长避短。实际中,零部件结构工艺性受到诸多因素的制约,如生产批量的大小会影响坯件的生成方法;生产设备的条件可能会限制工件的尺寸;此外,造型、精度、热处理、成本等方面都有可能对零部件结构的工艺性有制约作用。因此,结构设计中应充分考虑上述因素对工艺性的影响。
5.3.2机械结构基本设计准则
5.考虑装配的设计准则
装配是产品制造过程中的重要工序,零部件的结构对装配的质量、成本有直接的影响。有关装配的结构设计准则简述如下
(1) 合理划分装配单元
整机应能分解成若干可单独装配的单元(部件或组件),以实现平行且专业化的装配作业,缩短装配周期,并且便于逐级技术检验和维修。
(2)使零部件得到正确安装
-保证零件准确的定位。图5.7所示的两法兰盘用普通螺栓连接。图(a)所示的结构无径向定位基准,装配时不能保证两孔的同轴度;图(b)以相配的圆柱面作为定位基准,结构合理。
-避免双重配合。图5.8(a)中的零件A有两个端面与零件B配合,由于制造误差,不能保证零件A的正确位置。图5.8(b)结构合理。
-防止装配错误。图5.9所示轴承座用两个销钉定位。图(a)中两销钉反向布置,到螺栓的距离相等,装配时很可能将支座旋转180°安装,导致座孔中心线与轴的中心线位置偏差增大。因此,应将两定位销布置在同一侧,或使两定位销到螺栓的距离不等
图5.9
(2) 使零部件便于装配和拆卸
结构设计中,应保证有足够的装配空间,如扳手空间;避免过长配合以免增加装配难度,使配合面擦伤,如有些阶梯轴的设计;为便于拆卸零件,应给出安放拆卸工具的位置,如轴承的拆卸。如图5-10。
5.3.2机械结构基本设计准则
6.考虑造型设计的准则
产品的设计不仅要满足功能要求,而且还应考虑产品造型的美学价值,使之对人产生吸引力。从心理学角度看,人60%的决定取决于第一印象。技术产品的社会属性是商品,在买方市场的时代,为产品设计一个能吸引顾客的外观是一个重要的设计要求;同时造型美观的产品可使操作者减少因精力疲惫而产生的误操作。
外观设计包括三个方面:造型、颜色和表面处理。
考虑造型时,应注意下述三个问题:
(1) 尺寸比例协调
在结构设计时,应注意保持外形轮廓各部分尺寸之间均匀协调的比例关系,应有意识地应用"黄金分割法"来确定尺寸,使产品造型更具美感。
(2) 形状简单统一
机械产品的外形通常由各种基本的几何形体(长方体、圆柱体、锥体等)组合而成。结构设计时,应使这些形状配合适当,基本形状应在视觉上平衡,接近对称又不完全对称的外形易产生倾倒的感觉;尽量减少形状和位置的变化,避免过分凌乱;改善加工工艺
(3) 色彩、图案的支持和点缀
在机械产品表面涂漆,除具有防止腐蚀的功能外,还可增强视觉效果。恰当的色彩可使操作者眼睛的疲劳程度降低,并能提高对设备显示信息的辨别能力。
单色只使用于小构件。大的特别是运动构件如果只用一种颜色就会显得单调无层次,一个小小的附加色块会使整个色调活跃起来。在多个颜色并存的情况下,应有一个起主导作用的底色,和底色相对应的颜色叫对比色。但在一个产品上,不同色调的数量不宜太多,太多的色彩会给人一种华而不实的感觉。
舒服的色彩大约位于从浅黄、绿黄到棕的区域。这个趋势是渐暖,正黄正绿往往显得不舒服;强烈的灰色调显得压抑。对于冷环境应用暖色,如黄、橙黄和红。对于热环境用冷色,如浅蓝。所有颜色都应
淡化。另外,通过一定的色彩配置可使产品显得安全、稳固。将形状变化小的、面积较大的平面配置浅色,而将运动、活跃轮廓的元件配置深色;深色应安置于机械的下部,浅色置于上部。
5.4机械结构设计的工作步骤
不同类型的机械结构设计中各种具体情况的差别很大,没有必要以某种步骤按部就班的进行。通常是确定完成既定功能零部件的形状、尺寸和布局。结构设计过程是综合分析、绘图、计算三者相结合的过程,其过程大致如下:
1. 理清主次、统筹兼顾:明确待设计结构件的主要任务和限制,将实现其目的的功能分解成几个功能。然后从实现机器主要功能(指机器中对实现能量或物料转换起关键作用的基本功能)的零部件入手,通常先从实现功能的结构表面开始,考虑与其他相关零件的相互位置、联结关系,逐渐同其它表面一起连接成一个零件,再将这个零件与其它零件联结成部件,最终组合成实现主要功能的机器。而后,再确定次要的、补充或支持主要部件的部件,如:密封、润滑及维护保养等。
2. 绘制草图:在分析确定结构的同时,粗略估算结构件的主要尺寸并按一定的比例,通过绘制草图,初定零部件的结构。图中应表示出零部件的基本形状,主要尺寸,运动构件的极限位置,空间限制,安装尺寸等。同时结构设计中要充分注意标准件、常用件和通用件的应用,以减少设计与制造的工作量。
3. 对初定的结构进行综合分析,确定最后的结构方案:综合过程是指找出实现功能目的各种可供选择的结构的所有工作。分析过程则是评价、比较并最终确定结构的工作。可通过改变工作面的大小、方位、数量及构件材料、表面特性、连接方式,系统地产生新方案。另外,综合分析的思维特点更多的是以直觉方式进行的,即不是以系统的方式进行的。人的感觉和直觉不是无道理的,多年在生活、生产中积累的经验不自觉地产生了各种各样的判断能力,这种感觉和直觉在设计中起着较大的作用。
4. 结构设计的计算与改进:对承载零部件的结构进行载荷分析,必要时计算其承载强度、刚度、耐磨性等内容。并通过完善结构使结构更加合理地承受载荷、提高承载能力及工作精度。同时考虑零部件装拆、材料、加工工艺的要求,对结构进行改进。在实际的结构设计中,设计者应对设计内容进行想象和模拟,头脑中要从各种角度考虑问题,想象可能发生的问题,这种假象的深度和广度对结构设计的质量起着十分重要的作用。
5. 结构设计的完善:按技术、经济和社会指标不断完善,寻找所选方案中的缺陷和薄弱环节,对照各种要求和限制,反复改进。考虑零部件的通用化、标准化,减少零部件的品种,降低生产成本。在结构草图中注出标准件和外购件。重视安全与劳保(即劳动条件:操作、观察、调整是否方便省力、发生故障时是否易于排查、噪音等),对结构进行完善。
6. 形状的平衡与美观:要考虑直观上看物体是否匀称、美观。外观不均匀时造成材料或机构的浪费。出现惯性力时会失去平衡,很小的外部干扰力作用就可能失稳,抗应力集中和疲劳的性能也弱。
总之,机械结构设计的过程是从内到外、从重要到次要、从局部到总体、从粗略到精细,权衡利弊,反复检查,逐步改进。
小结
机械结构设计在机械设计中起着举足轻重的作用。本章主要讨论机械结构设计的特点、步骤和思维方式。机器工作原理及装配的设计要求是确定零部件结构和形状的主要因素,其次是材料的选择、制造工艺方面的要求,使之具有良好的工艺性(加工、装配)。此外,零部件的结构和形状的完善对强度和刚度的提高有很大的影响。
④ 机械传动在机器中的作用有哪些
机械传动有多种形式,主要可分为两类: ①靠机件间的摩擦力传递动力和运动的摩擦传动,包括带传动、绳传动和摩擦轮传动等。摩擦传动容易实现无级变速,大都能适应轴间距较大的传动场合,过载打滑还能起到缓冲和保护传动装置的作用,但这种传动一般不能用于大功率的场合,也不能保证准确的传动比。 ②靠主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动,包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。啮合传动能够用于大功率的场合,传动比准确,但一般要求较高的制造精度和安装精度。 基本产品分类:减速机、制动器、离合器、连轴器、无级变速机、丝杠、滑轨等发展历史机械传动机构 ,可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变,被人们 有目的地加以利用。中国古代传动机构类型很多,应用很广,除了上面介绍的以外,像地动仪、鼓风机等等,都是机械传动机构的产物。中国古代传动机构,主要有齿轮传动、绳带传动和链传动。
⑤ 水泥混凝土路面施工中混凝土摊铺机是第几主导机械
水泥混凝土路面施工中混凝土摊锋虚铺机是第二主导机械。根据携陆查询相关资料信息显示,在水泥混辩基顷凝土施工机械的选型和配套中,第一主导机械通常是指混凝土拌和机,第二主导机械通常是指混凝土摊铺机。
⑥ 机械通常由哪几部分组成各部分起什么作用
查阅《机械原理教程》申永胜主编
清华大学出版社出版
机械一般由以下四部分专组成:属
1、原动部分
是机械动力的来源。常用的原动机有电动机、内燃机、液压缸后气动缸等。
2、执行部分
处于整个传动路线的中段,完成机械预期的动作。其机构形式完全取决于机械本身的用途。
3、传动部分
介于原动机和执行部分之间,把原动机的运动和动力传递给执行部分。
4、控制部分
其作用是控制机械的其他基本部分,使操作者能随时实现或终止各种预定的功能。一般来说,现代机械的控制部分既包括机械控制系统,又包括电子控制系统,其作用包括监测、调节、计算机控制等。
⑦ 施工机械的选择注意要点有哪些
a)根据工程特点来来选择适宜的主导工自程的施工机械;
b)选择的机械必须满足施工的需要,但要避免大机小用;
c)选择辅助机械时,要考虑其与主导机械的合理组合,互相配套,充分发挥主导机械的效率;
d)考虑通用性,尽可能选择标准机械;
e)考虑充分发挥施工单位现有机械能力,当不能满足时,方考虑租赁或购置所需新型机械或多用途机械;
f)能耗和排放应满足国家相关标准。
⑧ 高层建筑施工常用垂直运输机械有哪几种
1、井字架是安装在车辆底盘的连接杆,由于形状像"井",所以被称为井字架,主要作用是加强车架底盘的整体刚性。通常与前、后顶巴;前、后底巴一起被称为平衡杆五件套。
2、龙门架(移动起吊小龙门架)是根据中、小工厂(公司)日常生产需要搬运设备、仓库进出货,起吊维修重型设备及材料运输的需要,开发出来的新型小型起重龙门架。适用于制造模具、汽修工厂、矿山、土建施工工地及需要起重场合。
3、塔式起重机(tower crane)简称塔机,亦称塔吊,起源于西欧。动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大,主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。由金属结构、工作机构和电气系统三部分组成。
金属结构包括塔身、动臂和底座等。工作机构有起升、变幅、回转和行走四部分。电气系统包括电动机、控制器、配电柜、连接线路、信号及照明装置等。

(8)主导机械在选型中起什么作用扩展阅读
建筑施工条件复杂多变,影响塔式起重机选择的因素有:建筑物的体型和平面布置;建筑层数、层高和建筑总高度;建筑工程实物量、建筑构件、制品、材料设备搬运量。
建筑工期、施工节奏、施工流水段的划分以及施工进度的安排;建筑基地及周围施工环境条件;本单位资源条件;当时当地塔式起重机供应条件以及对经济效益的要求。
⑨ 机械通常由哪几部分组成各部分起什么作用
机械通常由动机部分、工作部分、传动部分三部分构成。
一、 动机部分
动机部分的功能是将版其他形式的能量变换权为机械能(如内燃机和电动机分别将热能和电能变换为机械能)。原动部分是驱动整部机器以完成预定功能的动力源。
二、 工作部分
其功能是利用机械能去变换或传递能量、物料、信号,如发电机把机械能变换成为电能,轧钢机变换物料的外形等。
三、 传动部分
其功能是把原动机的运动形式、运动和动力参数转变为工作部分所需的运动形式、运动和动力参数。

主要特征
机械是一种人为的实物构件的组合。
机械各部分之间具有确定的相对运动。
机器具备机构的特征外,还必须具备第3个特征即能代替人类的劳动以完成有用的机械功或转换机械能,故机器能转换机械能或完成有用的机械功的机构。从结构和运动的观点来看,机构和机器并无区别泛称为机械。