产品结构设计-绪论
工程结构-第一章绪论
单层建筑结构
按建筑体型和高度
多层建筑结构 高层建筑结构
大跨建筑结构
一、引言
4. 建筑结构的种类
按主要结构形式
墙体结构(剪力墙、抗震墙) 框架结构 筒体结构 排架结构 拱结构 网架结构 空间薄壁结构
一、引言
4. 建筑结构的种类
屋架
天窗架
天窗架垂直支撑
屋面板
抗风柱
屋架下 弦水平 支撑
屋架端 部垂直 支撑
结构设计基准期:
结构设计所采用的荷载统计参数及材料性能取值均与时间有关, 都需要选定一个时间参数,它就是结构设计基准期。我国采用的设计 基准期为50年。
结构设计使用年限:
设计使用年限,是指结构在正常 设计、使用和维护下不需进行大修即 可按其预定目的使用的时期。
四、结构设计方法
2.结构安全等级
我国规范根据建筑结构破坏后果的影响程度,分为三个安全等级。
混凝土结构 砌体结构 混合结构(砌体、混凝土)
钢结构 木结构 组合结构(混凝土、钢)
一、引言
3. 工程结构的种类
按用途
建筑结构 桥梁工程结构 水利工程结构 港口工程结构 地下工程结构
海洋与海岸工程结构
特种工程结构
一、引言
4. 建筑结构的种类
按用途
工业厂房结构 民用建筑结构
一、引言
4. 建筑结构的种类
四、结构设计方法简述
6. 荷载
风荷载标准值
离地高度(m)
梯度风 100
89
77
梯度风 100
90
梯度风 100
61
城市
76 59 49
乡村
91 79 70
海洋
四、结构设计方法简述
(完整版)产品结构设计-概述
4.2 契合结构
契合是指两个物件个体互相咬合的一种结构形式。
4.2.1 契合结构的类型
榫卯
契合 拉链
拼图
榫卯——中华民族智慧的结晶,契合结构的典型代表。
拉链——美国人智慧的结晶,人类造物史上的重大发明。
② 有序性是指产品结构各个部分之间的组合和联系是按照一定 的要求,有目的、有规律的建立起来的。
③ 稳定性保障产品的牢固性、安全性、可靠性和可操作性等诸 方面的性能。
1.2、产品结构设计的特点
① 实践性 实践性是结构设计的源泉与归宿。 一方面,有实际的问题需要解决,才有结构设计的必要和改 进。 另一方面,实践经验又帮助设计师优化设计、创新结构。
拼图——以七巧板为代表的益智玩具。
4.2.2 契合结构的价值
① 有效利用材料 ② 有利于组合与排列 ③ 便于归类整理
4.3 连接结构
连接结构的运用几乎存在于所有的产品结构之中。
可拆 连接
插接——皮带扣、纸盒、塑料盒盖等 锁扣——手机盖、电池盖、塑料包装搭扣、包袋扣等
连接
螺旋——器皿盖、管道箍等
平面V 级低副
平面机构是应用最广泛的机构。
点、线接触的平面运动副—平面高副 滚动副 凸轮副 齿轮副
面接触的平面运动副—平面低副 转动副 移动副
构件的类型
原动件(Driving link)—机构中按给定运动规律运动的构件,也称为输入构件 (Input link)。
4.6.2 气囊结构的特性
① 该结构必须具有抗压作用,且不漏气。 ② 结构体内部各个部位的气压必须保持均衡稳定,
吸盘式Scara机械臂结构设计毕业设计论文(1)
目录摘要 (I)ABSTRCT (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2机器人的定义及特点 (1)1.2.1 机器人的定义 (1)1.2.2 机器人的特点 (2)1.3机器人的构成及分类 (3)1.3.1 机器人的构成 (3)1.3.2 机器人的分类 (4)1.4机器人的应用与发展 (5)1.4.1 机器人的应用 (5)1.4.2 机器人的发展 (7)1.5本文的研究内容 (9)2 SCARA机器人的研究意义和原理设计 (10)2.1SCARA机器人的研究意义 (10)2.2SCARA机器人的特点 (10)2.3SCARA机器人传动方案的确定 (11)3 吸盘式SCARA机械臂驱动设计 (15)3.1机器人驱动方案的对比分析及选择 (15)3.2各自由度步进电机的选择 (16)3.2.1 第一自由度步进电机的选择 (17)3.2.2 第二自由度步进电机的选择 (17)3.2.3 第三自由度步进电机的选择 (18)3.2.4 第四自由度步进电机的选择 (19)4 吸盘式SCARA机械臂集成模块化机构设计 (20)4.1同步齿形带传动设计 (20)4.1.1 求出设计功率Pd (20)4.1 2 选择带的节距 (20)4.1 3 确定带轮直径和带节线长 (20)4.2丝杠螺母设计 (23)4.2.1 丝杠耐磨性计算 (23)4.2.2 丝杠稳定性计算 (23)4.2.3 丝杠刚度计算 (24)4.2.4 丝杠和螺母螺纹牙强度计算 (24)4.2.5 螺纹副自锁条件校核 (25)4.3各输出轴的设计 (25)4.3.1 机身输出轴设计 (25)4.3.2 大臂输出轴设计 (26)4.3.3 带轮轴设计 (26)4.3.4 升降轴设计 (26)4.4壳体设计 (27)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)吸盘式Scara机械臂结构设计摘要在装配机器人中,平面关节型装配机器人(即SCARA型)是应用最广泛的一种装配机器人。
机械设计基础第1章 绪论
1.1.2 机械中的构件、零件和部件 1. 构件 机构是由构件组成的,构件在机构中具有独立的运动特性, 在机械中形成一个运动整体。如图1-2(a)所示的内燃机是由 活塞、连杆、曲轴和汽缸等构件构成的一个典型的曲柄滑块机 构,其中,原动件活塞作直线往复运动,通过连杆带动曲轴作 连续转动。
2. 机械零件 机械零件 机械都是由机械零件组成的。 机械都是由机械零件组成的 。 机械零件是指机械中每一个 单独加工的单元体,例如图1-1所示的曲轴 所示的曲轴。 单独加工的单元体,例如图 所示的曲轴。构件可以是单一的 机械零件,也可以是若干机械零件的刚性组合。例如图1-2(b)所 机械零件,也可以是若干机械零件的刚性组合。例如图 所 示的连杆,它是由连杆体、连杆盖、 示的连杆 , 它是由连杆体 、 连杆盖 、 螺栓和螺母等零件组合而 成的。这些零件之间没有相对运动,是一个运动整体, 成的 。 这些零件之间没有相对运动 , 是一个运动整体 , 故属一 个构件。因此,构件是运动的单元,零件是制造单元。 个构件。因此,构件是运动的单元,零件是制造单元。 随着机械的功能和类型的日益增多, 随着机械的功能和类型的日益增多 , 作为组成机械的最基 本单元的零件更是多种多样。 本单元的零件更是多种多样。 通常将机械零件分为通用机械零 件和专用机械零件两大类。 件和专用机械零件两大类。
1.3 机械零件的材料选择
1.3.1 使用要求 按强度条件设计的零件,当其尺寸和重量都受限制时,应 选用强度较高的材料; 按刚度条件设计的零件,应选用弹性模 量较大的材料;若零件表面接触应力较高(如齿轮),应选用可 以进行表面强化处理的材料(如调质钢、渗碳钢)。此外,对容 易磨损的零件(如蜗轮),应选用耐磨性好的材料;对滑动摩擦 下工作的零件(如滑动轴承),应选用减摩性好的材料;对高温 下工作的零件,应选用耐热材料;对腐蚀性介质中工作的零件, 应选用耐腐蚀材料。
智能拐杖机械结构设计--毕业论文
毕业设计(论文)题目:智能拐杖机械结构设计摘要全球已步入老龄化社会,老年人晚年的生活质量和安全性引起了世界各国学者的关注。
由于年龄原因容易突发意外情况,如摔倒、迷路等,不能跟家人及时取得联系,还有很多老年人容易健忘,外出时经常出现迟滞不归等,因此电子拐杖成为老年人的重要帮手。
现在市场上的手杖品牌混杂,质量参差不齐,功能单一,不能充分满足老年人生理要求。
有不少老年人的手杖是不理想的,一根合适的手杖对老年人的安全十分重要。
根据老年人的需求,我们可以设计一款集多种功能于一体的手杖来满足老年人的出行需求,锻炼需求,安全需求,使他们的生活更加便利,更加舒适。
关键词:拐杖、多功能、老年人、报警AbstractThe world has entered the aging society, the quality of life and safety of the elderly in old age by scholars of the world. Due to age due to unexpected accidents, such as falls, labyrinth, not with the family promptly get in touch, and many older people tend to be forgetful, when they go out often appear sluggish return, so electronic walking stick become a vital ally in the elderly. Now a brand on the market is mixed, uneven quality, single function, can not fully meet the requirements of elderly people. There are many old people walking stick is not ideal, a walking stick for the elderly are very important. According to the needs of the elderly, we can design a set of multiple functions in one of the cane to meet the travel needs of the elderly, training needs, security needs, their life more convenient, more comfortable.Keywords: Crutches, multi-function, elderly, alarm目录1绪论-----------------------------------------------------11.1 目前智能拐杖的研究及现状-----------------------------------------------11.2 课题的背景和意义------------------------------------------------------------12 概述----------------------------------------------------22.1 钢的介绍-----------------------------------------------------------------------22.2 45号钢概述---------------------------------------------------------------------23 硬件系统设计 --------------------------------------------43.1 系统总体结构及工作原理-------------------------------------------------- 43.2 系统主要部分介绍-------------------------------------------------- 43.2.1 高亮度LED灯 -------------------------------------------------53.2.2 LED闪烁灯模块 ---------------------------------------------- 63.2.3 mp3播放器 -------------------------------------------------- 73.2.4 反光镜部分-------------------------------------------------- 83.2.5按键部分 ---------------------------------------------------- 93.3电源及充电---------------------------------------------------------------------103.4可伸缩的拐杖腿设计---------------------------------------------------------- 114 利用CAD软件进行设计智能拐杖 ---------------------------144.1 拐杖的整体设计---------------------------------------------------------------145 结论----------------------------------------------------15致谢 -----------------------------------------------------16 参考文献 -------------------------------------------------17附录------------------------------------------------------18 附录1 设计实物图-------------------------------------------------------------------18前言21世纪是人口老龄化的时代,中国已于1999年进入老龄社会,是较早进入老龄社会的发展中国家之一。
海洋平台结构设计 第一章 绪论
张力腿式平台工作原理
张力腿式平台是利用绷紧状态下的锚索链产生的拉力与平台的剩余浮力相 平衡的钻井平台或生产平台。张力腿式平台的重力小于浮力,所相差的力 可依靠锚索向下的拉力来补偿,且此拉力应大于波浪产生的力,使锚索上 经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。
TLP平台的特点
1. 运动性能好 2. 抗恶劣环境能力强 3. 抗震能力较强 4. 便于移位,可重复使用 5. 造价低
泥浆净化系统
海洋平台公司海洋平台公司
泥浆泵
自升式平台的特点
1. 适用于不同海底土壤条件 2. 适用于相对较大的水深范围 3. 移位灵活方便,便于建造 4. 水深愈大,桩腿愈长,结构强度和稳 性愈差 5. 要求自升式钻井平台既要满足拖航移 位时的浮性、稳性方面的要求,又要满 足作业时稳性和强度的要求,以及升降 平台和升降桩腿的要求。
海洋平台结构设计 绪论
第一章 绪 论
Chapter 1 introduction
第三节 我国海洋石油平台发展概况
• 持续发展阶段(2000~2006年)
我国成功设计与建造的渤海友谊号FPSO的贡献在于 首次将FPSO用于有冰的海域
我国先后完成了渤海长青号、渤海世纪号、渤海 奋进号、海洋石油3号等FPSO的自行设计;完成了 宾果9000系列共4艘超深水半潜式平台的船体建造 以及15万吨、17万吨、21万吨级别FPSO的建造; 初步具备30万吨级别FPSO的船体设计和建造能力
FPSO外形类似油船,但其复杂程 度要远远高于油船,涉及的复杂 系统包括二十几个大类,如:单 点锚泊系统、动力定位系统、油 处理系统、废水处理系统、注水 处理系统和直升机起降系统等, 这类系统在运动型船中很少遇到。 其他的惰性气体发生系统、消防 救生系统、监控系统、发电系统 等都高于运输型船舶的建造要求。
混凝土结构设计原理 第1章绪论
第1章 绪 论教学提示:本章主要讲述了混凝土结构的一般概念,重点阐述了性质不同的两种材料(钢筋和混凝土)能够结合在一起共同工作的可能性和有效性以及混凝土结构的特点;简要地介绍了钢筋混凝土结构在工程中的应用、发展前景及《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002),并对混凝土结构课程的特点及学习方法提出了建议。
教学要求:要求学生在了解混凝土结构一般概念的基础上,深刻理解和掌握钢筋和混凝土共同工作的条件,充分认识钢筋与混凝土的优缺点,了解钢筋混凝土结构在土木工程中的应用及发展前景,做好学习本课程的准备。
1.1 混凝土结构的一般概念混凝土,一般是指由胶凝材料(水泥),粗、细骨料(石子、砂粒),水及其他材料,按适当比例配制,拌和并硬化而成的具有所需形体、强度和耐久性的人造石材。
也被形象地称为“砼”。
混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
素混凝土结构是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构,常用于路面(如图1.1所示)和一些非承重结构。
钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构(如图1.2所示)。
预应力混凝土结构是充分利用高强度材料来改善钢筋混凝土结构的抗裂性能的结构。
是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预应力的混凝土结构(如图1.3所示)。
图1.1 素混凝土路面图1.2 钢筋混凝土梁图1.3 预应力混凝土板钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构常用作土木工程中的主要承重结构。
在多数情况下混凝土结构是指钢筋混凝土结构。
钢筋和混凝土都是土木工程中重要的建筑材料,钢筋的抗拉和抗压强度都很高,但混混凝土结构设计原理·2· ·2·凝土的抗压强度较高而抗拉强度却很低。
为了充分发挥这两种材料性能的优势,把钢筋和混凝土按照合理的组合方式有机地结合在一起共同工作,使钢筋主要承受拉力,混凝土主要承受压力,以满足工程结构的使用要求。
上海大学机电工程及其自动化-薄壁圆筒磨边机的结构设计论文
上海大学机电工程及其自动化-薄壁圆筒磨边机的结构设计论文毕业设计(论文)题目: 薄壁圆筒磨边机设计学院机电工程与自动化学院专业(层次) 机械工程及自动化(专升本、本)年级2012级班级专升本学生姓名祝佳陶学号124A0577指导教师金健目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1磨削加工的特点概述 (3)1.2砂轮磨削国内外的发展与趋势 (3)1.2.1国外的发展 (3)1.2.2国内的发展 (4)1.2.3发展趋势 (4)1.3砂轮磨削的关键技术 (5)1.4课题设计思路 (5)1.5课题设计结构 (5)1.6课题研究的目的及意义 (5)第二章薄壁圆筒磨边机的总体设计方案 (7)2.1驱动方案的确认 (7)2.1.1液压驱动 (7)2.1.2气压驱动 (7)2.1.3电动机驱动 (8)2.1.4驱动方案的确认 (8)2.2砂轮主轴箱升降机构方案的确认 (8)2.3主轴机构结构方案确认 (9)2.4圆筒夹紧机构的确认 (9)2.5整机方案的确认 (10)2.6本章小结 (11)第三章薄壁圆筒磨边机磨边砂轮主轴的计算 (12)3.1驱动电机的选择 (12)3.2转速图的拟定 (12)3.3传动轴的估算 (13)3.4齿轮模数的估算 (15)3.5各轴结构的设计 (16)3.6主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (17)3.7齿轮强度校核 (18)3.8传动轴挠度的验算 (19)3.9本章小结 (20)第四章薄壁圆筒磨边机夹紧机构的设计计算 (21)4.1拟定技术参数 (21)4.2滚珠丝杠的计算及选择 (21)4.3滚珠丝杠支承轴承的选择 (23)4.4滚珠丝杠的校核 (25)4.4.1临界压缩负荷 (25)4.4.2临界转速 (26)4.4.3滚珠丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率 (26)4.4.4滚珠丝杠扭转刚度 (28)4.4.5滚珠丝杠传动精度计算 (29)4.5滚珠丝杠进给传动系统变形计算 (29)4.5.1滚珠丝杠精度计算 (30)4.6伺服电机的选择与计算 (32)4.6.1进给伺服电机的校核 (34)4.7联轴器的选择 (35)4.8本章小结 (35)第五章薄壁圆筒磨边机主轴提升机构的设计 (36)5.1拟定技术参数 (36)5.2滚珠丝杠的计算及选择 (36)5.3伺服电机计算及选择 (36)5.4立柱的设计 (36)5.4.1按立柱外形分类 (36)5.4.2材料分类 (36)5.4.3立柱结构的选择 (37)5.5本章小结 (37)第六章结论 (38)参考文献 (40)致谢 (42)薄壁圆筒磨边机设计摘要据经济合作与发展组织日前发布报告称,世界石油需求快速增长,原因是新兴经济体石油消耗不断增长,纽约——美国能源情报署预测,今年全球石油需求将增加1.2%至万桶/日。
毕业设计(论文)-智能机器狗结构设计(完整图纸)
智能机器狗结构设计摘要对于我们的未来生活,每个人有不同的构想,但大多数人都相信,在将来的社会,机器狗将作为家庭的一员进入我们的生活,与我们每天朝夕相处。
可现在普遍存在人们心中的疑问是:将来机器狗将以何种身份进入我们的生活,是玩伴还是佣人,智能机器狗的设计就是为了将来机器狗能进入我们中国人的家庭生活,为我们的家庭生活带来欢乐。
本设计采用关节型结构,成功地设计了智能机器狗的本体结构。
本机器狗具有前后行、平地侧行等基本行走功能。
另外机器狗头部还装有CD 摄影机,胸腔内部可装备内置电源和智能设备。
本设计参考了狗的结构组成,使得机器狗结构尽量与狗的本体结构相似,尤其在长度配比方面。
本设计的结构比较复杂,关节数目众多,为了力求优化设计,设计者兼顾了关键部件的互换性和结构紧凑的原则。
所有的关节都用了2036型的直流伺服电机作为驱动源,充分利用伺服电机的特性。
伺服电机的驱动都采用了谐波减速器机构,该减速方案减速比大、效率高,是比较理想的减速方案。
关键词:智能机器狗;结构设计;谐波传动全套CAD图纸,联系695132052Intelligent robot dog frame designAbstractFor our future life, everyone had different ideas, but most people believe that, in future society, the robot dog as a family into our lives, and we can now daily overnight with the common people's hearts Question is: what will be the future status of robot dog into our lives, playmates or servants, the design of intelligent robot dog is to the future robot can enter our Chinese people's family lives, for our happy family life.The design of a joint structure, the successful design of intelligent robot dog, the body structure. The robot dog has before and after the trip, the ground adjacent to the basic operating functions. Another robot is also equipped with CD camera head, chest internal equipment can be built-in power supply, and intelligent. The reference design of the structure of the dog, making the structure as the robot dog, the dog's body similar to the structure, particularly in the area ratio of length. The design of the structure is more complicated, the large number of joints, in an effort to optimize the design, designers take into account the interchangeability of key components of the compact structure and principles. All joints are composed of a 2036-type of DC servo motor as a driver and make full use of servo motor characteristics. Servo motor drives are used harmonic reducer, the slowdown in the programme reduction ratio, high efficiency, The ideal slowdown is a good programme.Keywords intelligent robot dog; structural design; harmonic drive目录摘要...................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................... II第1章绪论 (4)1.1 本课题的来源、研究目的和意义 (4)1.2 国内外智能机器人的发展概况 (6)1.3 本设计的主要内容 (8)第2章智能机器狗的设计 (9)2.1自由度的分配及结构方案的设计 (9)2.1.1自由度的分配 (9)2.1.2结构方案的设计 (9)2.2关节驱动方案的选择 (12)2.3传动方案的选择 (13)2.3.1传动方式 (13)2.3.2减速器和减速比的选择 (13)2.3.3电机与减速器的连接方式 (16)2.4结构特点及性能参数 (17)2.4.1智能机器狗的结构特点 (17)2.4.2智能机器狗的结构性能参数 (17)第3章部分关节部件设计计算 (20)3.1各关节力矩的计算 (20)3.1.1膝关节静力矩的计算 (20)3.1.2髋关节向前后运动自由度的静力矩的计算 (20)3.1.3髋关节左右摆动时静力矩的计算 (21)3.1.4颈关节摆动时的静力矩的计算 (23)3.2谐波传动组件的选择与计算 (23)3.3圆柱齿轮减速器组件选择与计算 (23)3.4各关节所需电机的选择与计算 (24)第4章其它部件的选择 (26)第5章成本估算和环保分析 (28)5.1成本估算 (28)5.2环保与经济分析 (28)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章绪论1.1本课题的来源、研究目的和意义本课题是机器人宠物项目之一。
什么是产品的结构设计
产品的结构设计是指产品在创新研发环节中结构设计工程师根据产品功能而进行的内部结构的设计工作,产品结构设计的主要工作包括根据外观模型进行零部件的分解、确定各个部件的连接固定方法及位置关系、设计产品使用和运动功能的实现方式、确定产品各部分的使用材质材料和表面处理工艺等等,产品结构设计是机械设计的基本内容之一,也是设计过程中花费时间最多的一个重要工作环节。
在产品的形成过程中,起着十分重要的关键作用。
产品结构设计是产品开发设计中的核心
对于一个产品来说,往往从不同的角度提出许多要求或限制条件,而这些要求或限制条件常常是彼此对立的。
例如:高性能与低成本的要求,结构紧凑与避免干涉或足够调整空间的要求,在接触式密封中既要密封可靠又要运动阻力小的要求,以及零件既要加工简单又要装配方便的要求等
等。
结构设计必须面对这些要求与限制条件,并需根据各种要求与限制条件的重要程度去寻求某种“平衡”,求得对立中的统一。
产品结构设计需要专业的设计团队
牛顿说过:如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上。
一个成功的产品结构设计离不开一个由具有专业结构工程师、机械工程师、产品设计师组成的设计团队,就相当于牛顿站在了巨人的肩上。
产品结构设计。
立式加工中心床身结构设计(全套图纸)
摘要床身是立式加工中心非常重要的基础支撑件,它起到了支撑立柱、滑座、工作台等重要零部件的作用,主要承受机床的静载荷以及在加工时产生的切削负载。
床身的静动态性能直接影响机床的加工精度和稳定性,因此,床身结构的优化对于立式加工中心的发展具有十分重要的意义,本课题即结合沈阳机床厂VMC850B立式加工中心的性能特点与相关参数,对立式加工中心床身结构进行了科学系统的设计,具体内容如下:(1)借鉴于同类型的床身结构,根据VMC850B的整机结构设计了床身上表面布局,通过查阅《实用机床设计手册》《机械设计手册》等参考书,科学的设计了床身的截面形状,包括壁厚的选定以及加强肋、方孔、圆孔的合理布置。
同时对床身进行了受力分析并利用ANSYS软件对床身模型采取了静态力有限元分析。
(2)针对与床身相关的重要零部件,包括Y方向伺服进给系统的驱动电机、滚珠丝杠、直线导轨、轴承、联轴器,进行了分析与计算,并最终确立了型号与参数。
(3)提出了床身的精度要求,包含加工和装配过程中的几何精度。
关键词:立式加工中心;床身;结构设计;选型计算;有限元分析;精度设计AbstractThe bed is a very important basis for supporting parts in the vertical machining center, it plays a role that supporting the column, the slide, the workbench and some other important parts. The bed mainly withstands the static load of the machine tool and the cutting load in the processing. The static and dynamic performance of the bed directly affects the machining accuracy and stability. Therefore, the optimization of the bed structure has great significance for the development of the vertical machining centers. The subject, which is combined with the performance characteristics and parameters of the vertical machining center 850B of the Shenyang Machine Tool Factory, have designed the bed structure of the vertical machining center scientifically and systematically, the details are as follows:(1)Learnt from the bed structure of the same type and designed the layoutof the bed top surface under VMC850B’s whole structure, through accessingto <Practical Machine Design Manual> and <Mechanical Design Manual> and otherreference books, scientifically designed the cross-sectional shape of thebed, including the selection of the wall thickness as well as the reasonablelayout of the reinforcing rib, the square and circle holes. The subject alsodid the stress analysis for the bed and used the software called ANSYS todo the finite element analysis of the static force for the model of the bed.(2)For the important parts of the bed, including the Y-direction servofeed drive motor, ball screws, linear guides ,bearings and couplings, didthe analysis and the calculation, and eventually established the models andthe parameters.(3)Put forward the accuracy requirements of the bed, including thegeometric precision of the machining and assembly process.Keywords: the vertical machining ;center the bed ; structural design ;selection calculation finite element analysis ; precision design目录1 机床设计现状 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 国内外研究现状与发展趋势 (2)1.3 本论文内容概要 (4)2 床身结构设计 (4)2.1 床身材料 (4)2.2 床身时效处理 (4)2.3 床身结构设计 (5)2.3.1床身重要表面设计 (5)2.3.2床身截面形状设计 (5)2.4 床身热变形 (10)2.5 床身结构确定方案 (11)3 床身零部件的计算与选型 (12)3.1 Y方向滚珠丝杠副的选择 (12)3.1.1 初步计算丝杠导程 (13)3.1.2 滚珠丝杠副当量载荷与当量转速计算 (14)C (17)3.1.3计算预期额定动载荷am (18)3.1.4 估算滚珠丝杠允许最大轴向变形m3.1.5估算滚珠丝杠副的底径 (18)F (20)3.1.6 计算滚珠丝杠副预紧力p3.1.7 滚珠丝杠副剩余结构尺寸确定 (20)3.2 伺服电机的选择 (21)3.2.1电机的负载转矩计算 (21)3.2.2 惯量匹配计算 (22)T计算: (24)3.2.3空载启动时最大加速力矩maxa3.2.4快速空载启动时所需最大启动力矩T计算 (24)M3.2.5 电动机连续匀速工作时的最大力矩T (25)ms3.2.6 电动机输出端轴的直径计算 (25)3.3 滚动轴承的选择 (25)3.3.1 滚动轴承使用条件 (26)3.3.2 初选止动球轴承型号 (26)3.3.3 止推轴承组配方式 (26)3.3.4 止推轴承的选用计算 (27)3.3.5 圆柱滚子轴承的选型计算 (29)结论 (31)致谢 (33)参考文献 (34)1 机床设计现状随着机械制造业的飞速发展与竞争市场需求的不断扩大,数控机床的应用范围持续扩张,同时,为了应对市场日新月异的变化及加工要求难度的不断提高,数控机床产业的水平也在飞速进步,不断向高速化、复合化、高精度化、智能化转变。
产品结构设计-概述
西北工业大学工业设计系
吴 通
结构设计
构型设计
机构设计 机械设计 Configuration Design Structural Design
Mechanical Design
Product Design
概 述
1、绪论 2、自然的结构 3、人造物的结构 4、静态结构 5、动态结构 6、结构创新设计
平面机构是应用最广泛的机构。 点、线接触的平面运动副—平面高副 滚动副 凸轮副 齿轮副 面接触的平面运动副—平面低副 转动副 移动副
构件的类型
原动件 (Driving link)—机构中按给定运动规律运动的构件,也称为输入构件 (Input link)。 从动件(Driven link, Follower)—其余的可动构件。具有预期的运动规律、对外 完成某种工艺动作的从动件也称为输出构件 (Output link) 或执行构件 (Executive link)。 机架(Fixed link,Frame)—固定不动的构件。
StellaMcCartney的木质手包
平行式——利用几何学上的平行原理进行折叠的结构。
重叠式——同一种物品在上下或者前后可以相互容纳从而便于重叠放置。
套式——通常是由一系列大小不同但形态相同的物品组合在一起。
卷式——可以使物品重复的展开与收拢。
4.1.2 折叠结构的价值
“PH”是丹麦设计师保罗•汉宁森(Poul Henningsen,1894-1967)名字的简称。汉宁森设
计的“PH”灯具不仅是斯堪的纳维亚设计风格的典型代表,也体现了艺术设计的根本原则:科 学技术与艺术的统一。 这一设计早在1925年的巴黎国际博览会上,便作为与著名建筑师勒· 柯布西耶的世纪性 建筑“新精神馆”齐名的杰出设计而获得了金牌,并且至今仍是国际市场上的畅销产品。成 为诠释丹麦设计“没有时间限制的风格”的最佳注脚。 PH灯具的重要特征是:1.所有的光线必须经过一次反射才能达到工作面,以获得柔和均 匀的照明效果,并避免清晰的阴影; 2.无论从任何角度均不能看到光源,以免眩光刺激眼睛; 3.对白炽灯光谱进行补偿,以获得适宜的光色; 4.减弱灯罩边沿的亮度,并允许部分光线溢 出,以防止灯具与黑暗背景形成过大反差,造成眼睛不适。 PH灯具的优美造型正是这些特点的直接反映。
客车外摆门结构设计及运动分析
第 1 章绪论1.1 概述乘客门是客车的重要组成部分,是乘客上下车的通道,对客车的整体造型也起着重要的协调作用。
客车外形是影响客车性能的一个重要因素。
乘客门是车身外形的一个组成部分,它不仅与客车的动力性、经济性密切相关,而且直接影响客车外形的美观与动感。
随着车速的不断提高,客车的空气动力性问题越来越突出。
过去我国采用较多的是折叠式车门,由于车门内陷而增加了汽车的空气阻力,产生风流噪声,而且由于车门缝隙大,密封困难,在形式中产生强烈的振动噪声和漏尘,从而严重影响乘坐舒适性。
导槽滚轮式乘客门虽然无内陷,但是在车身侧壁有导槽。
因此,在国外的许多旅游客车和长途客车上出现了一种使车身表面平整光滑的乘客门,这就是外摆式乘客门。
近年来,内摆门和外摆门已经在我国客车生产中得到广泛应用。
1.2 乘客门的主要形式客车乘客门的结构形式主要有3种:折叠式、外摆式、内摆式。
折叠式乘客门打开时呈折叠形式,是各种客车普遍采用的传统形式的乘客门。
具有单轴2页和双轴4页2种形式。
外摆式乘客门又称外开平移式乘客门。
外摆式乘客门在关闭时,其外侧与车身外侧面平齐,密封效果、美观性好,近年来不仅在中、高档城间客车上普遍采用,且在城市客车上也得以推广应用。
具有单摆和双摆2种形式。
内摆式乘客门又称内开回移式乘客门。
内摆式乘客门是乘客门中开启后净开度最大的一种,方便乘客上下车,尤其适用于城市客车。
也具有单摆和双摆2种形式。
1.3 外摆乘客门的优缺点本设计的题目是“八米高一级客车外摆乘客门设计”当然设计的重点应该放在外摆式乘客门上。
外摆乘客门与折叠式乘客门相比的优点有:1.开度大,可以开启到门框宽度,有效利用门框空间,保证乘客上下车方便。
2.具有良好的密封性,密封结构简单。
3.开关方便、安全,操纵灵巧。
4.刚性较好、不易变形下沉,行车时不易产生振动噪声。
外形与整车协调,无凹陷,行车时空气阻力小,造型美观。
5.由于外摆式车门驱动机构和锁止机构复杂,成本高;开启过程中外摆的幅度较大,有可能伤及等车的乘客。
产品结构设计大纲讲解学习
《产品结构设计》课程教学大纲课程编号:090207-Z 适用专业:产品造型设计课程类型:必修课课程性质:专业核心课课程学时:60 课程学分:4一、课程定位产品结构设计是产品造型设计的必修核心课程,该课程主要讲述产品零件及装配设计的工艺性以及常用的机构设计原理,从而保证设计方案的生产可行性。
通过课程的学习产品造型设计专业的学生能够在做造型设计的阶段就能够对设计方案进行结构可行性认证,这样不但可以缩短产品开发周期还能够降低产品开发成本和提高产品质量。
本课程的先修课程为产品设计程序与方法、产品造型设计。
二、课程目标1.知识目标(1)掌握零件装配工艺性设计原则与方法;(2)掌握不同材料的零件生产工艺性设计原则与方法;(3)掌握常用的运动机构设计原理;(4)掌握特殊结构性能要求设计原则。
2.能力目标(1)具有材料的判断能力,根据产品的性能要求合理的选择材料;(2)具有生产工艺选择能力,根据设计要求选择合适的加个工艺和供应商。
;(3)具有设计创新能力,能够根据产品性能要求进行结构设计创新。
3.素质目标(1)具有较好的职业素养并具有较强的敬业精神;(2)能够在工作中和其他人员具有较好的合作,具有较强的团队合作意识;(3)能够具有较强的语言表达能力和沟通能力。
三、课程设计1.设计理念根据产品造型设计专业特点和职业岗位能力要求,按照高素质技能型人才培养的特点和规律,在内容上从企业对设计人才能力要求出发,充分体现基于工作过程导向进行设计教学,使学习内容与工作过程相一致,达到学生上岗就能胜任工作的目标。
2.设计思路课程的设计围绕着“实用性”““和“实际性”展开的,从实用性层面来说,所以的知识点都是按照产品结构设计常用的设计原则展开,是现在企业中结构设计师必备的基础知识。
从实际性层面上说,产品的加工工艺和技术参数都符合当前的生产工艺条件,学生学习的相关设计参数能够运用于实际生产。
四、课程内容与学时分配五、教学设计项目一项目二项目三项目四项目五项目六项目七六、考核评价学生的考核成绩主要由三部分构成:平时课堂表现、平时作业、考试。
毕业设计_工业机器人结构设计论文
河南工程学院《机器人技术基础》考查课专业论文工业机器人结构设计学生姓名:肖慧慧学院:机械工程学院专业班级:机制1321专业课程:机器人技术基础任课教师:***2014年12月25 日工业机器人结构设计摘要机器人是一种由三个自由度组成的平面关节型机器人,它的主要作用是可以完成精密仪器和物体的搬运和移动。
由于体积小,传动原理简单,被广泛运用于电子电气业,家用电器业,精密机械业等领域。
整个系统由机器手,机器臂,关节,步进电机驱动系统等组成。
通过各自由度步进电机的驱动,完成机器手,机器臂的位置变化。
具体设计内容为:同步齿形带传动设计,丝杠螺母设计,各输出轴和壳体的设计,步进电机的选择等。
在校核满足其结构强度的基础上,我们对机器人的结构进行优化设计。
关键词:机器人,结构设计,机器臂Industrial Robot Structure DesignABSTRACTRobot is a robot of plane and joint composed of three degrees of freedom. Its mostly function is used to complete transition and motion of exact apparatuses and objects. Because of its small volume and simple drive principle, it is widely used in the field of electronic and electric industry, home-used electric-ware industry and exact mechanism. The whole system is composed of manipulator hand, manipulator arm, joints and stepper motor driving system. By stepper motor’s driving of each degree of freedom, it completes location change of manipulator hand and manipulator arm. The idiographic designing content is designing of in-phase tooth-shape strap, designing of silk-bar nut, designing of shell and axis and the choice of stepper motors. On the base of checking its structure intensity, while it satisfied, we optimize designing of the structure of Robots.Key Words: Robots, Structure Design, Manipulator Arm.一、绪论1.1 前言工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术,并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分,这种新技术发展很快,逐渐成为一门新兴的学科——机械手工程。
绪论-车床尾座结构
优化车床尾座结构可以提高加工精度、减少振动、降低热误差,从而提高产品 质量和生产效率。此外,优化尾座结构还可以降低能耗和减少对操作工人的健 康影响。
国内外研究现状和发展趋势
01
国内研究现状
国内对于车床尾座结构的研究起步较晚,但近年来取得了一定的进展。
一些学者和企业开始关注尾座结构的优化,并取得了一些研究成果。
01
02
03
支撑工件
车床尾座的主要功能是支 撑工件,确保工件在加工 过程中的稳定性和精度。
定位和夹紧
尾座通过夹紧机构对工件 进行定位和夹紧,确保工 件在加工过程中不会发生 移动或振动。
调节加工精度
尾座的位置和角度可以调 节,以适应不同长度和直 径的工件,并提高加工精 度。
车床尾座的结构组成
底座
尾座的底座是整个结构的支撑部 分,通常采用铸铁或钢板焊接而 成,具有足够的刚性和稳定性。
滑动机构
滑动机构包括滑板、滑块和导 轨等部分,用于实现尾座的水 平和垂直移动。
夹紧机构
夹紧机构通常由气动或液压系 统驱动,用于对工件进行夹紧 。
调节机构
调节机构通常由丝杠和螺母等 组成,用于调节尾座的位置和
角度。
车床尾座的工作原理
定位
加工
工件放置在尾座的夹紧机构中,通过 夹紧机构对工件进行定位。
在加工过程中,尾座支撑并固定工件, 确保工件在加工过程中保持稳定,提 高加工精度和效率。
在生产中,尾座的具体应用取决于工件的类型和加工要求。例如,在车削长轴类零 件时,尾座可以提供必要的支撑,以防止工件发生弯曲或振动。
除了支撑作用外,尾座还可以用于安装顶尖等工具,进一步扩展了其在生产中的应 用范围。
尾座的发展趋势和未来展望
小型除雪机结构设计
⼩型除雪机结构设计⼩型除雪机结构设计单位名称:设计者:指导教师:⽬录第⼀章绪论 (1)1.1 除雪机的背景分析 (1)1.2 除雪机现状 (2)1.3 本课题的研究⽬标 (4)1.4 本课题研究内容和⽅法 .............................................. 4 第⼆章⽅案选择与结构设计 . (5) 2.1 总体⽅案的⼏种组合及⽐较 (5)2.2⼩型转⼦式清雪机⼯作原理简述 (5)2.2.1基本结构 (5)2.2.2⼯作原理 (6)2.3 原动机的选择 (6)2.4 传动⽅式的选择 (8)2.5 集雪器的设计 (9)2.6抛雪转⼦的设计 ..................................................... 9 第三章传动机构的设计 . (10) 3.1 动⼒参数的计算 (10)3.2 ⽪带传动的计算校核 ..............................................113.3 传动齿轮的设计与校核 ............................................. 17 第四章各轴的结构与尺⼨设计 (19)4.1中间传动轴的设计 (19)4.2绞龙螺旋轴的设计 (19)4.3 ⼩带轮轴的设计 (20)4.4 转⼦轴的设计 (20)4.5 各轴的强度校核 ................................................... 21 谢辞 .................................................. 错误~未定义书签。
参考⽂献 (24)第⼀章绪论1.1 除雪机的背景分析我国地处北半球,亚洲东部、太平洋西岸,幅员辽阔,⽓候类型复杂多样。
北⽅地区冬季普遍降雪,由于冬季季风⽓候特别强盛,降雪的南限纬度⼤致在北纬24度,⽐世界上同纬度的任何⼤陆都要低。
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产品结构设计
2、产品结构设计的基本框架
•一、产品结构设计的内涵 结构设计包括总体结构设计和零部件结
构设计两方面的内容,它们之间既有区别, 又有联系。
产品结构设计
• 二、产品结构设计的性质
结构设计不是靠熟练程度和简单重复的 操作性工作,而是创造性的工作。工程知识 是从事结构设计的前提,巧妙组合是结构设 计创造性的核心。结构设计巨大的创造潜力 常不为人们所认识。
产品结构设计
图2-5 伸缩式圆珠笔总体结构图
产品结构设计
图2-6 调温型电熨斗总体结构图
产品结构设计
产品的三维爆炸图
产品结构设计
• 六、结构方案的选择和评价
(1)功能
(8)装配
(2)作用原理
(9)运输
(3)结构
(10)使用
(4)安全可靠性
(11)维修
(5)人机学
(12)回收
(6)加工制造
(13)费用
(7)检验
(14)法律
产品结构设计
绪论
1、概述 2、产品结构设计的基本框架
产品结构设计
1、概述
• 一、本课程的性质 《产品结构设计》课程是工业设计专业
研究产品结构设计中的共性与个性相结合 的一门主干专业课,它的目的是使学生了 解产品结构设计的内涵、性质、过程、要 求和基本方法,掌握产品结构设计的基本 框架。
产品结构设计
产品设计的主要项目 功能设计 结构设计 工艺设计 使用设计 维修设计 安全设计 装饰设计 运输与安装设计
技术设计的主要内容
工业设计的主要内容
功能及实现原理与方案设计; 提出总体布局与造型方案,
制定相应技术指标
实现产品功能原理
满足功能需求的结构方案设 计
配合结构方案进行形态设计 及与造型有关的结构设计
二、产品结构设计在工业设计中的地位和作用
结构设计是将抽象的工作原理变成技术图样的 过程,即将抽象的工作原理具体化为某类构件或零 部件,然后进一步确定它们的加工工艺、材料、几 何尺寸、公差等。若把结构设计过程看作一个黑箱, 那么,它的输入是工作原理,输出是结构设计方案, 结构设计的直接产物是技术图样。
制定工艺路线,设计工艺装 备
使用、操作原理及结构设计 有关维修、保养的技术设计 和结构设计
面饰工艺及实施方案设计
使用、操作的空间设计、形 态设计等相关人机设计 维修、保养的空间设计、形 态设计等相关人机设计
安全保护方面的技术设计和 结构设计 外观保护的技术方案设计
运输与安装相关结构设计
安全保护方面的造型设计和 装饰设计 色彩、涂装方案设计空间设 计、形态设计等相关人机设 计
• 四、产品结构设计的基本过程 一般可分为三个阶段:初步设计、详细
设计、设计的完善和审核。
产品结构设计
•五、产品结构设计的目标 在产品工业设计中的产品结构设计的目
标是:设计出满足功能需求的产品总体结构, 同设计部分必须的局部结构。所以在产品工 业设计中的结构设计,最终提交的技术资料 为产品总体结构图和部件结构图,在少数情 况下需提供零件图。结构图的表现手法可以 是轴侧图、三维爆炸图或二维装配图。图中 可不表达细部结构,但必须表达清楚功能结 构。
工作原理
力学、工艺、材料、 装配、使用、美观、 成本、安全、环保
产品结构设计
工作原理具体化
结构设计方案 (技术图样)
产品结构设计
产品结构可分为:
外观结构 内部结构
产品结构设计
产品结构也可分为:
固定结构 连接结构 定位结构
……
还可分为:
功能结构 非功能结构
……
产品结构设计
表1-1 技术设计与工业设计之间的关系
运输与安装相关人机设计
产品结构设计
三、 本课程的主要内容
① 考虑美学与人机学的结构设计准则; ② 符合工艺要求的结构设计准则,主要讲述机械加工件的结构 设计; ③ 符合力学要求的结构设计准则,即提高强度和刚度的结构设 计; ④ 考虑装配与维修的机械结构设计准则; ⑤ 焊接件的结构设计准则; ⑥ 锻造和冲压件结构设计准则; ⑦ 符合材料要求的结构设计准则,主要讲述塑料件结构设计准 则; ⑧ 密封装置的结构设计准则; ⑨ 符合安全要求的结构设计准则。 最后简要介绍产品创新设计的概念、内容、理论与方法。
•结构设计是一种细节性工作。 •结构设计面对的问题是一个复杂系统。
产品结构设计
产品结构设计
•三、产品结构设计的要求 结构设计过程要统筹兼顾多种技术、经
济和社会的要求,即结构设计有很多实际限 制。 ▪市场有关的要求 ▪环境有关的要求 ▪社会有关的要求 ▪生产有关的要求 ▪故障有关的要求
产品构设计