機(jī)械設(shè)計(jì)約束和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、1.4 機(jī)械設(shè)計(jì)約束,機(jī)械設(shè)計(jì)的本質(zhì)是在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)等方面的約束邊界限定的設(shè)計(jì)空間內(nèi)，尋找滿足預(yù)定功能和性能要求的合格或最佳的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)空間外部，由產(chǎn)品功能、性能、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、承載能力、制造工藝和技術(shù)要求等限制條件提出的設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用技術(shù)方法，構(gòu)成了設(shè)計(jì)空間的約束面。,1.4.1 承載能力約束,機(jī)械零部件在載荷作用下，如果出現(xiàn) 本體失效（如齒輪輪齒斷裂、螺栓被拉斷、機(jī)床主軸產(chǎn)生過大的彈性變形等）;

2、表面失效（如齒輪輪齒表面疲勞或過度磨損、螺栓聯(lián)接松脫、帶傳動(dòng)中帶與輪之間產(chǎn)生打滑等）; 正常工作條件破壞（如高速機(jī)械發(fā)生共振、液體潤滑狀態(tài)時(shí)的油膜發(fā)生破裂等） 就會(huì)喪失正常的工作能力。為了防止機(jī)械零部件在正常的工作條件下過早地產(chǎn)生失效，應(yīng)該建立如下基本的承載能力約束。,1.強(qiáng)度約束 強(qiáng)度約束條件是指零部件在載荷作用下危險(xiǎn)截面上的最大工作應(yīng)力不超過許用應(yīng)力。,⑴靜應(yīng)力時(shí)的強(qiáng)度條件⑵在彎曲和扭轉(zhuǎn)復(fù)合的交變載

3、荷作用下的強(qiáng)度條件,,,2.接觸強(qiáng)度約束 相互接觸的構(gòu)件表面，由于載荷作用而在接觸部位產(chǎn)生微小的彈性變形，形成面接觸。,,鋼的彈性系數(shù)和接觸強(qiáng)度簡(jiǎn)化計(jì)算公式,,3.剛度約束 構(gòu)件在載荷作用下產(chǎn)生的彈性變形（如撓度、轉(zhuǎn)角或扭角等）不超過許用值。,4.耐磨性約束,磨損是由于工作表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使表面的物質(zhì)不斷損失的現(xiàn)象，它是機(jī)械設(shè)備失效的重要原因。耐磨性是指零件抵抗磨損的能力。磨損的損傷機(jī)理和表現(xiàn)形式非常復(fù)雜，其中主要的影響因素包

4、括零件表面接觸應(yīng)力或壓強(qiáng)的大小、相對(duì)滑動(dòng)速度、摩擦副材料和表面的潤滑情況等。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，對(duì)于通用機(jī)械零件的耐磨性約束計(jì)算通常采用條件性的計(jì)算方法，控制摩擦表面的壓強(qiáng)（或接觸應(yīng)力）、相對(duì)速度等不超過許用值。,1.4.2 技術(shù)性能約束,1.振動(dòng)穩(wěn)定性約束機(jī)械及其安裝基礎(chǔ)組成一個(gè)彈性系統(tǒng)，在一定的條件下，它會(huì)發(fā)生周期性彈性變形，在平衡位置作往復(fù)循環(huán)性機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)生額外的動(dòng)載荷和變應(yīng)力。引起構(gòu)件振動(dòng)的周期性外力有：往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的慣性力

5、，擺動(dòng)構(gòu)件產(chǎn)生的慣性力矩，轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的不平衡質(zhì)量引起的離心力，周期性作用的外力等。振動(dòng)穩(wěn)定性約束是限制機(jī)械系統(tǒng)或構(gòu)件的相關(guān)振動(dòng)參數(shù)（如固有頻率、振幅和噪音等），在規(guī)定的允許范圍以內(nèi)。,2.熱特性約束機(jī)器在工作的時(shí)候會(huì)發(fā)熱，由此產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱應(yīng)變，可能造成機(jī)器的工作性能下降和熱損壞。熱特性約束就是限制各種相關(guān)的熱參數(shù)（如熱應(yīng)力、熱應(yīng)變、溫升等），在規(guī)定允許范圍以內(nèi)。例如，蝸桿傳動(dòng)效率較低，滑動(dòng)速度較大，容易因?yàn)榘l(fā)熱產(chǎn)生齒面膠合和磨損破

6、壞。為了避免膠合和減緩磨損，蝸桿傳動(dòng)的材料必須具備減摩、耐磨和抗膠合的性能。為了防止膠合和減緩磨損，選用含有抗膠合添加劑的潤滑油。閉式傳動(dòng)時(shí)以蝸輪齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算為蝸桿傳動(dòng)基本計(jì)算。另外還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算，防止?jié)櫥蜏厣^許用值。如果熱平衡不能滿足要求，則在箱體外側(cè)加設(shè)散熱片或采用強(qiáng)制冷卻裝置。,3.可靠性約束在常規(guī)的機(jī)械設(shè)計(jì)中，將載荷、材料性能和加工尺寸等視為一個(gè)確定量，構(gòu)件只要滿足計(jì)算準(zhǔn)則就是安全的，能夠在規(guī)定的工作條件下和規(guī)

7、定的使用期限內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。實(shí)際上，由于載荷、材料性能和加工尺寸都存在離散性，構(gòu)件在規(guī)定的工作條件下，有可能達(dá)不到規(guī)定的使用期限而失效。可靠性是機(jī)械設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)，是指產(chǎn)品、部件或零件在規(guī)定的使用條件下，在預(yù)期的壽命內(nèi)，能完成預(yù)定功能的概率?？煽啃约s束是指產(chǎn)品、部件或零件應(yīng)能滿足規(guī)定的可靠性要求。例如，滾動(dòng)軸承的承載能力和工作壽命是在可靠度為90%時(shí)定義的。,1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)化約束,標(biāo)準(zhǔn)化是指在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的全

8、過程中，都要遵循現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)、部標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有利于提高生產(chǎn)技術(shù)水平和管理水平。1.概念標(biāo)準(zhǔn)化：包括名詞、術(shù)語、符號(hào)、計(jì)量單位等的使用符合規(guī)范。2.實(shí)物形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化：包括產(chǎn)品、零部件、原材料、設(shè)備及能源的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、性能等都要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選用和設(shè)計(jì)。3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化：與生產(chǎn)技術(shù)有關(guān)的操作、測(cè)量、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、成本核算和管理等方法，都應(yīng)該按照規(guī)定實(shí)施。4.技術(shù)文件標(biāo)準(zhǔn)化：包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中形成的可行性研究報(bào)告、試驗(yàn)報(bào)告、圖紙、設(shè)

9、計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)說明書和工藝規(guī)程等，都應(yīng)該按照規(guī)定執(zhí)行。,1.4.4 產(chǎn)品成本約束,產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)以至報(bào)廢的全生命周期中，它的核心就是產(chǎn)品成本。在機(jī)械設(shè)計(jì)中降低產(chǎn)品成本的主要途徑有：1.在產(chǎn)品功能方面：著重保證產(chǎn)品中用戶所需要的必要功能，去掉用戶不需要的功能和過剩的功能（如過大的安全系數(shù)、過分采用貴重的原材料、過高的制造精度和壽命指標(biāo)、系統(tǒng)中各零部件的壽命不均衡、不必要的表面過分裝飾等），以降低產(chǎn)品成本

10、。2.在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面：采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具和現(xiàn)代設(shè)計(jì)法，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和現(xiàn)有的構(gòu)件，合理和對(duì)稱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本。3.在產(chǎn)品制造方面：采用合理的結(jié)構(gòu)工藝性和制造精度，盡可能采用普通的設(shè)備和加工方法，盡量降低原材料費(fèi)用（一般占產(chǎn)品成本50%以上）和加工費(fèi)用。,1.4.5 可持續(xù)發(fā)展約束,可持續(xù)發(fā)展是指既滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)后代人滿足其需要的能力構(gòu)成危害的發(fā)展，

11、它的核心問題是保護(hù)社會(huì)環(huán)境和合理利用資源。1.產(chǎn)品符合國家的科技政策和發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，正確處理和企業(yè)效益和社會(huì)效益的關(guān)系。2.產(chǎn)品按照國家制定的環(huán)境保護(hù)法規(guī)，符合減少產(chǎn)品工作過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣等三廢和振動(dòng)噪聲對(duì)環(huán)境的污染，重視廢物回收利用和綜合處理，積極采用環(huán)保的工作介質(zhì)，采取減振、隔聲和吸聲的技術(shù)措施。3.產(chǎn)品符合人機(jī)系統(tǒng)（人—機(jī)器—環(huán)境）安全可靠的要求。4.產(chǎn)品有利于提高生產(chǎn)力、促進(jìn)制造過程自動(dòng)化。5.產(chǎn)品有利于合

12、理利用、開發(fā)和節(jié)約資源。,1.5 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)產(chǎn)品的功能原理方案，在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)——首先通過對(duì)構(gòu)件的工作能力設(shè)計(jì)，確定其基本參數(shù)和主要尺寸；以及通過對(duì)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定其具體的結(jié)構(gòu)圖，以體現(xiàn)所要求的功能，即完成從“原理解”到“技術(shù)解”的轉(zhuǎn)化。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是改善和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要選擇部件和零件的材料，確定其參數(shù)和形狀尺寸，考慮制造工藝和精度、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定

13、性，以及零件之間的配合關(guān)系等許多因素。,1.5.1 零件的相關(guān)與結(jié)構(gòu)要素,零件是機(jī)器的制造單元，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義上講，可以將零件稱為結(jié)構(gòu)件。各種結(jié)構(gòu)件的功能主要是承受載荷、傳遞運(yùn)動(dòng)和力、保證有關(guān)零部件之間的相對(duì)位置或運(yùn)動(dòng)軌跡。在機(jī)械系統(tǒng)中，各種零件通過鏈狀、樹狀或網(wǎng)狀的相互連接，構(gòu)成完整的機(jī)械網(wǎng)絡(luò)。如果某個(gè)零件與一個(gè)或多個(gè)零件之間有裝配關(guān)系或相互位置關(guān)系，這種關(guān)系稱為相關(guān)。組成這種關(guān)系的零件互為相關(guān)零件。,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)兩個(gè)零

14、件直接相關(guān)的部位，必須同時(shí)考慮合理地選擇材料與熱處理方式、形狀和尺寸、制造精度和表面質(zhì)量等；而且必須滿足間接相關(guān)條件，如進(jìn)行尺寸鏈和精度的計(jì)算等。,1.5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求是明確、簡(jiǎn)單和安全可靠1.明確:功能、作用原理和工作狀況明確。,圖1-15 軸轂聯(lián)接的定位結(jié)構(gòu),圖1-16 雙軸承支座結(jié)構(gòu)圓柱滾子軸承只能承受徑向載荷推力軸承只能承受軸向載荷深溝球軸承可以同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷,2.簡(jiǎn)單在結(jié)

15、構(gòu)設(shè)計(jì)中，所包含的零件數(shù)目要少，零件的幾何形狀盡可能簡(jiǎn)單（如平面、圓柱、圓錐等），容易計(jì)算、加工和檢驗(yàn)，零部件之間的聯(lián)接關(guān)系和調(diào)整措施要盡可能簡(jiǎn)單。這樣，便于構(gòu)件制造與部件裝配，提高機(jī)械的工作精度和可靠性。,3.安全可靠在規(guī)定的載荷、使用條件和時(shí)間內(nèi)，構(gòu)件不產(chǎn)生失效、不對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生危害。安全技術(shù)有直接、間接和提示性等三種類型。⑴直接安全技術(shù)：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分滿足安全要求，通過構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形狀和失效約束計(jì)算兩方面來保證構(gòu)件工作的可靠性

16、、功能的可靠性、工作安全性和環(huán)境安全性。⑵間接安全技術(shù)：在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用防護(hù)系統(tǒng)和保護(hù)裝置滿足安全要求的技術(shù)。⑶提示性安全技術(shù)：僅在危險(xiǎn)發(fā)生之前發(fā)出警告，如警示燈、警鈴等，并且可以通過顯示裝置說明發(fā)生危險(xiǎn)的部位和原因。,能力訓(xùn)練案例1-6 : 圖1-17所示的軸轂聯(lián)接中，采用過盈配合和鍵聯(lián)接的雙重配置。試分析該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用原理是否明確。,1.5.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)型變換,從功能的觀點(diǎn)，零件承擔(dān)功能要求的表面可稱為功能面。因此，零

17、件是由一些功能面通過邊棱鄰接而成。從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)，這些功能面是零件的構(gòu)型元素。通過對(duì)這些構(gòu)型元素的變換，可以派生出不同的結(jié)構(gòu)方案。,1.尺寸變換通過改變構(gòu)型元素的尺寸而改變其構(gòu)型，如常用使構(gòu)型元素的角度或距離相等的處理方法獲得對(duì)稱的構(gòu)型（圖1-18）。,2.形狀變換通過改變功能面的結(jié)構(gòu)形狀可以得到新的結(jié)構(gòu)形式。例如，齒輪的漸開線齒面改成圓弧齒面，滾動(dòng)軸承在中的滾動(dòng)體球改成圓柱（圖1-19），可以提高承載能力。,3.位置變換通過改變零

18、件與零件之間功能面的相對(duì)位置可以得到新的結(jié)構(gòu)形式。如圖1-20所示，圖（a）中擺桿1的平面與推桿2的球面接觸，傳遞載荷時(shí)推桿2會(huì)受到有害的橫向推力；圖（b）變換了兩個(gè)構(gòu)件功能面的位置，改善了受力情況。,4.數(shù)量變換通過改變零件數(shù)目或功能面數(shù)目來變換結(jié)構(gòu)。如圖1-21所示的軸上的矩形花鍵從四齒變換成八齒。,5.排列變換通過改變零件功能面的排列順序來變換結(jié)構(gòu)。如圖1-22所示的構(gòu)件在A、B、C三處功能面（圓柱孔）分別與其它構(gòu)件構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副

19、，變換它們的連接順序，可以獲得新的結(jié)構(gòu)。類似的變換在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用。,1.5.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還必須考慮在功能、造型、工藝性、強(qiáng)度等方面的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。1.功能分配準(zhǔn)則在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須根據(jù)所要求的功能合理地選擇載體，即將功能合理地分配給載體。⑴一個(gè)載體承擔(dān)多種功能，可以簡(jiǎn)化機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低成本。,⑵一個(gè)載體承擔(dān)一種功能，可以做到功能明確和安全可靠，有利于針對(duì)每個(gè)功能進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和準(zhǔn)確計(jì)算（V形帶斷面結(jié)構(gòu)分析）

20、⑶多個(gè)載體承擔(dān)一種功能，可減輕每個(gè)載體的負(fù)荷，延長使用壽命。例如，在V帶傳動(dòng)中，如果單靠增大V帶的截面尺寸來傳遞的較大功率，會(huì)使膠帶的彎曲應(yīng)力顯著增大，降低帶的使用壽命。應(yīng)該采用多根V帶并行傳動(dòng)，也有利于減少帶輪徑向尺寸。,2.造型設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,造型設(shè)計(jì)是用美學(xué)的形式和手段去發(fā)揮和體現(xiàn)產(chǎn)品的功能特點(diǎn)及其科學(xué)性、先進(jìn)性。造型的基本要素包括功能基礎(chǔ)（如產(chǎn)品的功能范圍、工作精度、可靠性和宜人性等，體現(xiàn)了產(chǎn)品的實(shí)用性）、技術(shù)基礎(chǔ)（如材料、結(jié)構(gòu)

21、和工藝等為產(chǎn)品功能服務(wù)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)）和藝術(shù)形象（產(chǎn)品具有造型美觀、形態(tài)優(yōu)美的藝術(shù)性）。機(jī)械產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，屬于“工業(yè)設(shè)計(jì)”范疇，它應(yīng)用工程技術(shù)和藝術(shù)手段設(shè)計(jì)、塑造產(chǎn)品的形象，并將其最后統(tǒng)一在產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、工藝、宜人性、視覺傳達(dá)、市場(chǎng)關(guān)系等而取得人—產(chǎn)品—環(huán)境和諧的一項(xiàng)創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，須著重考慮色彩和比例設(shè)計(jì)兩個(gè)原則問題。,⑴色調(diào)就是一眼看上去工業(yè)產(chǎn)品所具有的總體色彩感覺，是在總體色彩感覺中起支配和統(tǒng)一全局作用的色

22、彩設(shè)計(jì)要素，它可以表現(xiàn)出生動(dòng)、活潑，也可以表現(xiàn)出精細(xì)、莊重，還可以表現(xiàn)為冷漠、沉悶或是親切、明快等等。色調(diào)的選擇應(yīng)格外慎重，一般可根據(jù)產(chǎn)品的用途、功能、結(jié)構(gòu)、時(shí)代性及使用者的好惡等，藝術(shù)地加以確定，確定的標(biāo)準(zhǔn)是色形一致，以色助形，形色生輝。色調(diào)的確定一般還要參考以下幾點(diǎn)：用暖色調(diào)有溫暖的效果，用冷色調(diào)會(huì)使人感到冷清；以高彩度的暖色為主調(diào)能使人感覺剌激興奮，以低彩度的冷色為主調(diào)可以讓人平靜思索；高明色調(diào)輕爽、明快，低明色調(diào)深沉、莊重。,

23、⑵正確的比例和尺度是完美造型的基礎(chǔ)和框架一般地講，只要在不違背產(chǎn)品功能和物質(zhì)技術(shù)條件的前提下，比例就可呈多種變化組合形式，展現(xiàn)造型整體與局部或局部與局部之間，諸如大小粗細(xì)長短的量變關(guān)系。尺度比較固定，它是專指造型物尺寸與人體尺寸或是某種標(biāo)準(zhǔn)之間適應(yīng)的程度和范圍。造型若只有良好的比例而無正確的固定的尺度去約束，則設(shè)計(jì)肯定會(huì)歸于失敗。所以，正確造型設(shè)計(jì)的次序應(yīng)該首先確定尺度，然后根據(jù)尺度確定和調(diào)整造型物的比例。,3.工藝性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,零

24、件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足要求的前題下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。零部件結(jié)構(gòu)工藝性合理的零部件結(jié)構(gòu)與零件的材料、機(jī)械加工、裝配工藝性和技術(shù)要求有關(guān)。零部件工藝性受到生產(chǎn)批量、生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)、材料和毛坯等諸多因素的影響。良好的結(jié)構(gòu)工藝性是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。,⑴鑄件和鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性：零件毛坯的選擇有鑄造、鍛造、沖壓、焊接和型材等方式，主要從零件的功能要求、材料價(jià)格、制造費(fèi)用和加工性能等方面考慮

25、。,自由鍛：鍛件的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱、平直，避免錐形或楔形表面，凸臺(tái)布置在鍛件同一側(cè)，沒有加強(qiáng)筋、工字形截面等復(fù)雜形狀，并且盡量減少零件截面尺寸的變化。模鍛：鍛件應(yīng)該正確選擇分模面，形狀力求簡(jiǎn)單，避免突出部分，應(yīng)設(shè)置拔模斜度，截面變化處盡量采用較大的過渡圓角。,圖1-26 鍛件結(jié)構(gòu)分析,⑵機(jī)械加工的結(jié)構(gòu)工藝性：按照零件結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、便于加工和裝卡、提高切削效率、減少加工過程中的材料消耗等原則來考慮：①合理確定零件的技術(shù)要求；②

26、遵循零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化；③合理標(biāo)注尺寸；④零件結(jié)構(gòu)要便于加工。,⑶零件裝配的結(jié)構(gòu)工藝性：按照合理劃分裝配單元、零部件裝拆方便和保證正確裝配等原則來考慮。如圖1-27示例。,4.強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,為了保證零部件在規(guī)定的使用期限內(nèi)能夠正常地工作，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，以采用一些有效措施，改善和提高零部件的承載能力。⑴充分發(fā)揮材料的力學(xué)特性,圖1-28 充分發(fā)揮材料力學(xué)性能的構(gòu)件結(jié)構(gòu),⑵合理分擔(dān)載荷,圖1-29 兩個(gè)

27、支座分擔(dān)載荷情況分析,⑶改善受力狀況,圖1-30 起重機(jī)卷筒結(jié)構(gòu)分析,⑷合理力流結(jié)構(gòu)：為了提高構(gòu)件的剛度，應(yīng)該盡可能按力流最短路線來設(shè)計(jì)零件形狀，減少承載區(qū)域，從而累積變形越小，提高整個(gè)構(gòu)件的剛度，使材料得到充分利用。,圖1-31 力傳遞方案的比較,5.自補(bǔ)償準(zhǔn)則,自補(bǔ)償準(zhǔn)則是指通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使零件自行實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)功能的作用，在正常額定載荷情況下可以減輕和平衡載荷，在超載的情況下可以自動(dòng)保護(hù)。,能力訓(xùn)練案例1-7 ：圖1-33所示的