设计结构全套教学教程电子电子教案.ppt

设计结构设计结构第第1 1章章 结构设计导论结构设计导论1.1 1.1 1.1 1.1 结构设计概述结构设计概述结构设计概述结构设计概述1.2 1.2 1.2 1.2 结构设计的特点结构设计的特点结构设计的特点结构设计的特点1.3 1.3 1.3 1.3 结构设计的要求结构设计的要求结构设计的要求结构设计的要求1.4 1.4 1.4 1.4 结构设计的基本原则和步骤结构设计的基本原则和步骤结构设计的基本原则和步骤结构设计的基本原则和步骤结构设计是产品设计中技术设计阶段的一个重要环节，它是在总体结构设计是产品设计中技术设计阶段的一个重要环节，它是在总体结构设计是产品设计中技术设计阶段的一个重要环节，它是在总体结构设计是产品设计中技术设计阶段的一个重要环节，它是在总体设计的基础上，根据选定的原理方案，确定满足功能要求的零部件材料、设计的基础上，根据选定的原理方案，确定满足功能要求的零部件材料、设计的基础上，根据选定的原理方案，确定满足功能要求的零部件材料、设计的基础上，根据选定的原理方案，确定满足功能要求的零部件材料、热处理万式、零部件结构尺寸等。热处理万式、零部件结构尺寸等。热处理万式、零部件结构尺寸等。热处理万式、零部件结构尺寸等。结构设计是涉及问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，是一结构设计是涉及问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，是一结构设计是涉及问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，是一结构设计是涉及问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，是一种蕴藏着巨大优化和创新潜力的工作。它要求设计师必须掌握多门基础种蕴藏着巨大优化和创新潜力的工作。它要求设计师必须掌握多门基础种蕴藏着巨大优化和创新潜力的工作。它要求设计师必须掌握多门基础种蕴藏着巨大优化和创新潜力的工作。它要求设计师必须掌握多门基础理论知识，更要求设计师必须具备丰富的工程知识和实践经验。理论知识，更要求设计师必须具备丰富的工程知识和实践经验。理论知识，更要求设计师必须具备丰富的工程知识和实践经验。理论知识，更要求设计师必须具备丰富的工程知识和实践经验。现代产品结构设计不但要满足机械设备的基本功能要求，还要兼顾现代产品结构设计不但要满足机械设备的基本功能要求，还要兼顾现代产品结构设计不但要满足机械设备的基本功能要求，还要兼顾现代产品结构设计不但要满足机械设备的基本功能要求，还要兼顾其他技术、经济和社会要求，并且应系统地设计出尽可能多的可能方案，其他技术、经济和社会要求，并且应系统地设计出尽可能多的可能方案，其他技术、经济和社会要求，并且应系统地设计出尽可能多的可能方案，其他技术、经济和社会要求，并且应系统地设计出尽可能多的可能方案，然后从中优选。然后从中优选。然后从中优选。然后从中优选。结构设计包括结构设计包括结构设计包括结构设计包括4 4 4 4个方面的内容。个方面的内容。个方面的内容。个方面的内容。功能设计功能设计功能设计功能设计满足并在技术上具体实现产品的主要功能要求。满足并在技术上具体实现产品的主要功能要求。满足并在技术上具体实现产品的主要功能要求。满足并在技术上具体实现产品的主要功能要求。质量设计质量设计质量设计质量设计兼顾其他要求和限制，提高产品的质量和性能价格比。兼顾其他要求和限制，提高产品的质量和性能价格比。兼顾其他要求和限制，提高产品的质量和性能价格比。兼顾其他要求和限制，提高产品的质量和性能价格比。这已成为现代工程设计的特征。这已成为现代工程设计的特征。这已成为现代工程设计的特征。这已成为现代工程设计的特征。1.1 1.1 结构设计概述结构设计概述下一页返回优化设计和创新设计优化设计和创新设计优化设计和创新设计优化设计和创新设计用结构设计变元等创新设计方法系统地构用结构设计变元等创新设计方法系统地构用结构设计变元等创新设计方法系统地构用结构设计变元等创新设计方法系统地构造尽可能大的结构方案解空间，并用创造性设计思维方法和其他科学方造尽可能大的结构方案解空间，并用创造性设计思维方法和其他科学方造尽可能大的结构方案解空间，并用创造性设计思维方法和其他科学方造尽可能大的结构方案解空间，并用创造性设计思维方法和其他科学方法进行优选和创新。法进行优选和创新。法进行优选和创新。法进行优选和创新。CADCADCADCAD技术的应用技术的应用技术的应用技术的应用计算机辅助设计技术应用于产品结构设计的计计算机辅助设计技术应用于产品结构设计的计计算机辅助设计技术应用于产品结构设计的计计算机辅助设计技术应用于产品结构设计的计算、制图，以及制备技术文件等工作，并为设计师提供丰富的设计信息，算、制图，以及制备技术文件等工作，并为设计师提供丰富的设计信息，算、制图，以及制备技术文件等工作，并为设计师提供丰富的设计信息，算、制图，以及制备技术文件等工作，并为设计师提供丰富的设计信息，提高设计师的空间思维能力和创新能力。提高设计师的空间思维能力和创新能力。提高设计师的空间思维能力和创新能力。提高设计师的空间思维能力和创新能力。1.1 1.1 结构设计概述结构设计概述上一页返回结构设计包括下面结构设计包括下面结构设计包括下面结构设计包括下面4 4 4 4个特点。个特点。个特点。个特点。1.1.1.1.实践性特点实践性特点实践性特点实践性特点实践性是结构设计创新的源泉与归宿。有问题要解决，人们才会千实践性是结构设计创新的源泉与归宿。有问题要解决，人们才会千实践性是结构设计创新的源泉与归宿。有问题要解决，人们才会千实践性是结构设计创新的源泉与归宿。有问题要解决，人们才会千万百计地想办法，以满足自己解决问题的需要，以获得一个满意的设计万百计地想办法，以满足自己解决问题的需要，以获得一个满意的设计万百计地想办法，以满足自己解决问题的需要，以获得一个满意的设计万百计地想办法，以满足自己解决问题的需要，以获得一个满意的设计结果。反过来，通过实践获得实践经验又帮助设计师优化他们的设计。结果。反过来，通过实践获得实践经验又帮助设计师优化他们的设计。结果。反过来，通过实践获得实践经验又帮助设计师优化他们的设计。结果。反过来，通过实践获得实践经验又帮助设计师优化他们的设计。长期以来，机械结构设计依靠的就是机械设计师的实践经验。只有通过长期以来，机械结构设计依靠的就是机械设计师的实践经验。只有通过长期以来，机械结构设计依靠的就是机械设计师的实践经验。只有通过长期以来，机械结构设计依靠的就是机械设计师的实践经验。只有通过实践，创新的思想才能转化为现实实践，创新的思想才能转化为现实实践，创新的思想才能转化为现实实践，创新的思想才能转化为现实;只有通过不断实践，人的创新意识只有通过不断实践，人的创新意识只有通过不断实践，人的创新意识只有通过不断实践，人的创新意识和能力才能得到培养。和能力才能得到培养。和能力才能得到培养。和能力才能得到培养。下面几个例子就是来源于实践的设计。如果没有实践经验，就很难下面几个例子就是来源于实践的设计。如果没有实践经验，就很难下面几个例子就是来源于实践的设计。如果没有实践经验，就很难下面几个例子就是来源于实践的设计。如果没有实践经验，就很难发现这些问题。发现这些问题。发现这些问题。发现这些问题。如如如如图图图图1-11-11-11-1所示，在设计销钉定位结构时，必须考虑到销钉应易于从所示，在设计销钉定位结构时，必须考虑到销钉应易于从所示，在设计销钉定位结构时，必须考虑到销钉应易于从所示，在设计销钉定位结构时，必须考虑到销钉应易于从销钉孔中拔出，因此就有了把销钉孔做成通孔的结构、带螺纹尾的销钉销钉孔中拔出，因此就有了把销钉孔做成通孔的结构、带螺纹尾的销钉销钉孔中拔出，因此就有了把销钉孔做成通孔的结构、带螺纹尾的销钉销钉孔中拔出，因此就有了把销钉孔做成通孔的结构、带螺纹尾的销钉(有内螺纹和外螺纹有内螺纹和外螺纹有内螺纹和外螺纹有内螺纹和外螺纹)的结构等。对于盲孔，为避免孔中封入空气引起装的结构等。对于盲孔，为避免孔中封入空气引起装的结构等。对于盲孔，为避免孔中封入空气引起装的结构等。对于盲孔，为避免孔中封入空气引起装拆困难，还应该有通气孔。拆困难，还应该有通气孔。拆困难，还应该有通气孔。拆困难，还应该有通气孔。1.2 1.2 结构设计的特点结构设计的特点下一页返回如如如如图图图图1-21-21-21-2所示，采用径向锥销和半圆键加紧定螺钉的固定轴上零件所示，采用径向锥销和半圆键加紧定螺钉的固定轴上零件所示，采用径向锥销和半圆键加紧定螺钉的固定轴上零件所示，采用径向锥销和半圆键加紧定螺钉的固定轴上零件的方法，在实际应用中都要求配作，在装配时，进行这些加工效率是比的方法，在实际应用中都要求配作，在装配时，进行这些加工效率是比的方法，在实际应用中都要求配作，在装配时，进行这些加工效率是比的方法，在实际应用中都要求配作，在装配时，进行这些加工效率是比较低的，而采用轴用弹簧卡圈作轴向固定则要好些。较低的，而采用轴用弹簧卡圈作轴向固定则要好些。较低的，而采用轴用弹簧卡圈作轴向固定则要好些。较低的，而采用轴用弹簧卡圈作轴向固定则要好些。如如如如图图图图1-31-31-31-3所示的考虑节料的冲压件结构。可以将零件设计成能相互所示的考虑节料的冲压件结构。可以将零件设计成能相互所示的考虑节料的冲压件结构。可以将零件设计成能相互所示的考虑节料的冲压件结构。可以将零件设计成能相互嵌入的形状，这样既不降低零件的性能，又可以节省很多材料。嵌入的形状，这样既不降低零件的性能，又可以节省很多材料。嵌入的形状，这样既不降低零件的性能，又可以节省很多材料。嵌入的形状，这样既不降低零件的性能，又可以节省很多材料。如如如如图图图图1-4(a)1-4(a)1-4(a)1-4(a)所示的零件采用整体锻造，加工余量大。修改设计后所示的零件采用整体锻造，加工余量大。修改设计后所示的零件采用整体锻造，加工余量大。修改设计后所示的零件采用整体锻造，加工余量大。修改设计后采用铸锻焊复合结构，将整体分为两部分采用铸锻焊复合结构，将整体分为两部分采用铸锻焊复合结构，将整体分为两部分采用铸锻焊复合结构，将整体分为两部分 见见见见图图图图1-4(b)1-4(b)1-4(b)1-4(b)，下半部分为锻，下半部分为锻，下半部分为锻，下半部分为锻成的腔体，上半部分为铸钢制成的头部，将两者焊接成一个整体，可使成的腔体，上半部分为铸钢制成的头部，将两者焊接成一个整体，可使成的腔体，上半部分为铸钢制成的头部，将两者焊接成一个整体，可使成的腔体，上半部分为铸钢制成的头部，将两者焊接成一个整体，可使毛坯重量减轻一半，机加工量也减少了毛坯重量减轻一半，机加工量也减少了毛坯重量减轻一半，机加工量也减少了毛坯重量减轻一半，机加工量也减少了40%40%40%40%。2.2.2.2.细节性特点细节性特点细节性特点细节性特点结构设计是一种细节性设计。与原理方案设计相比，结构设计是通结构设计是一种细节性设计。与原理方案设计相比，结构设计是通结构设计是一种细节性设计。与原理方案设计相比，结构设计是通结构设计是一种细节性设计。与原理方案设计相比，结构设计是通过许多细节设计来兼顾产品的各种要求，细节的总和就是质量，现代技过许多细节设计来兼顾产品的各种要求，细节的总和就是质量，现代技过许多细节设计来兼顾产品的各种要求，细节的总和就是质量，现代技过许多细节设计来兼顾产品的各种要求，细节的总和就是质量，现代技术产品的竞争焦点不是其工作原理，而是产品的技术指标。术产品的竞争焦点不是其工作原理，而是产品的技术指标。术产品的竞争焦点不是其工作原理，而是产品的技术指标。术产品的竞争焦点不是其工作原理，而是产品的技术指标。1.2 1.2 结构设计的特点结构设计的特点上一页下一页返回细节不是无关大局的小节。它的差别能导致整个产品的技术、经济细节不是无关大局的小节。它的差别能导致整个产品的技术、经济细节不是无关大局的小节。它的差别能导致整个产品的技术、经济细节不是无关大局的小节。它的差别能导致整个产品的技术、经济性能的显著差异。结构细节决定了产品质量的高低。实际中，绝大多数性能的显著差异。结构细节决定了产品质量的高低。实际中，绝大多数性能的显著差异。结构细节决定了产品质量的高低。实际中，绝大多数性能的显著差异。结构细节决定了产品质量的高低。实际中，绝大多数机械故障和质量问题，不是因为工作原理，而是错误的或不合理的结构机械故障和质量问题，不是因为工作原理，而是错误的或不合理的结构机械故障和质量问题，不是因为工作原理，而是错误的或不合理的结构机械故障和质量问题，不是因为工作原理，而是错误的或不合理的结构细节所致。结构上的细节缺陷可能导致整个零件难以甚至无法制造和实细节所致。结构上的细节缺陷可能导致整个零件难以甚至无法制造和实细节所致。结构上的细节缺陷可能导致整个零件难以甚至无法制造和实细节所致。结构上的细节缺陷可能导致整个零件难以甚至无法制造和实现其功能。现其功能。现其功能。现其功能。细节并不简单，细节的改进也不是唾手可得的，需要设计者掌握相细节并不简单，细节的改进也不是唾手可得的，需要设计者掌握相细节并不简单，细节的改进也不是唾手可得的，需要设计者掌握相细节并不简单，细节的改进也不是唾手可得的，需要设计者掌握相应的专业知识和实践知识。改进设计是一个需要亲自体验的渐进过程，应的专业知识和实践知识。改进设计是一个需要亲自体验的渐进过程，应的专业知识和实践知识。改进设计是一个需要亲自体验的渐进过程，应的专业知识和实践知识。改进设计是一个需要亲自体验的渐进过程，理解别人的设计和自己亲自设计其难易程度是有天壤之别的。理解别人的设计和自己亲自设计其难易程度是有天壤之别的。理解别人的设计和自己亲自设计其难易程度是有天壤之别的。理解别人的设计和自己亲自设计其难易程度是有天壤之别的。如如如如图图图图1-51-51-51-5所示，为减小零件的加工量、提高配合精度，应尽量减小所示，为减小零件的加工量、提高配合精度，应尽量减小所示，为减小零件的加工量、提高配合精度，应尽量减小所示，为减小零件的加工量、提高配合精度，应尽量减小配合长度。如果必须要有很长的配合面，则可将孔的中间部分加大，这配合长度。如果必须要有很长的配合面，则可将孔的中间部分加大，这配合长度。如果必须要有很长的配合面，则可将孔的中间部分加大，这配合长度。如果必须要有很长的配合面，则可将孔的中间部分加大，这样中间部分就不必精密加工，加工方便，配合的效果较好。样中间部分就不必精密加工，加工方便，配合的效果较好。样中间部分就不必精密加工，加工方便，配合的效果较好。样中间部分就不必精密加工，加工方便，配合的效果较好。如如如如图图图图1-61-61-61-6所示，如零件两部分交接处有直角转弯，则会在该处产生所示，如零件两部分交接处有直角转弯，则会在该处产生所示，如零件两部分交接处有直角转弯，则会在该处产生所示，如零件两部分交接处有直角转弯，则会在该处产生较大的应力集中。设计时可将直角转弯改为斜面和圆弧过渡，这样可以较大的应力集中。设计时可将直角转弯改为斜面和圆弧过渡，这样可以较大的应力集中。设计时可将直角转弯改为斜面和圆弧过渡，这样可以较大的应力集中。设计时可将直角转弯改为斜面和圆弧过渡，这样可以减少应力集中，防止热裂。减少应力集中，防止热裂。减少应力集中，防止热裂。减少应力集中，防止热裂。1.2 1.2 结构设计的特点结构设计的特点上一页下一页返回如如如如图图图图1-71-71-71-7所示的凸缘，用的是先加工成整圆，切去两边再加工两端所示的凸缘，用的是先加工成整圆，切去两边再加工两端所示的凸缘，用的是先加工成整圆，切去两边再加工两端所示的凸缘，用的是先加工成整圆，切去两边再加工两端圆弧的方法。在零件的形状变化并不影响其使用性能的条件下，在设计圆弧的方法。在零件的形状变化并不影响其使用性能的条件下，在设计圆弧的方法。在零件的形状变化并不影响其使用性能的条件下，在设计圆弧的方法。在零件的形状变化并不影响其使用性能的条件下，在设计时应采用最容易加工的形状。时应采用最容易加工的形状。时应采用最容易加工的形状。时应采用最容易加工的形状。如如如如图图图图1-81-81-81-8所示，螺纹孔孔边如果不倒尾，则螺纹容易被碰坏，碰坏所示，螺纹孔孔边如果不倒尾，则螺纹容易被碰坏，碰坏所示，螺纹孔孔边如果不倒尾，则螺纹容易被碰坏，碰坏所示，螺纹孔孔边如果不倒尾，则螺纹容易被碰坏，碰坏后易产生装拆困难，但如果将钉孔口倒角可以避免。后易产生装拆困难，但如果将钉孔口倒角可以避免。后易产生装拆困难，但如果将钉孔口倒角可以避免。后易产生装拆困难，但如果将钉孔口倒角可以避免。3.3.3.3.多样性特点多样性特点多样性特点多样性特点通过改变零件结构本身的形态通过改变零件结构本身的形态通过改变零件结构本身的形态通过改变零件结构本身的形态形状、位置、数目、尺寸，零件形状、位置、数目、尺寸，零件形状、位置、数目、尺寸，零件形状、位置、数目、尺寸，零件的材料，零件间的连接方式、运动方式等，可以得到许多不同的机械结的材料，零件间的连接方式、运动方式等，可以得到许多不同的机械结的材料，零件间的连接方式、运动方式等，可以得到许多不同的机械结的材料，零件间的连接方式、运动方式等，可以得到许多不同的机械结构方案。构方案。构方案。构方案。满足同样功能的结构的多样性，得到一个尽可能大的结构设计方案满足同样功能的结构的多样性，得到一个尽可能大的结构设计方案满足同样功能的结构的多样性，得到一个尽可能大的结构设计方案满足同样功能的结构的多样性，得到一个尽可能大的结构设计方案解空间，是进行结构创新设计中的一个不可缺少的环节，是进行结构创解空间，是进行结构创新设计中的一个不可缺少的环节，是进行结构创解空间，是进行结构创新设计中的一个不可缺少的环节，是进行结构创解空间，是进行结构创新设计中的一个不可缺少的环节，是进行结构创新设计和优化设计的重要前提。新设计和优化设计的重要前提。新设计和优化设计的重要前提。新设计和优化设计的重要前提。如如如如图图图图1-91-91-91-9所示即为改变零件结构本身的形态所得到的不同的滚动导所示即为改变零件结构本身的形态所得到的不同的滚动导所示即为改变零件结构本身的形态所得到的不同的滚动导所示即为改变零件结构本身的形态所得到的不同的滚动导轨结构方案。轨结构方案。轨结构方案。轨结构方案。1.2 1.2 结构设计的特点结构设计的特点上一页下一页返回4.4.4.4.创造性特点创造性特点创造性特点创造性特点市场竞争日益激烈，需求向个性化发展，人们对产品质量的提高永市场竞争日益激烈，需求向个性化发展，人们对产品质量的提高永市场竞争日益激烈，需求向个性化发展，人们对产品质量的提高永市场竞争日益激烈，需求向个性化发展，人们对产品质量的提高永无止境，因此，创新设计在现代产品设计中的作用越来越重要，并将是无止境，因此，创新设计在现代产品设计中的作用越来越重要，并将是无止境，因此，创新设计在现代产品设计中的作用越来越重要，并将是无止境，因此，创新设计在现代产品设计中的作用越来越重要，并将是未来技术产品开发的竞争焦点。未来技术产品开发的竞争焦点。未来技术产品开发的竞争焦点。未来技术产品开发的竞争焦点。结构创新设计就是要构造出大量可供优选的可能性方法，即构造出结构创新设计就是要构造出大量可供优选的可能性方法，即构造出结构创新设计就是要构造出大量可供优选的可能性方法，即构造出结构创新设计就是要构造出大量可供优选的可能性方法，即构造出大的优化求解空间，为优化设计提供依据，这是结构设计中最具创造性大的优化求解空间，为优化设计提供依据，这是结构设计中最具创造性大的优化求解空间，为优化设计提供依据，这是结构设计中最具创造性大的优化求解空间，为优化设计提供依据，这是结构设计中最具创造性的地方。的地方。的地方。的地方。创新设计是一种创造性的思维活动，运用创造性的思维方法能显著创新设计是一种创造性的思维活动，运用创造性的思维方法能显著创新设计是一种创造性的思维活动，运用创造性的思维方法能显著创新设计是一种创造性的思维活动，运用创造性的思维方法能显著地提高产品设计师的创造设计能力。在对过去的经验和知识的分解和综地提高产品设计师的创造设计能力。在对过去的经验和知识的分解和综地提高产品设计师的创造设计能力。在对过去的经验和知识的分解和综地提高产品设计师的创造设计能力。在对过去的经验和知识的分解和综合基础之上，充分发挥设计师的创造性能力，将会设计出性能更完善的合基础之上，充分发挥设计师的创造性能力，将会设计出性能更完善的合基础之上，充分发挥设计师的创造性能力，将会设计出性能更完善的合基础之上，充分发挥设计师的创造性能力，将会设计出性能更完善的产品。产品。产品。产品。基于上面对结构设计特点的分析可知，实践性特点是结构设计最基基于上面对结构设计特点的分析可知，实践性特点是结构设计最基基于上面对结构设计特点的分析可知，实践性特点是结构设计最基基于上面对结构设计特点的分析可知，实践性特点是结构设计最基本的特点。设计师只有积累了一定的实践经验，才能从容地处理一些貌本的特点。设计师只有积累了一定的实践经验，才能从容地处理一些貌本的特点。设计师只有积累了一定的实践经验，才能从容地处理一些貌本的特点。设计师只有积累了一定的实践经验，才能从容地处理一些貌似细节的问题，才能充分理解结构设计的多样性问题，才能充分发挥设似细节的问题，才能充分理解结构设计的多样性问题，才能充分发挥设似细节的问题，才能充分理解结构设计的多样性问题，才能充分发挥设似细节的问题，才能充分理解结构设计的多样性问题，才能充分发挥设计师的创造能力。计师的创造能力。计师的创造能力。计师的创造能力。1.2 1.2 结构设计的特点结构设计的特点上一页返回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。例如发动机，它不仅要满足将化学能转化为机械能计有很多实际限制。例如发动机，它不仅要满足将化学能转化为机械能计有很多实际限制。例如发动机，它不仅要满足将化学能转化为机械能计有很多实际限制。例如发动机，它不仅要满足将化学能转化为机械能这一功能要求，而且还要满足下列诸多要求这一功能要求，而且还要满足下列诸多要求这一功能要求，而且还要满足下列诸多要求这一功能要求，而且还要满足下列诸多要求!较少的制造使用费用、高较少的制造使用费用、高较少的制造使用费用、高较少的制造使用费用、高的效率、较低的噪声、较低的有害物质排放、长的使用寿命、高的可靠的效率、较低的噪声、较低的有害物质排放、长的使用寿命、高的可靠的效率、较低的噪声、较低的有害物质排放、长的使用寿命、高的可靠的效率、较低的噪声、较低的有害物质排放、长的使用寿命、高的可靠性、小的体积、低的自重、便于制造、便于安装、便于检查、便于维护性、小的体积、低的自重、便于制造、便于安装、便于检查、便于维护性、小的体积、低的自重、便于制造、便于安装、便于检查、便于维护性、小的体积、低的自重、便于制造、便于安装、便于检查、便于维护和修理、便于废品回收、便于资源再利用等。和修理、便于废品回收、便于资源再利用等。和修理、便于废品回收、便于资源再利用等。和修理、便于废品回收、便于资源再利用等。结构设计对上述这些要求的满足程度决定了该产品的性能和市场竞结构设计对上述这些要求的满足程度决定了该产品的性能和市场竞结构设计对上述这些要求的满足程度决定了该产品的性能和市场竞结构设计对上述这些要求的满足程度决定了该产品的性能和市场竞争能力。这里将结构设计的众多要求概括为下列几类：和市场有关的要争能力。这里将结构设计的众多要求概括为下列几类：和市场有关的要争能力。这里将结构设计的众多要求概括为下列几类：和市场有关的要争能力。这里将结构设计的众多要求概括为下列几类：和市场有关的要求、和环境有关的要求、和社会有关的要求、和生产有关的要求、和故求、和环境有关的要求、和社会有关的要求、和生产有关的要求、和故求、和环境有关的要求、和社会有关的要求、和生产有关的要求、和故求、和环境有关的要求、和社会有关的要求、和生产有关的要求、和故障有关的要求。障有关的要求。障有关的要求。障有关的要求。1.1.1.1.和市场有关的要求和市场有关的要求和市场有关的要求和市场有关的要求市场的要求是最高要求，是结构设计、产品开发的最终归宿。结构市场的要求是最高要求，是结构设计、产品开发的最终归宿。结构市场的要求是最高要求，是结构设计、产品开发的最终归宿。结构市场的要求是最高要求，是结构设计、产品开发的最终归宿。结构设计者首先要弄清楚所设计的产品是为什么样特定的市场准备的，工业设计者首先要弄清楚所设计的产品是为什么样特定的市场准备的，工业设计者首先要弄清楚所设计的产品是为什么样特定的市场准备的，工业设计者首先要弄清楚所设计的产品是为什么样特定的市场准备的，工业化国家和发展中国家，个人消费和集团消费所要求的重点是不同的。技化国家和发展中国家，个人消费和集团消费所要求的重点是不同的。技化国家和发展中国家，个人消费和集团消费所要求的重点是不同的。技化国家和发展中国家，个人消费和集团消费所要求的重点是不同的。技术现状、竞争对手状况和市场需求是市场要求的重点。术现状、竞争对手状况和市场需求是市场要求的重点。术现状、竞争对手状况和市场需求是市场要求的重点。术现状、竞争对手状况和市场需求是市场要求的重点。1.3 1.3 结构设计的要求结构设计的要求下一页返回2.2.2.2.和环境有关的要求和环境有关的要求和环境有关的要求和环境有关的要求这一要求有两方面：其一是产品对环境的影响这一要求有两方面：其一是产品对环境的影响这一要求有两方面：其一是产品对环境的影响这一要求有两方面：其一是产品对环境的影响;其二是环境对产品其二是环境对产品其二是环境对产品其二是环境对产品的干扰。技术产品在生产、使用和报废的全过程应对环境的干扰。技术产品在生产、使用和报废的全过程应对环境的干扰。技术产品在生产、使用和报废的全过程应对环境的干扰。技术产品在生产、使用和报废的全过程应对环境(人、动物、人、动物、人、动物、人、动物、植物、空气、水、大地植物、空气、水、大地植物、空气、水、大地植物、空气、水、大地)不产生负担和损害。产品对环境的影响有噪声、不产生负担和损害。产品对环境的影响有噪声、不产生负担和损害。产品对环境的影响有噪声、不产生负担和损害。产品对环境的影响有噪声、辐射辐射辐射辐射(热、光、无线波、放射线热、光、无线波、放射线热、光、无线波、放射线热、光、无线波、放射线)、振动和有害物质排放等。而技术产品、振动和有害物质排放等。而技术产品、振动和有害物质排放等。而技术产品、振动和有害物质排放等。而技术产品遭受的干扰包括物理、化学或生物式的。物理式的干扰有空气潮湿、灰遭受的干扰包括物理、化学或生物式的。物理式的干扰有空气潮湿、灰遭受的干扰包括物理、化学或生物式的。物理式的干扰有空气潮湿、灰遭受的干扰包括物理、化学或生物式的。物理式的干扰有空气潮湿、灰尘、赃物结垢、光、冷、热、静电聚集和重力变化等。化学式的干扰有尘、赃物结垢、光、冷、热、静电聚集和重力变化等。化学式的干扰有尘、赃物结垢、光、冷、热、静电聚集和重力变化等。化学式的干扰有尘、赃物结垢、光、冷、热、静电聚集和重力变化等。化学式的干扰有腐蚀和氧化等。腐蚀和氧化等。腐蚀和氧化等。腐蚀和氧化等。3.3.3.3.和社会有关的要求和社会有关的要求和社会有关的要求和社会有关的要求技术产品是为满足人类社会的需求而开发生产的，因此它不能和社技术产品是为满足人类社会的需求而开发生产的，因此它不能和社技术产品是为满足人类社会的需求而开发生产的，因此它不能和社技术产品是为满足人类社会的需求而开发生产的，因此它不能和社会的要求相违背。这些要求通常以规范、标准、规定、法律、专利等形会的要求相违背。这些要求通常以规范、标准、规定、法律、专利等形会的要求相违背。这些要求通常以规范、标准、规定、法律、专利等形会的要求相违背。这些要求通常以规范、标准、规定、法律、专利等形式加以确定。产品设计一定要注意这些方面的要求和限制。式加以确定。产品设计一定要注意这些方面的要求和限制。式加以确定。产品设计一定要注意这些方面的要求和限制。式加以确定。产品设计一定要注意这些方面的要求和限制。1.3 1.3 结构设计的要求结构设计的要求上一页下一页返回4.4.4.4.和生产有关的要求和生产有关的要求和生产有关的要求和生产有关的要求技术产品要开发、加工、储藏、运输和销售，这一系列过程中的很技术产品要开发、加工、储藏、运输和销售，这一系列过程中的很技术产品要开发、加工、储藏、运输和销售，这一系列过程中的很技术产品要开发、加工、储藏、运输和销售，这一系列过程中的很多要求必须在设计过程中考虑到。这些要求统称为生产要求，可分为下多要求必须在设计过程中考虑到。这些要求统称为生产要求，可分为下多要求必须在设计过程中考虑到。这些要求统称为生产要求，可分为下多要求必须在设计过程中考虑到。这些要求统称为生产要求，可分为下列几个方面：开发要求、加工要求、装配要求、检测要求、储存和运输列几个方面：开发要求、加工要求、装配要求、检测要求、储存和运输列几个方面：开发要求、加工要求、装配要求、检测要求、储存和运输列几个方面：开发要求、加工要求、装配要求、检测要求、储存和运输要求、使用要求、保养要求、修理要求、回收要求、报废要求。要求、使用要求、保养要求、修理要求、回收要求、报废要求。要求、使用要求、保养要求、修理要求、回收要求、报废要求。要求、使用要求、保养要求、修理要求、回收要求、报废要求。开发要求指产品开发部门要有对应的能力、经验和试制手段。开发要求指产品开发部门要有对应的能力、经验和试制手段。开发要求指产品开发部门要有对应的能力、经验和试制手段。开发要求指产品开发部门要有对应的能力、经验和试制手段。加工要求首先指产品可以通过现有的加工方法被加工出来加工要求首先指产品可以通过现有的加工方法被加工出来加工要求首先指产品可以通过现有的加工方法被加工出来加工要求首先指产品可以通过现有的加工方法被加工出来;其次，其次，其次，其次，这种加工方法要方便、可靠，特别是要尽量利用本企业的加工条件。加这种加工方法要方便、可靠，特别是要尽量利用本企业的加工条件。加这种加工方法要方便、可靠，特别是要尽量利用本企业的加工条件。加这种加工方法要方便、可靠，特别是要尽量利用本企业的加工条件。加工要求可进一步分为工艺要求、公差要求和易被加工材料的要求。其中工要求可进一步分为工艺要求、公差要求和易被加工材料的要求。其中工要求可进一步分为工艺要求、公差要求和易被加工材料的要求。其中工要求可进一步分为工艺要求、公差要求和易被加工材料的要求。其中工艺要求又可分为冲压工艺要求、切削工艺要求、焊接工艺要求、锻造工艺要求又可分为冲压工艺要求、切削工艺要求、焊接工艺要求、锻造工艺要求又可分为冲压工艺要求、切削工艺要求、焊接工艺要求、锻造工艺要求又可分为冲压工艺要求、切削工艺要求、焊接工艺要求、锻造工艺要求和热处理工艺要求等。工艺要求和热处理工艺要求等。工艺要求和热处理工艺要求等。工艺要求和热处理工艺要求等。对装配、检测、储存、运输的要求就是要求结构设计使这些过程成对装配、检测、储存、运输的要求就是要求结构设计使这些过程成对装配、检测、储存、运输的要求就是要求结构设计使这些过程成对装配、检测、储存、运输的要求就是要求结构设计使这些过程成为可能，尽量使这一过程方便。为可能，尽量使这一过程方便。为可能，尽量使这一过程方便。为可能，尽量使这一过程方便。1.3 1.3 结构设计的要求结构设计的要求上一页下一页返回对于使用要求，首先应考虑到任何产品都不是孤立的系统，它必须对于使用要求，首先应考虑到任何产品都不是孤立的系统，它必须对于使用要求，首先应考虑到任何产品都不是孤立的系统，它必须对于使用要求，首先应考虑到任何产品都不是孤立的系统，它必须和其他系统联系，即有接头和交接面问题。这种交接面既可能是技术系和其他系统联系，即有接头和交接面问题。这种交接面既可能是技术系和其他系统联系，即有接头和交接面问题。这种交接面既可能是技术系和其他系统联系，即有接头和交接面问题。这种交接面既可能是技术系统之间，也可能是人一机之间。例如，机械连接、插头、离合器和管道统之间，也可能是人一机之间。例如，机械连接、插头、离合器和管道统之间，也可能是人一机之间。例如，机械连接、插头、离合器和管道统之间，也可能是人一机之间。例如，机械连接、插头、离合器和管道等，功能数据如转矩、力、转速、电流强度、电压和频率等。等，功能数据如转矩、力、转速、电流强度、电压和频率等。等，功能数据如转矩、力、转速、电流强度、电压和频率等。等，功能数据如转矩、力、转速、电流强度、电压和频率等。使用要求还包括使用方便、食用安全、使用愉快。使用要求还包括使用方便、食用安全、使用愉快。使用要求还包括使用方便、食用安全、使用愉快。使用要求还包括使用方便、食用安全、使用愉快。对于保养修理要求指结构设计应使保养、修理的要求尽量低，即次对于保养修理要求指结构设计应使保养、修理的要求尽量低，即次对于保养修理要求指结构设计应使保养、修理的要求尽量低，即次对于保养修理要求指结构设计应使保养、修理的要求尽量低，即次数少、间隔长，也较方便。数少、间隔长，也较方便。数少、间隔长，也较方便。数少、间隔长，也较方便。回收报废要求是指产品不能作为原用途使用时，还可用于其他要求回收报废要求是指产品不能作为原用途使用时，还可用于其他要求回收报废要求是指产品不能作为原用途使用时，还可用于其他要求回收报废要求是指产品不能作为原用途使用时，还可用于其他要求较低的场合，或其中部分系统可继续在其他场合利用。在完全丧失了使较低的场合，或其中部分系统可继续在其他场合利用。在完全丧失了使较低的场合，或其中部分系统可继续在其他场合利用。在完全丧失了使较低的场合，或其中部分系统可继续在其他场合利用。在完全丧失了使用功能以后，即报废以后，其材料应便于回收再利用，毫无利用价值的用功能以后，即报废以后，其材料应便于回收再利用，毫无利用价值的用功能以后，即报废以后，其材料应便于回收再利用，毫无利用价值的用功能以后，即报废以后，其材料应便于回收再利用，毫无利用价值的原材料应便于处理成对环境无负担的形式。原材料应便于处理成对环境无负担的形式。原材料应便于处理成对环境无负担的形式。原材料应便于处理成对环境无负担的形式。1.3 1.3 结构设计的要求结构设计的要求上一页下一页返回5.5.5.5.和故障有关的要求和故障有关的要求和故障有关的要求和故障有关的要求这一要求是指在结构设计阶段，应采用适当的防范措施，避免一些这一要求是指在结构设计阶段，应采用适当的防范措施，避免一些这一要求是指在结构设计阶段，应采用适当的防范措施，避免一些这一要求是指在结构设计阶段，应采用适当的防范措施，避免一些消极因素的产生，至少尽量避免这些消极因素的影响。消极因素包括摩消极因素的产生，至少尽量避免这些消极因素的影响。消极因素包括摩消极因素的产生，至少尽量避免这些消极因素的影响。消极因素包括摩消极因素的产生，至少尽量避免这些消极因素的影响。消极因素包括摩擦、磨损、内应力、材料疲劳、老化、腐蚀、发热和热膨胀、蠕变、自擦、磨损、内应力、材料疲劳、老化、腐蚀、发热和热膨胀、蠕变、自擦、磨损、内应力、材料疲劳、老化、腐蚀、发热和热膨胀、蠕变、自擦、磨损、内应力、材料疲劳、老化、腐蚀、发热和热膨胀、蠕变、自振和共振、自重等。这里的关键是在结构设计阶段要能准确认识到可能振和共振、自重等。这里的关键是在结构设计阶段要能准确认识到可能振和共振、自重等。这里的关键是在结构设计阶段要能准确认识到可能振和共振、自重等。这里的关键是在结构设计阶段要能准确认识到可能发生的故障及其原因，因此，了解该产品的使用经验和工作环境条件非发生的故障及其原因，因此，了解该产品的使用经验和工作环境条件非发生的故障及其原因，因此，了解该产