新编机械结构设计大作业DOC.docx

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《结构设计》课程大作业

一、课程大作业的目的：

1、课程大作业属于机械专业设计类课程的延续，是机械系统设计的一次全面训练，可以为毕业设计打下良好基础。

通过课程大作业，进一步学习掌握机械系统设计的一般方法，培养学生综合运用机械制图、机械设计、机械原理、公差与配合、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识，联系实际并运用所学过的知识，提高进行工程设计的能力。

2、加强学生运用有关设计资料、设计手册、标准、规范及经验数据的能力，提高技术总结及编制技术文件的能力，培养和提高学生独立的分析问题、解决问题的能力，也是毕业设计教学环节实施的前期技术准备。

二、课程大作业的基本要求：

1、分组与选题：

①自由组合，每组原则上三人（最少2人）；每组的同学统一提交、共同答辩。

②具体课题题目（由指导教师给出），同组同学集体研讨后完成。

2、大作业的基本要求：

①大作业的论述必须合理；

②大作业中的内容要注明出处，注明资料来源（参考文献及资料）；

③总的文字（含图、表）不少于2万字，使用标准A4纸打印成稿（文字选用宋体小四号，页边距均为2cm，单倍行距），封面需要注明课题详细名称、参加学生姓名、班级学号、指导教师等。

三、课程大作业题目及其要点

举例说明在下列的机械结构设计中，如何提高机械结构性能的途径或措施有那些？

（围绕题目和要点）

课题一：

（一）提高强度和刚度的结构设计

1、载荷分担

2、载荷均布

3、减少机器零件的应力集中

4、利用设置肋板的措施提高刚度

（二）提高耐磨性的结构设计

1、改善润滑条件

2、合理选择摩擦副的材料和如处理

3、使磨损均匀，避免局部磨损

4、调节和补偿

课题二：

（三）提高工艺性的结构设计

1、铸造零件的工艺性

2、热处理零件的工艺性

3、切削加工工艺性

4、零件装配的工艺性

（四）轴系结构的设计

1、滚动轴承的轴系结构设计

2、滚动轴承及轴上零件的轴向定位和固定方法

（1）轴肩和轴环

（2）圆螺母

（3）套筒

（4）轴用弹性挡圈

（5）紧定螺钉

（6）轴端挡圈

（7）销钉

（8）其他方法

课题三：

（五）提高轴系结构刚度的主要措施

（1）合理选择轴截面的形状

（2）改善支撑

（六）提高轴系结构强度的主要措施

（1）合理安排轴上载荷的传递路线

（2）改善轴上零件结构

（3）减少应力集中

（4）提高轴颈的表面质量

（十四）改善轴的结构工艺性的主要方法

（十三）轴向间隙及轴系轴向位置的调整方法

课题四：

（七）滚动轴承的配合

1、滚动轴承配合的特点

2、滚动轴承配合的选择

（1）载荷大小和方向

（2）轴承的工作温度

（3）轴承的固定形式

（4）轴承的拆装条件

（5）轴承的精度等级

（八）提高滚动轴承轴系刚度和精度的措施

（1）提高轴承支撑刚度和精度

（2）选用刚度大的轴承

（3）采用多支点轴系

（4）轴承预紧

（5）合理配置精度

（十二）改善滚动轴承轴系的结构工艺性措施

课题五：

（九）机械润滑方式的概述

（十）常用的润滑方式及装置

（1）人工加油（脂）润滑

（2）滴油油杯润滑

（3）油绳、油垫润滑

（4）油环、油链润滑

（5）侵油及飞溅润滑

（6）油雾润滑

（7）压力供油润滑

（8）定时定量集中自动供油润滑系统

（十一）典型零部件润滑方式的选择

（1）滚动轴承

（2）齿轮及蜗杆传动

课题六：

（十五）机械装置密封的概述

（1）密封的基本要求

（2）常见的密封装置（静、动密封）

（十六）组合密封装置

（十七）旋转密封装置的工作机理和选择原则

（十八）接触式旋转密封装置

（1）毡圈密封

（2）密封圈

（3）唇形油封

（4）机械密封

课题七：

（十九）非接触式旋转密封装置

（1）迷宫密封

（2）离心式密封

（3）螺旋密封

（二十）静密封装置

（1）直接接触密封

（2）垫片、垫圈密封

（3）密封胶密封

（4）字紧式密封

课题八：

（二十一）薄板件设计准则

（1）薄板翻边准则

（2）薄板零件禁攻丝准则

（3）薄板件判定标准

（4）形状简单准则

（5）节省材料准则

（6）足够强度刚度准则

（7）避免粘刀准则

（8）弯曲棱边垂直切割面准则

（9）平缓弯曲准则

（10）避免小圆形卷边准则

（11）槽孔边不弯曲准则

（12）复杂结构组合制造准则

（13）避免直线贯通准则

（14）压槽连通排列准则

（15）空间压槽准则

（16）局部松弛准则

课题九：

（二十二）防腐蚀设计准则

（1）避免大面积叠焊准则

（2）避免缝隙残留物准则

（3）避免局部微观腐蚀环境准则

（4）防止流体通道淤积原则

（5）避免大温度和浓度梯度差准则

（6）防止高速流体准则

（7）腐蚀裕度准则

（8）最小比表面积准则

（9）便利后继措施准则

（10）良好力学状态准则

课题十：

（二十三）公差设计准则

（1）关键配合尺寸的加工要求明确准则

（2）同一道工序准则

（3）减少钢体转动位移准则

（4）避免双重配合准则

（5）最小公称尺寸准则

（6）避免累积误差准则

（7）形状简单准则

（8）最小尺寸数量准则

（9）采用弹性元件准则

（10）采用调节元件准则

课题十一：

（二十四）工艺设计准则

（1）螺钉的扭矩扭力要求

（2）内孔后处理准则

（3）重要安装面受保护准则

（4）精密零件包装强化要求准则

（5）模具件外观判定

（6）工装辅助装配设计准则

（7）容易松动的位置加螺纹胶等防松措施

（8）易掉细小物件固定准则

（9）可更换件方便拆装准则

（10）开关防误操作准则

（11）重零部件组装中先支撑准则

（12）相近组件中明显区分部件准则

课题十二：

（二十五）焊接件设计准则

（1）何连续性原则

（2）免焊缝重叠

（3）缝根部优先受压

（4）免铆接式结构

（5）免尖角

（6）构的设计便于焊接前、后的处理、焊接的操作和检测

（7）接焊缝强度较大，尤其动载荷时优先采用

（8）接区柔性准则

（9）少的焊接

（10）材料的可焊性，碳钢中的碳含量

（11）前处理、后处理工艺

（12）焊缝受载形式利于焊接工艺准则

课题十三：

（二十六）可靠性设计准则

（1）冗余法则

（2）零流准则

（3）可靠的工作原理准则

（4）裕度准则

（5）全阀准则

（6）简单准则

课题十四：

（二十七）力学原理设计准则

（1）强度计算和试验准则

（2）均匀受载准则

（3）力流路径最短准则

（4）减低缺口效应准则

（5）变形协调准则

（6）等强度准则

（7）附加力自平衡准则

（8）空心截面准则

（9）受扭截面凸形封闭准则

（10）最佳着力点准则

（11）受冲击载荷结构柔性准则

（12）避免长压杆失稳准则

（13）热变形自由准则

课题十五：

（二十八）便于切削设计准则

（1）便于退刀准则

（2）最小加工量准则

（3）可靠夹紧准则

（4）一次夹紧成形准则

（5）便利切削准则

（6）减少缺口效应准则

（7）避免斜面开孔准则

（8）贯通空优先准则

（9）孔周边条件相近准则

课题十六：

（二十九）热应力设计准则

（1）问题点明确准则

（2）知识点明确准则

（3）减法结构准则

（4）加法结构准则

（5）方向调节原则

（6）消除温度差准则

（7）自由膨胀准则

（8）柔性准则

课题十七：

（三十）塑胶件设计准则

（1）零件配合无变形过应力准则

（2）避免翘曲准则

（3）细长筋受拉准则

（4）避免内切准则

（5）避免尖锐棱角准则

（6）铸塑构件避免局部材料堆积

（7）避免局部表面倒塌准则

（8）避免公差精度准则

（9）非各向同性准则

（10）粘合面剪切力原则

（11）螺栓带衬板准则

（12）最小壁厚准则

（13）避免局部材料堆积准则

课题十八：

（三十一）运动部件设计准则

（1）可活动部件预防准则

（2）运动部件防护和标识准则

（3）运动部件长期磨损期储存腐蚀的SFC分析准则

（4）磨损后的运动部件安全设计准则

（5）最大活动范围受控准则

（6）运动部件装配专用工装夹具准则

课题十九：

（三十二）轴支撑设计准则

（1）轴向静定准则

（2）固定轴承轴向能双向受力准则

（3）固定轴承四面定位准则

（4）松弛轴承至少一圈定位准则

（5）受变载轴承圈固定准则

（6）可分离轴承的配合固定准则

（7）可分离轴承的调隙准则

（8）便利安装拆装准则

（9）滚动轴承滑动轴承不混用准则

（10）保障轴向定位可靠准则

（11）过渡配合准则

（12）避免双重配合准则

课题二十：

（三十三）铸件设计准则

（1）最小壁厚准则

（2）筋长方向柔性准则

（3）避免局部材料堆积准则

（4）良好的受力状态准则

（5）便利模具制作准则

（6）脱模方便准则

（7）流动畅通准则

（8）便于排气准则

（9）清除表皮方便准则

（10）便于切削加工准则

课题二十一：

（三十四）便于装配设计准则

（1）预留装配活动空间准则

（2）一道工序只操作揖个活动零件准则

（3）装配累积误差受控准则

（4）密封圈装配过程光滑过渡准则

（5）清洗烘干排液便利准则

（6）加工过程表面要求

（7）标准工具准则

（8）便于运送的原则

（9）便于方位识别的准则

（10）方便抓取准则

（11）方便定位准则

（12）简化运动准则

（13）方便接近准则

（14）避免同时入轨准则

（15）一体化准则

（16）简单连接件准则

（17）避免高精度装配公差准则

（18）组合制造准则

（19）便于拆卸准则

课题二十二：

（三十五）滑动轴承的配合

1、滑动轴承配合的特点

2、滑动轴承配合的选择

（1）载荷大小和方向

（2）轴承的工作温度

（3）轴承的固定形式

（4）轴承的拆装条件

（5）轴承的精度等级

（八）提高滑动轴承轴系刚度和精度的措施

（1）提高轴承支撑刚度和精度

（2）选用刚度大的轴承

（3）采用多支点轴系

（4）合理配置精度

课题二十三：

（三十六）导轨

1、导轨的功用和应满足的基本要求

2、导轨的截面形状选择和导轨间隙的调整

3、导轨的结构类型及特点

4、提高道轨精度、刚度和耐磨性的措施