Page 95 - 自动化技术在机械设计及制造中的应用

第三章 自动化在机械设计中的应用

时，应首先对主功能载体进行粗略构形，初步确定主功能载体及主要工作面的形
状、尺寸，如轴的最小直径、齿轮的直径、容器的最小壁厚等。然后按比例初步
绘制结构设计草图，表示出主功能载体的基本形状、主要尺寸、运动的极限位置、
空间限制、连接尺寸等。次要的结构此时可用简化的方式表达出来，如轴的支承

形式等。结构方案通常不是唯一的，应对主功能载体的结构草案进行分析判断，
从功能要求出发，选出一种或几种较优的草案，以便做进一步的修改。
第三，辅功能载体是指完成辅功能的构件，如轴的支承、工件的夹紧装置、
轴外伸端处的密封、润滑装置等。为保证主功能载体能顺利工作，应确定哪些辅

功能是必需的，并尽可能利用已有的结构形式，如借用件、标准件、通用件等。
第四，辅功能载体初步设计好后，应对主功能载体进行精确的详细设计。详
细设计时，应遵循结构设计基本准则，并依据国家和行业标准、规范及较精确的
计算结果，同时考虑辅功能的影响，逐步完成主功能载体的细节设计。对辅功能

载体也要进行详细的结构设计，补充标准件和外购件。
第五，进行技术经济综合评价，从多个结构设计草案中挑选出满足功能要求、
性能优良、结构简单、成本低的较优方案。
第六，对选择出的结构方案进行完善并检查错误，消除综合评价时已发现的

弱点，并可采纳已放弃方案中的可用结构，对关键问题通过优化的方法来进一步
完善。此时还应检查结构方案在功能、空间相容性等方面是否存在缺陷或干扰因
素（如运动干涉），必要时对结构加以改进。还应特别注意零件的结构工艺性，
如对铸件应考虑最小壁厚、拔模斜度、铸造圆角等；又如对小尺寸的带轮可采用

实心结构，而尺寸大时则应采用腹板式或轮辐式结构。
第七，最后完成总体的结构设计方案图的绘制。此图是绘制全部生产用图纸
的主要依据，是结构设计的最终结果，它应能清楚地表达产品的结构形状、尺寸、
位置关系、材料等，对重要的细节应进行充分的描述，以保证设计意图能得到正

确的体现。
（二）机械结构设计的基本原则和方法
1. 基本原则
明确、简单、安全是结构设计的基本原则，它们是前面所列出的全部工作内

容的基础。遵循这些原则，能使预期功能得以实现，产品的经济性、安全性得到
保证，从而提高设计的质量和成功率。

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