機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)思的原理與方法設(shè)計(jì)者：范月紅谷沙沙陳瑟2

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理主要體現(xiàn)在任務(wù)分配原理、自補(bǔ)償原理、力傳遞原理、變形協(xié)調(diào)原理、力平衡原理、等強(qiáng)度原理、穩(wěn)定性原理與噪聲降低原理諸方面。遵守這些原理是實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。一、任務(wù)分配原理1）任務(wù)分解將任務(wù)分解，由不同的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整體功能。

機(jī)構(gòu)創(chuàng)新構(gòu)思的原理3圖7-3帶輪的安裝結(jié)構(gòu)(a)

(b)

圖7-3所示為兩種帶輪的安裝結(jié)構(gòu)，圖7-3(a)所示的結(jié)構(gòu)是將彎矩和扭矩同時(shí)作用于轉(zhuǎn)軸；圖7-3(b)所示的結(jié)構(gòu)將彎矩作用于機(jī)架、扭矩作用于轉(zhuǎn)軸，顯然，圖7-3(b)所示的結(jié)構(gòu)有利于減小軸的尺寸、提高軸的旋轉(zhuǎn)精度。(a)

(b)42）、任務(wù)合成將任務(wù)合成，由同一結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同的功能。

圖7-4所示的齒式聯(lián)軸器既實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的傳遞，又解決了兩端軸線的誤差補(bǔ)償、適應(yīng)了工作時(shí)外載荷引起的軸線變位。

圖7-4齒式聯(lián)軸器新型臍帶剪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介具體的應(yīng)用體現(xiàn)C:\DocumentsandSettings\Administrator\桌面\非常有創(chuàng)意的短片，講述Honda過去65年間最成功的創(chuàng)新_高清.mp48二、自補(bǔ)償原理在機(jī)械設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)自增強(qiáng)、自平衡是提高機(jī)械壽命的有效手段。

1）自增強(qiáng)

在正常工作狀態(tài)下，負(fù)載效應(yīng)與初始效應(yīng)的作用方向相同，總效果變好。2）自平衡

在正常工作狀態(tài)下，自平衡是指將工作力對(duì)零件的不利影響自我抵消掉。、9

溫度變化、受力、磨損等因素是影響機(jī)械結(jié)構(gòu)工作精度的原因。好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以減少這些影響。凸輪、移動(dòng)從動(dòng)件與搖桿的接觸點(diǎn)上都有磨損。圖a使得這兩處磨損對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)誤差的影響互相疊加；而圖b的結(jié)構(gòu)則使得影響互相抵消，從而提高了機(jī)構(gòu)的工作精度。10圖7-7力流路線對(duì)結(jié)構(gòu)的影響0.2a(a)FF(b)0.5aaFFa2a(c)FF三、力傳遞原理機(jī)械中的構(gòu)件與運(yùn)動(dòng)副都承受并傳遞力，力流路線最短、力流轉(zhuǎn)向平緩是減小體積提高壽命的11圖7-9兩焊接板的變形及應(yīng)力分布(a)

(b)

FFτ平均τmaxFFτ平均τmax21壓應(yīng)力拉應(yīng)力四、變形協(xié)調(diào)原理在外載荷作用下，兩個(gè)相鄰零件的聯(lián)接處，由于各自受力與變形不同，兩零件間產(chǎn)生相對(duì)變形將引起力流密集形成應(yīng)力集中。所謂變形協(xié)調(diào)，就是使相鄰零件在外載荷作用下的變形方向相同，并盡可能減小相對(duì)變形。圖7-9(a)為兩板受拉，相對(duì)變形較小，符合變形協(xié)調(diào)原理，應(yīng)力分布較均勻；圖7-9(b)為一板受拉，另一板受壓，相對(duì)變形較大，變形不協(xié)調(diào)，應(yīng)力分布不均勻.12圖7-10強(qiáng)度(a)(b)(c)(d)FFFF五、等強(qiáng)度原理若一個(gè)零件的各處應(yīng)力相等稱為等強(qiáng)度。等強(qiáng)度充分利用了材料的力學(xué)性能，是一種好的設(shè)計(jì)方案。

圖7-10(a)所示強(qiáng)度不等，而且強(qiáng)度差；圖7-10(b)所示強(qiáng)度不等，浪費(fèi)了材料；圖7-10(c)所示適于鑄鐵的等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)，圖7-10(d)所示適用于鋼的等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)。

13六、穩(wěn)定性原理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指傾翻力被恢復(fù)力平衡，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖7-11(a)所示的活塞，配有壓力平衡環(huán)，活塞不易傾斜。圖7-11(b)所示的氣缸壓力能使活塞有恢復(fù)到垂直位置的傾向，達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)；圖7-11(c)所示的氣缸壓力達(dá)到活塞的下端，活塞不易傾斜；圖7-11(d)所示的活塞鉸接點(diǎn)達(dá)到上端，活塞同樣不易傾斜。

圖7-11保持活塞穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)(a)壓力平衡環(huán)(b)圓錐形活塞(c)壓力囊(d)活塞重心上鉸鏈連接活塞氣缸活塞氣缸活塞氣缸活塞氣缸穩(wěn)定性是一切偉大創(chuàng)新的保證2013ICRA令人驚嘆的機(jī)器人_高清.mp4這一切所有的順利完成最離不開的一項(xiàng)是穩(wěn)定性15噪聲對(duì)人是有害的，根據(jù)JB3774·1—1984《工程機(jī)械噪聲限值》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，司機(jī)位置處的噪聲不得大于90dB。機(jī)械噪聲是由固體振動(dòng)產(chǎn)生的，因此，減少振動(dòng)是降低噪聲的有效手段。七、

噪聲降低原理指環(huán)手槍有沒有？有時(shí)候，我們的想像是這樣的：據(jù)說恐怖電影中大