增材制造模型设计（高级）项目1 产品结构设计概述.ppt

PART 01 任务引入 PART 02 任务描述 PART 03 任务实施 PART 04 装配验证 PART 05 展示成果 PART 06 总体评价 获取信息 制定计划 作出决策 工作实施 投石机设计 检查控制 评价反馈 获取信息 制定计划 作出决策 工作实施 检查控制 评价反馈 投石机设计 获取信息 制定计划 作出决策 工作实施 检查控制 评价反馈 投石机设计 获取信息 制定计划 作出决策 工作实施 检查控制 评价反馈 投石机设计 获取信息 制定计划 作出决策 工作实施 检查控制 评价反馈 投石机设计 获取信息 制定计划 作出决策 工作实施 检查控制 评价反馈 投石机设计 厚德笃学 知行合一 河南省高等教育教学改革研究项目 增材制造模型设计（高级） 学习目标 （1）了解产品结构设计的概念与基本原则； （2）掌握产品结构设计的基本要求和设计准则。 （1）具有历史使命感和民族自豪感，树立明确的职业目标； （2）具有专注、精益求精、一丝不苟、追求卓越的工匠精神； （3）具有团队协作精神，遵守职业道德，具有良好的职业素养； （4）具有爱岗敬业、争创一流、艰苦奋斗、勇于创新、甘于奉献的劳模精神，具备一定创新思维能力和知识迁移能力。 （1）能够了解产品结构设计的概念与基本原则； （2）能够掌握产品结构设计的基本要求和设计准则。 必备 知识 1.1产品结构设计概念和基本原则 1.产品结构设计概念 产品结构设计是将抽象的原理方案具体化为某类构件或零部件，其具体内容包括对零件或部件的形状、尺寸、连接方式、连接顺序、数量等内容的确定，用以实现机械的工作要求。 结构设计不是简单重复的操作性工作，而是创造性工作，巧妙的构型与组合是结构创造性设计的核心。 必备 知识 1.1产品结构设计概念和基本原则 2.产品结构设计的基本特征 （1）创新性 （2）多样性 （3） 层次性 功能层次创新；原理层次创新； 结构层次创新；设计理念创新。 设计路径的多样化； 设计结果的多样化。 功能层； 结构层 必备 知识 1.1产品结构设计概念和基本原则 3.产品结构设计的基本原则 （1）需求原则 （2）适应原则 （3）经济效益原则 （4）生态（绿色）原则 （5）材料选用原则 （6）人性化原则 必备 知识 1.2 产品结构设计的基本要求和设计准则 1. 产品结构设计的基本要求 （1）功能设计 满足主要机械功能要求。如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。 （2）质量设计 兼顾各种要求和限制，提高产品的质量和性能价格比，它是现代工程设计的特征。具体为操作、美观、成本、安全、环保等众多其它要求和限制。 （3）优化设计和创新设计 用结构设计变元等方法系统地构造优化设计空间，用创造性设计思维方法和其它科学方法进行优选和创新。 必备 知识 1.2 产品结构设计的基本要求和设计准则 2.机械结构基本设计准则 （1）实现预期功能的设计准则 1）明确功能: 零部件主要的功能有承受载荷、传递运动和动力，以及保证或保持有关零件或部件之间的相对位置或运动轨迹等。设计的结构应能满足从机器整体考虑对它的功能要求。 2）功能合理的分配：产品设计时，根据具体情况，通常有必要将任务进行合理的分配，即将一个功能分解为多个分功能。 3）功能集中：为了简化机械产品的结构，降低加工成本，便于安装，在某些情况下，可由一个零件或部件承担多个功能。 必备 知识 1.2 产品结构设计的基本要求和设计准则 2.机械结构基本设计准则 （2）满足强度要求的设计准则 1）等强度准则: 零件截面尺寸的变化应与其内应力变化相适应，使各截面的强度相等。 必备 知识 1.2 产品结构设计的基本要求和设计准则 2.机械结构基本设计准则 （2）满足强度要求的设计准则 2）减小应力集中结构 应力集中是影响零件疲劳强度的重要因素。结构设计时，应尽量避免或减小应力集中。如增大过度圆角、采用卸载结构等。 (a) 不合理结构 （b）合理结构 必备 知识 1.2 产品结构设计的基本要求和设计准则 2.机械结构基本设计准则 （3）满足结构刚度的设计准则 为保证零件在使用期限内正常地实现其功能，必须使其具有足够的刚度。 （4）考虑加工工艺的设计准则 机械零部件结构设计的主要目的是：保证功能的实现，使产品达到要求的性能。 （5）考虑装配的设计准则 装配是产品制造过程中的重要工序，零部件的结构对装配的质量、成本有直接的影响。 必备 知识 1.2 产品