机械结构设计基础知识
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机械结构设计基础知识
1前言
1.1机械结构设计的任务
机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。
1.2机械结构设计特点
机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求
2机械结构件的结构要素和设计方法
2.1结构件的几何要素
机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。
零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。
2.2结构件之间的联接
在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。
零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。
多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图1。
2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题
机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。
设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为
对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力，图示2为两种铸铁支架比较。钢结构设计中通常通过加大截面尺寸的方法增大结构的强度和刚度，但是铸造结构中如果壁厚过大则很难保证铸造质量，所以铸造结构通常通过加筋板和隔板的方法加强结构的刚度和强度。塑料材料由于刚度差，铸造后的冷却不均匀造成的内应力极易引起结构的翘曲，所以塑料结构的筋板与壁厚相近并均匀对称。
对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有如下几点：（1）零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的变化必须平缓，避免突变。如果相邻部分的变化过大，大小截面冷却不均，必然形成内应力。（3）避免锐边尖角结构，为了防止锐边尖角处熔化或过热，一般在槽或孔的边缘上切出2～３mm的倒角。（4）避免厚薄悬殊的截面，厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形，开裂的倾向较大。
3.1机械结构设计的基本要求
机械产品应用于各行各业，结构设计的内容和要求也是千差万别，但都有相同的共性部分。下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求。
1.功能设计满足主要机械功能要求，在技术上的具体化。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。在现代设计中，质量设计相当重要，往往决定产品的竞争力。那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去，统筹兼顾各种要求，提高产品的质量，是现代机械设计的关键所在。与考虑工作原理相比，兼顾各种要求似乎只是设计细节上的问题，然而细节的总和是质量，产品质量问题不仅是工艺和材料的问题，提高质量应始于设计。
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。
对产品质量的提高永无止境，市场的竞争日趋激烈，需求向个性化方向发展。因此，优化设计和创新设计在现代机械设计中的作用越来越重要，它们将是未来技术产品开发的竞争焦点。
结构设计中得到一个可行的结构方案一般并不很难。机械设计的任务是在众多的可行性方案中寻求较好的或是最好的方案。结构优化设计的前提是要能构造出大量可供优选的可能性方案，即构造出大量的优化求解空间，这也是结构设计最具创造性的地方。结构优化设计目前基本仍局限在用数理模型描述的那类问题上。而更具有潜力、更有成效的结构优化设计应建立在由工艺、材料、联接方式、形状、顺序、方位、数量、尺寸等结构设计变元所构成的结构设计解空间的基础上。
3.2机械结构基本设计准则
机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的，按所设计的结构进行加工、装配，制造成最终的产品。所以，机械结构设计应满足作为产品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工艺性、经济性和外观造型等方面的要求。此外，还应改善零件的受力，提高强度、刚度、精度和寿命。因此，机械结构设计是一项综合性的技术工作。由于结构设计的错误或不合理，可能造成零部件不应有的失效，使机器达不到设计精度的要求，给装配和维修带来极大的不方便。机械结构设计过程中应考虑如下的结构设计准则。
1.实现预期功能的设计准则
2.满足强度要求的设计准则
3.满足刚度结构的设计准则
4.考虑加工工艺的设计准则
考虑装配的设计准则
6.考虑造型设计的准则
3.2机械结构基本设计准则
1.实现预期功能的设计准则
产品的设计主要目的是为了实现预定的功能要求，因此实现预期功能的设计准则是结构设计首先考虑的问题。要满足功能要求，必须做到以下几点。
(1)明确功能: 结构设计是要根据其在机器中的功能和与其他零部件相互的连接关系，确定参数尺寸和结构形状。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。每个分功能都要有确定的结构承担，各部分结构之间应具有合理、协调的联系，以达到总功能的实现。多结构零件承担同一功能可以减轻零件负担，延长使用寿命。V型带截面的结构是任务合理分配的一个例子。纤维绳用来承受拉力；橡胶填充层承受带弯曲时的拉伸和压缩；包布层与带轮轮槽作用，产生传动所需的摩擦力。例如，若只靠螺栓预紧产生的摩擦力来承受横向载荷时，会使螺栓的尺寸过大，可增加抗剪元件，如销、套筒和键等，以分担横向载荷来解决这一问题。
(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。功能集中会使零件的形状更加复杂，但要有度，否则反而影响加工工艺、增加加工成本，设计时应根据具体情况而定。
3.2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。按等强度原理设计的结构，材料可以得到充分的利用，从而减轻了重量、降低成本。如悬臂支架、阶梯轴的设计等。见图3。
图3
(2)合理力流结构
为了直观地表示力在机械构件中怎样传递的状态，将力看作犹如水在构件中流动，这些力线汇成力流。表示这个力的流动在结构设计考察中起着重要的作用。
力流在构件中不会中断，任何一条力线都不会突然消失，必然是从一处传入，从另一处传出。力流的另一个特性是它倾向于沿最短的路线传递，从而在最短路线附近力流密集，形成高应力区。其它部位力流稀疏，甚至没有力流通过，从应力角度上讲，材料未能充分利用。因此，若为了提高构件的刚度，应该尽可能按力流最短路线来设计零件的形状，减少承载区域，从而累积变形越小，提高了整个构件的刚度，使材料得到充分利用。
如悬臂布置的小锥齿轮，锥齿轮应尽量靠近轴承以减小悬臂长度，提高轴的弯曲强度。
图4例举几个典型的实例。
(3)减小应力集中结构
当力流方向急剧转折时，力流在转折处会过于密集，从而引起应力集中，设计中应在结构上采取措施，使力流转向平缓。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。其方法在相应的章节会作介绍，如增大过度圆角、采用卸载结构等。如图5。
(4)使载荷平衡结构
在机器工作时，常产生一些无用的力，如惯性力、斜齿轮轴向力等，这些力不但增加了轴和轴衬等零件的负荷，降低其精度和寿命，同时也降低了机器的传动效率。所谓载荷平衡就是指采取结构措施部分或全部平衡无用力，以减轻或消除其不良的影响。这些结构措施主要采用平衡元件、对称布置等。
例如，同一轴上的两个斜齿圆柱齿轮所产生的轴向力，可通过合理选择轮齿的旋向及螺旋角的大小使轴向力相互抵消，使轴承负载减小。如图6。
3.2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。
3.2机械结构基本设计准则
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。但是，结构设计的结果对产品零部件的生产成本及质量有着不可低估的影响。因此，在结构设计中应力求使产品有良好的加工工艺性
所谓好的加工工艺指的是零部件的结构易于加工制造，任何一种加工方法都有可能不能制造某些结构的零部件，或生产成本很高，或质量受到影响。因此，对于设计者认识一种加工方法的特点非常重要，以便在设计结构时尽可能的扬长避短。实际中，零部件结构工艺性受到诸多因素的制约，如生产批量的大小会影响坯件的生成方法；生产设备的条件可能会限制工件的尺寸；此外，造型、精度、热处理、成本等方面都有可能对零部件结构的工艺性有制约作用。因此，结构设计中应充分考虑上述因素对工艺性的影响。
3.2机械结构基本设计准则
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。有关装配的结构设计准则简述如下
（1）合理划分装配单元
整机应能分解成若干可单独装配的单元（部件或组件），以实现平行且专业化的装配作业，缩短装配周期，并且便于逐级技术检验和维修。
（2）使零部件得到正确安装
-保证零件准确的定位。图7所示的两法兰盘用普通螺栓连接。图（a）所示的结构无径向定位基准，装配时不能保证两孔的同轴度；图（b）以相配的圆柱面作为定位基准，结构合理。
-避免双重配合。图8(a)中的零件A有两个端面与零件B配合，由于制造误差，不能保证零件A的正确位置。图8（b）结构合理。
-防止装配错误。图9所示轴承座用两个销钉定位。图（a）中两销钉反向布置，到螺栓的距离相等，装配时很可能将支座旋转180°安装，导致座孔中心线与轴的中心线位置偏差增大。因此，应将两定位销布置在同一侧，或使两定位销到螺栓的距离不等
图9
（2）使零部件便于装配和拆卸
结构设计中，应保证有足够的装配空间，如扳手空间；避免过长配合以免增加装配难度，使配合面擦伤，如有些阶梯轴的设计；为便于拆卸零件，应给出安放拆卸工具的位置，如轴承的拆卸。如图5-10。
3.2机械结构基本设计准则
6.考虑造型设计的准则
产品的设计不仅要满足功能要求，而且还应考虑产品造型的美学价值，使之对人产生吸引力。从心理学角度看，人60%的决定取决于第一印象。技术产品的社会属性是商品，在买方市场的时代，为产品设计一个能吸引顾客的外观是一个重要的设计要求；同时造型美观的产品可使操作者减少因精力疲惫而产生的误操作。
外观设计包括三个方面：造型、颜色和表面处理。
考虑造型时，应注意下述三个问题：
（1）尺寸比例协调
在结构设计时，应注意保持外形轮廓各部分尺寸之间均匀协调的比例关系，应有意识地应用"黄金分割法"来确定尺寸，使产品造型更具美感。
（2）形状简单统一
机械产品的外形通常由各种基本的几何形体（长方体、圆柱体、锥体等）组合而成。结构设计时，应使这些形状配合适当，基本形状应在视觉上平衡，接近对称又不完全对称的外形易产生倾倒的感觉；尽量减少形状和位置的变化，避免过分凌乱；改善加工工艺
（3）色彩、图案的支持和点缀
在机械产品表面涂漆，除具有防止腐蚀的功能外，还可增强视觉效果。恰当的色彩可使操作者眼睛的疲劳程度降低，并能提高对设备显示信息的辨别能力。
单色只使用于小构件。大的特别是运动构件如果只用一种颜色就会显得单调无层次，一个小小的附加色块会使整个色调活跃起来。在多个颜色并存的情况下，应有一个起主导作用的底色，和底色相对应的颜色叫对比色。但在一个产品上，不同色调的数量不宜太多，太多的色彩会给人一种华而不实的感觉。
舒服的色彩大约位于从浅黄、绿黄到棕的区域。这个趋势是渐暖，正黄正绿往往显得不舒服；强烈的灰色调显得压抑。对于冷环境应用暖色，如黄、橙黄和红。对于热环境用冷色，如浅蓝。所有颜色都应
淡化。另外，通过一定的色彩配置可使产品显得安全、稳固。将形状变化小的、面积较大的平面配置浅色，而将运动、活跃轮廓的元件配置深色；深色应安置于机械的下部，浅色置于上部。
4机械结构设计的工作步骤
不同类型的机械结构设计中各种具体情况的差别很大，没有必要以某种步骤按部就班的进行。通常是确定完成既定功能零部件的形状、尺寸和布局。结构设计过程是综合分析、绘图、计算三者相结合的过程，其过程大致如下：
1.理清主次、统筹兼顾：明确待设计结构件的主要任务和限制，将实现其目的的功能分解成
几个功能。然后从实现机器主要功能（指机器中对实现能量或物料转换起关键作用的基本功能）的零部件入手，通常先从实现功能的结构表面开始，考虑与其他相关零件的相互位置、联结关系，逐渐同其它表面一起连接成一个零件，再将这个零件与其它零件联结成部件，最终组合成实现主要功能的机器。而后，再确定次要的、补充或支持主要部件的部件，如：密封、润滑及维护保养等。
2.绘制草图：在分析确定结构的同时，粗略估算结构件的主要尺寸并按一定的比例，通过绘
制草图，初定零部件的结构。图中应表示出零部件的基本形状，主要尺寸，运动构件的极限位置，空间限制，安装尺寸等。同时结构设计中要充分注意标准件、常用件和通用件的应用，以减少设计与制造的工作量。
3.对初定的结构进行综合分析，确定最后的结构方案：综合过程是指找出实现功能目的各种
可供选择的结构的所有工作。分析过程则是评价、比较并最终确定结构的工作。可通过改变工作面的大小、方位、数量及构件材料、表面特性、连接方式，系统地产生新方案。另外，综合分析的思维特点更多的是以直觉方式进行的，即不是以系统的方式进行的。人的感觉和直觉不是无道理的，多年在生活、生产中积累的经验不自觉地产生了各种各样的判断能力，这种感觉和直觉在设计中起着较大的作用。
4.结构设计的计算与改进：对承载零部件的结构进行载荷分析，必要时计算其承载强度、刚
度、耐磨性等内容。并通过完善结构使结构更加合理地承受载荷、提高承载能力及工作精度。同时考虑零部件装拆、材料、加工工艺的要求，对结构进行改进。在实际的结构设计中，设计者应对设计内容进行想象和模拟，头脑中要从各种角度考虑问题，想象可能发生的问题，这种假象的深度和广度对结构设计的质量起着十分重要的作用。
5.结构设计的完善：按技术、经济和社会指标不断完善，寻找所选方案中的缺陷和薄弱环节，
对照各种要求和限制，反复改进。考虑零部件的通用化、标准化，减少零部件的品种，降低生产成本。在结构草图中注出标准件和外购件。重视安全与劳保（即劳动条件：操作、观察、调整是否方便省力、发生故障时是否易于排查、噪音等），对结构进行完善。
6.形状的平衡与美观：要考虑直观上看物体是否匀称、美观。外观不均匀时造成材料或机构
的浪费。出现惯性力时会失去平衡，很小的外部干扰力作用就可能失稳，抗应力集中和疲劳的性能也弱。
总之，机械结构设计的过程是从内到外、从重要到次要、从局部到总体、从粗略到精细，权衡利弊，反复检查，逐步改进。
小结
机械结构设计在机械设计中起着举足轻重的作用。本章主要讨论机械结构设计的特点、步骤和思维方式。机器工作原理及装配的设计要求是确定零部件结构和形状的主要因素，其次是材料的选择、制造工艺方面的要求，使之具有良好的工艺性（加工、装配）。此外，零部件的结构和形状的完善对强度和刚度的提高有很大的影响。
1机械与结构设计基础知识 第一节机械与结构设计（基础）概述 一、机械与结构设计（基础）在工业设计中的地位 工业设计的核心是产品设计，而产品设计离不开机械设计。 随着专业分工的细化，团队工作（team work）已成为产品开发设计的主要工作方式。工业设计师作为团队的一员，需要与其他成员进行交流，特别是要与机械与结构设计工程师就工业产品的原理、结构、材料、工艺及加工设备等方面进行交流与讨论。 一定的工程技术知识，包括机械设计与结构设计知识是团队合作交流的基础，特别是与工程技术人员的交流。 另外，为了使设计具有工程技术、生产加工的可能性、合理性、经济性，工业设计师需要具备一定的工程技术知识，包括机械设计与结构设计知识。 如，设计某种洗衣机时，工业设计师就要首先了解洗衣机的工作原理、结构、材料工艺与加工设备等，并在设计过程中就这方面的问题频繁地与各种工程师，包括机械与结构设计工程师进行切磋与沟通。 本课程（专业基础课）学习目的： 学习机械与结构设计基本知识，帮助同学提高工程技术素养，提高相关能力，力求实现以下目标： 1、初步具备机械与结构基本常识，有能力与机械或结构工程师就相关问题进行一般的交流沟通； 2、使产品设计方案具有更多的工程技术尤其是结构、机构方面的合理性； 3、为进一步深入学习机械与结构设计与其它工程技术知识打下初步的基础。
二、机械与结构设计（基础）研究对象和任务 （一）、机械、机器、机构、构件、零件的概念 机械--- 机器与机构的总称，如工程机械、包装机械、农业机械、矿山机械、化工机械等。机器--- 一种用来转换或传递能量、物料和信息的、能执行机械运动的装置，具有以下特征： 1、人为的实物（机件）的组合体。 2、各个部分间具有确定的相对运动。 3、能够用来转换能量，完成有用功或处理信息等。如电动工具、车辆、计算机等 机构--- 能实现预期的机械运动的各实物的组合体。常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。具有以下特征： 1、人为的实物（机件）的组和体。 2、各个部分间具有确定的相对运动。 构件--- 机构中的运动单元或构造单元，由一个或几个零件组成的刚性结构。 零件--- 制造的基本单元。零件又分：通用零件、标准件，专用零件、非标准件等，可以是各种材料制成的。 因此，机械产品(机器)由三个层面构成: 机构、构件、零件 1、内燃机分析示例
目录 一、工程概况及特点 二、施工准备 三、施工总体安排 四、主要工序的施工方法 五、施工质量保证措施 六、消除质量通病的具体措施 七、施工安全措施
一、工程概况及特点 1.1 工程概况 本工程设备基础工程主要包括如下项目： 年产4100吨铝合金铸件铸造厂项目14台设备基础工程. 二、施工准备 2.1 技术准备 1、组织施工技术人员熟悉图纸、施工工艺及有关技术规范，了解设计要 求达到的技术标准、明确工艺流程。 2、将编制好且通过审批的《施工方案》作为作业指导书，与施工人员进 行技术交底、组织人员学习。 3、对施工人员进行安全技术交底，做好充分的安全技术准备工作。 4、了解施工现场的现状，对地下原有临时管线、电缆进行拆迁或保护措 施及对原有主体结构进行保护。 5、根据要求放线，并经检查复线。 2.2、施工材料准备 1、根据实际情况，对新建的设备基础中所需要的各种物资资源的生产和供应情况、价格、质量品种及运输路线等进行详细调查。 2、根据施工预算中的工料分析，编制工程所需要的材料用量计划及进场 计划，作为备料、供料工作和确定堆场面积及运输依据。 3、根据材料需用量计划，做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得 到落实。 4、根据材料需用量计划做好构配件及材料的加工工作，并按现场的实际
情况做好堆放和保管工作。 2.3、安全技术准备 1、因设备基础部分与主体未完工作进行交叉作业，工程施工时应将安全 作为一项重点的工作来抓，在施工现场范围内，按安全及文明施工的有关规定搭设施工临时安全围栏、挂设安全警示牌。 2、对施工人员进行安全技术交底，明确在施工区域的安全规定，了解有 关安全常识及规定。 三、施工总体安排 3.1施工顺序 定位放线换填级配砂石垫层浇筑基础放线 基础钢筋绑扎模板安装预埋件定位、加固验收砼浇筑 3.2施工进度计划 见总施工方案。 四、主要工序的施工方法 4.1土方工程 本工程主要有水池需要开挖，其他设备基础大都采用直接换填级配砂石，部分拟采用人工开挖； 1、土方开挖方法 ⑴基坑开挖前应先进行对土质的取样，并根据土质的情况做好基坑开挖的具体方案，以保证基坑作业顺利进行。
包装结构设计复习大纲 考试题型:名词解释、填空、判断、选择、简答、计算 第一章包装结构设计总论 1.包装结构及包装结构设计的定义 包装结构指包装设计产品的各个有形部分之间相互联系、相互作用的技术方式。 广义的包装结构包括:(1)材料结构(2)工艺结构(3)容器结构 包装结构设计指从科学原理出发,根据不同包装材料、不同包装容器的成型方式,以及包装容器各部分的不同要求,对包装的内、外构造所进行的设计。 2.包装结构设计的几个重要属性(详见课本p1) 从设计的目的上主要解决科学性、技术性; 从设计的功能上主要体现容装性、保护性、方便性、“环境友好”性; 同时与包装造型与装潢设计共同体现显示性与陈列性 3.包装结构设计与相邻课程之间的关系 包装工程可以简化为由包装设计、包装材料、包装机械与包装工艺四个大的主要子系统组成,而包装结构设计、包装造型设计与包装装潢设计则同就是包装设计这一子系统内更深层次的子系统。 包装设计就是包装工程的核心主导,包装材料、包装机械与包装工艺就是包装工程的基础。包装结构设计与造型设计、装潢设计的关系: (1)三者具有一定关联性(2)三者具有共同的目的性(3)三者具有相辅相成的综合性 4.包装容器的设计原则与要求 1)科学性原则:科学性原则就就是应用先进正确的设计方法,应用恰当合适的结构材料及 加工工艺,使设计标准化、系列化与通用化,符合有关法规,产品适应批量机械化自动生产。 2）可靠性原则:可靠性原则就就是包装结构设计应具有足够的强度、刚度与稳定性,在流通过程中能承受住外界各种因素作用与影响。 3）创新性原则: 4）宜人原则: 5）经济性原则:经济性就是包装结构设计的重要原则,要求合理选择材料、减少原材料成本、降低原材料消耗,要求设计程序合理、提高工作效率、降低成本等。 6）绿色原则 A在提高包装设计的科学、可靠功能时,不能忘记包装设计的经济效果与社会效果。 B在提高包装设计的经济效果时又不能单纯地追求利润价值,而要考虑到包装对人们生活各个环节所带来的影响。 C在考虑设计的美观时,还要考虑到经济性原则,在材料选择方面也要遵循环境友好型原则。 5.包装及包装结构设计的常用方法 设计条件分析·设计构思·确定设计方案·选定包装材料、辅助物料·确定技术要求·包装容器结构强度分析与计算·制作包装样器的模型或试样·容器试验 或者:包装结构设计程序简介: 1)确定设计条件2)设计定位3)确定设计方案 4)试验分析与试销检验5)设计方案鉴定与验收 6.包装容器的典型设计计算
机械结构设计基础知识 1前言 1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 2机械结构件的结构要素和设计方法 2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 2.2结构件之间的联接 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外，还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂联接见图1。 2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。
一、包装 1.包装的含义 包装，常备单纯地理解为盛装商品的容器，有时也被理解为包装商品的过程。 美国包装学会对于包装的定义：包装是符合产品的需求，依据最佳的成本，便于货物的转送、流通、交易、储存于贩卖而实施的统筹整体系统的准备工作。 日本对包装的定义是：包装便于物品的输送及保管，并维护商品的价值，保持商品的状态而适当的材料或容器对物品所实施的技术及实施的状态。 中国；包装是在为流通过程中保护产品、方便贮存、促进销售，按一定的技术方法而采用的容器、材料和辅助物等总的名称。包装的目的是保护产品、方便贮存、促进销售。 2包装的功能 包装的功能是指，包装所具有的保护装物，使其不致损坏的能力与效率。包装的功能的作用对象并不是单一的，有针对装物，有的则是为了消费者。 a，容装功能。 b，计量功能 c，保护功能。保护功能是包装的基本功能。包装的保护功能主要体现在两个方面；一是保卫功能，保卫功能是指包装必须具有保持装物不受外力的侵犯，并且具有维持与昂装的能力。具体就是说包装具备防震动、防冲击、防折裂、防挤压、防辐射、防盗窃等能力：二是贮存功能，包装具有储存、保质的能力。 d，方便功能。是指包装具有使装物在保护、贮存等方面的便利，从而提高物品的流通效率。 具体表现在五个方面；一是方便运输，二是方便储存，（易堆放，可以减少仓储的费用，提高仓储效率）三是方便销售（适当的销售包装，有利于在橱窗、货架上列和销售）四是方便使用，五是方便处理（包装材料必须符合环保要求，便于使用后的处理） e，促销功能。是指包装具有吸引消费者、促进销售的能力。 f，社会功能。包装系统是生产系统与社会发生联系的重要媒介，反映着当代生产、技术发展水平，以及消费趋势和消费水平。 3包装分类 a按包装的目的分。可分为销售包装和运输包装（工业包装）。销售包装是以销售为主要目的的包装，与装物一起到达消费者手中，具有防护、美化和宣传产品，促进销售的作用。销售包装的容量相对较小，造型精美，在结构上注重使用、方便，设计上追求和强化心理效应；运输包装又称工业包装，使用于工业用品或一些产品在运输时使用的包装。以运输、贮存为主要目的，具有保障产品安全，方便储运装卸，加速交换的作用。运输包装一般容量较大，相对于销售包装更注重包装的强度、防震等功能及实用方面的要求，对于外观装饰设计比较不注重。 b按包装的相对位置分。可分为包装和外包装。包装是指商品的部包装，目的在于保护商品，是为了容物单件分量盛装和满足美化要求所设计的包装。外包装是指容物及其包装的再包装，是贮运、携带或进一步保护商品而设计的包装。 c按包装材料分。包装材料多种多样，总体上可以根据材料的硬度分为软包装和硬包装。软包装是指在充填或取出容物后，容器形状可发生改变的包装，这类用的材料一般是由纸、纤维制品、塑料薄膜或符合材料制成的；硬包装是指充填或取出容物后，包装形状基本不发生变形的包装，这类包装的材料一般是由金属、木材、玻璃、压缩包装、器及硬质塑料等制成，具有较高的强度和硬度。
包装结构与包装装潢设计作业题参考答案 包装结构预包装装潢设计作业参考答案 一、单项选择 1、D 2、D 3、B 4、B 5、C 6、D 7、B 8、C 9、A 10、C 11、B 12、B 13、C 14、D 15、A 16、B 17、B 18、D 19、D 20、D 21、D 22、D 23、C 24、A 25、B 二、多项选择题 1、ABCD 2、ABC 3、ABCD 4、ABCD 5、ACD 6、ABC 7、ABC 8、ABCD 9、ABCD 10、ABC 11、ABCD 12、ABCD 13、ABCD 14、ABC 15、AD 16、BCD 17、BD 18、AC 三、填空题 1. 图形设计、文字设计 2. 包装装潢设计 3. 立体造型、包装样式 4. 商品的属性 5. 宋体字、粗黑体、绍线体 6. 具象图形、抽象图形 7. 插图、摄影技巧8. 装饰图形9. 形象代言人10. 主题明确、言简意明 11.图形、文字、空白12. 图形设计、文字设计13. 防护功能、装潢功能 14. 图案、情谊15. 品牌信息16. 人性化设计17. Photoshop 18.包装19. 包装容器造型设计20. 定位设计21.包裹 22.法国23.宝洁24.以人为本256、厚板纸盒方型、多棱型、特殊异型盒。折叠纸盒26、象图形，装饰图形。27、品牌、产品 28、促进商品销售 29、变化与统一、对比与调和、整体与局部、生动与稳定、视与错觉。30、箱、桶、罐；金属、陶瓷；食品、饮料、日用品等；充气、收缩 31、容纳、保护、便利、促销32、容器造型设计、装潢设计。 33、技术、形式、画面构成34、直观、感染力强 35、189136、可口可乐37、生产者38、品牌 39、箱体造型、内部结构、封口 四、名词解释 1. 适量包装：主要是指采用单件适量的包装，以方便各种不同的需求，也是为了控制一次性使用的数量，以避免有些产品一次消费不完而造成浪费。 2.系列化包装：是国际包装设计中较为普遍和流行的形式，它是一个企业或一个商标、牌号的不同种产品，用一种共性特征来统一的设计。 3.成套包装：是指将不同种类的商品或相似种类的商品进行成套包装的形式，它的对象可以是一起生产、一起陈列、一起销售、一起使用的。 式：就是实点广告或现场广告方式，通过纸盒结构的部分增加或延展．使纸盒结构具有保护商品的功能，又具有促销功能与展示效果。 5. 原始形态的包装：这些未做加工或仅做简单的加工就被用来盛放或贮存生活必需品的自然物，就是原始形态的包装。 6.间接表现：是比较内在的表现手法，即画面上不出现要表现的对象本身，而是借助于其他有关事物来表现该对象，这种手法具有更加宽广的表现余地，在构思上往往用于表现内容物的某种属性或牌号，意念等。
机械结构设计 一、机械结构设计的内容 具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。 二、机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。 三、结构件的几何要素 在功能表面之间的联结部分称为联接表面。零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计，可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 四、结构件之间的联接 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线. 在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理
地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。 五、结构件的材料及热处理 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。 如：钢材受拉和受压时的力学特性基本相同，因此钢梁结构多为对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度，因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状，以使承载时最大压应力大于最大拉应力. 对于需要热处理加工的零件，在进行结构设计时的要求有如下几点：（1）零件的几何形状应力求简单、对称，理想的形状为球形。（2）具有不等截面的零件，其大小截面的变化必须平缓，避免突变。如果相邻部分的变化过大，大小截面冷却不均，必然形成内应力。（3）避免锐边尖角结构，为了防止锐边尖角处熔化或过热，一般在槽或孔的边缘上切出2～３mm的倒角。（4）避免厚薄悬殊的截面，厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形，开裂的倾向较大。 六、机械结构设计的基本要求 下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求：1． 功能设计 满足主要机械功能要求，在技术上的具体化。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。 在现代设计中，质量设计相当重要，往往决定产品的竞争力。那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去，统筹兼顾各种要求，提高产品的质量，是现代机械设计的关键所在。与考虑工作原理相比，兼顾各种要求似乎只是设计细节上的问题，然而细节的总和是质量，产品质量问题不仅是工艺和材料的问题，提高质量应始于设
1-1.举例说明包装结构、造型与装潢设计之间的关系。 答：三者具有一定的关联性，如折叠纸盒设计中，不是在结构图上随意的设计图案、文字、商标等，而是要考虑装潢的各要素与结构的各要素，然后按一定方式结合。 三者具有共同的目的性，如折叠纸盒设计中，其结构具有容装性和保护性，装潢具有显示性，造型具有陈列性，三者结合具有方便、促销售等功能； 三者具有相辅相成的综合性，如折叠纸盒设计中，不同的结构，不同的造型，不同的装潢对于产品的销售影响是不同的，必须三者有机的组合才能达到最好的效果。 2-3.什么是内折、外折与对折 答：纸盒折叠成型后，纸板底层为盒内角的两个边，而面层为外角的两个边，则为内折，反之为外折；如果纸板180°折叠后，纸板两底层相对，则为内对折，反之为外对折。 2-4.在瓦楞纸箱设计中如何选择楞向 答：盘式盒盒体的瓦楞楞向应与纸盒长度方向平行，02类纸箱与纸箱高度纵向平行；只有一组压痕线的瓦楞纸箱，瓦楞楞向应与该组压痕线垂直，瓦楞衬件一般是垂直瓦楞。 2-5.在折叠纸盒设计中如何选择纸板纹向 答：纸板纹向一般可以通过目视观察纸中纤维排列方向进行确定，也可以同时用水湿纸板使其发生弯曲，与弯曲轴向平行的方向即为纸板纵向。 2-6.纸包装制造尺寸为什么不能用LxBxH表示 答：制造尺寸指生产尺寸，即在结构设计图上标注的尺寸，就直角六面体包装容器类来说，还不止一组数据，因此不能用LxBxH表示。 4-1.为什么粘贴纸盒制造尺寸计算公式与折叠纸盒有所不同 答：粘贴纸盒纸材选用由短纤维草浆制造的非耐折纸板，其耐折性能较差，折叠时极易在压痕处发生断裂，所以其制造尺寸就等于内尺寸，而折叠纸盒利用的耐折纸板，其纸页两面均有足够的长纤维产生以必要的耐折性能和足够的弯曲强度，使其在折叠后不会沿压痕处断裂，故其制造尺寸不等于内尺寸。 6-1.塑料容器的选材原则是什么/ 6-2.注射、压制和压铸成型容器的结构设计要素有哪些 6-3.容器壁厚过大和过小有何不利影响 6-4.为提高中空容器的强度和刚度，设计时可采用哪些方法 6-5.为什么说中空容器的肩部形状十分重要怎样设计较为合理 6-6.塑料容器的外形设计需注意哪些与包装生产线相关的问题 6-7.简述造成塑件成型误差的主要因素。 6-8.真空成型容器的壁厚分布有何规律是何原因 7-1.在压制法生产中，为什么随着开模时间的延长，玻璃瓶罐内表面脱模斜度逐渐增大，而外表面脱模斜度逐渐减小 7-2.在异型瓶设计中，为什么拉应力作用区壁厚取大值，压应力作用区壁厚取小值 7-3.螺纹瓶口的种类及特点是什么 7-4.塞形瓶口的设计要求是什么
【最新整理，下载后即可编辑】 设备基础设计 基础类型 （1）独立基础----当地基较好时，配合钢砼柱用得较多，也较经济。 （2）条形基础----当地基较好时，配合承重墙用得较多，也较经济。 （3）筏式基础----当地基不很好，或建筑物较高时，采用整片或大片底板作的基础。如“竹筏”而名。 （4）箱形基础----由地下一层或几层的墙和搂板、底板构成的整片基础。如“箱”而名。常在高层建筑中采用。 （5）桩基础----按受力性能可分：摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩；按施工方式可分：灌注桩、予制桩、搅拌桩、打入桩、静压桩等；按材料可分：钢砼桩、钢桩、木桩等。 （6）其它----如：沉井、锚杆、加筋土等。 设备基础设计是否按筏形基础设计，要看设备荷载、基础厚度和其平面的长宽比等情况而定。倘设备荷载不是很大，或是基础厚度完全保证抗冲切的话（一般的设备基础，由于要锚固或安装地脚螺栓，厚度较大），只按构造在基础上下皮配双向钢筋就行了，太厚的要考虑设计成钢筋笼状。 但如果基础较薄，且基础的长宽比小于2：1，是可以按筏形基础设计的。应该注意的是，按双向板设计时，要分析设备在基础上的置放方式是否符合双向板的受力条件，也就是基础版的支点状况（因此时是按地基反力是板的均布荷载，设备与基础板接触的地方就是板的支座计算的），如果设备和基础是面接触或起码有三边是线形接触，可以考虑按双向板设计。如果设备集中在板的某一局部，或设备是与基础是几个点的接触，按双向板设计就不合适了，要按柱下独立基础板（可能还是偏心的）或无梁板考虑了。
设备基础构造规定 1．当二次浇灌层厚度大于或等于50mm时，应采用细石混凝土，其强度等级应比基础混凝土强度等级高一级；当二次浇灌层厚度小于50mm时，应采用1：2水泥砂浆；当有条件时，应优先采用无收缩水泥砂浆或灌浆料或无收缩细石混凝土。 2．地脚螺栓分为死螺栓和活螺栓两大类，死螺栓的锚固有下列三种形式，可根据不同需要进行选择：一次埋入法、预留孔法、钻孔锚固法，死螺栓中以直钩和锚板螺栓最为常用，施工方便，性能可靠。活螺栓的构造是螺杆穿过埋设于基础中的套管，下端以T形头、固定板或螺帽固定，在套管上端200mm范围内，填塞浸油麻丝予以覆盖保护。 地脚螺栓的常用直径及埋设深度
包装结构设计重点 （一）、包装结构设计：是指从科学原理出发，根据不同包装材料、不同包装容器的成型方式，以及包装容器各部分的不同要求，对包装的内、外构造所进行的设计从设计的目的上主要解决科学性与技术性；从设计的功能上主要体现容装性、保护性、方便性和“环境要好”性，同时与包装造型和装潢设计共同体现显示性与陈列性。 （1)科学性 （2)技术性 （3)容装性 （4)保护性 （5)方便性 （6)“环境友好性” （7)显示性 （8)陈列性 A.包装结构设计的地位:包装工程可以简化为由包装设计、包装材料、包装机械和包装工艺四个大的主要子系统组成，而包装结构设计、包装造型设计和包装装潢设计则同是包装设计这一子系统内更深层次的子系统。 B包装设计与材料、机械和工艺的关系 包装设计是包装工程的核心主导，包装材料、包装机械和包装工艺是包装工程的基础。 C包装结构设计与造型设计、装潢设计的关系 （1）三者具有一定关联性 （2）三者具有共同的目的性 （3）三者具有相辅相成的综合性 当软边裁切线用于盒盖插入襟片边缘时，其主要作用是防止消费者开启纸盒时被锋利的纸板直线裁切边缘划伤手指或者其装饰作用。 折叠压痕线在包装结构中所起的作用：平页纸板承压力较小，一旦压痕并进行适当折叠后，承压力很大。 1’提手：如果提手窗直接开在盒面上，则不完全开口提手课起到防尘作用。 U型提手较之P、N型提手，不宜划伤消费者手掌，因为与之接触部位，前者是圆滑的折叠线，后者是锋利的纸板裁切边缘。 如图P14 2-12 所示两种便携式提手折叠纸盒，提手成对设计，一为U型提手，一为N型或P型提手，这样可以取长补短，既保护了消费者手掌，又避免灰尘从中缝进入盒内。图2-12（b)的扇形阴锁可以使提手锁盒后，在堆码运输状态下呈平板状，在展示与提携状态下呈直立状。. 纸板纹向指纸板纵向即机械方向（M D)，他就是纸板在抄造过程中沿造纸机的运动方向，与之垂直的是直板横向（C D). 2‘压痕线：所谓主要压痕线，就是在折叠纸盒的长、宽、高中，数目最多的那组压痕线。具体地说，对于管式折叠纸盒，纸盒纹向应垂直于纸盒高度方向。 3’纸包装主要尺寸 ①长度尺寸 ②宽度尺寸 ③高度尺寸 4‘盒（箱)坯尺寸 1st×2st尺寸
设备基础改造工程 专项施工方案 一、编制依据 1.1设备基础图纸 1.2《质量、环境、职业健康管理规定》 1.3主要采用规程、规范和标准
《工程测量规范》GB50026-2007 《地基与基础工程施工及验收规范》GB50202-2002 《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2015 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013 二、工程概况 本工程为厂内设备基础改造工程，所有基础采用C30 混凝土。本工程设备基础施工的重点及难点为：由于施工现场在室内，工作面小，大型机械无法利用，只能人工运输材料运输至施工地点，工作效率降低，大体积混凝土施工；大构件模板的支设；预埋件及预留孔的留置。 三、施工部署 3.1 施工原则：先施工两个较大设备基础，后施工其余较小的设备基础。 3.2 为了保证工程质量，每个基础验线及打混凝土隐蔽前，要求业主或监理参加验收，准确无误 后方可进行下道工序施工。 3.3 大体积混凝土要采取技术措施。 四．施工准备 4.1 工程项目管理目标 我们本着“安全、质量、工期、服务”创优的精神，优质、高效、服务周到地完成本工程的施工。做到技术上高度重视、组织上全面落实，管理上力求先进。确保基础工程质量及工期、安全等主要技术 要求。 4.2 施工技术准备工作 4．2．1 对一些技术上复杂的项目，在施工技术和管理水平上能否满足质量的要求，选用的材料、构配件、设备等，能否按期解决。 4．2． 2 做好技术交底，了解设计意图，组织有关人员对图纸进行学习和会审工作，使参与施工的人员掌握施工图的内容、要点和特点，同时审查和发现施工图中的问题，以便能正确无误地组织施工。 4.3 施工材料、作业用料准备 4.3.1 根据材料所需用量计划，做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得到落实。
《机械设计基础》作业答案 第一章 平面机构的自由度和速度分析 1－1 1－2 1－3 1－4 1－5 自由度为： 或： 1－6 自由度为 或： 1－10 自由度为： 或： 1－11 1－13：求出题1-13图导杆机构的全部瞬心和构件1、3的角速度比。 1－14：求出题1-14图正切机构的全部瞬心。设s rad /101=ω，求构件3的速度3v 。 1－15：题1-15图所示为摩擦行星传动机构，设行星轮2与构件1、4保持纯滚动接触，试用瞬心法求轮1与轮2的角速度比21/ωω。 构件1、2的瞬心为P 12 P 24、P 14分别为构件2与构件1相对于机架的绝对瞬心
1－16：题1-16图所示曲柄滑块机构，已知：s mm l AB /100=，s mm l BC /250=， s rad /101=ω，求机构全部瞬心、滑块速度3v 和连杆角速度2ω。 在三角形ABC 中， BCA AB BC ∠= sin 45sin 0 ，52sin = ∠BCA ，5 23cos =∠BCA ， 0 45 sin sin BC ABC AC =∠，mm AC 7.310≈ 1－17：题1-17图所示平底摆动从动件凸轮1为半径20=r 的圆盘，圆盘中心C 与凸轮回转中心的距离mm l AC 15=，mm l AB 90=，s rad /101=ω，求00=θ和0180=θ时，从动件角速度2ω的数值和方向。 00=θ时 方向如图中所示 当0180=θ时 方向如图中所示
第二章 平面连杆机构 2-1 试根据题2-1图所注明的尺寸判断下列铰链四杆机构是曲柄摇杆机构、双曲柄机构还是双摇杆机构。 （1）双曲柄机构 （2）曲柄摇杆机构 （3）双摇杆机构 （4）双摇杆机构 2-3 画出题2-3图所示各机构的传动角和压力角。图中标注箭头的构件为原动件。 2-4 已知某曲柄摇杆机构的曲柄匀速转动，极位夹角θ为300，摇杆工作行程需时7s 。试问：（1）摇杆空回程需时几秒？（2）曲柄每分钟转数是多少？ 解：（1）根据题已知条件可得： 工作行程曲柄的转角01210=? 则空回程曲柄的转角02150=? 摇杆工作行程用时7s ，则可得到空回程需时： （2）由前计算可知，曲柄每转一周需时12s ，则曲柄每分钟的转数为 2-5 设计一脚踏轧棉机的曲柄摇杆机构，如题2-5图所示，要求踏板CD 在水平位置上下各摆100，且mm l mm l AD CD 1000,500==。（1）试用图解法求曲柄AB 和连杆BC 的长度；（2）用式（2-6）和式（2-6）＇计算此机构的最小传动角。 解： 以踏板为主动件，所以最小传动角为0度。 2-6 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度mm l 1003=，摆角030=ψ，摇杆的行程速比变化系数2.1=K 。（1）用图解法确定其余三杆的尺寸；（2）用式（2-6）和式（2-6）＇
包装结构设计基础知识 1、基本概念 纸盒（纸箱）制图：将立体的纸盒展开成平面的盒片，用规定的线条绘制出其二维的盒片图，作为生产用的工作图。 习惯上，纸盒制图主要使用图线 粗实线通常用来绘制盒片的模切线 虚线通常用来绘制盒片的压痕线（内折） 细实线对纸盒结构展开图进行尺寸标注 2、模切压痕原理 模切：机制纸盒除了需要在其表面印刷精美的装潢图案外，还得将最终纸盒展开的形状切出来，并且在需要折叠的位置事先压出折痕线（压痕线） 两个重要工艺参数之一： 压痕线宽度：由于压痕刀的作用使得纸板发生弯曲，从而使纸板在垂直于压痕刀方向的尺寸发生收缩。因此在设计时必须在该方向上预留一定尺寸，以保证成品尺寸正确。 一般补偿原则：对于厚度较小的纸板（小于1mm）每条压痕线的补偿量为一个压痕刀片的厚度（0.74mm,习惯取0.7mm） 对于厚度较大的纸板（大于1mm）如瓦楞纸板，则每条压痕线的补偿量为 1.5倍的纸板厚度。 *补刀位 考虑到纸板有一定厚度，在一些相互交叠的部位预留一个或多个纸板厚度的尺寸，以保证成品角度的正确以及功能的实现。 3、刀板 刀板是用来对印制好的纸板进行压痕、模切以形成纸盒盒柸的刀具。常用刀片宽度为0.7mm。 4、平纸板纸盒生产工艺流程 开切备料 印刷表面加工冲切、落料制盒入库印刷制板 ①开切备料：将原材料按盒柸的大小和尺寸裁切成一定大小的纸柸（也称制作单元）。 ②印刷制板：利用相关软件对纸盒结构图进行拼版设计，最终出分色片，而后拿去制版，为印刷纸盒做准备。 ③表面加工：目的是为了提高其表面的耐摩擦性、耐油性、耐水性和装饰性。常用方法：覆膜、上光、烫金、压花。 ④冲切（模切）：主要完成切断和压痕。 ⑤落料清废：去掉盒柸轮廓线之外的所有废纸边。 开切注意要点：a版面大小b版面版向c纸板的正反面d放头 本讲重点：模切压痕原理（重点掌握）。
1.课程设计目的与任务 课程设计的目的 （1）通过缓冲包装与结构设计课程设计，使同学们对指定产品的缓冲包装设计过程和设计方法有一个全面的了解，熟练掌握缓冲包装设计六步法； （2）对于产品的缓冲衬垫和外包装箱的结构进行设计，掌握各种箱型结构设计的方法。为毕业设计和以后走向工作岗位打下良好的基础。 课程设计的任务 为格力空调KFR-72LW设计出合理缓冲衬垫以及外包装箱。要适合国内运输环境的要求，存贮时间为30——100天。 2.产品介绍 产品名称：格力空调 型号：KFR-72LW 室内机竟重：40kg 产地：深圳珠海 价格:5999元 销售范围：全国各地 尺寸：宽*高*深mm（500*1720*300）图2-1 格力空调的外形图 产品机械性能: 3. 流通环境 a.外观工艺、检查：机柜表面喷涂均匀、无破损； b.操作及维修安全、方便,标牌、标记：应平整清晰。 c.部件排列合理、整齐；，布放平整；接插件牢固； 进出线符合工程需要；具备抗震措施。 流通的基本环节 包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。包装技术就是
要确保产品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。对产品可能遭遇的条件作考察与评价，是运输包装设计中的重要内容。流通过程的基本环节有：装卸搬运环节、运输环节、贮存环节。 (1)装卸搬运环节 在装卸搬运环节中，由于格力KFR-72LW空调销售遍及全国乃至全球任何地方，其销售范围非常的广泛，所以既可能有短流程运输也可能包括较长流程的运输。如果流程越长，中转环节越多，装卸搬运次数就越多，所以对此商品的包装件造成的损害就越大。装卸作业中既可能有人工装卸也有机械装卸，所以要中和考虑到抛掷、堆垛倒塌、起吊脱落、装卸机的突然启动和过急的升降都会造成产品的跌落损害。 (2) 运输环节 产品的主要运输方式铁路和公路运输。由于产品销往全国各地，既有长途运输又有短途运输。一般产品从出厂到发货火车站使用汽车运输，从发货站到全国各地的代理商使用火车运输，而从各地代理商到零售商和从零售商到消费者手中多使用汽车运输。汽车运输的冲击，主要取决于路面状况，车辆的启动和制动，货物重量及装载稳定性。汽车运输振动加速度的大小也与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关，但主要因素为公路的起伏和不平。汽车运输是包装件的共振频率一般小于25HZ，实验测得，汽车运输发生二次共振时其基频为～，二次共振频率范围为～18HZ，共振加速度增大为外界激励的18倍。汽车运输的随机振动加速度垂直方向最大，汽车运输振动能量绝大部分分布在0～200HZ，其中能量最集中处于0～50HZ频带内。汽车运输随机振动功率谱密度在2HZ和10HZ左右各有一个较大峰值。通常2HZ出的峰值为全频带内最大值，所以公路运输包装件的固有频率应避开这两个频率值。铁路运输时产生的冲击有两种。一种是车轮滚过钢轨接逢时的垂直冲击，在普通路轨上为80～120次/分，加速度最高为1g；另一种是火车在挂钩撞合时产生的水平冲击，加速度可达2～4g。若速度为h时作溜放挂钩，车体撞合瞬间可能产生18g 的冲击加速度。火车驶过钢轨时受到冲击，以正常速度70km/h驶过钢轨时，垂直方向加速度峰值为5～8g。 (3) 贮存环节 在贮存环节中，贮存是商品流通链中重要的一环。贮存方法、堆码重量、堆码高度、贮存周期、贮存地点、贮存环境等，会直接影响产品的流通安全性。在贮存时，为节省占地面积、常需将货物堆高，堆码后底部货物包装件将承受上部货物的重压。这种重载压力会导致包装容器变形，影响包装外观及其动态保护性能。一般情况下,空调的堆码层数为一层.存贮时间为30——100天。 确定跌落高度H (1)图表法:
设备基础计算书 1.计算依据 《动力机器基础设计规范》 (GB50040-96) 《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002) 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010) 《重载地面、轨道及特殊楼地面》(06J305) 《动力机器基础设计手册》 (中国建筑工业出版社) 2.工程概况 设备静载按G1=10t/m2=100KN/m2; 地基承载力特征值fa=180kPa; 采用C30混凝土，设备基础高度250mm，钢筋采用I级钢(HPB300) 根据所提资料计算160T冲床设备基础的承载力计算，设备基础根据设备脚架尺寸每边向外扩300mm进行计算。160T冲床设备基础示意图如下图所示 设备基础示意图 3.计算过程 设备基础正截面受压承载力计算() *fc*A=**1000000*A=*106A N=*G1*A =*105*A<*fcA 即设备基础正截面受压满足要求 3.2设备基础正截面受弯承载力计算 (仅计算长度方向,取土重度gma=20kN/m3，混凝土保护层厚度取30mm) pk=G1+G2=*105 +25*1000*= 单位宽度基地净反力 p=*( G1+G2-gma*h)=**103-20*103*=m 计算可得最大正弯矩为M=，支座最大负弯矩为M=根据()计算可得 基础底面计算配筋面积As1=565mm2 基础顶面计算配筋面积As2=258mm2 根据(GB50010-2010)取最小配筋率ρmin= 0. 2％ 最小配筋面积为Asmin=%*1000*250=500 mm2 基础顶部和底部可配12200(As=565mm2) 3.3地脚螺栓抗倾覆验算(每个设备基础共四个地脚螺栓孔) 取每个地脚的上拔力设计值 q1=* *（G1+G2）* A=****= 倾覆力矩MS=q1*=有设备基础的大小可知抗倾覆力矩
设备基础构造规定 1．当二次浇灌层厚度大于或等于50mm时，应采用细石混凝土，其强度等级应比基础混凝土强度等级高一级；当二次浇灌层厚 度小于50mm时，应采用1：2水泥砂浆；当有条件时，应优先 采用无收缩水泥砂浆或灌浆料或无收缩细石混凝土。 2．地脚螺栓分为死螺栓和活螺栓两大类，死螺栓的锚固有下列三种形式，可根据不同需要进行选择：一次埋入法、预留孔法、 钻孔锚固法，死螺栓中以直钩和锚板螺栓最为常用，施工方便，性能可靠。活螺栓的构造是螺杆穿过埋设于基础中的套管，下 端以T形头、固定板或螺帽固定，在套管上端200mm范围内，填塞浸油麻丝予以覆盖保护。 地脚螺栓的常用直径及埋设深度
地脚螺栓中心线至基础边缘的距离应不小于4d，也不小于 100mm，对于活螺栓尚应不小于固定板的宽度；预留孔的孔边 至基础边缘的距离应不小于100mm。如不能满足上述要求时，应采取加固措施。 3．设备基础钢筋的混凝土保护层厚度一般为40mm，当基础底无垫层时，应为70mm。基础垫层厚度为100mm，并伸出基础底 边各100mm。基础坑壁厚度不小于150mm，当为防水混凝土 时，壁厚不小于250mm。地脚螺栓下端或预留孔底距基础底面 不应小于100mm。设备底座边缘至基础边缘的距离一般不小于 100mm。大块式基础的底面除主要设备部位应布置在同一标高 外，一般可布置成台阶式。 4．基础内各种沟道底部至基础底的距离为：1）冲渣沟底至基础底的距离可取基础深度的1/12～1/14，同时不应小于300mm。2）轧机下部的沟底至基础底的距离，大型轧机时不应小于 500mm；中小型轧机时，为300～400mm。3）油管沟，电缆沟 底至基础底的距离不应小于250mm。 5．基础与基础的衔接：（1）当大基础近旁的小基础的地基在施工中有可能被扰动时，宜采用悬臂形式，即在大基础上挑出小基 础。如不便于采用悬臂形式，可采用厚垫层形式。（2）土质地 基上的设备基础与柱基础相邻时，两基础底面应尽量设置在同 一标高上。如果两基础相碰，可以采用油毡隔开或留缝隙处理，同时上部范围可以部分重叠。当两基础底面不便设置在同一标
《机械设计基础》试 题及答案
机械设计基础 一．填空题： 1 .凸轮主要由（凸轮），（从动件）和 ( 机架 )三个基本构件组成。 2 .凸轮机构从动件的形式有由（尖顶）从动件，( 滚子）从动件和（平底）从动件。 3 .按凸轮的形状可分为（盘型）凸轮、（移动）凸轮、（圆柱）凸轮、（曲面） 4. 常用的间歇运动机构有（棘轮）机构，（槽轮）机构，（凸轮间歇）机构和 ( 不完全齿 ) 机构等几种。 5 螺纹的旋向有（左旋）和（右旋）; 牙形有 ( 三角形 ). ( 梯形 ). ( 矩形 ). ( 锯齿形 ) 6.标准外啮合斜齿轮传动的正确啮合条件是：两齿轮的（法面模数）和 （法面压力 角）都相等，齿轮的（螺旋）相等（旋向）_相反 7 已知一平面铰链四杆机构的各杆长度分别为a=150, b=500, c=300, d=400，当取c 杆为机架时，它为（曲柄摇杆）机构；当取d杆为机架时，则为（双摇杆）机构。 8 平面连杆机构当行程速比K（＞1 ）时，机构就具有急回特性。 9 曲柄摇杆机构产生“死点”位置的条件是：当为（曲柄）主动件（曲柄与机架）共线时。 13 螺纹联接的基本类型有（螺栓联接）、（双头螺柱联接）、（螺钉联接）、（紧定螺钉联接）四种。 14 轮系按其轴相对机架是固定还是运动的可分为（定轴）轮系和（周转）轮系。 15 滚动轴承代号为62305/P5；各部分的含义是：“6”表示（沟球轴承）；“23”表示（宽度系数）；“05”表示（内径代号）；P5表示（精度公差等级）。 16.螺纹的公称直径是指它的（大径），螺纹“M12X1.5左”的含义是（左旋细牙螺纹公称直径12 ）。