什么是结构设计？
因为移动副的两个构件的接触面比滚动副大（转轴通常不会很粗），所以间隙可以留得稍大一些。
 
机构设计关注的是两个零件之间的相对运动关系，如把一个零件的滚动变成另一个零件的移动（门锁）、把一个零件（电机）的恒定转速变成三个零件（钟表指针）不同的转速、把一个零件的移动变成一系列零件的复杂运动（折叠伞）等。
4.1.机架是产业设计的基本盘
良多人BS设计师说“你不就是个做外观的么”。乐高积木非常强盛，连指南车这样的机构都能拼出来，配合智能硬件编程模块可以完成各种机构的原型设计。产业设计除了外观还能干良多事，但外观这个基本盘是万万不能丢掉的。一听就明白，自己做几个模型根据亲自体会慢慢也能总结经验出来。
 
模型里面的键连接可以算是花键的简化版。解决方案也很简朴，就是在十字轴上套圆形垫圈，让垫圈的圆形外壁跟轨道配合。
 
3）过盈配合。
 
固定装配有良多种形式：
现在用一个例子来展示一下：两个齿轮中央距标称值为20mm，所有零件都采用标称值进行加工的情况下，误差有多大。假如齿轮按20mm直径加工，实际加工出来的直径应该是19.7mm，可以看到，两个齿轮啮合部位的误差达到了1.5mm▼：
 
要想让两个齿轮能啮合在一起，齿高必需超过1.5mm，否则它们就碰不上了。
 
3）有些学校学习机械用乐高积木。
 
4）键。无论是固定的仍是运动的，两个有装配关系的零件之间都有不乱性、精度和误差的要求。
 
所以这里就基于前面逐个分析过的两个什物模型中的常见题目分类集中讲解一下。用弹簧或曲线轨道加滚轮都可以，但是重力不太可靠，固然从动件可以靠重力落下与凸轮保持接触，但是因为模型的制造精度题目，摩擦力可能很大，会大过重力的作用。
 
上图是一个靠重力保持接触的模型——确实不大可靠。而胶粘的精度很难保证，有些零件之间要是对不齐就粘在一起，会影响整个产品的质量。
 
2.什么是结构设计？
 
2.1.翻译，解构，解码，表现型
现在良多情境下，提到“机械设计”，良多情况下指的是“结构设计”而不是机械邪龙兽为什么是最强数码兽“机构设计”。如斯铺排，是为了先积累一些感性认知，也就是多犯点错误，然后从错误中学习，这样印象会更加深刻一些。
 
分度圆直径是20mm，按d=m*z，m=d/z=20/z，所以齿数不能超过26，否则模数会小于0.75mm。
 
设计的时候不要怕装不进去，哪怕是榫头和孔设计成一样的尺寸，也是间隙配合，由于激光束有0.2~0.3mm的宽度。
 
来看看机械邪龙兽手下上届同学的这日本3d模型下载网站个模型▼：
 
钉钉公告模板?
 
看看右上方那对齿轮的啮合有多少误差▼：
 
总共有6个装配误差会影响这对齿轮的啮合，这还没算轴的悬臂误差。而用户则会把这笔账算到出产商和设计师头上，而不是归咎于自己干活不仔细。
 
2.8mm的孔高，加工完以后会变大成3.0mm，跟3.0mm的板厚恰好一样，是一个零间隙配合。
 
这种计算固然不复杂，但是粗枝大叶的人很轻易忽略。
 
对于凸轮高副，要留意的是保持两个构件的接触状态。评估机架的不乱性要基于这个整体性的件，而不是一个个的组装零件。 “结构产业机械沙盘模型设骷髅蜥蜴模型计”一词是个泛指，大致是指机械原理设计完成后，把运念头构简图“翻机械模型译”成什物所要做的那些设计工作。
 
我们把这种现象的原因晋升一下，就是：理论和实践没有结合起来。 3.0mm是材料厚度，没有加工误差。
 
螺钉连接是很常见的固定连接方式，简朴易用，但是有两个题目：
 
一是用螺钉连接的两个构件，它们之间的位置是不不乱的，原因是螺钉和构件上的孔之间有间隙，这导致用螺钉连接的两个构件上的圆孔实际上是不同轴的，会有0.5~1mm的误差，螺钉是机械基础绪论教授教养视频连接件trollwall模型图纸，但不是定位件，螺钉和螺钉孔之间头号玩家机械哥斯拉模型没有配合关系，它们的直径是不一样的。
 
我们画过了机构简图、做过了数字仿真动画、亲手设计制作了什物模型，对这些题目应该并不目生了，只是还没有抽象到理论和方法层面。
 
结构设计的学习在机构设计和模型制作之后。作为设计师，果断不能引火烧身。
 
假如我们需要保持两个齿轮准确不乱地啮合，需要它们的中央距保持一个精确的数字，既不能太大也不能太小：太大会导致齿轮脱开啮合不上，太小会导致齿轮卡紧滚动不畅。
 
3）仔细设计连接结构
 
假如机架其实没法做成整体，要仔细设计不同零件之间的连接结构。
 
讲正式内容之前先灌注贯注一个理念：任何优秀的设计都是迭代（或“进化”）出来的。
机械模型沙盘模型制作一般多少钱
 
【机械运念头构设计分享】第3期：机械模型中的结构设计
写在前面
 
“机构”（mechanism）常常与“结构”（structure）相提并论，但实际上是两个不同的概念。
 
这是一种一次性的固定装配，装上就不打算拆了，由于一拆零件就废了。说的通俗一点就是，做模型时脑子里根本就没想什么机构原理，凭感觉制作，而不是按照设计来制作。
 
▼下面这个机架实在是做了的，但是采用了简图式的做法，中间那根横杆是机架，做了一个“什物版简图”而不是一个什物模型。
 
在机械专业里：
 
1）学习机械运动、机构设计的课程叫《机械原理》，关心的是一个机械是怎么动起来的（即原理的构造）；
 
2）学习结构设计的课程叫《机械设计》，里面包含了各种典型零件（轴、齿轮、凸轮等）的设计计算方法，如零件的形态、尺寸、公差、装配方式等；讨论的是如何实现机构运动，以及如何保证运动质量（即原理的实现）；
 
3）把结构设计从图纸到什物加工出来的课程叫《制造工艺》。这时可以采用三个措施：一是采用刚度大的材料，好比亚克力比木板刚度大一些；二是用多层板并在一起，强行增加板厚、增加刚度；三是在模板机多少钱一台轻易变形的地方设置支撑结构，防止变形，好比底板上的筋板，或者比较高的竖板之间的支撑杆。
 
2）螺钉连机械产品三维模型设计接。
两个零件之间有相对滚动，就是一个滚动副了。
 
滚动副的制造要兼顾两方面的考虑：一是要宽松，使两个构件能转得动，这就要求不能是过盈配合；二是要控制导演教了我们怎样制作模型机械间设备模型制作公司隙，避免误差过大，好比两个齿轮啮合，两个心脏模型制作过程图片轴的中央距误差过大会导致齿轮碰不上（假如齿高又比较小的话），脱开啮合。
 
键主要用于轴和齿轮之间的固定装配。由于用了胶，你的模型就没法拆了，而且用胶来连接不同的零件会产生良多不可控的误差，后面会讲到。标注一下矩形的高度，可以发现是9.75mm，这个数字是自动计算出来的。乐高积木的题目是：它太精致了，无法让你体会到加工制造误差带来的各种困难和沮丧，无法让你看到理想和现实之间的巨大差距——不外两个模型做免费机械图纸网站完后，我想应该都已经体会过了。
 
这两方面的考虑就要求孔和轴的尺寸计算要精确，要能够正确猜测出最小和最大间隙（在激光束宽度已定的情况下）。金属和塑料的机架常常是做成一体的，用锻造或开模的方式制造。现在是机械沙盘模型制作你自己设计、自己制作，做模型的过程中你可能改了想法主意，想施展一下，于是把设计稿丢到一边去了。
 
实在，假如两个竖板在底板上用装配结构的话，产生的误差可能远不止0.6mm，好比两个竖板装歪了，那么两个孔离底板越远，误差就越大。
 
机架的设计实在长短常体现产业设计师的工作的，也是产业设计师跟机械工程师拉开档次的一个设计对象。
 
2.2.什物体验是结构设计的必经之路
有些学校的产业设计专业学习机械设计只是画画机构简图，有些是用数字动画模型，有的则是用乐高积木来操练。
我们已经陆续分享了2篇【机械机构设计】相关案例和讨论，今天将继承分享第三期：
 
机械模型中的结构设计
 
1.迭代
 
2. 什么是结构设计？
 
2.1. 翻译，解构，解码，表现型2.2.?什物体验是结构设计的必经之路2.3.?学习顺序
 
3.?原理性错误
 
3.1. 为什么原理性错误只出在模型上？3.2.?遵循规范化流程
 
4.?机架设计
 
4.1.?机架是产业设计的基本盘4.2.?机架的不乱沙盘模型制作一般多少钱性
 
5.?装配设计
 
5.1.?固定装配5.2.?滚动副5.3.?移动副5.4.?高副5.5.?装配误差链
 
6.?定位设计
 
6.1.?轴的定位6.2.?齿轮与轴同步滚动6.3.?齿轮轴向定位6.4.?齿轮径向定位6.5.?Z向空间设计6.机械3d模型6.?夹持结构确机械产业模型设计保齿轮啮合战斗机三维模型免费下载
 
7.?力学机能
 
7.1.?变形7.2.?摩擦力7.3.?弹性结构7比例模型玩具天地.4.?压力角7.5.?力的传递
 
8.电机
 
就产业设计专业需要把握的知识点而言，机械结构设计是个很宽泛的领域，内容繁杂，但没有太多的难度，大部门知识是专业常识层面的东西。
 
齿轮上的孔如虎式模型比例图纸果按8mm的标称值加工机械基础教授教养视频教程，做出来会是8.3mm，两个齿轮孔的最大中央距将是21.2mm，齿轮的啮合部位有了1.2mm的误差▼。实在这种严谨并不是有些人想像的那样是工科生和文科生的思维模式差异，哪有这么高大上，就是你做事当真不当真而已。所以，用螺钉连接的构件都是没什么精度要求的（正确的讲，螺钉只能算“连接”，不能算“装配”）。我们是要求必需做出什物来——这个要求只是从去年开始的，以前只要求做到数字模型。让3mm的板截面矩形的四个角点都在圆上，用约束来设置。那么这个中央距的制造误差取决于什么呢？有这么几个因素——
 
1）??机架上两个轴孔之间的间隔误差；
 
2）??轴A与轴孔A之间的配合误差；
 
3）??轴B与轴孔B之间的配合误差；
 
4）??轴A与齿轮A之间的配合误差；
 
5）??轴B与齿轮B之间的配合误差；
 
6）??齿轮A和齿轮B的齿廓制造误差。不仅要保证“这”两个零件的位置关系，还要兼顾与其他零件的位置关系。我们知道，齿高大约是模数的两倍，所以模数必需大于0.75mm。
 
这种要求的晋升有几个原因：
 
1）只画简图肯定不行，第三维上的麻烦事多了去了。
 
4.2.???机架的不乱性
 
机架是整个机构的支撑，所以不乱性是重中之重。
 
这是一个学姐的作品，模型打样了5次 机械零件模型制作
 
第一次做的模型没有，由于那个模型糟糕得没法看，可能都站不起来，转也转不动。按0.2mm的激光宽度，4.1mm加工完了以后会变大成4.3mm，而4.6mm的榫头加工完了以后会变小成4.4mm。
 
假如是个艺术家，会喜欢把“翻译”一词换成“解构”；假如是个科学家，可能更喜欢用“解码”一词；假如是个生物学家，则更愿意用“表现型”来表达翻译后的产物（对应的原理图就是“基因型”了）。这里我们的任务就是完成从感性体验到设计方法的过渡，或者从感性到逻辑的过渡。所以重力是不可靠的。
 
这还没有计算齿轮本身的制造误差。但是在什物模型的制作中，机架长短常重要的。
 
但是后两个模型我要评估运动质量和制作质量了，再用胶的话会大大影响成绩，这说明你没有学会使用机械结构设计的方法来解决题目，只得求助于最原始、最糟糕的方式。
 
2）数字仿真模型可以尽可能精确地提供所见即所得的体验，但仍旧不够，摩擦力、材料变形、刚度不足、配合位置走样、误差积累和传递链等等题目在现有的数字物理引擎中很难精确再现。说的也有道理，对机械产品而言，“外观”就是机架了。凸轮盘可以做成三层，正反面两个一样的曲线机械哥斯拉手办槽，让两个滚子在两个槽里同时动弹，这样就平衡了。想想看，假如做模型的不是你自己，而是别人（委托别人制作是很常见的），好比你在淘宝上找的加工厂家，假如他自作主张改了你的设计方案，你作为一个设计师，工程机械模型制作公司是不是很恼火？机械模具设计
 
所以要有一个规助老机械设计 大学生模型范化流程的概念：设计概念、设计稿、仿真模机械哥斯拉模型视频型、什物模型等，每个阶段有每个阶段的任务和职责，确保它们各自解决分内的题目，不要把题目拖到下一个环节去。
 
装配是指把几个零件安装在一起，让他们保持给定的相互位置关系。板材的话，则尽量用少数几块板解决题目，不要搞得东一块西一块的，既影响不乱性又增加制造和装配本钱。
 
键有平键和花键之分，花键用于转矩比较大的传动件。这里要夸大的是“规范”——做设计要遵循规范化流程，先设计、再制作，制作过程要严格遵循设计方案。机械产业第三设计院好比我说过不要用胶机械模型库免费下载，但仍是机械模型制作有不少人用胶，由于没办法啊，不用胶整个模型都散了，站机械三维模型都站不住，更别说运动了。模板拼装的模型不属于这类，由于模型出售时零件都在板上，用户安装时才一个个抠下来，假如胶粘算一道制造工序的话，这道工序必需由用户来完成。
 
过盈配合不能用于轴和齿轮一起滚动的情况，必需用键。上面两个滑块的导轨都有点宽了。但是有个原理叫“灰犀牛”，或“房子里的大象”，就是说，一些司空见惯的题目，人们会视而不见；一些显而易见的错误，人们会一犯再犯。
 
上图是两个竖板各向一侧歪了1度，在离地44mm的情况下，孔距达到了22.13mm，比刚才又增加了0.33mm。假如要控制这个2.1mm，可以按上述间隙误差的来源一个个进行设计处理，好比两个轴孔放在统一个板上，这样就消除了最后那个0.6mm的误差。
 
高副有两种常见的情况：一种是滚免费机械三维模型轮，机械基础总结一种是凸轮。
 
来看一下，一个直径为10mm的孔，它里面的轴片尺寸应该设计为多宽

轴径假如标注为10mm，激光束宽度为0.2时，它加工出来是10.2mm。所以我们要自信一点。
 
所以前两次模型我说过了，打分宽松。但是无论间隙多大，都必需计算出来，要做到心中有数，不能糊里糊涂。这种相互位置关系，有可能是固定的，好比组成机架的几个不同零件装在一起，也有可能是有相互运动，好比构成一个运动副的两个零件。真正的过盈配合，设计时要把孔设计得比榫头小才行，如下图所示。
 
在讨论机构运动原理时，机架都是隐式存在的，只有几个表示固定的符号。要想得到9.75mm，设计值必需是9.95mm，这样去掉激光的宽度正好是9.75mm，得到一个最小间隙是0的配合。兔子那个模型也是一样道理。每一个竖板与底板之间的装配误差都会影响这两个孔之间的间隔。假如这两个轴孔不是在一块板上一次性加工出来的（默认激光定位没有误差，或者可以忽略），而是做在两块板上，然后分别插的底板上，那么又多了两个装配误差▼：
 
上图是两个轴孔分别放在两个竖板上，没有做成一体，因为两个竖板在底板上的装配误差，两个轴孔实际的间隔不是20mm，而是20.6mm，结果这多出来的0.6mm间隙也被加到了齿轮上，最后齿轮中央孔距为21.8mm，啮合部位的最大间隙达到了2.1mm，最大齿数只能是19了。好比连杆机构的自由度多了，做了一个“五杆机构”；升降机底部少了一个滑块，变成了死机构；一些很复杂的机构觉得挺好玩，就照猫画虎的去做了，结果遗漏的枢纽的东西；两个轴之间同时有两对固定齿轮在啮合；甚至还有双联齿轮一个在机架这边一个在机架那边的▼
 
上面这个原理性错误可以通过数字仿真检查出来，零件之间有干涉就转不动了，软件会告诉你哪两个零件之间有干涉。
 
上述分析的条件是：不考虑激光束的宽度（0.3mm），按零间隙计算全部尺寸，最后会产生2.1mm的齿轮间隙。
 
需要要指出的一点是：到此为止，我们的实践经验已经超前于大部门同级机械专业的学生了，他们在这个阶段还没有这么全面地接触机械设计——原理、仿真、制作。
 
上面这个案例还没有考虑机架上两个轴孔之间的间隔，它们默认是没有误差的，就是20mm。要留意的是，这是一个配合尺寸，圆柱滚子的直径与轨道有配合关系，要仔细计算他们之间的间隙。
 
上面那个3D打印的滑块，零件的尺寸可以不变，只是把导轨改窄即可（滑块上的沟槽挖深）。也可能是扔掉了，我有意要留存一个设计进化的过程，就叮嘱她后自制斜拉桥模型制作过程 面几个中间模型一定要留好给我。但是要想得到这个尺寸，设计值不能是9.75mm，否则加工出来是9.55mm，会变小。
 
? ? ?对产业设计而言，把握机构设计，有助于与工业链上游交流，面向战略、规划、决议计划等环节，更好的开展产品设计。
 
过盈配合是一种无间隙的装配方法，也就是说，榫头比孔稍大，硬挤进去，或者轴径比孔径稍大，硬挤进去，撑得满满。
 
如上图所示，右侧两个竖板都是固定在底板上的，但是这两个竖板之间的孔之间有间隔要机械臂模型求。所以要好好对待机架的设计。
 
固定装配并不是把两个零件定死就完了。
 
4.1mm宽的那个孔，它对应的榫头宽度是4.6mm（5-0.4）。所以机架的不乱性（用户玩不坏）、经济性（节省空间和材料）、可用性（人机交互质量）、美观性（好看）都是机架设计的内容，也是产业设计师要关注的重要内容，有些方面（好比后面两样）机械设计师倒是不太关心的。实际上竖板的倾斜角可能不止1度，孔到底板的间隔也不止44mm，这才是误差的最大来源。
 
3.原理性错误
模型泛起原理性错误一般源头是在设计环节，但是有可能设计简图上并没有题目，是做模型的过程中做走了样。犯原理性错误也不是由于看不懂那些简朴的原理。
 
上述这是机械专业的三门主课。你的产品交付到用户手里时，一切内部结构都被封装了起来，用户能看到的只有机架。
3.2遵循规范化流程
 
所以要杜绝原理性错误的根源，并不是把原理再多讲几遍，由于都很清晰，没什么难度。
 
保持机架的不乱性有几个设计原则：
 
1）???机架尽量做成整体的
 
即组装零件尽量少，由于装配会影简朴机械模型图片大全响不乱性，还会带来误差。枢纽是制造误差。这个机架有可能是好几个零件组装在一起的，在原理层面它们属于统一个构件。巨匠或许可以加速或缩短这个过程，但假如给足时间和换代次数的话，任何人都可以不输于巨匠。过盈量仅为0.1mm，中间还留了0.4mm的弹性槽。
 
可以看到，两个齿轮轴的中央距实际为20.6mm，有机械哥斯拉手办模型了0.6机械哥斯拉模型图片mm的误差▲。所以，要是你觉得自己不够智慧伶俐，“勤能补拙”绝对不是一句废话。
 
中央距的理论值很轻易算出来，就是两个齿轮的分度圆半径的和。
滚轮就是圆柱滚子在轨道里滑动（机械设计图纸 手工绘图或动弹），常常用于代替滑块。
 
5.1.固定装配
固定装配是指两个零件装配好之后，相互之间不再有运动，即变成了一个整体构件。
 
碰到几个没做机架的案例。
 
做5个模型有点辛劳，4个也很不错了。说的再进一步：只有制作，没有设计。修改办法是：把凸轮盘做大一点，做两层叠在一起，在凸轮曲线的位置上做个曲线外形的槽，然后让从动件（固定在底板上的那个轴）以滚子的形式在曲线槽里动弹。这是体现工程师严谨的地方。
 
有两个移动副的模型▼：
制作移动副有个需要留意的题目，上面两个模型里都有这题目：滑块的导轨不要太宽，轻易卡死。
 
假如滚轮的轴是十字轴，要留意，十字轴可以跟圆孔配合，但是不能轨道配合，由于十字轴各转角位置上的宽度是不一样的，会导致十字轴跟轨道之间的间隙忽大忽小，影响运动质量。
 
产品终极组装好之后，所有不能动的部件都是机架。
 
在配合间隙相同的情况下，导轨的宽度对滑块运动的影响如下图所示：
 
假如导轨的宽度比滑块与导轨之间的接触长度大（上右图），滑块在受力作用下轻易产生一个较大的倾斜，模板钉机器多少钱一台导致卡死。假设激光的宽度为0.3mm。特别是在木制玩具产品的设计中，可以把机械机构的知识当做成体系、规范化的常识来看待。
 
3.1.为什么原理性错误只在模型而不在简图上泛起？
前面两个模型的制作过程中泛起了若干原理性错误，其中大部门在机构简图分析时是不大会犯的。
 
二是螺钉是尺度件，长度是有固定系列的，但实际的应用场合不会做得这么正正好好，所以露出来的螺钉头机械模型设计与制造很丢脸，还碍事，增加了空间开支。在不答应用胶的情况下，可以使用过盈配合，或者两个配合面做成带有一定角度的斜面，不外这个斜面不能影响其他零件的装配，好比两个竖板上的孔必需对齐，那就不能两个竖板底下都用斜面插在底板上，由于插入的间隔没法控制，稍差一点上面的孔就对不齐了。所以好好做。木板和亚克力板模型，机架的构建可以用过盈配合。所以，后面两个模型不许用胶。
 
结构设计与机械零件的单体形态有关，如一根轴上各轴径的尺寸、箱体的壁厚、倒角大小、拔模斜度、筋板支撑位置等，以及确定这些设计要素的刚度、强度等计算内容和材料、热处理、机加工等工艺规划内容。
 
移动副和滚动副的情况差未几，也是要精确计算间隙。
 
2）确保材料刚度，防止变形
 
木板切割模型一般是用3骷髅巨蜥模型mm厚板材设备模型制作过程，尺寸过大时会有弯曲变形龙舟模型具体制作过程的风险。相反，假如接触长度比导轨宽度大良多，倾斜角就会很小。