产品结构设计实验指导书
实验四轴系结构设计与分析实验
实验四轴系结构设计与分析实验实验１轴系结构设计实验指导书一、实验目的熟悉并掌握轴系结构设计中有关轴的结构设计、滚动轴承组合设计的基本方法。
二、实验设备1、创意组合式轴系结构设计与分析实验箱。
实验箱由8类40种168件零件组成，能方便的组合出数十种轴系结构方案。
具有开设轴系结构设计和轴系结构分析两大项实验功能，对培养和提高学生的机械设计能力、机械结构能力及机构创新能力的具有明显的效果。
2、绘图工具铅笔、三角板等。
三、实验内容与要求1、指导教师根据下表可以选择性安排每组的实验内容( 实验题号)或学生自行确定实验方案。
2、进行轴的结构设计与滚动轴承组合设计。
每组学生根据实验题号的要求，进行轴系结构设计，解决轴承类型选择,轴上零件定位固定轴承安装与调节、润滑及密封等问题。
3、绘制轴系结构装配图。
4、每人编写实验报告一份。
四、实验步骤1、明确实验内容，理解设计要求。
2、复习有关轴的结构设计与轴承组合设计的内容与方法(参看教材有关章节)。
3、构思轴系结构方案(1)根据齿轮类型选择滚动轴承型号。
(2)确定支承轴向固定方式(两端固定；一端固定、一端游动)。
(3)根据齿轮圆周速度(高、中、低)确定轴承润滑方式(脂润滑、油润滑)。
(4)选择轴承端盖形式(凸缘式、嵌入式)并考虑透盖处密封方式(毡圈、皮碗、油沟等)。
(5)考虑轴上零件的定位与固定，轴承间隙调整等问题。
(6)绘制轴系结构方案示意图。
4、组装轴系部件根据轴系结构方案，从实验箱中选取合适零件并组装成轴系部件、检查所设计组装的轴系结构是否正确。
5、绘制轴系结构草图。
6、将所有零件放入实验箱内的规定位置。
7、写出实验报告。
班级：日期：实验目的实验内容实验题号已知条件实验结果轴系结构装配图（附3号图）轴系结构设计说明（说明轴上零件的定位固定，滚动轴承的安装、调整、润滑与密封方法）实验２轴系结构分析实验指导书实验目的熟悉并掌握轴、轴上零件的结构形状及功用、工艺要求和装配关系；熟悉并掌握轴及轴上零件的定位与固定方法；了解轴承的类型、布置、安装及调整方法，以及润滑和密封方式。
产品研发设计作业指导书
产品研发设计作业指导书第1章研发设计概述 (4)1.1 产品研发背景 (4)1.2 设计理念与目标 (4)1.2.1 设计理念 (4)1.2.2 设计目标 (4)1.3 研发设计流程 (4)第2章市场调研与分析 (5)2.1 市场环境分析 (5)2.1.1 宏观环境分析 (5)2.1.2 行业环境分析 (5)2.1.3 市场细分 (5)2.2 竞品分析 (5)2.2.1 竞品概述 (5)2.2.2 竞品优劣势分析 (5)2.2.3 竞品发展趋势分析 (6)2.3 用户需求分析 (6)2.3.1 用户画像 (6)2.3.2 用户需求收集 (6)2.3.3 用户需求整理与分析 (6)2.4 市场调研报告 (6)2.4.1 调研方法 (6)2.4.2 调研结果 (6)2.4.3 调研结论 (6)第3章产品定位与概念设计 (6)3.1 产品定位 (6)3.1.1 市场需求分析 (6)3.1.2 竞争态势分析 (7)3.1.3 目标用户定位 (7)3.2 创意与筛选 (7)3.2.1 创意 (7)3.2.2 创意筛选 (7)3.2.3 创意验证 (7)3.3 概念设计 (8)3.3.1 产品功能设计 (8)3.3.2 产品外观设计 (8)3.3.3 产品结构设计 (8)3.4 概念评估 (8)3.4.1 技术可行性评估 (8)3.4.2 市场前景评估 (8)3.4.3 成本效益评估 (8)第4章技术可行性分析 (9)4.1.1 市场现状分析 (9)4.1.2 竞品技术分析 (9)4.1.3 技术发展趋势 (9)4.2 技术评估 (9)4.2.1 技术成熟度评估 (9)4.2.2 技术先进性评估 (9)4.2.3 技术适应性评估 (9)4.3 技术风险分析 (9)4.3.1 技术研发风险 (9)4.3.2 技术应用风险 (9)4.3.3 技术更新风险 (9)4.4 技术方案确定 (10)4.4.1 技术选型 (10)4.4.2 技术参数设定 (10)4.4.3 技术验证 (10)4.4.4 技术合作与交流 (10)第5章设计规范与标准 (10)5.1 设计规范制定 (10)5.1.1 设计规范的制定旨在保证产品研发过程中的一致性和可控性，提高设计质量，降低开发风险。
结构设计指导书
结构设计指导书第一部分结构计算一、框架结构体系及其布置1.1、框架结构组成框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。
1.2、框架结构种类根据施工方法的不同，分为整体式、装配式和装配整体式三种。
本次设计采用整体式框架结构。
1.3、框架结构布置横向承重框架、纵向承重框架、纵横双向承重框架。
1.4变形缝的设置1、沉降缝设置沉降缝是为了避免地基不均匀沉降在房屋构件中引起裂缝。
房屋扩建时，新建部分与原有建筑结合处也可设置沉降缝分开。
沉降缝将建筑物从基础至屋顶全部分开，各部分能够自由沉降。
2、伸缩缝设置伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力而使房屋产生裂缝。
伸缩缝仅将上部结构从基础顶面断开，基础不断开。
3、防震缝当房屋平面复杂、立面高差悬殊、各部分质量和刚度截然不同时，应设置防震缝。
对有抗震设防要求的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应符合防震缝要求，并尽可能三缝合并设置。
1.5、结构布置应注意的几个原则1、满足使用要求、尽可能的与建筑设计的划分一致。
2、柱网的布置应规则整齐且每个楼层的柱网尺寸应相同，构件类型应尽可能的少。
3、变形缝的设置应满足有关的规范要求。
4、满足施工简便、经济合理的要求。
二、框架梁、柱截面尺寸2.1梁、柱截面形状采用矩形、T型、圆形等截面形式。
2.2梁、柱截面尺寸：以矩形截面选择为例。
1、梁截面尺寸一般取：h=(1/8～1/12)l，b=(1/2～1/3)h。
2、柱截面尺寸柱截面高度可取：h＝(1/15～1/20)H，柱截面宽度可取：b=(1～2/3)h。
并按下述方法进行初步验算。
①框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。
考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以1.2～1.4的放大系数。
②λ框架柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm。
为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4。
3、梁截面惯性矩I0——为梁矩形截面部分的截面惯性矩。
混凝土结构设计原理_实验指导书
混凝土结构设计原理实验指导书实验一、梁正截面受弯破坏实验一、实验目的1．了解钢筋混凝土梁正截面受弯破坏过程及破坏形态，观察裂缝的开展情况；2．通过测定混凝土梁侧面应变大小，验证平截面假定，同时测定梁在各级荷载作用下跨中挠度变形值；3．测定钢筋混凝土梁的开裂荷载、极限承载力，验证受弯构件正截面的承载力计算公式。
二、实验装置图1为本课程进行梁受弯性能实验采用的加载装置，加载设备为手动千斤顶。
采用两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测定荷载值。
梁受弯性能实验，取L=1400mm，a=50mm，b=450mm，c=400 mm。
1—试验梁；2—滚动铰支座；3—固定铰支座；4—支墩；5—分配梁滚动铰支座；6—分配梁滚动铰支座；7—集中力下的垫板；8—分配梁；9—反力梁及龙门架；10—千斤顶；图1 梁受弯实验装置图（a）加载简图（kN）（b）弯矩图（kNm）（c）剪力图（kN）图2 梁受弯试验加载和内力简图三、试件设计（1）试件设计的依据根据梁正截面受压区相对高度ξ和界限受压区相对高度b ξ的比较可以判断出受弯构件的类型：当b ξξ≤时，为适筋梁；当b ξξ>时，为超筋梁。
界限受压区相对高度b ξ可按下式计算：b y s0.810.0033f E ξ=+(1-1)其中在进行受弯试件梁设计时，y f 、s E 分别取《混凝土结构设计规范》规定的钢筋受拉强度标准值和弹性模量；进行受弯试件梁加载设计时，y f 、s E 分别取钢筋试件试验得到钢筋受拉屈服强度标准值和弹性模量。
对于少筋梁，设计试件配筋时，需要控制梁受拉钢筋配筋率ρ不大于适筋构件的最小配筋率min ρ，其中min ρ可按下式计算。
tmin y0.45f f ρ= (1-2) （2）试件的主要参数①试件尺寸（矩形截面）：b ×h ×l ＝120×200×1400mm ； ②混凝土强度等级：C20；③纵向受拉钢筋的种类：HRB335（适筋梁和超筋梁），HPB300（少筋梁）； ④箍筋的种类：HPB300（纯弯段无箍筋）； ⑤纵向钢筋混凝土保护层厚度：15mm ； ⑥试件的配筋情况见图3和表1。
《织物结构与设计》实验指导书2
《织物结构与设计》实验指导书上海工程技术大学服装学院纺织工程系2012年9月织物结构与设计实验指导书前言织物组织是纺织品赖于存在的重要因素，它是形成织物千变万化的内在依据，解析它的组织结构，探其变化原因，掌握设计技能成了织物设计的重要手段。
材料、工具、技术、知识、经验是织物设计的五大要素，也是织物设计构思敏锐的美的感情表现的基础，但是这些知识与技能如果缺乏实践的体验，通常难于变成有机的学问。
加强实践性环节不仅能使它们超于有机的深化，同时也能使设计思考力富于弹性，以适应现代织物设计的需要，并有所建树。
实验一了解自动剑杆织样机的工作原理一、实验目的1、了解自动织样机的各主要机件的作用与相互的配合；2、了解穿综、穿筘、投纬、绘制纹板图等准备工作；3、了解在织样机上的织造方法；4、进一步理解上机图中各图的作用。
二、实验设备及功能（一）SUⅢ型全自动剑杆织样机SUⅢ型全自动剑杆织样机从开口、引纬、选色、打纬、送经、卷取等等动作皆可为全自动操作，所以打样品质控制非常精密。
织样机的运转速度可依需求而作适当地调整，最快可达到40rpm，与传统人工打样或半自动织样机的速度比，可节省非常多的时间。
采用该种自动小样机的目的在于，严格控制织物的紧密度，随时掌控布面质量，使织物尽量符合实验要求，以便实验顺利进行，数据更加准确。
SUⅢ型全自动剑杆织样机的运作过程中，除了经纱卷取是由马达带动外，其余动作皆由汽缸驱动。
因此，还配备一个4.0~7.5bar的空气压缩机。
钢筘的宽度为12英寸。
SUⅢ型全自动剑杆织样机共有二十片综框，其中前两片由系统控制，作为绞纱与废边之用。
而第三片综框才是纹板图上的第一片，其余依次类推，所以纹板图设计最多可达十八片综框。
每片综框最多可安装280~300根综丝。
（二）设备具有的功能1、可输入相应的数字来修改机上纬密。
2、可以找寻断纬。
3、在显示区，显示了设计文件名、总梭数、当前梭数、纬密、开口情况（哪些综框提起）、选色情况和当前织机的运转情况。
设计作业指导书
设计作业指导书一、任务背景设计作业是设计专业学生的必修课程之一，旨在培养学生的设计思维和实践能力。
为了提高学生的学习效果，需要编写一份详细的作业指导书，以指导学生完成设计作业。
二、任务目的本作业指导书的目的是：1.明确设计作业的要求和目标；2.提供详细的步骤和流程，匡助学生完成作业；3.引导学生进行设计思量和创意发挥；4.评价学生的作业成果。
三、任务内容1.设计作业的主题本次设计作业的主题为：设计一个创意家居产品。
2.作业要求（1）设计一个创意家居产品，可以是家具、灯具、装饰品等。
（2）产品设计应具有创新性、实用性和美观性。
（3）设计要考虑人体工学、材料选择、创造工艺等因素。
（4）设计要符合可持续发展的原则，注重环保和资源利用。
3.作业步骤（1）调研与分析学生需要进行市场调研和用户需求分析，了解当前家居产品的趋势和用户的需求。
（2）创意发想学生需要进行头脑风暴和草图绘制，提出多个创意方案，并选择一个最具潜力的方案进行深入设计。
（3）设计方案学生需要进行产品结构设计、外观设计和材料选择，绘制详细的设计图纸和效果图。
（4）模型制作学生需要根据设计方案制作产品模型，可以采用手工制作或者使用计算机辅助设计软件进行三维打印。
（5）评价与改进学生需要对自己的设计进行评价和改进，考虑产品的可行性和改进空间。
4.作业提交要求（1）设计报告学生需要编写一份设计报告，包括调研分析、创意发想、设计方案、模型制作、评价与改进等内容。
（2）设计图纸和效果图学生需要提交设计图纸和效果图，包括产品结构图、外观图、材料选择等。
（3）产品模型学生需要提交制作的产品模型，可以是手工制作的实物模型或者使用计算机辅助设计软件打印的三维模型。
（4）口头答辩学生需要进行口头答辩，对自己的设计进行解释和展示。
四、评分标准本次设计作业将根据以下标准进行评分：1.创意性：设计方案的创新程度和独特性。
2.实用性：设计方案的实用性和功能性。
3.美观性：设计方案的外观美感和审美价值。
机械设计基础实验指导书
《机械设计基础》实验指导书课程学时：80实验学时：12适用专业：编写者：审查者：编写日期：目录（一）机械认知实验 (2)（二）平面机构运动简图的测绘与分析 (4)(附1) 平面机构运动简图的测绘与分析实验报告 (6)（三）渐开线直齿圆柱齿轮参数的测定与分析 (8)(附2) 渐开线直齿圆柱齿轮参数测定与分析实验报告 (12)（四）机构运动方案创新设计实验 (14)(附3) 机构运动方案创新设计实验报告 (39)（五）轴系结构设计与分析 (40)（附4）轴系结构设计与分析实验报告 (43)（六）减速器拆装及结构分析 (44)（附5）减速器拆装及结构分析实验报告 (47)（一）机械认知实验实验学时：2学时实验类别：验证性实验目的：1.了解机器的组成原理，加深对机器总体感性认识。
2.了解机器的常用机构的结构、类型、特点及应用。
3.了解机器的运动原理和分析方法，使学生对机器总体感性认识上升为理性认识。
实验过程要点：通过观察陈列室展示各种常用机构模型的动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识。
实验教师作以简单介绍，提出问题，供学生思考。
学生通过观察，对机器的组成、常用机构的结构、类型、特点有一定的了解。
(一) 机器观察实物模型和机构，使学生认识到机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。
因此掌握各种机构的运动特性，有利于研究任何机器的特性。
在机械原理中，运动副是以两构件的直接接触形式的可动联接及运动特征来命名的。
如：高副、低副、转动副、移动副等。
(二)平面四杆机构四杆机构在平面连杆机构中结构最简单，应用最广泛。
四杆机构分成三大类：即铰链四杆机构、单移动副机构、双移动副机构。
1.铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。
它们根据两连架杆为曲柄或摇杆来确定。
2.单移动副机构：是以一个移动副代替铰链四杆机构中的一个转动副演化而成的。
分为：曲柄滑块机构，曲柄摇块机构、转动导杆机构及摆动导杆机构等。
机械设计实验指导书
第一章机械设计第一节机械设计结构展示与分析一、实验目的1.了解常用机械传动的类型、工作原理、组成结构及失效形式；2.了解轴系零部件的类型、组成结构及失效形式；3.了解常用的润滑剂及密封装置；4.了解常用紧固联接件的类型；5.通过对机械零部件及机械结构及装配的展示与分析，增加对其直观认识。
二、实验设备机构模型；典型机械零件实物；若干不同类型的机器。
三、实验内容、步骤在实验室要认识的典型机械零件主要有螺纹联接件、齿轮、轴、轴承、弹簧，具体内容如下：1.各种类型的螺纹联接实物，各种类型的螺栓、螺母及垫圈实物，螺纹联接的失效实物，各种类型的键、销实物，各种类型的键、销失效实物，各种类型的焊接、铆接实物；2.各种类型及各种材质的齿轮、齿轮加工刀具、蜗轮蜗杆、带、带轮、链条、链轮、螺旋传动的零部件实物，失效零件实物；3.各种类型的轴、轴承实物，轴上零件的轴向固定和周向固定实物，轴瓦和轴承衬实物，轴承、轴、轴瓦失效实物；4.各种类型的弹簧和弹簧失效实物，各种联轴器、离合器实物模型。
四、注意事项注意保护零件陈列柜中的零件。
五、实验作业1.请回答在实验室所见到的零部件如螺栓、键、销、弹簧、滚动轴承、联轴器、离合器各有哪些类型？2.请举出螺栓、键、齿轮、滚动轴承的一种使用情况以及相应的失效形式。
六、问题思考1.传动带按截面形式分哪几种？带传动有哪几种失效形式？2.传动链有哪几种？链传动的主要失效形式有哪些？3.齿轮传动有哪些类型？各有何特点？齿轮的失效形式主要有哪几种？4.蜗杆传动的主要类型有哪几种？蜗杆传动的主要失效形式有哪几种？5.轴按承载情况分为哪几种？轴常见的失效形式有哪些？6.联轴器与离合器各分为哪几类？各满足哪些基本要求？7.弹簧的主要类型和功用是什么？8.可拆卸联接和不可拆卸联接的主要类型有哪些？9.零件和构件的本质区别是什么？第二节螺栓联接综合实验一、实验目的1.了解螺栓联接在拧紧过程中各部分的受力情况。
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产品结构设计
实验
目录
前言
实验一选择共线力系、平面力系、空间力系中之一进行小产品设计实验二利用力偶、力矩原理进行产品设计
实验三利用折叠、套叠、伸缩、插接结构进行两款单一功能小产品设计
实验四产品拆装实验
大作业选择某一功能单一的产品进行功能、结构、工作原理上的改良或创新设计
分页
前言
本实验是学生将专业理论与设计实践融合与综合的必要环节。
其主要任务是培养学生理解形态与材料、结构、工艺的关系，并掌握在形态设计中具体考虑材料、结构、与工艺的能力。
通过设计训练，重点掌握实现产品形态材料、结构与工艺的具体要求，并能以准确的工程图样表达自己的设计，以具备进行实际产品的设计能力。
分页
实验一：选择共线力系、平面力系、空间力系中之一进行小产品设计
一、实验目的
明确力系、平面力系、空间力系的概念，思考有哪些产品运用了相应的力学原理，了解相关产品的工作原理，在结构一定的基础上进行产品的功能、形态设计。
在充分明确相关概念的基础上，完成：
1）资料收集：选择利用了某一力学原理的产品类型并收集现有的相关产品，在大量资料的基础上进行产品分析撰写产品分析报告
2）产品改良、创新设计：在原有产品基础上进行功能改良、造型创新设计。
3）撰写产品分析及设计报告
三、实验原理
1）共线力系：各力的作用方向在同一条直线上的力系合成公式：F=∑Fi 物体在共线力系作用下平衡的充要条件： F = F1 + F2 + … + Fn =∑Fi = 0
即：各力沿作用线方向的代数和等于零
2）平面力系：如果作用在物体上的所有力(包括力偶)均作用于同一平面内,这样的力系称为平面力系。
3）空间力系：各力的作用线不在同一平面内的力系
四、实验设备
电脑
五、实验步骤
（1）分析并选择原理
（2）查找相关资料
（3）产品分析及设计
（4）完成实验报告。
六、设计与制作要点
(1)在设计前，要做好充分的社会、市场调查，尽量广泛地收集有关产品的资料。
视
野要宽，收集的资料不必全部局限在其范围之内，可扩大到一些与之相关的物品
或领域内。
(2)在对不同产品进行分析的基础上寻找设计的可能切人点。
在寻找设计切入点时，
要不断地和材料的特性及设想的结构原理的新颖性等因素结合起来统一考虑。
(3)产品设计结构合理、形态美观，符合大批量生产的要求。
七、实验报告
完成实验报告。
实验二：利用力偶、力矩原理进行产品设计
一、实验目的
明确力偶、力矩的概念，思考有哪些产品运用了相应的力学原理，了解相关产品的工作原理，在结构一定的基础上进行产品的功能、形态设计。
在充分明确相关概念的基础上，完成：
4）资料收集：选择利用了力偶、力矩原理的产品类型并收集现有的相关产品，在大量资料的基础上进行产品分析撰写产品分析报告
5）产品改良、创新设计：在原有产品基础上进行功能改良、造型创新设计。
6）撰写产品分析及设计报告
三、实验原理
1）力偶：作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反且不在一直线上的力，它可使物体转动。
2）力矩：位移与力的乘积。
力矩是一个向量，可以被想象为一个旋转力或角力，导致出旋转运动的改变。
四、实验设备
电脑
五、实验步骤
1）分析并选择原理
2）查找相关资料
3）产品分析及设计
4）完成实验报告。
六、设计与制作要点
(4)在设计前，要做好充分的社会、市场调查，尽量广泛地收集有关产品的资料。
视
野要宽，收集的资料不必全部局限在其范围之内，可扩大到一些与之相关的物品
或领域内。
(5)在对不同产品进行分析的基础上寻找设计的可能切人点。
在寻找设计切入点时，
要不断地和材料的特性及设想的结构原理的新颖性等因素结合起来统一考虑。
(6)产品设计结构合理、形态美观，符合大批量生产的要求。
七、实验报告
完成实验报告。
实验一、二附录：
实验三：利用折叠、套叠、伸缩、插接结构进行两款单一功能小产品设计
一、实验目的
了解折叠、套叠、伸缩、插接结构适用的产品类型，以及相关产品的设计原则、设计特点、设计趋势。
二、实验要求
在充分明确相关概念的基础上，完成：
7） 资料收集：选择利用了某一结构的产品类型并收集现有的相关产品，在大量资料的基础上进行产品分析撰写产品分析报告
8） 产品改良、创新设计：在原有产品基础上进行功能改良、造型创新设计。
9） 撰写产品分析及设计报告
三、实验原理
1）折叠：把物体的一部分折过来与另一部分挨在一起
2）套叠：一部分被纳入另一部分。
3）伸缩：在一定范围内的变化
4）插接：
四、实验设备
电脑
五、实验步骤
（5） 分析并选择原理
（6） 查找相关资料
（7） 产品分析及设计
（8） 完成实验报告。
六、设计与制作要点
(1) 在设计前，要做好充分的社会、市场调查，尽量广泛地收集有关产品的资料。
视野要宽，收集的资料不必全部局限在其范围之内，可扩大到一些与之相关的物品或领域内。
(2) 在对不同产品进行分析的基础上寻找设计的可能切人点。
在寻找设计切入点时，要不断地和材料的特性及设想的结构原理的新颖性等因素结合起来统一考虑。
(3)产品设计结构合理、形态美观，符合大批量生产的要求。
七、实验报告
完成实验报告。
附录：
实验四：产品拆装实验
一、实验目的
了解常用产品的安装、运动部件及结构设计，了解相关材料的成型条件及结构设计限制。
二、实验要求
了解常用产品的额工作原理，并对拆解和组装过程通过照相方式详细记录，分析其中结构、功能件、安装结构设计
三、实验设备
五、实验步骤
1、选择相关产品
2、拆解产品
3、记录拆解过程
4、分析其工作原理、工作及组装结构
六、实验报告
完成实验报告.。