机械结构与创新设计
探究机械结构设计中的创新设计
探究机械结构设计中的创新设计
机械结构设计是机械工程中的重要环节，它涉及到机械产品功能的实现和性能的优化。
随着科技的不断进步和市场的需求不断变化，创新设计成为了机械结构设计中不可忽视的
一部分。
本文将探究机械结构设计中的创新设计。
机械结构设计的创新可以从不同的角度考虑，包括材料选择、结构形式、动力传递和
驱动方式等。
创新设计在材料选择上可以突破传统的材料界限，采用高性能材料或新型材料，如纳米材料、复合材料等。
这些材料具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性能，能
够提高机械产品的使用寿命和可靠性。
在结构形式上的创新设计可以改变传统机械产品的外形和结构布局，从而提升产品的
性能和功能。
采用仿生学原理设计机械结构，可以使机械产品更加符合人体工程学要求，
提高用户的使用体验；又如，采用紧凑型、模块化设计，可以降低产品的体积和重量，增
加产品的灵活性和便携性。
在动力传递上的创新设计可以改变传统机械产品的传动方式，提高机械系统的效率和
可靠性。
采用电动传动代替机械传动，可以减少传动件的数量和传动损失，提高机械产品
的效率；又如，采用气动传动代替液压传动，可以降低产品的成本和维护难度，提高产品
的可靠性。
机械结构设计中的创新设计对于提高机械产品的性能和竞争力具有重要意义。
创新设
计不仅可以改变传统机械产品的外观和结构，还可以改进机械系统的动力传递和驱动方式，从而实现更高的性能和更广泛的应用。
在机械结构设计中积极探究创新设计，对于进一步
推动机械工程领域的发展具有重要意义。
【课程思政优秀案例】《机械创新设计》课程
一、课程简介《机械创新设计》课程是面向机械类本科专业大三学生开设的一门专业选修课，课程总共32学时。
课程构架包括理论讲授和项目实践两个部分。
课程的主要任务是学习创新设计的理论基础、创造性思维方法和创造原理，掌握创新设计方法，并能应用于机械创新设计的实践活动。
课程引用了丰富的创新案例，举一反三，达到融会贯通的效果；并将思政元素融合在创新思维空间、创新案例剖析以及创新设计实践中，引导与培养学生的专业精神、职业素养与爱国主义，融传授知识、培养能力、价值塑造为一体。
二、案例名称机械结构创新设计-标准件的结构创新（一）学情分析（1）学生已完成创新思维、创新原理与技法、方案创新和机构创新设计内容的学习。
（2）课后的项目设计作业中，学生以小组为单位，进行了方案设计和机构设计，部分学生小组已经完成了第一版项目设计作品的制作，但结构设计部分的创新性不够。
（3）学生通过先修课程，理解与掌握了机械结构设计的概念、工程图要求、材料性能、加工工艺等基础知识，但综合考虑这些因素的机械结构创新设计教学与实践尚待开展。
（二）知识目标掌握功能分析法、功能组合法、功能移植法这三种功能分析法的特点、要素及分析设计过程。
（三）能力目标通过团队合作，完成课程项目的结构创新设计工作。
（四）课程思政目标体验“螺丝钉精神”，激发利用专业知识与技能服务国家、服务社会的热情；通过“永不松动螺母”的研发案例，体会与培养工匠精神。
（五）重点难点重点：功能分解法、功能组合法、功能移植法的设计要素分析。
难点：将几种功能分析法综合应用到课程项目作品的创新设计中，选择最优的结构创新设计方案。
（六）课程思政元素（1）核心关键技术的深刻内涵、工匠精神、增强专业自信心。
（2）不墨守成规、不遵循守旧，具有强烈的创新与改革意识。
（七）融入方式（1）课程知识的导入与功能分解法首先让学生思考有哪些螺丝钉的类型，通过各类螺丝钉的应用举例（图1），使学生体会标准件等结构件也要不断创新的意义；讲授利用功能分解法开展结构创新设计的具体技法；讨论不同螺纹紧固件的应用场合与作用，分析小小螺丝钉对工程和设备运行可靠性的重要性，并引出我国在标准件研发中还存在很多“卡脖子”技术有待突破，标准件还需要大力开展结构创新设计。
创新创业教育 3.1：机械产品功能结构设计与创新
3.1机械产品功能结构设计与创新机械结构设计是将机构和构件具体化为某个零件或某个部件的形状、尺寸、连接方式、顺序、数量等具体结构方案的过程，用以实现机械对它的工作要求。
结构设计不是简单重复的操作性工作，而是创造性工作。
工程知识是从事结构设计工作的前提，巧妙构型与组合是结构创造性设计的核心。
每个零件的每个部位各承担着不同的功能，具有不同的工作原理。
若将零件功能分解、细化，则会有利于提高其工作性能，有利于开发新功能，也使零件整体功能更驱于完善。
3.1.1实现零件功能的结构设计与创新在结构设计过程中，设计者首先应掌握各种零件实现功能的工作原理，提高零件工作性能的方法与措施，还要具备善于联想、类比、组合、分解及移植等创新技法，这样才能在结构设计时根据零件的功能构造它们的形状，确定它们的位置、数量、联接方式等结构要素，更好地实现零件应具备的功能要求。
（一）功能分解每个零件的不同部位承担着不同的功能，具有不同的工作原理。
若将零件功能分解、细化，则会有利于提高其工作能力，有利于开发新功能，从而使零件整体功能更趋于完善。
例如螺钉是一种最常用的联接零件，其主要功能是联接。
联接可靠、防止松动、抵抗破坏能力是设计的主要目标。
若将各部分功能进行分解，则更容易实现整体功能目标。
螺钉功能可分解为螺钉头、螺钉体、螺钉尾三个部分。
螺钉头又可分为扳拧功能与支承功能；而螺钉体可分为定位功能与联接功能；螺钉尾则为导向与保护功能。
螺钉头的扳拧功能应与扳拧工具、操作环境相结合进行结构创新设计。
根据所需拧紧力矩的大小，变换功能面的形状、数量和位置，可得到螺钉头的多种设计方案。
图3-1所示为12种螺钉头扳拧结构。
其中，前三种(图3-1a、b、c)头部结构使用一般活动扳手拧紧，即可获得较大的预紧力，但不同的头部形状所需的最小工作空间不同；第四种(图3-1d)滚花形螺钉头和第五种(图3-1e)蝶形螺钉头主要用于手工拧紧，不需要专门工具，使用方便，但预紧力较小；第六、七、八种方案(图3-1f、g、h)的扳手作用在螺钉头的内表面，可使螺纹联接表面整齐美观，但需专用扳手；最后四种(图3-1i、j、k、1)分别是用十字和一字槽螺钉旋具拧紧的螺钉头部形状，所需工作空间小，但拧紧力矩也小。
机械结构设计中的创新设计
机械结构设计中的创新设计
随着科技的发展和社会经济的不断发展，机械结构的设计也在不断的更新和升级。
特
别是在近年来，随着计算机技术的迅猛发展，机械结构的创新和设计变得更加容易和快捷，设计师可以更加专注于创新的思考，从而为用户提供更加稳定、节能、安全、耐用的机械
产品。
机械结构的创新设计主要是指设计师针对用户需求和使用环境，进行创新性的设计，
从而提升机械产品的功能和效率。
以下是一些机械结构的创新设计范例：
1. 自适应结构设计
自适应结构设计可以使机械产品在不同的工况下保持稳定的性能和效率。
例如，一些
自适应的制动器可以根据车速和路况自动调整制动力度，从而使驾驶过程更加安全和稳定。
另外，自适应结构还可以应用于振动控制和自动调节等领域。
2. 新材料应用
新材料的应用可以大大提高机械产品的强度、韧性、耐久性和抗腐蚀性能，从而延长
机械产品的使用寿命。
例如，现代航空发动机中，采用的高温合金材料可以适应高温高压
的工作环境，保证发动机的高效稳定运行。
3. 智能化控制系统
智能化控制系统可以使机械产品更加智能和高效。
例如，在工厂生产线上，可以采用
智能化控制系统对生产过程进行自动控制和监控，从而大大提高生产效率和质量。
另外，
在一些自动化设备中也可以采用智能化控制系统进行自动化控制和处理。
4. 模块化设计
模块化设计可以使机械产品更加易于维护和升级。
例如，某些机械设备采用了模块化
设计，可以方便地更换或升级关键部件，提升产品的可靠性和性能。
此外，模块化设计还
可以使机械产品更加灵活，方便用户根据需要进行组合和拆卸。
探究机械结构设计中的创新设计
探究机械结构设计中的创新设计机械结构设计是指利用机械原理和运动学方法，设计出能够完成特定功能的机械系统的过程。
而创新设计则是在传统的机械结构设计的基础上，运用新的思路和技术，提出独特的设计方案，以达到更高效、更可靠的效果。
在机械结构设计中，创新设计的核心思想是通过提高设计方案的科学性、先进性和实用性，满足现代社会对高性能机械系统的需求。
创新设计应具备以下特点：创新设计应能够提高机械系统的执行性能。
通过运用先进的材料、执行元件和控制技术等手段，提高机械系统的运动速度、精度和稳定性，使其能够更好地适应复杂的工况要求。
在航空航天领域，创新设计可以通过减小系统的重量和体积，并提高系统的可靠性和适应性，满足对高性能和高精度的要求。
创新设计应能够降低机械系统的成本和能耗。
通过改进结构设计和优化工艺流程，提高机械系统的制造效率，降低生产成本。
通过提高能源利用率和降低能源消耗，减少对环境的影响，提高机械系统的可持续发展能力。
创新设计应能够提高机械系统的安全性和可靠性。
通过运用新的安全措施和先进的故障检测技术，提高机械系统的抗干扰能力和自动检测能力，减少故障发生的概率和影响范围。
如在汽车工业，创新设计可以通过引入智能控制系统和主动安全装置，提高车辆的安全性能，减少交通事故的发生。
创新设计应能够提高机械系统的智能化和自动化水平。
通过引入传感器、计算机视觉、人工智能等先进技术，实现机械系统的智能感知、智能决策和智能执行，提高系统的自动化水平和智能化程度。
在制造业中，创新设计可以通过引入工业机器人和自动化生产线，提高生产效率和产品质量，降低人力资源成本。
机械结构设计中的创新设计是一项追求技术突破和改革的工作。
通过运用新的思路和技术，创造出更加先进、高效、可靠的机械系统，满足现代社会对高性能机械的需求。
只有不断探索和实践创新设计，才能推动机械结构设计的发展，为社会的进步和发展做出贡献。
机械结构设计中的创新设计
机械结构设计中的创新设计随着科技的不断进步，机械结构设计领域也在不断涌现出新的创新设计。
机械结构设计是工程领域中非常重要的一部分，它关系到产品的性能、稳定性、安全性等方面，因此在不断追求创新设计的也必须注重产品的可靠性和稳定性。
本文将结合实际案例，探讨机械结构设计中的创新设计。
1. 利用新材料传统的机械结构设计中常用的材料包括钢铁、铝合金等，但随着新材料的不断涌现，例如碳纤维复合材料、钛合金等，设计师们可以根据不同的产品需求选择更轻、更坚固、更耐腐蚀的材料，从而实现更好的性能和更高的可靠性。
在航空航天领域，碳纤维复合材料的应用大大减轻了飞机的重量，提高了燃油效率，同时也增加了飞机的结构强度，改善了安全性能。
2. 使用先进的制造工艺随着3D打印、激光切割、数控加工等制造技术的发展，设计师们可以更加灵活地进行结构设计。
通过这些先进的制造工艺，可以实现更为复杂的结构形态，从而提高产品的性能和稳定性。
利用3D打印技术可以打印出具有复杂内部结构的零部件，从而提高其强度和稳定性。
3. 充分利用智能化技术智能化技术在机械结构设计中也发挥着越来越重要的作用。
传感器技术的应用可以实现对机械结构的实时监测，从而提前发现潜在问题，提高产品的可靠性和稳定性。
人工智能技术的应用也使得机械结构设计更加智能化和自适应，根据不同的工作条件实时调整结构形态，从而实现更好的性能和稳定性。
4. 结构优化设计通过有限元分析和计算机仿真技术，可以对机械结构进行全面的优化设计，从而实现更好的性能和稳定性。
通过优化设计可以使结构更加轻量化、更加坚固、更加稳定，提高了产品的使用寿命和可靠性。
通过有限元分析可以针对零部件的应力分布进行分析，从而针对性地进行结构设计，提高其抗疲劳性能。
5. 整体设计思维在机械结构设计中，不仅要注重单一零部件的设计，还需要注重整体设计思维。
通过整体设计思维，可以实现各个零部件之间的协同作用，从而提高产品的性能和稳定性。
数控机床机械结构设计和制造技术的创新研究
数控机床机械结构设计和制造技术的创新研究摘要：广大设计师只有更好地通过创新思维来提升设计制造的技术才能够更好地创新数控机床内部的结构，为的是更好地增强数控机床的开发能力。
因此，只有在实践中有效地掌握与数控机床设计有关的原则才能够更好地提升数控机床设计的效率。
只有有效地创新数控机床内部的机械结构才能够更好地提升设计机床的效率，实际也可以更好地改进机床自身的质量。
通过在实践中有效地创新关键性结构才能够更好地改善设计的质量，最终才能够更好地提升机床本身的动态性能。
本文重点分析数控机床机械结构设计和制造技术，以更好地达到理想的效果。
关键词：数控机床;机械结构;结构设计;制造技术1数控机床机械结构概述1.1数控机床概念数控机床又称数控机床，是一种直接装有程序的自动机床。
大多数数控机床的内部机械都能在第一时间更有效地处理相关的编码和符号程序，并用编码来处理相关的数字，最终需要借助信息载体来控制整个数控设备[1]。
经过计算，大多数数控设备可以发出不同类型的控制信号，并根据不同图形的形状和要求直接加工零件。
大多数数控机床不仅能解决比较复杂、小批量等不同的问题，而且属于柔性技术。
大多数数控机床不仅代表了现代机床的控制方向，而且是典型的机电一体化产品。
1.2数控机床机械结构特点1.2.1灵活性强数控机床在加工零件方面与普通机床有着直接的区别，即使是整个机床也可以在没有更多程序的帮助下得到更好的调整。
因此，更多的数控机床可用于加工不同类型的零件，并可用于产品开发过程中。
在实际应用中，不仅可以直接缩短生产周期，而且可以直接降低生产成本。
1.2.2高加工精度大多数数控机床的实际精度可达0.05-0.1mm。
在实际应用中，利用不同的数字信号形式可以直接输出不同的脉冲信号。
数控机床中的大多数数控装置都可以用来控制传动链之间的间隙和螺杆之间的平均误差。
因此，从实践来看，数控机床的实际加工精度更高。
1.2.3实际质量稳定可靠如果能用合适的数控机床直接加工零件，所涉及的刀具、程序和刀具是相同的，数控机床生产的零件质量是相对稳定的。
机械创新设计(较完整版)
机械创新设计(较完整版)第一讲1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。
独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。
现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。
常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计关联：机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。
创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。
现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。
2.现代创新人才应具备那些基本素质？(1) 具备必须的基础知识和专业知识(2) 不断进取与追求的精神(3) 合理的创新思维方式（突破传统定式）(4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件）(5) 掌握一定的创新技法3.学习机械创新设计的内容有那些？1.机构的创新设计2.机构应用创新设计3.机构组合设计产生新机构系统4.机械结构的创新设计5.利用反求原理进行创新设计6.利用仿生原理进行创新设计第二讲1简述创造性思维四大特性(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。
影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？(1)天赋能力：与生俱来的所有神经元(2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义(3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。
3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。
概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技术，并利用于其他新事物。
特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾；2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值；3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。
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齿轮类
实心式 腹板式 轮辐式
小
齿轮尺寸
大
涡轮结构
为了减摩的需要，蜗轮通常要用青铜制作。为了节省铜 材，当蜗轮直径较大时，采用组合式蜗轮结构，齿圈用青铜， 轮芯用铸铁或碳素钢。常用蜗轮的结构形式如下：
整体式蜗轮
配合式蜗轮 （过盈）
拼铸式蜗轮
螺栓联接式蜗轮
组合式蜗轮
链轮类
实心式
腹板式
组合式（焊接） 组合式（螺栓）
（2）剖分式
1、轴瓦的形式和构造
剖分式 轴瓦
2、轴瓦定位
轴瓦和轴承座不允许有相对移动，定位两种方法： 轴瓦端部做成凸缘、用销钉或螺钉将其固定
轴瓦端部做成凸缘
销钉或螺钉固定
3、油孔及油槽的开设
垂直于轴线在中 位线处开油沟有 不合理的地方
油沟
油孔
油室
壁厚
定位唇
油孔
油沟
油孔
油沟
油沟形状
油沟
油孔、油槽开设原则：
图
6-50
中往复移动
2、摆缸2
绕轴线c转动
依赖摆缸的摆动， 摆缸与吸入口b和 输出口d轮换连通
曲 柄 摇 块 型 摆 缸 式 活 塞 泵
例6-3 送料装置
滑块4是执行机构，
图6-51 曲柄滑块式送料装置
1 F O
A
2 5 6 4 C
B
3 D E
自由度
n = 5、PL = 7、PH = 0 F=3n-2PL-PH =35-27–0 =1
二 滑动导轨的特点及常见结构形式
优点：结构简单，接触刚度大 缺点：摩擦阻力大，磨损快，低速时易产生爬行现象
导轨由凹凸两种形式相互配合组成。
当凸形导轨为下导轨时，不易积存切屑和赃物，
但也不易保存润滑油，故易作低速导轨 例：车床的床身导轨 反之： 当凹形导轨为下导轨时，可作高速导轨 例：磨床的床身导轨
气体轴承
磁轴承
三、滑动轴承作为转动副
滑动轴承的结构简单，适用于高速或低速 重载以及结构上要求剖分等场合。
（一）滑动轴承的基本结构形式
1、整体式滑动轴承 2、剖分式滑动轴承 3、调心式滑动轴承
油杯孔
轴承座 轴承Leabharlann （一）滑动轴承的基本结构形式 1、整体式滑动轴承
1-轴承座 2-整体轴瓦 3-油孔 4-螺纹孔
（不对称 V型） 对称三角形 （V型）
不对称三角形
矩形
燕尾槽
圆形
凸形
凹形
2、常用滑动导轨的组合形式
双V 形与平面组合：工艺性好了，但二轨 形组合：导向精度高，承载能力大， 矩形与平面组合：承载能力大，制作简 磨损后能自动补偿间隙，故精度保持好； 磨损不均匀，且磨损后不能自动调整间 单，侧面间隙可用镶条调整；但侧向接 但制作、检验、维修困难 隙 触刚度低
特点：结构简单、成本低、刚度大等优点 缺点：不便于装拆，磨损后无法调整间隙 应用：轻载、不经常拆卸且不重要的场合
（一）滑动轴承的基本结构形式 2、剖分式滑动轴承
1-轴承座 2-轴承盖 3-双头螺柱 4-螺纹孔 5-油孔 6-油槽 7-剖分式轴瓦
特点：装拆方便，调整轴瓦与轴颈间隙方便 缺点：结构复杂，制造费用较高 应用：应用广泛
二、机械结构设计的基本要求
传递运动和动力
1、功能要求 2、使用要求
3、结构工艺性要求
4、人机学要求
保证零部件间相对位置 受力合理 保证运动轨迹 提高强度、刚度 应使零件形状简单合理 节省材料 适应生产条件和规模 延长使用寿命 合理选用毛坯类型 便于切削加工 安全 便于装配和拆卸 操作舒适 易于维护和修理 环境保护
第五节
机架的结构与创新设计
一、机架的分类和基本要求
机架的种类虽然很多，但根据其结构形状可大体 分为四类，即梁型、板型、框型和箱型。
梁型－某一方向尺寸比其它两个方向大很多，计算分析时可简 化为梁，车床床身、立柱、横梁、伸臂等 板型－某一方向尺寸比其它两个方向小很多，可近似简化为板
件，如转床工作台、机器较薄底座。
第六章
机械结构与创新设计
第一节 机械结构设计的概念与基本要求 第二节 转动副的结构与创新设计 第三节 移动副的结构与创新设计 第四节 构件的结构与创新设计 第五节 机架的结构与创新设计
第六节 机械零件结构的集成化与创新设计
第七节 机械零件结构的模块化与创新设计
第一节 机械结构设计的概念与基本要求
机械创新过程：
功能 机构 结构
一、机械结构设计
机械结构设计就是将原理方案设计结构化，即把
机构系统转化为机械实体系统的过程。
一方面，原理方案及其创新需要通过结构设计得 以实现； 另一方面，结构设计不但要使零部件的形状和尺 寸满足原理方案的要求，还必须解决与零部件有关的 力学、工艺、材料、装配、使用、美观、成本、安全 和环保等一系列问题。
二、轴承用于转动副
为了减少摩擦和磨损，将相对转动的圆柱 表面用轴承代替。
滑动轴承
滚动轴承
二、轴承用于转动副
新型轴承：
气体轴承 (gas bearing)：用 磁轴承是利用磁力使轴承稳 气体作润滑剂的滑动轴承。 定悬浮起来且轴心位置可以 最常用的气体润滑剂为空气， 由控制系统控制的一种新型 轴承 在气体压缩机、膨胀机和循 环器中，常以工作介质作为 润滑剂
1、油槽的轴向长度应比轴瓦长度短（80%），不能
沿轴向完全开通，以免润滑油流失
轴向油沟
油孔、油槽开设原则：
2、液体润滑轴承，油孔和油槽应开在非承载区，以免 破坏承载区润滑油膜的连续性，降低轴承的承载能力
油沟布置不当降低油膜承载能力
（三）
液体静压润滑轴承
轴径与轴瓦相对运动，形成动压油 膜，使轴径与轴瓦由油膜分开
三、滚动导轨的特点及常见结构形式
优点：摩擦系数小，运动灵活，不易出现爬行； 导向和定位精度高，且精度保持性好； 磨损小，寿命长，润滑简便。 缺点：结构复杂，加工困难，成本较高； 对赃物及导轨面的误差比较敏感 上导轨
滚柱 下导轨
保持架
滚动导轨常见结构形式 1、滚珠导轨
滚珠
优点：结构紧凑，制造容易，成本相对较低； 缺点：刚度低，承载能力小
V 形与燕尾形组合：导向精度高；但加 双矩形组合：特点与矩形与平面组合相 燕尾形与矩形组合：矩形导轨承受大部 工和测量都比较复杂 分压力，燕尾形导轨作侧导向面 同。导向面间的距离较大，导向精度稍
差
标准化的滚动导轨
圆导轨
双圆形组合：结构简单，圆 柱面既是导向面又是支撑面。 对两导轨的平行度要求严。 刚度较差，磨损后不易补偿
1、导轨截面基本形式
优点：结构紧凑、调整间隙方便 如果导轨受力在两个斜面上的分量相差很大，应采用不 导轨磨损后能自动补偿，故导向精度较高。 缺点：几何形状较复杂，配合精度低；摩擦力大； 优点：结构简单，制造、检验和修理容易； 优点：加工、检验简单，精度高 对称V形导轨，使力（两个斜面的合力）的作用方向尽可 截面角度一般90° 运动灵活性较差 承载能力和刚度较大； 缺点：导轨间隙不能调整，尤其是磨损后不能调整和补偿 能垂直于导轨面。 大顶角（ 110°~120°）：承载面积加大，压强减小 应用：结构尺寸较小及导向精度与运动灵活性要求不高的场合 缺点：磨损后不能自动补偿间隙 小顶角（ 60°）：提高导向性 应用：广泛
一、杆类构件 1、连杆类构件 2、凸轮推杆类构件
3、可调长度杆类构件
（1）连杆类构件示例
杆类构件端部的结构形式
（a）具有转动副的构件结构
（b） 具有转动副和移动副的构件结构
（2）凸轮推杆类构件示例
B B
A
C
C
2、可调节杆长的结构
在某些情况下，连杆机构的结构要求具备一定的调节 能力，以满足实际应用中的一些特殊要求。 如图所示为采 用螺旋机构来调整构件长度的方法。此外，还可以通过偏 心轮来调节构件的长度。 调节支座的位置可以采用蜗轮蜗
滚动轴承内圈连接一 个构件，外圈连接一个构
件；设计要点是滚动轴承
的类型选择、零件的周向 定位与轴向定位、零件与 轴承内外圈的配合问题。
径向接触 轴承 向心角接 触轴承
第三节 移动副的结构与创新设计
一、对移动副结构的基本要求
导向和运动精度高 刚度大 耐磨性高 结构工艺性好
机床导轨是最常见的移动副。导轨分为滑动导轨和 滚动导轨
例6-1 机械手结构
图6-47 齿轮式自锁性抓取机构
例 6-1 机 械 手 结 构
图
6-48
斜 楔 杠 杆 式 抓 取 机 构
结构创新原理： 例 6-2 泵 结 构 特殊轮廓线制出的 齿形d把吸入腔a
和输出腔b隔开
图6-49 六齿摆线齿轮泵
例6-2 泵结构 两 个 执 行 机 构
1、活塞杆3
在摆缸2的缸体a
液体动压润滑轴承：
特点：结构简单、要求制造精度高 应用：高速、高旋转精度，高载荷或转速变化小的场合
（三）
液体静压润滑轴承
液体静压润滑轴承： 外界高压油输入轴承间隙， 轴径与轴瓦由油膜分开 特点：系统复杂、工作可靠 应用：低速、频繁启动，载荷或转速变化大场合
四、滚动轴承作为转动副
摩擦阻力小，起动灵活、效率高、润滑简便，易于 互换，但抗冲击能力较差，高速时有噪音径向尺寸较大， 工作寿命差。
1.螺钉头
• 支撑功能
由与被联接件接触部分的螺钉头部端面实现的，此 端面称为结合面。 法兰面螺钉头结构： 不仅实现了支撑功能，还可以 提高联接强度，防止松动。
若扩大结合面功能，将结 合面制成齿纹，则防松功 能将会增加。
2. 螺钉体 • 联接功能
由螺牙部分实现，是螺钉的核心结构，其工作原理 是靠摩擦力实现联接。连接螺纹采用的是三角形螺纹。
3. 螺钉尾 • 导向功能
为方便安装一般应具有倒角。为进一步扩大螺钉尾