結構設計概念

產品的結構設計是指產品開發環節中結構設計工程師根據產品功能而進行的內部結構的設計工作,產品結構設計的工作包括根據外觀模型進行零件的分件、確定各個部件的固定方法、設計產品使用和運動功能的實現方式、確定產品各部分的使用材料和表面處理工藝等等,產品結構設計是機械設計的基本內容之一,也是設計過程中花費時間最多的一個工作環節。在產品形成過程中,起著十分重要的作用。

如果把設計過程視為一個數據處理過程,那么,以一個零件為例,工作能力設計只為人們提供了極為有限的數據,盡管這少量數據對于設計很重要,而零件的最終幾何形狀,包括每一個結構的細節和所有尺寸的確定等大量工作均需在結構設計階段完成。其次,因為零件的構形與其用途以及其它“相鄰”零件有關,為了能使各零件之間彼此“適應”,一般一個零件不能拋開其余相關零件而孤立地進行構形。因此,設計者總是需要同時構形較多的相關零件(或部件)。此外,在結構設計中,人們還需更多地考慮如何使產品盡可能做到外形美觀、使用性能優良、成本低、可制造性、可裝配性、維修簡單、方便運輸以及對環境無不良影響等等。因此可以說,結構設計具有“全方位”和“多目標”的工作特點。

一個零件、部件或產品,為要實現某種技術功能,往往可以采用不同的構形方案,而目這項工作又大都是憑著設計者的“直覺”進行的,所以結構設計具有靈活多變和工作結果多樣性等特點。

對于一個產品來說,往往從不同的角度提出許多要求或限制條件,而這些要求或限制條件常常是彼此對立的。例如:高性能與低成本的要求,結構緊湊與避免干涉或足夠調整空間的要求,在接觸式密封中既要密封可靠又要運動阻力小的要求,以及零件既要加工簡單又要裝配方便的要求等等。結構設計必須面對這些要求與限制條件,并需根據各種要求與限制條件的重要程度去尋求某種“折衷”,求得對立中的統一。

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