机械结构

（mechanicalstructure）机械结构是一门研究某些具有特殊形状、受力变形复杂、综合完成几种功能的机器零件设计规律的学科。机械结构件不同于杆件（杆、梁、柱、板和壳体等）是受力和变形状态复杂；也不同于通用零件（轴、齿轮、轴承等）是结构形状复杂和超多功能的作用。典型的机械结构件包括机座、机身、机架、主柱、横梁、框架、底盘、筒形零件、环形构件等。机械结构学科主要的内容有：（1）机械结构的工艺性。是指所设计的结构件在保证产品使用性能的前提下，根据现有的生产规模，能以最少的劳动量，材料消耗和最低的生产成本制造出来。（2）机械结构的强度。是指所设计的结构件在保证具有足够强度、刚度和满意的稳定性和抗震性要求的条件下，减轻重量和提高工艺性。（3）机械结构的艺术造型。是指所设计的结构件具有美观的外形、尺寸和色彩，从人机工程学观点以改善工作环境和提高劳动生产率。为了改善机械结构的力学性能，目前多数是采用有限元分析和测试技术相结合的研究方法。目的是探索关健部位的应力、应变状态，加强其薄弱部位，消减其臃肿部位，以减轻重量和延长机件寿命。当有些结构件原没有定量的力学强度分析资料，则须先确定各部分大致的尺寸，但要符合总体分析的要求。当有些结构件已有了大致的尺寸，而且大体上符合实用要求，但有个别高应力部位容易引起损坏，则对局部高应力区的分析就成为关健。此外，结构件也有可能出现刚度不够，影响机器工作的精度，或动态性能不佳以致造成运行不稳定，也有一些机件在局部部位产生疲劳、磨损、蠕变，接触等问题，都需要进行专门的分析研究。在保证机械结构的力学性能下，要提高结构的工艺性和美观的造型。结构的工艺性，随客观条件的不同与科学技术的进步而发生变化，其中最主要的影响因素是结构件的制造方法和生产规模。根据制造方法的不同，又可分铸造工艺性、锻造工艺性、焊接工艺性、冲压工艺性、热处理工艺性、切削工艺性和装配工艺性等，随着新技术、新材料和新工艺的不断出现，关于结构工艺性的研究亦就愈来愈有必要。机械结构件是机器或设备中的基础件，一般它要占机器总重的40—70％。因此，减轻这类零件的重量和降低其制造成本，对于机械工业具有重要的意义。