精品文档---下载后可任意编辑李浩一、五个实例1、面对服务的模块化设计（挖掘机铲斗）（a）（b）(c) (d)图 1 挖掘机铲斗本案例资料来源于浙江大学国家 863 目标导向项目《机电产品与系统模块化设计平台》（2024AA04Z146）。传统挖掘机的铲斗和斗爪一般是不可拆卸连接方式，这种结构的特点是结构连接坚固，斗齿不会脱落。改进后铲斗的斗齿与齿座采纳装配式，其形式有橡胶卡销式和螺栓连接式等，如图 1（d）所示。改进后的铲斗优点有：（1）铲斗因多次使用而使斗齿磨损或损坏，不必更换整个铲斗，只需调换磨损的斗齿即可，降低了服务维修成本；（2）由于挖掘机在不同工况下使用的铲斗齿形不一样，斗齿与齿座采纳装配式后，可以将所有斗齿与齿座设计成系列化和标准化的连接形式，在不同工况下，无需调换铲斗，只需快速更换斗齿即可正常工作。本结构方案属于面对使用的设计。2、面对资源的设计图 2 泡沫金属材料（来源：设计创意网）精品文档---下载后可任意编辑图 3 米克朗机床的泡沫金属滑枕金属泡沫材料是一种物理功能与结构一体化的新型工程材料，并在消声、减震、分离工程、屏蔽防护、吸能缓冲等领域得到广泛应用（如图 2 所示）。瑞士米克朗公司 HPM 1850U 加工中心采纳泡沫金属复合板来制造滑枕，如图 3 所示，使用泡沫金属的优点如下：（1）滑枕的整体重量减轻数百公斤，节约大量材料；（2）滑枕移动质量减轻之后，选配了更小功率的伺服电机，节约电力。3、面对制造的设计图 4 不合理图 5 合理图 4 和图 5 是零部件运输装置，输送带是常采纳的输送设备。图 4 的三种设计结构也很难自动输送，因为它们的直接滚动性能差，改进的结构见图 5，零件可以有效、自由的在运输线上移动。本案例是面对运输的设计。4、自助原理图 6 无心外圆磨床加工原理（来源：《机械加工设备及工装》）自助原理是通过巧妙的选择系统元件以及其在系统中的布置，达到自身相互支持的效应。图 6 是无心外圆磨床磨削工件示意图，3 为导轮，1 为砂轮，2 为托盘（运送工件前后移动）。砂轮顺时针旋转是主切削运动，导轮带动工件 4 旋转，实现工件 4 的磨削。工件由于自身重力作用，实现自身的被切削，而无需外部的夹紧元件。因此，这是一种典型的自加强型的自助原理。5、考虑变形的设计原则接通断开精品文档---下载后可任意编辑图 7 机床主轴组件（来源：《机械制造技术装备及设计》）数控机床坐标原点通常定位在主轴前端，因此，一...
