设计管理论文范文

导语：如何才能写好一篇设计管理论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

目前设计是每一公司、每一管理者不可避免的，我们皆对设计比几年前有概念，而我们对个人在生活水准要求愈高，例如：在布置我们的家方面若是在旅馆时便希望有如此的体验，在新车内希望有相同的舒适。寻找独特性永不会结束的竞争下，逐渐提升产品及服务水准。

在逐一列出及整合产品或服务的过程中，主要决定了任何个人企业是否在首次获利成功或失败，并在所选择的市场中持续有获利的表现。换言之，关键点是在于设计如何妥善地委任及管理。因此，设计是每一个企业不可或缺的，而且是和所有其他商业活动技巧一样需要去管理，所有的公司是为提供消费者产品或服务而存在，也必须从草图设计或是将已有的想法画下来。当然，对那些拥有公司或是在当中工作的人需要更多的则是满足消费者的需求、合理的薪水、社会上的互动、智识上的价值以及任务需求，皆是导致企业及文化的一部分，但是有时候，特别是大公司，有些雇主甚至是次级管理者，也是依赖公司提供的消费者购买品而丧失了一些生活的基本要求。若是开始自得意满时，设计会被忽略而导致过时的产品或服务，消费者会拒绝并选择另一个较佳的公司；假使持续忽略的话，这市场便会永远消失，其问题更为复杂之因是在许多市场因素中不再只是提供满足消费者的足够需求量、或是适合的需求，消费者不再期待去从适合的事物中去寻找适合的产品品质及表现。与近来不同的是，挑战有时只是去监定一个特别的产品中一或二个制造商可以提供有用的及耐用的事物，这些最基本的生活品质，现在已被认为是理所当然的。

更进一步的，购买者愈来愈有心理准备去付较高于一般品质的产品之费用而只为了享受，例如最先进的科技或是有吸引力的外表，但是，消费者任何的探索皆有相同的特性如有特色、变化性、弹性以及金钱价格。同样的高于平均的品质、信赖度水准决定了设计舞台上更大的空间，可吸引消费而不只是一般价格或是奖金的吸引消费者，也导致了成功的供应商更佳获利率。

好的设计代表成功的生意

有些评论者谈到，现今竞争市场设计是决定成功的主要因素，他们指出第二次世界大战后从短缺时期中的稳定性革命，几乎任何产品，无论是坏的设计及制造皆可找到一稳定的市场，经由1960及1970年代供需平衡后，重点便摆在价格竞争、送货速度以及基本品质水准。今日许多制造商皆能达到相近的价格、品质、耐用性及信赖度。设计决定因素出现后，不同的满足需求及变异性使得消费者可做一选择。

在战后期间，对于制造方法将更多的注意力集中在可靠性及耐久性，有较佳的项目及品质控制，只有一小部分是与设计有相关的。今日除了设计之外，产品的品质要求比其他要项之影响来得更大。

基于这部分，愈来愈多的各类产品制造商已和汽车公司达成共识--外型或是表现通常是消费者做决定的关键性要素；相同的是，汽车的外型已经成为保持市场利基及刺激的主要修改要素，我们现在也发现适用于其他产品的相同现象。如越过光谱，从高传真机到登山靴，从长柄锅到沙发，从电脑到地毯─外型总是影响消费者购买的主要因素，消费者将会付多少钱以及他们多快会重覆购买。

虽是如此说，但若说外在的形状是惟一关心的因素则是错误的，产品的技术层面仍是十分重要的。事实上，在产品功能性的观点上来说有更新的利益观点，但并不是因为之前的品质重要性而是因为许多的新技术可去利用。便宜、可信赖的电器，包含精密仪器及电脑装置，也意指著许多传统（以及不是那么传统）的产品有了新的生命，这例子包含缝纫机、电话答录机、打字机、照相机以及家电产品。这些持续性的影响是对于更多的产品创造力及能力有著更敏锐的爱好（但不只是那些可并入电器类的产品），如婴儿车、装潢系统、花园的设备以及旅行箱的要件等。

和产品本身一样的是，经过包装的内容贩卖物在今日已特别的重要，这象徵著愈多的新装潢的店已在高级的街道上出现，假使有些零售商及装横师日渐被取代并且重新设计以符合新产品的条件，当然这些主体皆会被保留、或是重新唤醒消费者利益以保持贩售水准，除了产品包装及展示外，所有伴随而来的相关文献必定需要。在雷射印表机时代，从劣质的照相影印机印出的有斑点的文件并不会令人有高品质印象的联想。

相同的争论也适用在服务上：竞争的力量提升了基本的水准到相同水平直到设计成为主要的差别要素，在任何价格的范围内，公司所提供的服务如旅馆连锁业、航空业、银行业、保险公司、或是零售店，似乎不论公司皆走向同质化，但是适当的利用设计可以使一个公司获得利益并超越其竞争者，而这也是藉由开发市场的一部分所得来的。

例如，许多保险公司为特定的族群（超过50岁，不抽烟者、自由工作者等等）拟定新的策略，然后去加强特定的不同处，利用图表设计去制作特别的小册子、建议格式及相关需求文献，尽管传统保守派对于改革的脚步甚慢，少数保险公司正对他们之顾客关系做一彻底改革，利用主要的等级设计改善生意上表现，这也必须随著技术一起去做，服务不只是独特性、也是持续性，太多不相关的设计概念将会混淆消费者及缺乏方向及品质控制。

设计的不安性

所有设计提及的需求皆被认为与产品、市场、会计、商业功能同价，并且需要相同的管理技巧，有些管理者的反应会有二种状况，不是去忽略种种的证据及拒绝设计重要性，或是可认知设计的重要性但仍将责任加诸于其他项目上，管理者将不会梦想著让财政状况，或是个人对产品决定走下坡（例如），或许会从设计可做的任何事物去拉近距离。

厌恶设计的原因通常著重于实际面上及文化层面上的解释，其中受争议的一点是：管理者当在下决定性好坏的判断、或是适当不适当的设计时，典型地会感到较大的困难及不安，因为他们的技术知识似乎都是分析法则中获得（例如机械或是会计）。常常的，他们在未做好准备时便处理相关非类似的设计概念之个案，杰出的视觉（比手写来得佳）资讯，以及主观评估公式化的需求，特别的是，他们将不会去评估设计个案的结果。

除此之外的解释则是外观的利基点，颜色及外型将会被视为主要的女性关键点，而许多男性并不能适用（或是提出并不适合）。因为管理仍继续由男性操控，特别是高阶层主管，缺乏对设计之爱好，另一文化上的影响或许有关系；在教育上，早期的专门意指直接非学术性的相关创造性主题，如：艺术设计及手工艺研习，剥夺了聪明学生发展相关领域技术的机会。

这部分可能落实到产业及明显的许多公司--即使有些依赖改革可振兴公司之好的设计，但皆需由可管理控制会计，致力于现有活动而不是培养新想法的人去加以管理。

无论这些解释的要旨为何，亳无疑问地是，当需要去做有关于设计及管理设计个案的决定时皆会有些许的不安，达成好的设计结果需要的，不再是不确定性而是其他的管理工作。

成功的关键在于在设计个案开始之前的充份准备工作，以及设计开始运作时的控管工作，许多的不成功设计发生是由于管理者对于什么是他们所需要去达成的事没有清楚的概念，或者是因为他们无法按步就班地确定计划是否会有正确的结果，设计的方向及控管必须由公司大部分高级主管制定，但是少部分公司明显藉由理事会主题认知去认定设计、甚至少部分分配特定的责任给予管理者，但大部分捏造设计为重要之事。

管理者与设计师不同的看法

当管理者及设计尝试去了解彼此的观点时，心态在改变，但仍旧对于目赌文化的冲突有兴趣。对于已达成共识的管理者来说，设计则是一可增加产品及服务之附加价值的资源，假使使用得当，就像聪明地把钱花在广告上或是制造系线的流线，设计上的投资可以产生良好的利润并且增加一个企业的获利率；相反的，设计师则会著重在他们工作中其他优先项目，并且反对尝试去测量在财政及计画项目中他们的努力结果。

与设计师对话有时可显示出更宽广的关心事物，例如：改善环境的渴望，使大众对艺术及设计的品味提高或者甚至去帮助社会或政治改变，然而，管理者可会把重点放在这些项目较佳或较少，他们主要的设计兴趣几乎一成不变地称为”设计为了利益”。相继地，什么是好或坏的设计有著愈多的不同。在商场上的说法是好的设计简单定义是销售得好，但有时设计师批评受大众欢迎的设计而以得奖设计成果加以代替，以世俗的眼光来说似乎显得难懂且不实际。

即使彼此看法是如此分岐，当设计杂志及设计奖企划了产品特质如家俱时，却又是易于图示，大众销售项目已很少被涵盖进去，即使它们可能为数百万消费者购买，呈现出的是金钱更高的价值以及提供了相当多的工作机会及展望，在那些似乎充满怪异主题的相片中有著一些商业的潜力。有些不凡及怪异的想法或许对于评估新方向提供了一目标。但不幸的是，关于每日事物的变迁，有时对非设计者是完全无法理解的，而且难以发觉设计师能简单地去解释过程，非科技语言。

提出这些问题是极为重要的，因为这些未来展望的根本基础，主要观点是将设计视为一商业资源，是在商业利益竞争中的一重要决定性要素，这并不表示非利益或非商业组织有关之设计，他们设计计画的目的不尽相同，但是决定设计方向的技巧是相同的，简报的设计师及运作中的个案也都是相同的。

设计是什么？

在我们对设计管理做进一步的了解之前，我们应该先对设计是什么以及设计师做什么有些概念，”设计”这字经常使用（也许太常了），字典定义成计画或方案，这字有时也用来表示最终结果，特别是设计过程的外形一如我们称做”车子设计”。

也许对设计常识的了解是最佳的入门观念，我可以当成是外观的形状，或是事物的物质配置，如，形状、草图、色彩、织法、图案等等，有时以科技的角度去看待设计则是一个产品或是使用便利性，包含人体工学的观点和经济学相似的是，购买价格或服务价值显现时，也许会看出（正确地）某些部分和设计相关。

使用设计常用的理由是可帮助发现转化成成功的改革--或是扩大一个现有的改革之用处，许多的例子可证明基本的改革市场潜力已因设计而多元化发展。

同样地，有关于设计技巧上的好的想法可从我们个人生活经验撷取，在同时间或是我们大部分有的，例如：装饰房间、重建造花园、或是作衣服、所有设计在于我们去改变现存的状态，就能达成新型、较有用或较具吸引力的结果。我们可称这是精细的调节去达成一个适合我们需求的结果，而且这是一个思考设计的好方法。

如此精细的调节暗示了我们已经对入门观念有了基础的产品概念，而且几乎总是如此，设计必定从一张白纸开始的说法是个神话，在99%的新品个案中，更多或更少的范围，是由一现有产品衍生出来的，对于那些管理设计计画者来说应对各式各样有益的相互关系有重要的认知，善用设计师的时间，较快速的个案计画等等。

留意有于设计的描述也著重在消费者的需求，设计可清楚地定义这些需求；设计师很少提供所有他们需要的资料并且他们必须知道如何自己去寻找，所以设计是一个较广泛、比一般想像中更为复杂的活动，理所当然地不应该被视为一个为回应特定的输入而产生的产量的黑盒子。

设计师做什么？

为了去解决设计管理相关工作的问题，我们需要去思考培养设计师工作之问题，靠一些公众意见及讨论去决定，似乎对设计师本身有一定程度的困扰。设计的定义，如以下从教科书（Jones1980）列出的项目，描述了大范围的认知：

一个目标导向的解决问题活动。

对于相关产品状况给予满足。

从现有的事实跨越到未来可能性事物的想像力。

有关于大众产品的部分检查因素。

这些描述并非完全地互相有关系，但彼此是不相同的，对于那些对设计寻求一简单的理解之管理者来说可强调其不同。

设计也许被当成在行销问题（或时机）中适当解决方式之前置准备工作，这些问题可能是清楚或不露痕迹的，在任一个案中，设计的关键性活动是重新检视相关的表徵或环境，并明确地定义或再定义问题。然后分析，重覆、评估以往习惯被剥夺的可能解决方式。

在设计过程的部分，许多活动应是相关的，包含培养新奇的想法，重新检视以及修改现有概念进行实验制作样本，并寻求有建设性的意见及其他的判断，因此，那些从事此工作的人必定具有创造力、分析力、组合能力以及沟通能力，再加上现今解决方式之技术知识及现今与未来的设计趋势。

在设计产品时需要特别的技术包含了解使用者需求、渴望、品味及优先爱好之能力，选择正确的材料及制造过程的能力，创造完全合乎审美观念、人因工程学、品质及经济效益之产品的能力，以及能以图样及说明与企业内工作的人沟通设计最后完成阶段。

设计过程之模型

事实上，有些设计师负责承办的案子和那些没有设计部门的公司是相似的，因设计工作管理的方法与技巧已经为管理者所认知（也许用一种有经验方式，例如，定义设计问题），也将设计工作及其他专门知识视为同等重要，像判断一个固定的设计方式，为了能精确地落实管理观念去思考建构一设计过程的模型是有用的，但综括来说，试图去建构一典型的设计模型是有其危险性，不只是它暗示了一个适用于所有状况的普通方法。因此，它著重在于在一模型方式可在设计工作的关键点上加以应用叙述。

问题系统化解决方式之发展

结果转化至产品及市场

基本的简单模型可在图1.1看到，在许多的公开设计作品中可发觉相似的模型，这模型的主要缺点是它的直线型式可达成一完美的设计，但在设计过程中且需要一后续进一步的工作。现实生活中这并不真实，设计非十全十美，但仍可找出一些特别的优点，即使不是这个案例，持续性的市场变动也会为进一步的设计工作创造需求，直线型的模型架构缺少了市场反应的相关描述。

将设计表现成一环状的过程是较实际的，即使有时也会中断（例如：一个不适用的新材料）。因此，导致其他螺旋状部分之内部及外部有所冲击；其次，螺旋状的形式可将之前独立出的各部分活动紧密的结合。

电脑辅助系统连结其他电脑控制过程已将发展及转化阶段连结起来。最后，科技将会对极快的设计过程造成极大的影响，大量产品或服务的多元性是可能的，并可满足消费者的个人需求。在图1.2的四个阶段，有一连串的独立活动。

设计专门术话

设计师所用之语汇为管理者及非设计师者造成了因扰。在产品工作中，”产品设计”及”产品设计师”的说法常被使用，但是各式各样的项目名称则通常是在个别计画中或多或少所需之特定项目。

包装设计

大部分的产品是以不同的内容物呈现在消费者面前，因此包装则是在产品中具有重大影响的一部分，而相同的，服务也愈多的包装伴随著说明及个人提供的制式服务等等。事实上，销售表现依赖著包装因素比基本产品或服务来得高。然而，包装设计师关心的是材质的选择（塑胶、纸类、玻璃等等）以及制造过程连同外观、色彩、装饰及标题。

图案设计

图案设计的专家与许多型式的设计相关（包含包装设计），如简介手册的编排、办公室文具、产品的销售卖点及运输工具之标识。在所有的设计工作中具有创造性的监赏力是必须的要素，但图案设计师必须具有更佳之技巧高阶层或低阶层之个案适当使用可传达不同的色彩及外观，如何将印刷品的编排做一平衡以达到易读性皆是图案的基本原则。

建筑设计

这是设计之另一专门领域，通常更细分为室内及室外之工作。建筑物是产品中一项特别的型态并且大部分的程序皆和其他设计相类似，特别是在服务业，外观及草图皆是由地方上的承包商随意处理。现在，消费者及使用者对于建筑物的设计愈挑剔，公共建筑物及酒吧是个好例子─对于建筑设计如何在商业优势影响来得大比提供之基本产品（啤酒、葡萄酒、食物等等）。在零售商部分，愈来愈多的公司不只将注意力放在建筑物的设计也寻求其他设计领域的持续性联络，包含产品包装及标帜。

有更多的专门领域─织品设计、珠宝设计、展示设计等等，但大部分细分的领域皆已讨论过，除了会令非设计者产生混淆外，这些各领域分野的实际问题是公司会有许多不同的设计活动导致困扰的增加及概念冲突。为了避免这些状况，设计要素必须利用公司识别系统去加以整合及系统化对于消费者供应商及其他族群表现适当及统一的形象。在一具有良好企业识别的公司内，产品、服务、建筑物、公共用品及文具皆是共享之统一特性，如标准的”空间风格”，色彩喜好及独特的外形或形式。有时，设计手册会编算这些细节、纪录并规定经核准的设计格式。

认知企业识别的重要性以及所有相关设计专门领域是生意成功的重要关键点，只是专心于一个领域，如产品设计是极危险的，例如电脑业。对此，则有极大的认知，基本的产品是当然的，但是售后服务、周边设备及资讯系统也必须提供，消费者必须再去确认他们所购买设备是否是可靠、安全的系统（但涉及到他们本质上了解程度），经过整合，高品质的设计可提供较高层次的再保证，也与供应商之产品其他活动相互连结，但是，对于一个公司内部进行设计方法仍有障碍，伴随而来的可能是创造性及改革的反对冲击，设计师及其他人害怕他们所做的努力会大打折扣。

对于产品设计更深一层之困惑存在于所谓的工业设计及工程设计之间的区别；前者是与消费者或使用者相关的产品观念，特是外形及风格，后者著重在产品结构与功能以及更经济地制造。但是，工业设计所需要的技术通常与工程设计部分重叠，有时会与建筑学或及人因工学相关的法则重叠。在这多个案中，此重叠部分几乎不可能在工业设计及工程设计中做一明显区别，正确的只能称做整体设计----或只是设计。不幸地，在许多公司其界限仍旧存在，为了了解设计最大商机，对管理者来说并不容易去克服。

篇2

本课题是设计管磨机的总体及其回转部分。进料口螺旋的改进,不仅解决了堵料现象,而且加大了通风面积;各种新型衬板的使用,对研磨体运动状态的调节以及对物料的适应性都有了较大的改善；隔仓板不仅增加了控制料流及平衡各仓粉碎能力的功能，而且可以实现粗细颗粒的分级作用；磨机尾仓选用双曲面衬板，在轴向和圆周方向均有倾斜曲面，不仅能够增加钢球的横向分级，还能提高钢锻、钢球的研磨效率。如果这些要求可实现的话，那么也就能提高水泥的产量、降低能源消耗、延长球磨机的工作时间，也就能满足客户的实际需要，最终给企业带来更大的经济效益。

关键词：球磨机的回转部分；隔仓板；衬板.

Abstract

Thesubjectistodesignballmillanditsrotator.Firstofall,theimprovingfeedinghelixcannotonlygetmaterialintotheballmillsuccessfully,butalsoincreaseventilatedproportion;Secondly,makinguseofallsortsofnewscaleboardscanreformtheworkingconditionofskivesubstanceandraisethematerialadaptability;Third,separatingstorehouseboard,havenotonlyincreasedcontrolmaterialtoflow,andbalancedeachstorehousesmashthefunctionofability,butalsorealizethicknesspelletgraderole;Grindtailstorehousechoosehyperboloiddrumliner,inaxialandcircumferencedirectionhaveinclinecurvedsurface,cannotonlyincreasesteelballlateralgrade,butalsostillraisesteelforge,steelballgrindefficiency.Ifthesepointscometure,thecementoutputwillbeincreasedandtheenergywillbedebased.Atthesametime,itcanprolongrunninghoursoftheballmill，italsomeansthatitcanbeadaptedtotherequirementoftheclientsandbringmoreeconomicbenefitsultimately.

Keywords：someofgyrationoftheballmill;separatethestorehouseboard;welt

我国是水泥大国,而水泥粉磨技术又直接影响到水泥工业的振兴和发展。显而易见，提高水泥厂粉磨工艺水平对企业综合效益的影响是十分显著的。降低能源消耗、减轻工人劳动强度以及延长球磨机的工作运转时间等问题是目前和今后研究和从事水泥生产工作者的首要任务。

显然，全面增强节能意识、优质意识和环保意识已成为广大水泥企业的当务之急。随着体制的改革，企业内部的经济搞活，各部门对水泥的需求量在逐渐增多。由于建材行业起步较晚、历史较晚，无论是水泥的质量，还是水泥的产量，都一时难以满足广大社会的需要。为此，就影响提高水泥的产量、降低能源消耗、减轻工人劳动强度的因素很多，一般可分为工艺因素和机械因素两大类：

1影响球磨机产质量的工艺因素

a入磨物料粒度

b入磨物料水分

c入磨物料的特征与易磨性

d粉磨工艺流程

e对粉磨成品的比表面积要求

2影响磨机产质量的机械因素

a磨机筒体内的通风

b磨内结构

c研磨体级配和填充率。

同时它存在着下列一些问题：

a当磨机结构一定时，转速不变的情况下，同层物料之脱离角不变，物料在磨内被搅动，效果差，粉磨效率受到影响;

b磨内增设隔仓板。它不仅减少了粉磨空间，而且隔仓板附近粉磨效率很低，加剧了隔仓板的磨损;

c由于研磨体运动单调性，粉磨效率较低，装载磨体量大，而且球径也大，这样功能大大地增加;

d一般开流磨机被广泛地应用而存在欠粉磨现象，不仅降低了粉磨效率，增加电耗，而且产品质量不稳定。

本次毕业设计是参照徐州力大集团的生产情况，得到老师与其他同学的大力支持，在此一并致谢。

1磨机的总体设计

1．1闭路循环系统与开流粉磨系统

对于开流系统，其流程简单、投资省、操作简便，但物料必须全部达到成品细度后才能出磨，因此要求产品细度较细时，已被磨细的物料将会产生过粉磨现象，并在磨内形成缓冲层，妨碍粗料进一步磨细。有时甚至出现细粉包球现象，从而降低粉磨效率，提高了电耗，采用闭路系统可以消除过粉磨现象，使磨机的产量提高、电耗降低，同时闭路系统的产品粒度均匀，尤其是生料粉颗粒均匀，对煅烧熟料有利。

在闭路系统粉磨时，由于要求出磨物料的细度较粗，一般采用球磨或中长磨与分级设备组成闭路系统，与二台球磨机组成闭路时，称为二级闭路系统。

粉磨系统的选择应考虑入磨物料的性能产品种类、产品细度、产量、电耗、投资以及是否便于操作与维修等因素。对长径比L/D=4-6的磨机，根据工厂经验，选用开流水泥磨，我们设计的水泥磨规格为Φ2.6×13mm,L/D=13/2.6=5,根据经验选用圈流水泥磨。

圈流系统流程图

1.2磨机的通风方式和水冷却

1.2.1磨内温升原因及危害

对于干法原料磨及水泥磨而言，由于磨机在运转过程中，冲击和研磨物料的同时，大部分的电耗转换为热能，必然要引起磨机本身研磨体及物料温度的升高，一般可使温度升高几十度。对于没有冷却措施的干法磨机内的物料出磨温度可达100℃，其危害如下：

a对机械设备来说，由于磨机在运转过程中和停止运转时温差很大，可使磨机产生显著的热变形及热应力，引起机体的损伤，如：衬板的几何变形、衬板螺栓的折断、主轴承维护要求要易烧毁等。

b物料的易磨性随温度的升高而降低，因为随着温度的升高,细小微粒的静电作用增强，使之易于凝聚和粘附，造成糊球现象严重，并使水泥质量降低（易造成水泥的速凝）。

为了降低磨温，提高粉磨效率减少电耗、提高产品质量，通常采用加强磨内通风或磨内喷水冷却措施，均可提高磨机产量5—15%。

1.2.2磨机通风方式

A磨机的通风方式有三种：

a自然通风---仅只有磨机卸料端装设拔气筒，磨内风速（常指磨机最后一仓的风速，一般≤0.3mm/sec）要求入磨物料含水〈1-1.5%。

b强力通风---在磨内卸料端装设排风机，实现磨内的强力通风，以除去磨内的水蒸气，改善粉磨条件，降低磨内温度，提高效率，一般来说其风速v<1m/sec.

对于开流磨的风速：v=0.7-1.2m/sec

对于圈流磨的风速：v=0.3-0.7m/sec

常用的风速：v=0.7m/sec

由于强力通风必须在磨机出口加收尘设备，通常用二级收尘设备：旋风收尘器与布袋收尘器或旋风收尘器与电收尘器的组合。

c分仓通风---在磨内一或二仓单独接出通风管，从磨尾空心轴穿出实现排风机强力分仓通风，这样可以使一或二仓细料及时由风管抽出，三仓仍延用自然通风，以降低磨内物料的流速，提高粉磨效率。

本设计Φ2.6X13m磨机，选用自然通风。

B磨机通风量的计算：

自然通风时，需要从磨内抽出的风量，一般按每分钟抽出相当于磨机有效容积三倍的量，可用下式计算：

v=πDL(1-φ)×60×3/4（1-1）

式中：v-从磨内抽出的风量，m/h；

D-磨机有效内径，m；

Φ-钢球填充率，以小数表示；

L-磨机的有效长度，m；

则v=π×(2.6-2×0.03)×13×(1-0.27)×60×3/4=3406m/h

通风管的斜度不小于50度，管道的风速为12-16m/sec,通风管道后的风量还应考虑30-40%的漏风系数，即：v=130-140%v.

式中：v-通过管道后的风量m/h；

v-从磨内抽出的风量m/h；

风管的直径可按下式计算：

d=1000(mm)（1-2）

式中：d-风管的直径，（mm）

v-管道内的风速m/sec，取v=14m/sec；

则d=1000=341(mm)

圆整取d=340mm

1.2.3磨机的水冷却

1.2.3.1磨机筒体外部淋水冷却，设备简单，耗水量大，效果不甚理想，特别是对于大直径磨机，由于传动不良，效果不佳，且水还会腐蚀筒体，有碍卫生等，已日趋减少。

附件清单

1球磨机总装图QMJ2613-03-01A0

2球磨机回转部分装配图QMJ2613-03-02A0

3球磨机筒体零件展开图QMJ2613-03-03A0

4中心筛板QMJ2613-03-04A3

5磨头衬板QMJ2613-03-05A3

6盲板1QMJ2613-03-06A4

7盲板2QMJ2613-03-07A4

8篦板1QMJ2613-03-08A3

9篦板2QMJ2613-03-09A3

10导料堆QMJ2613-03-10A4

11阶梯衬板QMJ2613-03-11A3

12隔仓板架QMJ2613-03-12A3

13进料中空轴QMJ2613-03-13A2

篇3

【关键词】逆向工程;快速采集;曲面拟合;三维测量技术

1、引言

作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,逆向工程和快速原型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。它们的出现改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率。

当今，各个行业越来越注重产品的外观设计，以此来吸引顾客，最终在商业上取得成功。这点在消费产品的设计中体现的尤为突出。特别是手机、数码相机、汽车等行业。

1.1逆向工程及其应用范围

在工业领域，往往会碰到根据模型或实物来构建其三维数字模型的需求。这就用到了逆向工程技术，逆向工程(ReverseEngineering)也称反求工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量即数字化采样，然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型，从而实现产品设计与制造的过程。

逆向工程在工业制造领域的实际应用主要包括以下几个方面：

a)新零件的设计，主要用于产品改型或仿型设计；

b)已有零件的复制和仿制，再现原产品设计．复杂产品仿制等；

c)损坏或磨损零件的还原，以便修复或重制；

d)产品的检测，例如检测分析产品的变形，检测焊接质量等，以急对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析。

在制造业中，逆向工程已成为消化吸收新技术和二次开发的重要建径之一。作为改进设计的一种重要手段，它有效地加快了新产品响应市场的速度。同时，逆向工程也为快速原型提供了很好的技术支持．成为制造业信息传递重要而简沽的途径之一。

另外．逆向工程在文化艺术、医学领域也有较好的应用，包括根据木制或泥塑模型进行艺术美学设计，数字文物和数字博物馆，虚拟手术等。

2、逆向工程的结构体系

逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。

(1)数据采集

数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。

(2)数据处理

对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。

(3)模型重建

将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。

3、逆向工程研究及应用现状

3.1基础研究现状

在逆向工程的基础研究方面，国内外已做了大量的工作，主要集中在CAGD领域的曲面重构和实体重构算法研究。国际市场目前已出现了不少商用的逆向工程软件系统。国内有关逆向工程的基础研究也在不少单位内展开，如浙江大学、华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学等，并取得了一定成果。

由于曲面重构的复杂性，逆向工程领域还有很多问题值得研究，包括曲面重建和体视化技术、曲面造型方法、特征检测等。

3.2应用研究现状

作为先进制造技术的重要组成部分，逆向工程的应用研究已成为国内外关注的热点之一。

逆向工程广泛应用于产品改型或仿型设计。西门子电气的逆向工程小组通过对涡轮叶片进行逆向设计，优化设计方案，在不到12天的时间内就开发出了用于其它方面的新型涡轮，目前该套系统已开始对外提供逆向工程应用服务。采用光学扫描仪对水泵叶轮进行数据采集，通过逆向设计完成水泵叶轮的三维造型。另外，在汽车的改型设计中奇瑞和通用都无一例外的应用了逆向工程技术。

在破旧零件的复原设计方面，2000年，波音公司应用逆向工程技术对波音747的尾翼进行了复原设计，并在一个工作日内制造出了零件，为老式飞机的维修和零件更换提供了快捷途径。

逆向工程在产品检测和误差分析方面也有较好的应用。早在90年代初．NASA就应用逆向工程技术开展了一项重要研究，就是研究X-38飞行器与其CAD设计模型之间的匹配精度和误差，以分析和验证CFD(计算流体力学)模拟的准确度。最近，AMT公司借助非接触的撒光扫描仪和CAI（计算机辅助检测)技术来提高零件检验的速度。扫描数据输入CAI软件，与CAD设计模型进行比较和误差分析并自动生成检验报告。之前，AMT检验一个零件需要半天时间设置和数小时运行；现在只需半小时设置，实际检测只要几分钟即可。

在医学领域的应用中，采用CT断层扫描技术获得二维图像，通过专用软件进行图像处理和模型重建．获得人体股骨的数字模型，用于人工关节定做式置换。国内外有人把逆向工程用于矫正牙套的设计中，通过对牙齿石膏模型进行扫描测量和三维重建，获得牙齿三维数字模型．然后基于该模型进行修改和矫正，制造出一系列矫正牙套。目前，该技术在国外已投入商用．在国内上海交通大学也开发出基于逆向工程的快速牙套设计和制造系统，并开始初步应用。

总的来说，国外在逆向工程研究和应用方面起步较早：国内逆向工程应用主要集中在复杂曲面零件的开发和模具设计上。在汽车、航空、玩具等行业应用比较广泛。

4、逆向工程中的关键技术

4.1实物数字化技术

即实物扫描的区域规划及精度保证技术,研究在扫描时影响测量精度的各种因素,保证精度而采用的方法和措施,检查和验证精度的方法;在进行扫描区域划时如何综合考虑扫描精度、扫描效率和曲面拟合重构时的拟合精度、曲面拼接光顺性问题;零件基准测量的精度保证问题。德立科技有限公司新推出的基于美国星科和普赛技术的柔性三坐标测量及激光扫描检测系统FlexME代表着新一代逆向工程(ReverseEngineering,RE)和计算机辅助检测(ComputerAidedInspection,CAI)系统已经开始进入中国。与传统的三坐标测量或激光扫描系统不同,星科的柔性三坐标测量关节臂,以及基于该关节臂和普赛公司的激光扫描测头的FlexME系统不仅测量精度高、速度快、柔性好、范围大,而且轻巧易搬、对使用环境无特殊要求,可以用于机械产品的逆向工程、模具制造的计算机辅助检测、产品加工装配的在线或离线检测。

4.2测量数据的预处理

即云状数据处理技术:研究高密度、大容量的点云数据的处理技术,包括多次扫描点云的拼接问题,扫描点云的数据简化问题、云状数据的特征提取问题等。

4.3曲面重建技术

研究如何选择合适的数学表示方法、拟合修改算法、控制参数及曲面重构方法。以得到高质量、高精度的曲面模型。基于神经网络技术的研究最近报道较多,曾建江等采用了一个神经网络模型和相应的快速学习算法应用于曲面重建。该模型可以有效地逼近曲面并剔除输入数据点中的“坏”点。张伟等提出基于神经网络的三角网格方法可在有效保持原数据点集的拓扑特征的同时实现期望规模和精度的三角网格剖逆向工程的关键技术及其研究。

4.4重构曲面的评价和检验问题

研究对曲面的评价指标、检验方法以及修正工具。在SURFACER和很多CAD软件中,都采用NURBS来表示曲面。它可以表示非常复杂形状的曲面,但曲面的表示、显示、操作都不能用很直观的方式进行,很难对曲面进行评价、检验和修改。利用图形的质心和最小惯性主轴作为定位基准,可实现被测自由曲面与标准CAD模型的自动对齐,为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。但这种方法实现自由曲面的在线检测还需克服一些因素的影响,如CMM实际测量系统的速度、实际测量路径的转换精度以及由于工件自身高度在工件处于视场中心以外的区域时给定位及测量精度带来的影响。

5、逆向工程中相关技术的研究重点

5.1三维数字化技术

目前大多数测量系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象,通用性差。需发展面向逆向工程的通用测量系统,高速、高精度地实现三维物体表面的数字化,并能根据几何外形和后续应用选择测量方式及路径,能进行路径规划和自动测量。

5.2数据预处理

研究热点还将集中于扫描点云的数据简化问题云状数据的特征提取问题。

5.3曲面重建技术

基于神经网络技术的曲面重建技术的研究将会有很大前途,研究的重点是复杂的特征约束重建以及如何快速、准确地识别和还原出点云数据中的特征及约束,并且在保证有效约束的前提下如何提高特征模型重建的速度。

5.4重构曲面的评价和检验问题

这方面的研究还较少,相信随着逆向工程在工业生产中发挥越来越大的作用,在线检测的使用和重构曲面的评价会引起大家足够的重视的.

6、结论

产品的外观设计越来越复杂化、多元化，使得逆向工程技术在产品外观设计中的地位显得尤为重要。产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造都非常需要逆向工程技术的支持。

随着科学技术的不断进步和研究工作的不断深入，逆向工程中技术中现有的瓶颈将会被一一解除，产品外观设计也会取得长足的发展.

参考文献：

[1]《逆向工程的关键技术及其研究》孙进航空精密制造技术2007.02第43卷1期

[2]关于对工业设计专业教学中《材料与工艺》课程的思考张公明设计与艺术2007.01

[3]逆向工程中测量数据曲面重构技术研究中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2006年第22卷第12-1期

[4]基于样件数字图像的工件三维重建框架王小芳,闫光荣,雷毅《组合机床与自动化加工技术》2007.03

篇4

建筑地点：阳泉开发区constructionSite：YangQuan

结构形式：框架结构constructionSysten:Framestructure

建筑面积：6021.5m2floorArea:6021.5m2

层数/高度：5层/21.6mstories/Height:5stories/21.6m

主要用途：商场、办公mainUse:Shopping、office

关键词：

框架结构framestructure

现浇混凝土cast-in-placeconcreate

条形基础spreadfootings

屋面板roofplate

正截面normalsection

根据教学要求入手，从“灵活使用”的角度出发，绿化与建筑相结合，改善外部购物环境。内部采用大、中、小不同的空间尺寸以及斜线、曲线等不同的要素，构成了富于层次流动感强的浓郁的气氛。

宏利商场是一座集购物、餐饮、办公为一体的综合的现代商厦在设计理念上，力求充分体现现代化一流商厦的特点和友谊商厦的特性。在整体造型上突出现代、新颖、做到简洁、明快、虚实相接、刚柔相济、给人以蓬勃向上的感觉。设计上采用钢结构、外装饰铝板、拉索点式玻璃幕墙等新技术、新材料、突出钢结构特点，钢、玻璃、铝板有机结合，创造一个满足功能、符合环境、有鲜明现代性的建筑形象。透过通透落地玻璃幕墙，使室内、室外空间相互交融，同时作为窗口，使商厦的景物景象展示给路人

"Flexibleuse"andcombinationofgreeningandbuildinglatgelyimproveitsoutsideshoppingenvironment.Intheinside,laige,mediumandsmall--sizedspice,togetheiwiththevariousbuildingelemenrslikediagonalandcurve,createsadenseatmosphere.Xin''''Plazaconveysthetraditionalcharmofmodernarchitecture,andeffectivelybillboatd.

GeriPlazaisanintegratedincludingshopping,restaurants,entertainmentcenteandoffices.Intermsofdesignconcept,thedesignerstriedtofullymaterializeboththegeneralfeaturesoffirst-classmodemshoppingmallandtheuniqueidentityofFriendshipShoppingMall.Intermsofoverallform,thisshoppingmallgivesprioritytomodernismandnovelty---itsconciseandlivelyshapeconveysasenseofvigorandaggression.Steelstrure,aluminumplateouterdecorationandsuspendedcablepointglasscurtainwallandothermewtechniqueandmaterialsareintroducedintothedesign,givingprominencetothecharacteristicofsteelstructure.Theharmoniouscombinationofsteel,glassandaluminumpatecreatesanidantityofmodematchitecturethatcannotonlymeetthefunctionalrequirementsbutalsoassortwiththeenvuribnebt.Thetransparentfloorglasscurtainwallmakestheoutdoorandindoorspacemeet.Anditisalsoawindow,showingthepassersbytheindoorsceneryoftheshoppingmall.

第一部分：建筑设计

㈠建筑概况

1、设计题目：阳泉市宏利商场

2、建筑地点及拟建基地平面图

本建筑位于阳泉市开发区，场地平坦，由主管批准拟建基地平面图见附图

3、建筑介绍：

建筑面积约6021.5m2，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，层数为五层，一层层高为4.8m，二层至五层为4.2m，室内外地坪高差为0.45，本商场柱距为6m，局部采用7.8m。

目录

摘要•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1

第一部分工程概况•••••••••••••••••••••••••••••••••••3

建筑地点、建筑类型、建筑介绍、门窗使用、地质条件••••••3

竖向荷载的传力途径、框架结构的计算简图••••••••••••••••3

梁、柱截面尺寸的初步确定••••••••••••••••••••••••••••••4

第二部分框架侧移刚度的计算••••••••••••••••••••••••5

横梁、纵梁、柱线刚度的计算••••••••••••••••••••••••••••5

各层侧移刚度计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5

第三部分重力荷载代表值的计算•••••••••••••••••••••8

重力荷载代表值的计算•••••••••••••••••••••••••••••••••8

第四部分横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16

横向自振周期的计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••16

水平地震作用及楼层地震剪力的计算•••••••••••••••••••••16

多遇水平地震作用下的位移验算•••••••••••••••••••••••••17

多遇水平地震作用下框架内力计算•••••••••••••••••••••••18

第五部分竖向荷载作用下框架结构的内力计算••••••••20

计算单元的选择确定•••••••••••••••••••••••••••••••••••20

荷载计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••21

内力计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••24

梁端剪力和柱轴力的计算•••••••••••••••••••••••••••••••27

框架梁内力组合•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••28

框架柱的内力组合•••••••••••••••••••••••••••••••••••••34

柱端弯矩设计值的调整•••••••••••••••••••••••••••••••••40

柱端剪力组合和设计值的调整•••••••••••••••••••••••••••42

第六部分截面设计•••••••••••••••••••••••••••••••••43

框架梁••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43

框架柱••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••46

第七部分楼板设计•••••••••••••••••••••••••••••••••50

楼板类型及设计方法的选择••••••••••••••••••••••••••••50

设计参数、弯矩计算••••••••••••••••••••••••••••••••••50

第八部分楼梯设计•••••••••••••••••••••••••••••••••55

设计参数••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••55

踏步设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••55

斜梁设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••56

平台板计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••57

平台梁计算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••58

第九部分雨篷设计••••••••••••••••••••••••••••••••59

雨篷板设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••59

计算简图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••59

内力计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••59

配筋计算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••59

第十部分基础设计••••••••••••••••••••••••••••••••59

确定持力层，选择基础类型和材料•••••••••••••••••••••59

初步确定基础尺寸••••••••••••••••••••••••••••••••••60

计算底面地基承载力设计值F•••••••••••••••••••••••••60

确定基础宽度••••••••••••••••••••••••••••••••••••••60

内力分析••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••60

第十一部分施工组织设计••••••••••••••••••••••••••65

第十二部分：科技资料翻译•••••••••••••••••••••••••78

科技资料原文••••••••••••••••••••••••••••••••••••••78

原文翻译••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••86

篇5

制造业作为我国的支柱产业，在整个国民经济中占有举足轻重的地位，它是我国比较优势产业，是劳动密集及智力密集型产业。而制造业的主体和基础是机床行业；2002年中国机床一跃成为世界最大的消费国和全球最大的机床进口国。同时加入WTO以后，全球经济贸易的一体化，这对我国制造业的要求不断提高，各种技术壁垒已经阻碍了我国机床行业走向国际化。如何刷新今天的被动局面，积极的应对挑战、抓住机遇、赢得发展的契机，成为机床行业普遍面临的问题。在国外，机床改造已有较长的历史，在美国已有50多年的历史。由于各国的政治、经济、科学技术的差异，机床的种类、性能、结构的繁杂多样，使机床的改造内涵更加丰富多彩，出现了机床的翻修、改进、改装、改造、再生、再造。机床改造在汽车、机床、内燃机、航空等行业广泛应用，并批量投入生产。

一般认为：机床改造就是：利用最新的控制装置和进给系统使旧机床获得新生再造是一种较高的设备改造形式，国外称这种工程技术是把老设备“重新回到图板，以进行再设计，再制造，再鉴定的工作过程。通过全面改造设备主体结构和控制系统，引入最新技术，使机床达到现代化设计的新机床的水平，以满足现代生产率、精度、环静和技术标准。鉴于机床改造工艺技术水平要求较高。一般工厂用户自行改造。往往难于达到技术性能和经济效益。

现代制造业的优化，除了信息化以外，还包括加工顺序的工艺优化、加工参数、切削刀具、热处理金属成型的优化设计制造，从而实现降低成本、高效益的运作，达到高标准、高规范的要求。

设计课题涉及到课题的分析、资料的查询、资料摘录，整理收集的资料。然后深入盐城市机床厂生产一线向使用者、设计者学习，从而了解所设计的产品的成本、生产效率、特殊用途、设计理念、以及产品的市场竞争力。具体的了解机床的外形、主轴箱的大致结构，并记录了如何有所改进，最后确定设计的方案。以及箱体的结构图，并进行相关零件的选型计算。此种机床的构造设计要求我们具备相当强的实践知识和经济意识因此考虑到：动力装置、电机的选用，优化的配置企业内部现有各种资源，真正做到资源最小化，提高产品精度，实现了经济效益最大化的要求，更好的服务于生产和经济建设。

本课题就是从培养我们的工程实践意识、经济意识，树立正确的生产观出发，并结合机床厂的多年实践总结，该课题的设计由本本人单独完成，设计任务由指导老师作了明确指配：由于我负责该立式组合机床的总体设计和组合钻床主轴箱设计，故本人的设计说明书包括立式组合机床的总体设计和组合钻床主轴箱设计，附件有生产率计算卡、图的详细说明。

1立式组合钻床总体设计概述

1.1零件加工工序图

加工工序图是根据选定的工艺方案，表示一台机床上或一条自动生产线上完成的工艺内容。包括加工部件的尺寸精度、技术要求、加工时的定位基准、夹紧部位以及被加工零件的材料、硬度和在机床上加工前毛坯的情况。

本工序的加工内容是钻口面Φ14孔，要求在立式钻床上加工，以底面两销孔（上箱体为顶面）为定位基准，夹紧点位于第三轴孔和对侧的第二、四轴孔上。

在一个箱体上,因为有两个孔是不对称的,为了提高生产效率,缩短辅助时间,减少设备,用一台组合机床来加工上、下箱体。在主轴箱上把所有轴孔都排成对称的,在加工时,把不应有的钻头取下就可以加工上下箱体,则该立式组合机床有16根主轴。

该加工孔的直径为Φ18mm,表面粗糙度,孔深分别为110mm、50mm、25mm。定位时以底面和两销孔为定位基准是合理的,这样定位精度高,易于保证各轴孔间的位置精度,故这种在立式组合钻床上采用“一面两销”的定位方法加工精度是较高的。

1.2零件加工示意图

加工示意图反映了机床的加工过程和加工方法,并决定了浮动夹头或接杆的尺寸、刀具的种类和数量,刀具的长度和加工尺寸、主轴、刀具与工件间的关系尺寸等。合理的选择切削用量、并决定动力头的工作循环时间也是调整机床和刀具的依据。

1.2.1钻头的选择

加工时选用麻花钻由《量具、刀具标准》P290-JB781-65查得:

①钻110mm深的孔,用锥柄长麻花钻

d=18mm,柄部形式:BL=320mmL0=215mm

锥柄尺寸莫氏圆锥2号,L2=90.5mmd1=17.2mm

②由P282-JB780-65查得

钻50mm深的孔和25深的孔,用锥柄麻花钻

d=18mm柄部形式BL=320mmL0=215mm

锥柄尺寸莫氏圆锥2号,L2=90.5mmd1=17.2mm

1.2.2导向选择:

①由［I］P223表3-4和3-3及［Ⅱ］P63选择选择导向长度L1=45mm的固定式导套。

②导套配合的选择查［I］表3-5可知:

d用Db新标准为G7

D用D/db,新标准为H7/g6

D1用D/ga,新标准为H7/n6

（导套）

1.2.3主轴的选择

切削扭矩为1424.86Kg.mm

由［I］表5-10查得

d=B=7.5=25.22mm

按标准系列取主轴轴径为30mm

由［I］表可查得

主轴外伸长度L=115-15=100mm

D/d1=50/36

按杆莫氏圆锥号2号

（主轴）

1.2.4接杆的选择

选用B型(A型为加强型接杆)11号接杆

（连接杆）

1.3动力部件的选择

1.3.1动力部件的功率选择

动力部件的功率选择是根据所选的切削用量计算出切削功率及进给功率之需要,并考虑提高切削用量的可能性(一般提高20％)选择相应的动力部件。

切削用量为

V=13米/分n=230转/分f=0.16毫米/转

刀具耐用度验算

T=(

=181971.027分=3032.85小时

一天按工作15小时计算,刀具耐用度为202.19天,则切削用量选择合理。

切削功率由计算得:N=14×0.3733=5.227(KW)

取η=0.8则

N动>=6.53(KW)

6.53+(6.53×30%)=8.49(KW)

故选用10KW的电动机。

1.3.2主轴箱最大轮廓尺寸的选择

根据工件外轮廓尺寸和结构需要,选用1000×630×340mm的标准主轴箱,由于结构的需要在1000方向上再加四个导杆座,导杆座内径为Φ100mm,这样用来支承导杆的外形尺寸成为1200mm,外廓尺寸就成为1200×630×340mm。

D=36mmD1=30mmB型D2=50mmL1=110mmL2=30mm

莫氏锥度号为2号,L1选择由具体情况而定

1.3.3主轴箱钻模板工件等相互之间位置及尺寸

导向长为45mm,钻模板厚为35mm,加工终了位置时钻模板与工件相距10mm,切出长度为12mm,导向套与主轴箱间间距为30mm,采用活动方式钻模板。（如下图）

1.3.4动力循环的选择

动力头的工作循环包括:快进、行进、工作进给和快退等动作。

本机床采用“工进—快退”的循环,这是由机床总联系尺寸图确定后又重新修改的结果。

1.4机床联系尺寸图

1.4.1机床装料高度的确定

考虑到通用部件尺寸的限制和操作方便,装料高度可在850～1060mm之间选取,具体到本设计中取装料高度1000mm。

1.4.2夹具轮廓尺寸的确定

装卸工件是在机床外面完成的,夹具在装卸工件时可拉进拉出。由于结构限制,夹具与滑台做成一个整体是特制滑台。参考63滑台制造而成,导轨部分局部尺寸不变,最大外轮廓尺寸为1200×950×500mm。

1.4.3中间底座尺寸的确定

中间底座支撑着夹具体,按需要取长为1700mm.宽和高取坐标准值分别为1000mm和560mm。

1.4.4主轴箱各尺寸的确定

前面已经确定了其外形轮廓尺寸,根据［I］确定后盖为90mm,前盖为70mm(考虑作油池用)主轴箱体为180mm。

1.4.5滑台的选择

滑台的选用应根据工件的外轮廓尺寸和进给抗力,工作循环来确定。

进给抗力:

ΕP=300.5×14=4207(Kg)

由一部组合机床通用机床部件设计组所编写的指导教材直接查得用HY63B型滑台。行程为630mm,最大进给抗力为6300Kg,快进行程速度为4.2米/分。

1.4.6动力箱的选择

由［Ⅱ］可查得,选用TD63AⅡ型动力箱,电机型号为JO2-61-6。功率为10KW,驱动轴转速为48.5rpm。

1.4.7其它配套部件的选择

由一部组合机床设计小组所编指导资料查得与HY63BⅡ型滑台配套的其它部件为:

立柱:型号CL63A

立柱底座:型号CD63

由以上资料即可作出机床总体设计的“三图一卡”具体见图纸和该说明书的附录部分。

附件清单

序号内容备注

1组合钻床联系尺寸图B9912027-ZZC-80TA0一张（手工图）

2组合钻床主轴箱装配图B9912027-ZZCZZX-80TA0一张

3减速器箱体加工工序图B9912027-JGGX-80TA1一张

4减速器箱体加工示意图B9912027-JGSY-80TA1一张

5齿轮B9912027-ZZCZZX-80T-01A3一张

6齿轮套B9912027-ZZCZZX-80T-02A3一张

7导套B9912027-ZZCZZX-80T-03A3一张

8电机齿轮B9912027-ZZCZZX-80T-04A3一张

9盖B9912027-ZZCZZX-80T-05A3一张

10键套B9912027-ZZCZZX-80T-06A3一张

11手柄轴B9912027-ZZCZZX-80T-07A3一张

12套筒B9912027-ZZCZZX-80T-08A3一张

13油杯B9912027-ZZCZZX-80T-09A3一张

14叶片油泵B9912027-ZZCZZX-80T-10A3一张

15传动轴B9912027-ZZCZZX-80T-11A3一张

16轴B9912027-ZZCZZX-80T-12A3一张

17轴承盖B9912027-ZZCZZX-80T-13A3一张

18轴承透盖B9912027-ZZCZZX-80T-14A3一张

19生产率计算卡一份

目录

0引言1

1立式组合钻床总体设计概述3

1.1零件加工工序图3

1.2零件加工示意图3

1.2.1钻头的选择3

1.2.2导向选择:4

1.2.3主轴的选择4

1.2.4接杆的选择5

1.3动力部件的选择5

1.3.1动力部件的功率选择5

1.3.2主轴箱最大轮廓尺寸的选择6

1.3.3主轴箱钻模板工件等相互之间位置及尺寸6

1.3.4动力循环的选择7

1.4机床联系尺寸图7

1.4.1机床装料高度的确定7

1.4.2夹具轮廓尺寸的确定7

1.4.3中间底座尺寸的确定7

1.4.4主轴箱各尺寸的确定7

1.4.5滑台的选择7

1.4.6动力箱的选择8

1.4.7其它配套部件的选择8

2组合钻床主轴箱的设计8

2.1绘制主轴箱设计原始依据图8

2.2主轴结构形式的选择及动力计算11

2.2.1主轴结构形式的选择11

2.2.2主轴直径和齿轮模数的初步确定12

2.2.3主轴箱动力计算12

2.3传动系统的设计与计算14

2.3.2主轴箱的和手柄设置17

2.3.3传动轴直径的确定:17

2.4主轴箱坐标系计算18

2.5主轴箱上变位齿轮系数的计算24

2.6绘制坐标检查图26

2.7主轴箱中轴的校核计算26

2.8齿轮强度的校核计算28

2.9其它31

2.9.1主轴箱中轴的支承轴承的类型选择31

2.9.2轴上零件的固定与防松31

2.9.3主轴箱体及其附件的选择设计32

2.9.4油的选择、密封件的选择32

2.9.5主轴箱的安装定位33

结束语34

致谢35

篇6

一、教案设计要讲求实效

教案设计不能脱离本地学校学生的实际，也要符合教师的实际教学水平。这样，备课目的才有实现的可能，追求教案设计的实效是备课的出发点和归宿。

教案设计的实际效果主要体现在如下几个方面：1、能够突出教学的重点和难点，设计的教学问题具有很强的针对性，是符合本班学生的认知水平，适合学校的教学条件，是可以操作的。2.教案设计能体现现代教育思想，能激发学生的学习热情，充分发挥学生学习的独立性、主动性和创造性，能促使教学活动过程的最优化。

二、教案设计要有各自的特色

备课是为了上好课，由于每位教师各有所长，能力大小不尽相同，在某一个教学阶段各自的侧重点也不一样，因此，教案的设计应追求各自的特色或艺术风格，不搞一刀切。例如新教师通过设计详案熟悉教材，弄清教材的体系，积累教学的经验。又如，开展教科研课题实验的教师，可以精心设计满足实验要求的特色教案。再如，对某一教学环节还不够上水平的教师，可着力在这一教学环节上采用多种设计方案。[教学环节指导入,设问,变式训练,学生小组合作学习等]这样备课要在突出各自特色的同时兼顾教学要求的轻重环节，做到点、面结合，体现一课一得，教师的教案设计和工程师编制的工程设计方案，画家的美术作品，音乐家的美妙乐谱一样具有很强的艺术性和创造性。因此教案设计是否有自己的特色是衡量备课质量的条件之一，应当给予足够的重视。

三、优化教案设计的几点思考

对于小学教学的教案设计，关键的问题是树立什么样的设计观念和设计标准。按照《基础教育课程改革纲要》和义务教育阶段的《课程标准》中所提出的基本理念，从考查课堂教学活动入手，采用对如何评价一节课和如何看待课堂教学活动中学生的表现来进行衡量备课的质量。好的教学设计须具备如下几个基本特征：

1、确定符合实际的内容范围和难度要求。每一节课都应当是有针对性的，没有一个适合任何学生学习的教案设计。教师设计一节具体的课时，都应当把它当作一个创造性的活动，只有根据学生实际和充分考虑当时当地的教学条件，确定恰当的内容范围和难度要求，才能达到预期的教学目标。不考虑学生实际，不分析和利用现有条件的课堂教案设计，不会有好的教学效果。

2、在课堂教学设计中尽可能的为学生创设宽松和谐的学习环境，能多一些安排学生课堂实践活动的机会，让学生在学习过程中体验和经历学习的学科知识。

3、尊重学生的需要，保护学生的自尊心和自信心。不同班级的学生会有不同的特征，同一个班级的学生也存在一定的差异，因此，备课中应尊重不同学生在知识、能力、兴趣等方面的需要。应当有针对性地设计不同层次的问题，不同类型和不同水平的题目，供学生有选择的做，使每一个学生都有机会参与到教学活动中来，都能在学习过程中有所收获。

4、运用灵活的教学方式，适应学生的实际和内容的要求。在教案设计时，教学方法的选择和运用应根据不同年龄和异步发展水平学生的需要，灵活运用且不拘泥某一种方法，做到一法为主，多法为辅。

四、增强创新意识拓宽备课的思路

教案设计是教学活动的重要组成部分，是教师钻研教材的结晶，教案设计的质量是课堂教学的基础。在教案设计时，教师应以《课程标准》和素质教育思想为指导，坚持“依据《标准》源于教材”的原则，根据不同课型，以及不同学生的认知水平和自己已有的教学经验精心设计。遵循学生年龄特点和认知规律，以教材为教学内容，以学生为主体，以学法指导为重点，结合学校、教师自身的特点和优势，充分发挥教师主观能动性，创造性的设计出各具特色的多种多样的实用教案。

1、备详案。适用于刚刚从事教学工作或对所任学科的教材体系不甚了解，或担任教科研课题实验教学的教师。编写详案有利于教师弄清教材的编写体系，掌握基本的教学方法，探索并积累教学经验。详案的设计一般要完成所有的撰写程序：（1）确定教学内容。（2）制定具体、全面的教学目标。（3）制定教学活动探索的重点。（4）准备教具、学具。（5）设计详细的教学过程。（6）撰写教学后记。

2、备简案。适用于从事教学工作多年，对所任年级学科教材体系以及班级情况非常熟悉，并且有一定的教案设计经验的教师。编写简案有利于把教案编写的主要精力用于教学突出位置、关键部位和精彩教学活动的设计上。使每课的教案设计都有新的创意，争取一课一得。

3、备学案。以往的教案一般都设计教师在课堂上的教学内容，很少在教案设计中编写学生如何开展学习活动的计划，要充分体现“学生是学习的主人，教师则是课堂上的组织者、引导者、合作者”，还需要在教案中设计一部分“学案”，使课堂上学生的学习活动开展得有生有色。

4.备“实验课题”的教案。在开展教育科学研究课题的实验教学时，应根据课题实验的要求组织开展教学活动。教案设计同样需要符合该课题的实验要求，例如在开展“异步教学”课题实验时，教案中非常突出教学问题的设计，使得学生在解答自选问题的异步学习过程中求得发展，教案就必须按“六环节教学程序”来设计。

5、备教学线路或复式教案。在山区，边远的农村，有一些复式班和一些多级复式的大单班，一个班至少有二个年级的学生，在我区龙门乡就有一些四至五级的大单班，一堂课要给这么多年级教学，要求编写单式教案是根本无法办得到，更何况这些教师都是一人一校，整曰包班教学，最实用的办法就是备教学线路。这样可使一堂课内每个年级的“动”“静”搭配合理，防止某个年级失控现象的出现。另教师可采取在教科书上圈点的备课形式相配合。对于二级复式班，教师可设计对应式复式教案，课堂教学中使用较为方便。

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关键词：高层结构连梁计算

1连梁的工作和破坏机理

在风荷载和地震荷载作用下,墙肢产生弯曲变形,使连梁产生转角,从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形,对墙肢起到了一定的约束作用,改善了墙肢的受力状态。高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种,即脆性破坏(剪切破坏)和延性破坏(弯曲破坏)。连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用,将成为单片的独立梁。这会使结构的侧向刚度大大降低,变形加大,墙肢弯矩加大,并且进一步增加P—Δ效应(竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩),并最终可能导致结构的倒塌。连梁在发生延性破坏时,梁端会出现垂直裂缝,受拉区会出现微裂缝,在地震作用下会出现交叉裂缝,并形成塑性绞,结构刚度降低,变形加大,从而吸收大量的地震能量,同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力,对墙肢起到一定的约束作用,使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中,连梁起到了一种耗能的作用,对减少墙肢内力,延缓墙肢屈服有着重要的作用。但在地震反复作用下,连梁的裂缝会不断发展、加宽,直到混凝土受压破坏。

2设计的建议

在墙肢和连梁的协同工作中,剪力墙应该具有足够的刚度和强度。在正常的使用荷载和风荷载作用下,结构应该处于弹性工作状态,连梁不应该产生塑性铰。在地震作用下,结构允许进入弹塑性状态,连梁可以产生塑性铰。根据抗震设计规范总则的要求,建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,一般不损坏或不需修复仍可使用,当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。因此,剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏,也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则,同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服,而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。

因此在实际工程中要使连梁设计满足强剪弱弯的原则就必须考虑以下几个方面:

21关于连梁刚度的折减。连梁由于跨高比小,与之相连的墙肢刚度大等原因,在水平力作用下的内力往往很大,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝,刚度减弱,内力重分布。因此在开始进行结构整体计算时,就需对连梁刚度进行折减。根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》第417条规定:“在内力与位移计算中,所有构件均可采用弹性刚度,在框架—剪力墙结构中,连梁的刚度可予以折减,折减系数不应小于055。”一般在实际设计中我们在055—1之间取值,以符合截面设计的要求.

22加连梁跨度减少高度。在连梁设计中,刚度折减后,仍可能发生连梁正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不够的情况,这时可以增加洞口的宽度,以减少连梁刚度。减少了结构的整体刚度,也就减少了地震作用的影响,使连梁的承载力有可能不超限。如果只是部分连梁超筋或超限,则可采取调整连梁内力来解决。调整的幅度不宜大于20%,且连梁必须满足“强剪弱弯”的要求。

23增加剪力墙厚度。亦即增加连梁的截面宽度,其结果一方面由于结构整体刚度加大,地震作用产生的内力增加,另一方面连梁的受剪承载力与宽度的增加成正比。由于该片墙厚增加以后,地震所产生的内力并不按墙厚增加的比例分配给该片剪力墙,而是小于这个比例,因此有可能使连梁的受剪承载力不超限。

24提高混凝土等级。混凝土等级提高后,结构的地震作用影响增加的比例远小于混凝土受剪承载力提高的比例,有可能使连梁的受剪承载力不超限。

25地震区高层建筑的剪力墙连梁,在进行了上述调整后,仍有部分不符合承载力要求时,可取连梁截面的最大剪压比限值确定剪力。然后按“强剪弱弯”的要求,配置相应的纵向钢筋。此时,如果不能保证连梁在大震时的延性要求,应重新计算整个结构,必要时调整结构布置,使连梁的承载力符合要求。

上述各种措施中,在能满足整体刚度的情况下,可先采用刚度折减,如仍超限可采用其余各种措施。

3连梁的配筋计算

31根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》,在连梁设计方面,对于连梁非抗震设计,抗震设计时跨高比大于25及小于25两种情况,在截面受剪承载力及配筋方面均有不同规定。

在结构计算时这类连梁往往发生受剪承载力的超限,这时可以将受力筋均匀布置,同时考虑到连梁以承载水平荷载为主,支座弯矩主要由水平荷载引起,在反复的水平荷载作用下支座截面上、下受拉筋面积相近,可以采用截面对称配筋。在连梁配筋中,配置平行筋往往导致斜向受拉破坏或由于箍筋过量而发生剪切滑移破坏,这些破坏将导致连梁的滞回曲线变坏,耗能能力下降。若采用菱形配筋方式,可以克服这些不足之处。

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今年全球经济增长率大致如下：美国经济增长1%；欧盟为1.8%；日本为-0.5%；亚洲为1.4%；拉美为0.8%；非洲为3%；西亚为1.9%。一般而言，连续两个季度的经济增长率小于2.5%就算衰退。

衰退的原因主要是新经济泡沫的破裂。类似如此因为新技术神话泡沫破裂而引起的衰退，在资本主义历史上还有两次：1857年，铁路的神话造成的衰退；1929年，汽车的神话造成的衰退。过程大致相当：对新科技超高的预期、大量投资、股价飞涨、泡沫破裂、市场冷淡、股票大跌、商品滞压、缓慢消化、进入下一轮增长。

这次衰退受害最深的莫过于电信运营商与电信设备供应商。法国电信债务累计已达697亿欧元；德国电信目前的债务也高达670亿欧元。爱立信等公司也面临巨额亏损。股票缩水，由是引发全面衰退。

日本的衰退已经历时12年之久。日本综合国际竞争力已下降到第30位（瑞士IMD），2001年日本的研究开发能力也下降到全球第14位，据日经新闻报道，2001财年日本14家各行业的主要公司中盈利的只有3家。日本的衰退又有其更加深远的原因：1、封建遗毒，导致市场化的不足，具体表现在国家政策、税收、金融、企业制度等方面；2、没有及时跟上新经济的发展，该挣的钱没挣到；3、八十年代末的泡沫经济时期，不切实际的投资与收购，导致设备过剩；4、就业制度无法适应时展。

在国际化日益严重的今天，唇亡齿寒，中国的对外贸易业受到了巨大的冲击。中国2002年前三季度出口1940亿美元，同比增长7％，大大低于去年33％的增幅。，投资状况也不容乐观，自2001年8月以来，我国利用外资合同金额的增长速度呈现下降趋势，2001年全年增幅仅为10.4%，比前7个月下降了35.4个百分点。今年1-5月则进一步下降至7.29%。

二、为何此时想起消费？

消费也是生产力。消费与生产就像一根管子的两头，哪一头不畅通都不行，这根管子就是经济。消费约贡献美国GDP的七成、日本GDP的六成。在其他方面无所作为的时候，消费拉动经济的作用再也不可小瞧了。

然而，目前这方面的情况却不容乐观。"9.11"之后，整个西方社会的消费走向低迷。尽管今年一季度美国GDP增长了5.6%，但这都是因为库存投资增长，另外还有军费和国防开支以及其他政府支出的大幅度增加，民间消费依然低迷。日本的消费形势更是严峻，在1998、1999和2000年度，日本的民间消费需求分别下降了1.2、1.8和1.2个百分点。

相应的，西方社会的储蓄率倒是大大上升了。美国的储蓄率，在"9.11"之前曾下降到了1%，今年3月份就上升到了2.2%；日本人的储蓄率约为28%。

中国政府也开始重视消费对经济的拉动作用。中国人崇尚俭朴，储蓄率高达41%，居世界首位，总额约8万亿。在目前的国际经济形势下，各国政府急于通过扩大内需来拉动经济。大阪设计竞赛第一次提出这么实际的课题，可见这一问题的紧迫性。

三、消费的决定因素

1、当前收入，这是消费的决定性因素；

2、长期收入趋势，这与消费成正比；

3、财富多寡，个人拥有的财富越多，消费越多。

人们对未来收入趋势的预期具有较强的主观性，而其他两个原因则较为客观。有哪些因素会影响对未来的预期呢？1、社会保障体系，好的社会保障体系会让百姓对未来高枕无忧；差的则会使百姓大量储蓄，这是中国储蓄率高的首要原因；2、收入的稳定性；3、社会的稳定性，如"9.11"就提高了美国人的储蓄率。

各个国家还有不同的特殊原因影响着消费。今年开始，美国战后婴儿潮进入退休年龄，他们要开始靠养老金与以前的积蓄过日子了；日本社会老龄化，一半的老人卧床，他们的消费又是怎样的呢？中国社会正在发生着巨变，社会结构正在分化，虽然整体是上升的，但仍有许多人对未来不很肯定，所以他们只肯存钱，不肯花钱。

总之，各国（尤其是日本）希望通过各种手段提高消费，设计就是手段之一。

五、哪里有新的消费？

科技时代，人们往往大谈如何"创造需求"，他们教我们幻想我们的生活将变得如何如何，然后卖给我们实现这些幻想所需要的"机器"，然后请资本家大量投资，然后呢？消费者发现，他根本没有这种需求；资本家发现，他的钱再也收不回来了。

其实，需求是"发现"的，不是"创造"的。索尼随身听就是这样的例子，在随身听出现之前，人们没有需要这部机器的需要，但是却有独自听音乐而不打扰旁人的需要。发现某种需求，设计美好的产品，做出来，卖给他，这就创造了新的消费。

1、对消费者更加深入的调查研究

离顾客越近，越容易得到好产品。市场调查已经成为主要的商品竞争手段之一，市?徊欢舷阜郑嗣潜环殖山撞恪⑷禾濉D壳埃谐〉餮幸丫涑墒谐芯浚⑶蚁蚋鋈思斗⒄埂4蠹铱梢圆卧恼飧鐾荆?

在中国环境下，请考虑社会分层的问题，以及其它社会问题。

2、考虑软性消费

购买一件商品，除了满足物质的需求之外，还有服务与体验。在购买与使用这一商品的时候，购买者又是如何实现他的身份认同（identification）的呢？

3、合理的想象

设计师不可能深入到社会生活的每一个角落，利用合理的想象，佐以必要的文献资料论证，访问专家，设计师可以设计出令人吃惊、同时又是合情合理的好产品来。

六、几件创造巨大市场的优秀设计：

1、PDA专用的布键盘，英国ElekSen公司与瑞士罗技Logitech公司联合开发，公司产品计划部门，2000年2月。

便携式电脑最大的问题之一就是标准键盘的尺寸。另一个问题就是在便携包里收存电脑与键盘。预测到移动IT的发展趋势，ElekSen公司就开发了这项技术，把线路嵌入到织物中去。2000年年底，ElekSen演示了这种布键盘，2002年4月的德国汉诺威CeBIT展览上，罗技宣布他们将在5月份出售这种卷起来可以作为掌上电脑包的键盘，价格为149欧元。

2、微软的视窗系统。1990年微软视窗系统3.0时，视窗系统终于取得了成功。到1992年时，这一产品的销量达到了1000万套。

3、福特Mustang跑车

福特，JoeOros领导的式样设计团队与LeeIacocca，1964年。

时年36岁的LeeIacocca向福特总经理提出，要想了解未来的消费者，不应采用当时常用的向经销商调查的方法，而应该去研究生活形态。LeeIacocca知道战后婴儿潮将在六十年代产生消费，针对这以市场应该开发两座运动车。1964年4月，Mustang跑车上市，计划一年销售240,000辆。它果然成为福特战后最好买的车型。到1966年，总销量突破百万。

4、Guido智慧步行器

Haptica公司，三校企业中心TrinityCollegeEnterpriseCentre，都柏林，公司创始人、机器人专家DrGerardLacey和FionaSlevin，2000年2月。

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主题词：社会信息化产品语义设计分类

产品语义学(ProductSemantics)是产品进入电子化时代后提出的一个新的概念。一方面，由于电子产品的"黑箱"化使产品失去了机械时代的产品外型结构对操作的指示性；（图一）另一方面，随着社会发展与进步、物质的极大丰富、消费层次进一步细化，人们对产品的精神功能需求不断提高，这些都给产品设计提出了新的要求。1984年Krippendoff与Butter为产品语义学给出定义："一门研究造型在使用时的社会与认知情境下的象征意义，以及如何应用在工业设计上的学问"之后，设计师就开始研究如何在产品设计中应用它，在提高产品品质方面发挥了重要的作用。

产品语义学实际上是借用了语言学的概念，语言学中的语义学研究对象是文字语言，产品语义学的主要研究对象是视觉图形、图象与型态，与文字语言相对可称之为图形语言。我们现在都知道产品的形态、构造、色彩、材料等要素构成了它所特有的符号系统，从整体视觉感受到每个构成局部的细节，通过这个记号系统，设计师传达出设计意图和设计思想，赋予产品以新的生命；通过这套符号系统消费者了解产品的属性和它的使用操作方法，它是设计师与使用者之间沟通的媒介。

产品语义学的提出曾对设计带来了很大的影响，对于提高设计品质起到了

重要的作用，在今天各种信息急剧膨胀近于泛滥的形势下，产品存在的社会背景发生重大变化，产品本身必须与之相适应，设计也随之调整。产品设计必须重新审视其发展的方向，语义学也应给以更有效的回应，在提高人-机沟通效率、提供更好的服务上发挥更好的作用。但是，理想与现实之间存在着一段差距，产品语义学毕竟是一门新兴的学科，还有很多不完善的地方，面临着一些难题有待解决，比如：语义传达的准确性与消费要求个性化的矛盾，同类产品操作指示系统由不同符号体系构成造成的混乱和矛盾；追求寓意的丰富降低功能性而走向形式主义等。标准化与个性化是事物的两个极端：完全的标准化带来准确的表意性，却缺乏对人的精神需求的关照；完全的个性化充分的满足了个体的精神需求，但从事物的整体来看会造成沟通的困难，带来极大的不便；所示，不同品牌的手机有着不同的操作系统，我们都有这样的体会，当你更换不同品牌的手机时，必须重新熟悉它的各种功能和操作软件系统：它的菜单结构、图形含义、文字输入方法等，是一件很麻烦的事。在这里，个性的要求与手机使用的通用性形成矛盾，我们面临着选择。同样的事情会发生在台式电话、打印机、洗衣机、电视机、各种电器的遥控器等很多产品上，如果真的如专家预测的那样：不久的将来每个人将拥有100件以上的大小电器产品，如果没有更好的办法来解决这些问题的话，人们将如何面对这些机器呢。其实，只要我们稍微留心一下身边的产品，就不难发现标准化与所谓个性化给我们带来的不同的体验：例如电话机的标准化部分与非标准化部分，之所以这么说是因为现在的电话机只有0-9#*是被标准化了的符号，它保证了电话的基本功能的实现，是任何人都会操作的。这是标准化带给我们的好处。在此基础上不同的厂家又表现出各自的不同个性：多功能、丰富多彩的装饰、夸张的造型，多数是华而不实的多余物。每个厂家有各自的一套想法，大量的"个性化"的符号只有仔细阅读厚厚的说明书才能操作，这时个性化带给我们麻烦的例子之一，设计者和生产者应该反思，应该如何把握标准化和个性化在产品中的度。一直以来语义学的研究与应用存在着笼统、概念、个体性强等弊病，一个产品设计中语义因素的确定依赖于设计师个人或个别企业对产品语义的认知理解程度，而这方面在很大程度上取决于设计师个体的经验，带有很强的个人色彩，其适应性必然会受到影响。尤其是我们正处在一个多元化的时代，强调个性的时代，如何有效的组织设计产品的符号系统使之能较好地解决这些矛盾，使产品更好的为人服务，对于产品设计师来说是一个重大的课题。

从语义学的概念出发，之所以引用语言学的概念说明图形语言其与文字语言有共同之处：那就是两者都具有"传情达意"的作用，是传递信息的媒介，担负着将人的头脑中抽象的思维尽量准确的传递到另外一些头脑中的任务，但两者又存在着明显的差别：汉文字语言，经过了几千年的演变，经过无数次的修改进化，才由最原始的象形文字过度到今天的汉字，它有相对固定的字、词、构词法和语法，善于表达抽象复杂的事物和逻辑关系，可依赖视觉和听觉来传播；产品语义学研究的是图形语言，没有固定的字、词、构词法和语法，如果单个的图形或形态代表的符号作为产品语义的字和词的话，符号又因不同地域不同人群得出不同的意义，这就给设计提出了问题。图形语义在产品设计中有意识的应用毕竟还是非常短的时间，与文字语言根本无法相比，仅仅处在其发展的初级阶段，随着科学技术的进步，产品的丰富，全球一体化的加速，对于人-机沟通的要求会越来越高，产品语义学必然也必须进一步发展。

文字语言作为一种特殊的比较完善的记号系统，我们从中可以得到一些启示，用到产品语义的研究与应用当中。文字语言的组成可分为名词性和修饰限定性两大部分，我想是否可以将产品符号系统同样进行分类处理的设想：就是将产品记号系统中的符号按不同的表达功能分成不同的性质，相当于文字语言中不同的词性，词性不同在系统中起到不同的作用，对其在表达上的形式要求也不同，通过调整它们之间的关系，来调节标准化与个性化的比例关系。

我们就典型产品进行分析，以手机为例，产品的符号系统依其所担负的功能可分为三个类型：1、各类功能键、外设连接孔及其相对应的说明文字和符号；2、构成外观的整体视觉与触觉感受的型态及色彩；3、支持手机功能的软件界面。针对不同的要求应该采取不同的方法和标准来处理这三类符号以达到最佳的组合状态。第一种类型的符号的作用主要"达意"，就是让使用者知道如何操作，对于这类符号不仅是单个符号的意义，还要进一步传达出它们之间的组合关系。设计的重点是在满足基本的信息的传达和物理操作的基础上只进行一些简单的变化，以配合整体造型使之协调即可。第二类符号构成了产品外在的视觉与触觉的形态与线形特征，在满足人——机物理层面的基本要求的基础上，必须能承载起传达产品的个性特征和产品精神内涵的功能，也是最能发挥形态语言感性魅力的领域，其主要功能是"传情"。第三类符号完全是人与机器的对话功能，对于个性之需求并非十分必要，我们应该尽可能的使之接近标准化，操作规范化，正如前文提到的，我们应该反思是否在所有的方面都需要个性化，或者应该找到一种更好的体现个性的方式，比如：就想计算机操作系统的做法那样，在一个公共的操作系统基础上，选择个人的配置方案。

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关键词：轻型门式刚架结构设计计算

轻型门式刚架房屋结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来得到迅速的发展，目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。

单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、热轧H形钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、Z形等）做檩条、墙梁；以压型金属板（压型钢板、压型铝板）做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。

在目前的工程实践中，门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件，单跨刚架的梁柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用；柱脚可与基础刚接或铰接；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃棉。

1单层轻型门式刚架结构的特点和设计中的注意事项

1.1单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点：

(1)质量轻

围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻。根据国内工程实例统计，单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。

(2)工业化程度高，施工周期短

门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速。

(3)综合经济效益高

门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造；运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。

(4)柱网布置比较灵活

传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6米，当采用12米柱距时，需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。

1.2设计中的注意事项

(1)由于门式刚架结构构件的抗弯刚度、抗扭刚度较小，结构的整体刚度较弱，因此设计时应考虑运输和安装过程中要采取的必要措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。

(2)要重视支撑体系和隅撑的布置，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作。

(3)组成构件的杆件较薄，设计中应考虑对制作、安装、运输的要求。

(4)设计中应充分考虑锈蚀对结构构件截面削弱的影响。

(5)门式刚架的梁柱多采用变截面杆件，梁柱腹板在设计时考虑利用屈曲后的强度，所以塑性设计不再适用。

(6)设计中对轻型化带来的后果必须注意和正确处理，比如风力可使轻型屋面的荷载反向等。

2结构形式和结构布置

2.1结构形式

门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。屋面坡度宜取1/20~1/8。单脊双坡多跨刚架，用于无桥式吊车的房屋时，当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大时，依据“材料集中使用的原则”，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。门式刚架的柱脚多按铰接设计，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。门式刚架上可设置起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。

2.2结构布置

2.2.1刚架的建筑尺寸和布置。

门式刚架的跨度宜为9~36m，当柱宽度不等时，其外侧应对齐。高度应根据使用要求的室内净高确定，宜取4.5~9m。门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。纵向温度区段小于300m，横向温度区段小于150m（当有计算依据时，温度区段可适当放大）。

2.2.2檩条和墙梁的布置

檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定，一般应等间距布置，但在屋脊处应沿屋脊两侧各布置一道，在天沟附近布置一道。侧墙墙梁的布置应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设置和围护材料的要求确定。

2.2.3支撑和刚性系杆的布置

(1)在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

(2)在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。

(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取30~45m，有吊车时不宜大于60m。

(4)当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；当房屋宽度大于60m时，内柱列宜适当设置支撑。

(5)当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

(6)在刚架的转折处（边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶）应沿房屋全长设置刚性系杆。

(7)由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。

(8)刚性系杆可由檩条兼做，此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求，当不满足时可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。

(9)当房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型钢；当房屋中不允许设置柱间支撑时，应设置纵向刚架。

3刚架设计

3.1荷载及荷载组合

3.1.1永久荷载

永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。

3.1.2可变荷载

可变荷载包括屋面活荷载（设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载，其标准值为1KN）、屋面雪荷载和积灰荷载、吊车荷载、地震作用、风荷载等。

3.1.3荷载组合

荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2002的规定，针对门式刚架的特点，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:98给出下列组合原则：

(1)屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中较大值。

(2)积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑。

(3)施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑。

(4)多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定。

(5)当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。

3.2刚架内力和侧移计算

3.2.1内力计算

对于变截面门式刚架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法（直接刚度法）编制程序上机计算。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。

根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。控制截面的内力组合主要有：

(1)最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。

(2)最大弯矩Mmax和同时出现的N及V的较大值。

(3)最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0。

3.2.2侧移计算

变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求，需采用下列措施之一进行调整：放大柱或（和）梁的截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚；把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。

3.3刚架柱和梁的设计

(1)梁柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后的强度利用。（主要包括梁柱板件的宽厚比限值验算、腹板屈曲后强度利用验算、腹板的有效宽度验算等内容）

(2)刚架梁柱构件的强度验算。

(3)梁腹板加劲肋的配置。（梁腹板应在中柱连接处、较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋）

(4)变截面柱在刚架平面内的计算长度确定。

(5)变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算。

(6)变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算。

(7)斜梁和隅撑的强度和稳定性计算。

(8)节点设计。（包括斜梁与柱的连接及斜梁拼接、柱脚设计、牛腿设计、摇摆柱与斜梁的连接构造等内容）

4辅属结构构件设计

4.1压型钢板设计

(1)压型钢板材料的选择可根据建筑功能、使用条件、使用年限和结构形式等因素考虑，钢板基板的材料有Q215钢和Q235钢，工程中多用Q235-A钢。

(2)压型钢板的截面形式较多，根据波高的不同，一般分为低波板、中波板和高波板。波高越高，截面的抗弯刚度就越大，承受的荷载也就越大。

(3)压型钢板的强度和挠度可取单槽口的有效截面按受弯构件计算。计算内容包括压型钢板腹板的剪应力计算、支座处腹板的局部受压承载力计算、挠度限值验算等。

(4)压型钢板尚应满足其他相关构造规定。

4.2檩条设计

(1)檩条的截面形式可分为实腹式和格构式两种。当檩条跨度不大于9m时，应优先选用实腹式檩条。

(2)檩条属于双向受弯构件，在进行内力分析时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。

(3)檩条应进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。

(4)檩条尚应满足其他相关构造规定。

4.3墙梁、支撑设计

(1)墙梁一般采用冷弯卷边槽钢，有时也可采用卷边Z形钢。

(2)墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下，也是双向受弯构件。

(3)墙梁应尽量等间距设置，在墙面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿处应设置一道墙梁。为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度，可在墙梁上设置拉条，并在最上层墙梁处设斜拉条将拉力传至刚架柱。

(4)墙梁可根据柱距的大小做成跨越一个柱距的简支梁或两个柱距的连续梁。

(5)门式刚架结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中的受压杆件及刚性系杆按压杆设计。

(6)刚架斜梁上横向水平支撑的内力，根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平桁架计算，并计入支撑对斜梁起减少计算长度作用而承受的力，对于交叉支撑可不计入压杆的受力。

(7)刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载按支承于柱脚的竖向悬臂桁架计算，并计入支撑对柱起减少计算长度而应承受的力，对于交叉支撑可不计压杆的受力。当同一柱列设有多道柱间支撑时，纵向力在支撑间可平均分配。

5小结

综上所述，轻型门式刚架结构设计应遵守以下原则：

(1)保证结构的整体性。门式刚架属于平面结构，它们在纵向构件、支撑和围护结构的联系下形成空间的稳定体系，结构只有组成空间稳定整体，才能承担各种荷载和其他外在效应。