產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)——鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)與改良

1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作業(yè)原鼠標(biāo)整體外形照和內(nèi)部結(jié)構(gòu)照:底面上競底殼內(nèi)部構(gòu)造鼠標(biāo)的設(shè)計(jì)與改良該鼠標(biāo)質(zhì)量比較好，但是尺寸過小，偏向于女生使用，但一款設(shè)計(jì)優(yōu)良的鼠標(biāo)應(yīng)該是適合大家都能使用的，所以在我們的改良中我們會(huì)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整鼠標(biāo)的大小以便更符合大眾的需求。該鼠標(biāo)為了美觀特地在腰線上做了特別設(shè)計(jì)，將其腰線收小了個(gè)人比較不喜歡這個(gè)設(shè)計(jì)，覺得使用起來比較沒有手感，擁有良好的手感也是至關(guān)重要的，有助于日常工作中事半功倍。所以我們?cè)诟牧紩r(shí)會(huì)盡量做到符合人機(jī)，手型適應(yīng)性強(qiáng)并能迎合大眾的需求。該鼠標(biāo)只有3個(gè)按鍵數(shù)，為了更加便捷的操作我們決定在改良的鼠標(biāo)上設(shè)置4個(gè)按鍵數(shù)。按鍵數(shù)是指鼠標(biāo)按鍵的數(shù)量。按鍵是鼠標(biāo)最基本的功能鍵，

2、對(duì)PC平臺(tái)而言， 至少要有兩個(gè)按鍵， 鼠標(biāo)才能正常使用。 而某些AppleMACF臺(tái)則采用單鍵鼠標(biāo)?，F(xiàn)在的按鍵數(shù)已經(jīng)從兩鍵，三鍵，發(fā)展到了四鍵甚至八鍵乃至更多鍵，按鍵數(shù)越多所能實(shí)現(xiàn)的附加功能和擴(kuò)展功能也就越多，能自己定義的按鍵數(shù)量也就越多，對(duì)用戶而言使用也就越方便。當(dāng)然，一般來說按鍵數(shù)越多的鼠標(biāo)自然價(jià)格也就越高。目前主流的鼠標(biāo)是三鍵或者兩鍵的，三鍵的鼠標(biāo)中間有個(gè)滾輪，除了可以用于瀏覽頁面時(shí)的翻頁外，還可以單獨(dú)定義按鍵的功能。該鼠標(biāo)滾輪方向?yàn)殡p向滾輪，在改良產(chǎn)品中將改為四向滾輪，一般滾輪只有上下滾，四向就是還可以左右滾，相當(dāng)于移動(dòng)水平欄。該鼠標(biāo)座位有線鼠標(biāo)具有有線鼠標(biāo)共有的缺點(diǎn)，也就是使用距離短

3、，使用起來有拖曳感，不是很舒服，而且鼠標(biāo)線比較凌亂，不容易打理，對(duì)此我們做了一系列的改良，我們?cè)谑髽?biāo)的中間偏下部分設(shè)計(jì)了一圈凹槽，當(dāng)你不需要使用鼠標(biāo)時(shí)可以繞著凹槽把鼠標(biāo)線收起來，這樣的話把鼠標(biāo)線設(shè)計(jì)的相對(duì)長一些的話也不會(huì)造成收納不便了。還有其連接線比較硬，如果擺放不好容易出現(xiàn)牽絆感，對(duì)此我們專門改良為可塑性比較強(qiáng)的連接線。之前的鼠標(biāo)還存在以下幾大缺點(diǎn)，比如由于手心向前長時(shí)間抓取會(huì)感到疲勞，還有在做手腕下皮層挫動(dòng)+小臂+大臂+肩膀的運(yùn)動(dòng)會(huì)覺得不舒適， 還有適應(yīng)性差， 攜帶不方便，再有就是在手腕不懂的情況下，移動(dòng)范圍太小，根據(jù)以上的缺點(diǎn)分析得出改良的鼠標(biāo)要1,使鼠標(biāo)外殼緊密貼緊人手掌的兩個(gè)主要肌群

4、一一拇指肌群和小指肌群，能夠貼緊又不會(huì)受壓迫，受壓迫會(huì)導(dǎo)致手掌處于疲勞狀態(tài)，而貼不緊又有握不住的感覺；2,要使鼠標(biāo)外殼緊貼掌弓而不壓迫它，也就是鼠標(biāo)外殼要緊貼手掌中的那條溝如果它不能貼緊，那么手心就會(huì)有懸空的感覺，而如果壓迫了它，因?yàn)橄旅媸鞘种饕獎(jiǎng)用}和神經(jīng)的必經(jīng)之處，時(shí)間長了以后會(huì)導(dǎo)致缺氧；3,鼠標(biāo)最高點(diǎn)應(yīng)該位于手心而不是后部的掌淺動(dòng)脈弓，否則會(huì)造成手掌產(chǎn)生壓迫感。隨著科技的發(fā)展，電腦外設(shè)的功能也越來越多，外形靚麗，結(jié)構(gòu)合理的鼠標(biāo)更適合人們使用，舒適度也是至關(guān)重要的部分。在材料方面材質(zhì)應(yīng)該選用細(xì)膩而流質(zhì)，外殼光滑卻不至于滑手的材料。由于抓我鼠標(biāo)是以手腕為中信，所以手腕與冰冷的桌子長期接觸，使人

5、們?nèi)菀资直鬯嵬?，疲勞，所以我們改良的鼠?biāo)充分應(yīng)用了掌型的特點(diǎn)，每個(gè)手指的部分都做了深入分析與舒適設(shè)計(jì)；再來由桌面而移動(dòng)到位后，再操作滾輪，光標(biāo)穩(wěn)重，而改良的產(chǎn)品外觀比之前鼠標(biāo)大，而且握感姿勢(shì)非常得體，大而極貼和桌面，很穩(wěn)重.|在健康環(huán)保方面，這款改良的鼠標(biāo)也有著優(yōu)秀的表現(xiàn)，使用的是抗菌，殺菌材質(zhì)，既舒適有健康。有可能在開始使用的時(shí)候，我們會(huì)感覺到它沒有傳統(tǒng)鼠標(biāo)舒適，其實(shí)這都是習(xí)慣的緣故，使用慣了就會(huì)真正體會(huì)到它的魅力。改良后的鼠標(biāo)能與鼠標(biāo)手寫輸入法完美配合，不需要手寫板也能使用，極大地提高了輸入速度。它的好處是：1.不需要任何硬件支持。2.全屏?xí)鴮憽?.語音讀字毛筆簽名功能4.簡繁英數(shù)標(biāo)點(diǎn)任意

6、書寫。5.支持對(duì)于只知道字不知道拼音或五筆的用戶。相對(duì)于之前鼠標(biāo)的功能單一，該改良產(chǎn)品能更好的只用鼠標(biāo)指針，鼠標(biāo)指針是在計(jì)算機(jī)開始使用鼠標(biāo)后為了在圖形界面上標(biāo)識(shí)出鼠標(biāo)位置而產(chǎn)生的，隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，它漸漸的包含了更多的信息。在Windows操作系統(tǒng)中，它首次用不同的指針來表示不同的狀態(tài)，如：系統(tǒng)忙，移動(dòng)中，拖放中。在Windows系統(tǒng)中，使用的鼠標(biāo)指針文件被稱為“光標(biāo)文件”或“動(dòng)態(tài)光標(biāo)文件”?，F(xiàn)今流行博客，很多blogger可以自由編輯自己的網(wǎng)頁。鼠標(biāo)指針就成了耍寶的一大亮點(diǎn)。把大眾化的白色箭頭通過代碼換成自己喜歡的圖案。當(dāng)然，它也可以用于各種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，比如論壇之類的。鼠標(biāo)指針目前經(jīng)常使用

7、的格式有.cur和.ani兩種格式。鼠標(biāo)連點(diǎn)器也能與我們改良的鼠標(biāo)完美結(jié)合，所謂鼠標(biāo)連點(diǎn)器就是可以自由設(shè)置單擊鼠標(biāo)間隔時(shí)間及單擊方式（左鍵、中鍵、右鍵），只需要將鼠標(biāo)移動(dòng)到需要連點(diǎn)的地方，然后按相應(yīng)熱鍵就可以啟動(dòng)連點(diǎn)了，再按下相應(yīng)熱鍵停止。使用非常簡單。那究竟什么樣的鼠標(biāo)才能符合日常使用和一些大型并靈巧度較高游戲的要求呢？首先我們知道一款優(yōu)秀的鼠標(biāo)必須具備高精度的移動(dòng)和準(zhǔn)確的定位；否則一步三拖的鼠標(biāo)，使用時(shí)十分不便；現(xiàn)在市場(chǎng)上我們常見的有兩種鼠標(biāo)：光機(jī)鼠和光學(xué)鼠；光機(jī)鼠就是我們常說的滾輪鼠標(biāo)，對(duì)于滾輪鼠標(biāo)來說，滾輪和滾軸部分的機(jī)械結(jié)構(gòu)是決定鼠標(biāo)移動(dòng)和定位的關(guān)鍵部分，設(shè)計(jì)良好的滾輪鼠標(biāo)，它們的滾

8、球移動(dòng)平滑，與X、Y滾軸良好配合，從而實(shí)現(xiàn)精確定位和移動(dòng)，目前市場(chǎng)上這種鼠標(biāo)的代表就是羅技的勁貂和旋貂系列；不過傳統(tǒng)的滾球鼠標(biāo)最大的缺點(diǎn)就是在使用中滾軸容易粘上臟物造成活動(dòng)不順暢，從而影響定位和移動(dòng)，另外滾球和滾軸之間還存在一個(gè)摩擦的機(jī)械效率問題，要知道世界上沒有一種摩擦可以做到100%勺效率，目前市場(chǎng)上新一代的光電鼠標(biāo)不需要光電板就可獨(dú)立工作在任何表面；現(xiàn)在市面上的光電鼠標(biāo)均采用發(fā)光二極管提供光源，通過透鏡組把光線反射到光眼（也就是光電轉(zhuǎn)化器）內(nèi)部，再處理轉(zhuǎn)換成鼠標(biāo)移動(dòng)的信號(hào)反應(yīng)到操作系統(tǒng)中；一般光電鼠標(biāo)采樣率要比傳統(tǒng)鼠標(biāo)要高，另外采用了光反射作為接收信號(hào)，不存在機(jī)械效率問題，使得定位和移動(dòng)

9、更加精確，另外還有個(gè)好處就是不需要常常清理，這對(duì)我等懶人來說真是非常好的消息，因?yàn)榍謇硎髽?biāo)滾球確實(shí)也是件十分累的事情。鼠標(biāo)的分辨率用dpi來衡量， 一般的滾輪鼠標(biāo)和光學(xué)鼠標(biāo)的可以達(dá)到400dpi甚至更高。 羅技光學(xué)鼠標(biāo)的分辨率甚至有800dpi之高； 鼠標(biāo)采樣速率可以視為Windows操作系統(tǒng)確認(rèn)鼠標(biāo)位置的速率；一般情況，下采用USB接口的鼠標(biāo)固定為120次/秒，而PS2接口的鼠標(biāo)默認(rèn)接口采樣率比較低，只有60次/秒，我們推薦可采用調(diào)節(jié)到200次/秒，而在WIN2000/XP系統(tǒng)下則可以在鼠標(biāo)屬性里面直接調(diào)到200次/秒。另外，光學(xué)鼠標(biāo)還有一個(gè)掃描次數(shù)這個(gè)專有名詞，大家要弄清楚的是這個(gè)掃描次數(shù)

10、和分辨率并非一個(gè)概念，它是指每秒鐘鼠標(biāo)的光眼（光學(xué)接收器）將接收到的光反射信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的次數(shù)，次數(shù)越高，鼠標(biāo)在高速移動(dòng)的時(shí)候屏幕指針就不會(huì)由于無法判別光反射信號(hào)而亂飄；例如羅技的極光系列鼠標(biāo)均擁有2000次/秒的掃描次數(shù)， 但是大家在使用羅技單光眼光電鼠標(biāo)的時(shí)候是否有這樣的感覺，也就是當(dāng)你在極快地甩動(dòng)鼠標(biāo)的時(shí)候，鼠標(biāo)的指針就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則抖動(dòng)而無法作出正確位置響應(yīng)，這就是掃描次數(shù)不夠高的原因；而微軟系列光電鼠標(biāo)采用了改進(jìn)了的光學(xué)接收器（英文名IntelliEye）達(dá)到了6000次/秒的掃描次數(shù)，這使得它在接收光反射上更加精確。在實(shí)際使用上我們也可以感覺到快速甩動(dòng)的時(shí)候指針依然正確反應(yīng)鼠標(biāo)實(shí)際

11、移動(dòng)的情況而不會(huì)亂飄。擁有良好的手感也是在游戲中發(fā)揮水平的關(guān)鍵，同時(shí)還有助于日常工作中事半功倍。其實(shí)手感這個(gè)問題完全因人而異，主觀性很強(qiáng)；不同手形的朋友對(duì)鼠標(biāo)外形均有不同的要求，同時(shí)不同鼠標(biāo)不同的外形設(shè)計(jì)、按鍵彈力的大小和鼠標(biāo)整體重量都將會(huì)影響到使用手感。例如羅技的極光銀貂，它的個(gè)頭很大，同時(shí)采用了人體工學(xué)設(shè)計(jì)，如果手掌比較小的朋友掌握起來就不很方便了，而羅技的極光旋貂采用左右對(duì)稱的設(shè)計(jì)，適合任何掌形的朋友。另外還要注意一點(diǎn)就是鼠標(biāo)墊的選擇，這往往是容易被大家忽視的部分，擁有了一個(gè)好的鼠標(biāo)，再選擇一個(gè)好的鼠標(biāo)墊配合，就像好馬配好鞍，將會(huì)讓你使用鼠標(biāo)更加得心應(yīng)手。鼠標(biāo)構(gòu)造的改良，其特征在于：其外

12、部包括：1,容易操作的左、右鍵按鈕，所述兩按鍵與內(nèi)部電路板上的程控微處理器端口引線相連接；一方便使受控?zé)o線通訊機(jī)快速轉(zhuǎn)換畫面的滾輪式按鍵，具與內(nèi)部電路板上的程控微處理器端口引線相連接；一重置鍵，重新啟動(dòng)鼠標(biāo)與手持型無線通訊機(jī)之間的聯(lián)機(jī)動(dòng)作，具與內(nèi)部電路板上的程控微處理器端口引線相連接；一控制鼠標(biāo)啟動(dòng)或關(guān)閉的電源開關(guān)，其與電池組及電源管理電路相連接；可觸發(fā)鼠標(biāo)發(fā)射出不同方向訊號(hào)的壓放式按鍵，其為4個(gè)各相隔90度排成圓型并與內(nèi)部電路板上的程控微處理器端口引線相連接;模式設(shè)定選擇開關(guān)，使鼠標(biāo)能兼容在不同的操作系統(tǒng)要求，其與內(nèi)部電路板上的程控微處理器端口引線相連接；快速鍵，用在選項(xiàng)的執(zhí)行或玩游戲時(shí)武器

13、觸發(fā)功能，配置在前端中間位置以利左、右手使用者均容易操作，具與左鍵連到相同的內(nèi)部電路板上程控微處理器端口引線上；可見光譜范圍的發(fā)光二極體與有聚光功能的透明鏡片，具設(shè)置在鼠標(biāo)底面，與電源管理電路相連接；與內(nèi)部包括有:2.4GHz無線傳輸模塊，具與電源管理電路相連接，另外所述的2.4GHz無線傳輸模塊有多個(gè)輸出入端口與程控微處理器輸出入端口相連；控制整體電路運(yùn)作的程控微處理器，其控制鼠標(biāo)整體電路的運(yùn)作順序,受其指揮的各組件或模塊均有聯(lián)機(jī)到所述的控制整體電路運(yùn)作的程控微處理器輸出入端口上；可見光譜范圍的光學(xué)感應(yīng)模塊與一發(fā)光器，所述的發(fā)光器與電源管理電路連接，該電源管理電路再與光學(xué)感應(yīng)模塊相連接；使電

14、路工作在省電穩(wěn)定狀況下的電源管理電路與一電池組，所述的電池組先經(jīng)電源開關(guān)再與電源管理電路連接。這些內(nèi)容是我們鼠標(biāo)改良的依據(jù)和對(duì)照。我們改良的鼠標(biāo)將是一種可操控手持型有線通訊機(jī)的鼠標(biāo)，所述的鼠標(biāo)外部除具有基本的左、右鍵按鈕、滾輪式按鍵外，還增設(shè)有重置鍵、電源開關(guān)、壓放式按鍵、模式設(shè)定選擇開關(guān)與快速鍵，其內(nèi)部主要配設(shè)2.4GHz無線傳輸模塊與程控微處理器，如此令本鼠標(biāo)一方面可在支撐物表面由手部做任意方向輕易滑動(dòng)，另一方面還可離開支撐面改由手指直接操控壓放式按鍵，以通過此對(duì)操控整體程序。改 良 前 的 鼠標(biāo):鼠標(biāo)裝配體:.a irBh*)鼠標(biāo)整體:上蓋下蓋按鍵鼠標(biāo)小零件28.483_3_y y0IV

15、0IV0g0g鐵片滑輪電路板改良后的鼠標(biāo):整體外觀局部特寫課堂練習(xí)：1,密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能與種類一、工作壓力密封裝置的型式、結(jié)構(gòu)、材料等，幾乎所有設(shè)計(jì)內(nèi)容，都與工作壓力有關(guān)；工作壓力是密封設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一。正確選用耐壓條件足夠的結(jié)構(gòu)、型式，以減少密封在壓力下的永久變形。高壓時(shí)，要采用剛性大的密封材料，注意控制密封擠出間隙，必要時(shí)設(shè)計(jì)擋圈。在高壓35MPa以上工作，或密封頻繁地受到?jīng)_擊載荷時(shí)，可在密封壓力側(cè)增設(shè)一個(gè)緩沖密封圈，避免高壓沖擊直接作用于主密封圈上，可延長密封的使用壽命。低壓時(shí)密封工作性能多與摩擦有關(guān)，采用PTFE制密封圈是解決這一問題的有效措施。在機(jī)械密封中，工作壓力高于3MPsH

16、采用雙端面平衡型結(jié)構(gòu)密封，超過15MPa時(shí)可用多級(jí)密封。在0.7MPa以下可采用非平衡型密封。對(duì)于黏度低、潤滑性差的場(chǎng)合，在0.20.3MPa壓力下采用平衡型密封。二、工作溫度準(zhǔn)確地把握密封圈的使用溫度，選擇與之適應(yīng)的密封材料，這也是密封設(shè)計(jì)、選型最重要的要求；密封件在高溫下使用，會(huì)加速材料劣化、縮短壽命，為此密封應(yīng)考慮水冷卻裝置，并選用NEM（+NBR或FKM?耐熱性能好的材料熱源附近的液壓元件、密封應(yīng)注意耐熱性設(shè)計(jì)，同時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)有保護(hù)措施；工作溫度低達(dá)0c或更低時(shí)，應(yīng)注意密封的耐低溫設(shè)計(jì)，特別注意材料和潤滑的選用，密封圈應(yīng)選用耐低溫的NBR?材料；密封介質(zhì)溫度在80C以下， 一般機(jī)械密

17、封都能適用， 溫度高于150c的機(jī)械密封為高溫密封，常采用焊接金屬波紋管結(jié)構(gòu)。低于-20C的密封為普通低溫密封，低于-50C的密封為深冷密封。三、工作速度密封高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，容易引起摩擦發(fā)熱，致使密封材料變質(zhì)，同時(shí)發(fā)熱破壞油膜，力口劇密封圈的磨損，采用PTFEffl合同軸密封能得到較好改善；在液壓系統(tǒng)中低速時(shí)的主要問題是爬行， 為此要提高摩擦面的加工精度和選用適應(yīng)潤滑脂；對(duì)于機(jī)械密封的設(shè)備，用于高速時(shí)（周速高于25m/s）應(yīng)采用靜止式密封。四、工作介質(zhì)必須全面了解各種可能使用的工作介質(zhì)與密封材料的相容性，如長期在化工溶劑中工作的密封材料要特別注意選擇與工作介質(zhì)pH值相適應(yīng)的材質(zhì)；工作油液或潤滑油脂

18、與密封材料不相容會(huì)引起膨脹、收縮等現(xiàn)象，造成密封工作狀態(tài)不良，或加速密封材料老化、失效，所以也要對(duì)工作油液和潤滑脂進(jìn)行選擇；”清洗劑的使用也不是一件小事，不正確的清洗會(huì)造成密封變形、脆裂等情況，在使用清洗劑清洗元件后應(yīng)注意充分干燥；機(jī)械密封用于腐蝕性較弱的介質(zhì)可選用內(nèi)裝式， 用于腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)可選用外裝式， 用于易燃、易爆和有毒產(chǎn)品應(yīng)選用雙端面型或多級(jí)機(jī)械密封五、工作環(huán)境同一密封在不同的工作環(huán)境條件下出現(xiàn)的故障和使用壽命有很大不同；在潤滑不良或粉塵嚴(yán)重的環(huán)境， 會(huì)加劇密封圈的磨損， 這種情況下要選用耐磨性好的材料，并注意防塵圈的使用，提高防塵性能；在污物水、 泥砂水及易析出結(jié)晶介質(zhì)中使用的機(jī)

19、械密封就得選用高耐磨的密封摩擦副， 同時(shí)要考慮密封系統(tǒng)的良好沖洗條件；六、震動(dòng)和沖擊設(shè)備密封受振動(dòng)和沖擊會(huì)使密封裝置失效， 介質(zhì)泄漏加劇， 因此， 選用的密封元件和材質(zhì)，應(yīng)具有耐振動(dòng)和耐沖擊性能；消除設(shè)備振動(dòng)的方法：可采用隔振措施，如減振器、隔振墊等，減少外激振力，變動(dòng)振源頻率，防止液壓設(shè)備爬行振動(dòng)及提高工藝系統(tǒng)的抗振性；、設(shè)備的振動(dòng)引起密封部分的緊固件的松動(dòng)， 壓緊力變化產(chǎn)生泄漏， 同時(shí)也直接影響密封磨損以及密封位置的偏移產(chǎn)生泄漏，因此密封結(jié)構(gòu)中要考慮提高材料的彈性，改善密封偏心補(bǔ)償能力的方法；沖擊、振動(dòng)的影響是引起管路系統(tǒng)接頭松動(dòng)、造成管接頭靜密封處泄漏，所以在設(shè)計(jì)安裝時(shí)應(yīng)考慮到設(shè)備使用過

20、程中和附近設(shè)備的沖擊、振動(dòng)對(duì)管路系統(tǒng)密封的影響；管路復(fù)雜、油路長設(shè)備應(yīng)設(shè)置管路防振支架，采用防松管接頭密封可分為靜密封和動(dòng)密封兩大類。靜密封主要有墊密封、密封膠密封和直接接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟寬度較寬的墊密封，高壓靜密封則用材質(zhì)較硬接觸寬度很窄的金屬墊片。動(dòng)密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型。按密封件與其作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件是否接觸，可分為接觸式密封和非接觸式密封；按密封件和接觸位置又可分為圓周密封和端面密封，端面密封又稱為機(jī)械密封。動(dòng)密封中的離心密封和螺旋密封，是借助機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)給介質(zhì)以動(dòng)力得到密封，故有時(shí)稱為動(dòng)力密

21、封。2,密封結(jié)構(gòu)原理任何密封接觸面都是一個(gè)干擾脈沖放大器，當(dāng)其受到干擾作用力而影響密封應(yīng)力瞬間下降至某種程度時(shí)，壓力介質(zhì)將逐步而又迅速地滲入密封接觸面而產(chǎn)生一個(gè)“密封接觸面積x介質(zhì)壓強(qiáng)”的去密封作用力，因此，可用密封維持系數(shù)或抗干擾系數(shù)m（=結(jié)構(gòu)的密封作用力Fs/密封面上的介質(zhì)去密封作用力Fu）來衡量一個(gè)密封結(jié)構(gòu)的密封維持性或可靠性。如果m=Fs/Fu始終成立，則無疑m=1寸，結(jié)構(gòu)的密封作用力（Fs）=密封面上的介質(zhì)去密封作用力（Fu）=密封接觸面積x介質(zhì)壓強(qiáng)，結(jié)構(gòu)應(yīng)處于密封與非密封臨界狀態(tài)，m稍大于1時(shí)，結(jié)構(gòu)應(yīng)維持密封，m比1越大，結(jié)構(gòu)維持密封的能力越強(qiáng)，可靠性越局0然而，如果無介質(zhì)壓力時(shí)結(jié)

22、構(gòu)實(shí)現(xiàn)初始密封所必須的最小名義應(yīng)力y（按名義接觸面積計(jì)算、用0.14巴介質(zhì)壓力測(cè)試）過大，結(jié)構(gòu)的額定工作壓力又過小，則有可能按m公式確定的結(jié)構(gòu)的密封作用力Fs（=mFu）連初始密封都無法實(shí)現(xiàn)，就更不用說有介質(zhì)壓力時(shí)的密封維持和抗干擾。2也就是說，密封結(jié)構(gòu)的密封維持系數(shù)或抗干擾系數(shù)m理念有意義或m公式成立的充要條件應(yīng)當(dāng)是，無介質(zhì)壓力時(shí)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)初始密封所必須的最小名義應(yīng)力y須足夠小至忽略不計(jì)。如果y值足夠小，小至無介質(zhì)壓力時(shí)，結(jié)構(gòu)承受極限工作壓力的那份預(yù)緊周力已使結(jié)構(gòu)充分實(shí)現(xiàn)初始密封，那當(dāng)然密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只需要附加一份維持和加強(qiáng)初始密封所需的由m值確定的力。由此可見，密封的結(jié)構(gòu)原理是，無介質(zhì)壓力時(shí)，

23、結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)初始密封所必須的最小名義應(yīng)力y應(yīng)當(dāng)足夠小，小至有介質(zhì)壓力時(shí)，結(jié)構(gòu)的密封維持系數(shù)或抗干擾系數(shù)m（=結(jié)構(gòu)的密封作用力Fs/介質(zhì)去密封作用力Fu）有意義，即小至有介質(zhì)壓力時(shí)，結(jié)構(gòu)的密封性是由m決定的：m=1寸，結(jié)構(gòu)的密封作用力（Fs尸介質(zhì)去密封作用力（Fu）,結(jié)構(gòu)處于密封與非密封臨界狀態(tài)，m稍大于1時(shí)，結(jié)構(gòu)進(jìn)入密封維持狀態(tài)，m比1越大，結(jié)構(gòu)維持密封的能力越強(qiáng)，可靠性越高；也就是說，密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在于首先使其無介質(zhì)壓力時(shí)的y值小至有介質(zhì)壓力時(shí)的m有意義，然后使其m1如前面所述,金屬表面對(duì)接密封的任務(wù)是填平補(bǔ)齊表面粗糙度不粗過Ra3.2的表面的凸凹不平，因此，如果密封接觸結(jié)構(gòu)是“微觀線后跟面的線接

24、觸”，則就可首先由逼近零接觸面積的線接觸提供一個(gè)逼近無窮大的實(shí)現(xiàn)初始密封的實(shí)際應(yīng)力， 然后由線接觸后緊跟的面接觸或用小壓力除以大面積的方式提供一個(gè)大小可忽略不計(jì)的計(jì)算應(yīng)力y,及時(shí)保護(hù)線接觸不被壓扁地永在面接觸中維持和加強(qiáng)初始密封。 ”微觀線后跟面的線接觸”密封對(duì)接結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)形式是一面是光滑對(duì)接面，一面是有（齒距Xs/齒高Zt）=20500的微觀鋸齒環(huán)的對(duì)接面。 對(duì)接表面越軟， 其鋸齒環(huán)刃越易變形實(shí)現(xiàn)初始密封并使對(duì)接從線接觸向面接觸發(fā)展，保護(hù)線接觸始終存在又不擠壞光滑對(duì)接面；對(duì)接表面越硬，其鋸齒環(huán)刃越不易變形鈍化，初始接觸面積越接近0,初始線接觸應(yīng)力越逼近無窮大，同樣越易實(shí)現(xiàn)初始密封，但一旦

25、線接觸變形實(shí)現(xiàn)初始密封又同樣受到面接觸保護(hù)。驗(yàn)證明，無論對(duì)接金屬軟或硬，微觀鋸齒環(huán)密封對(duì)接結(jié)構(gòu)，都能反復(fù)以小緊固力對(duì)接地通過低壓氣密封測(cè)試，以適當(dāng)大緊固力對(duì)接地通過高壓密封測(cè)試，并對(duì)齒測(cè)試塑料薄膜始終有環(huán)刃切割痕跡，或既能提供實(shí)現(xiàn)初始密封所需的線接觸又能提供y值可忽略不計(jì)的面接觸，或始終都能維持“微觀線后跟面的線接觸”。如果使用墊而不用鋸齒環(huán)對(duì)接，則由于墊比對(duì)接金屬軟，因此，一般都可通過承受極限工作壓力的那份預(yù)緊固力實(shí)現(xiàn)初始密封。所以，任何密封對(duì)接結(jié)構(gòu)，只要恰當(dāng)應(yīng)用微觀鋸齒環(huán)和軟墊，都可按密封維持系數(shù)或抗干擾系數(shù)m(=結(jié)構(gòu)的密封作用力Fs/密封面上的介質(zhì)去密封作用力Fu)大于1設(shè)計(jì)和考核。對(duì)于

26、某些自密封結(jié)構(gòu)，其密封作用力和去密封作用力都是同一個(gè)介質(zhì)壓力提供的，因此，其m有可能等于介質(zhì)的密封作用面積除以介質(zhì)的去密封作用面積，是結(jié)構(gòu)的固有參數(shù)，只涉及結(jié)構(gòu)的介質(zhì)作用面積和密封面積大小，與密封材料強(qiáng)度和密封表面接觸結(jié)構(gòu)無關(guān)，或者說與無介質(zhì)壓力時(shí)結(jié)構(gòu)所必須的最小名義應(yīng)力y無關(guān)，并可通過改變結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)大小而改變大小，且值恒大于0,然而，ASMBt規(guī)的自密封墊的系數(shù)m=0；對(duì)于非自密封結(jié)構(gòu)，由于密封面上的密封作用力是機(jī)械緊固力，因此，其m等于密封面上的機(jī)械密封作用力除以密封面上的介質(zhì)去密封作用力， 只與產(chǎn)生密封的緊固力和產(chǎn)生去密封的介質(zhì)作用力大小有關(guān)，與密封材料強(qiáng)度和密封表面接觸結(jié)構(gòu)無關(guān)，或者說

27、與無介質(zhì)壓力時(shí)結(jié)構(gòu)所必須的最小名義應(yīng)力y無關(guān)，并可在材料強(qiáng)度許可范圍內(nèi)，通過改變結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)大小而改變大小，然而，ASMBt規(guī)的非自密封墊的系數(shù)m與y卻用等式180(2m-1)2=y確定；對(duì)任何密封結(jié)構(gòu)，不管何種密封材料和結(jié)構(gòu)，m=1寸，結(jié)構(gòu)處在密封與非密封臨界狀態(tài)，m稍大于1時(shí)，結(jié)構(gòu)進(jìn)入密封維持狀態(tài)，然而，ASM法規(guī)白臨界m=06.科隨密封材料和結(jié)構(gòu)而變。所以，本密封維持系數(shù)m定義及密封結(jié)構(gòu)原理源于ASMBt規(guī)但卻不同于ASMBt規(guī)的理念。3,密封的分類分類/主要密封件小靜，0型梭胺密封圈口密非金屬替密封 K樨胺型片心第四氟乙烯生料帶產(chǎn)金屬復(fù)合靜密封。組合密封墊圈/非金屬繇密封小金屬墊圈門空心

28、金屬口型密封圈：液態(tài)密封墊*密封胺4非接觸式密封、聞隙密封一利用間隙、迷宮、阻尼等口動(dòng)，密，1封q協(xié)觸+式密*如自封式壓緊型密封/0型椽胺密封圈二同軸密封圈戶異型密封圈其他主要密封件 QT形密封圈口V形密封圈一自封式官緊型密封組合式U形密封圈接/唇形密封)爐蕾和復(fù)竭密S圖 4舟觸帶支撐環(huán)組合雙向密封圈口密4式“其他封*密+,活塞環(huán)小金屬活塞壞封/施曲:蝠仙曲二液壓虹學(xué)句支撐件一部枝擢環(huán)一液壓虹防塵圈一防塵圈一其他其他4,4,舉例說明一種有限損壞原理設(shè)計(jì)的安全裝置工作過程異步電動(dòng)機(jī)損壞的原因有：1、缺相(三相電機(jī))2、受潮后絕緣下降3、軸承等機(jī)件損壞后沒有及時(shí)修理，4、電壓不正常，過高或過低都會(huì)

29、導(dǎo)致電機(jī)損壞5、負(fù)荷過重，使電機(jī)溫升太快太高，也容易損壞電機(jī)。5,綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容綠色設(shè)計(jì)(GreenDesign)也稱生態(tài)設(shè)計(jì)(EcologicalDesign),環(huán)境設(shè)計(jì)(DesignforEnvironment),環(huán)境意識(shí)設(shè)計(jì)(EnvironmentConsciousDesign)。在產(chǎn)品整個(gè)生命周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品環(huán)境屬性(可拆卸性，可回收性、可維護(hù)性、可重復(fù)利用性等)并將其作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在滿足環(huán)境目標(biāo)要求的同時(shí)、保證產(chǎn)品應(yīng)有的功能、使用壽命、質(zhì)量等要求。綠色設(shè)計(jì)的原則被公認(rèn)為“3R的原則，即Reduce,Reuse,Recycle,減少環(huán)境污染、減小能源消耗，產(chǎn)品和零部件的回收

30、再生循環(huán)或者重新利用。一.綠色設(shè)計(jì)的概念綠色設(shè)計(jì)(GreenDesign)也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)(EcologicalDesign),環(huán)境設(shè)計(jì)(DesignforEnvironment)等。雖然叫法不同，內(nèi)涵卻是一致的,綠色設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品及其壽命周期全過程的設(shè)計(jì)中，要充分耳的資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時(shí)， 更要優(yōu)化各種相關(guān)因素， 使產(chǎn)品及其制造過程中對(duì)環(huán)境的總體負(fù)影響減到最小，使產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合綠色環(huán)保的要求。其基本思想是：在設(shè)計(jì)階段就將環(huán)境因素和預(yù)防污染的措施納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)，力求使產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響為最小。 對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)而言

31、， 綠色設(shè)計(jì)的核心是“3R,即Reduce,Recycle,Reuse,不僅要減少物質(zhì)和能源的消耗，減少有害物質(zhì)的排放，而且要使產(chǎn)品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環(huán)或重新利用。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)包括：綠色材料選擇設(shè)計(jì)；綠色制造過程設(shè)計(jì)；產(chǎn)品可回收性設(shè)計(jì)；產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)：綠色包裝設(shè)計(jì)；綠色物流設(shè)計(jì)；綠色服務(wù)設(shè)計(jì)；綠色回收利用設(shè)計(jì)等。在綠色設(shè)計(jì)中要從產(chǎn)品材料的選擇、生產(chǎn)和加工流程的確定，產(chǎn)品包裝材料的選定，直到運(yùn)輸?shù)榷家紤]資源的消耗和對(duì)環(huán)境的影響。以尋找和采用盡可能合理和優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和方案，使得資源消耗和環(huán)境負(fù)影響降到最低。綠色設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料選擇與管理；產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)

32、；產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)。1).綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的材料選擇與管理一方面，不能把含有有害成分與無害成分的材料混放在一起；另一方面，對(duì)于達(dá)到壽命周期的產(chǎn)品，有用部分要充分回收利用，不可用部分要用一定的工藝方法進(jìn)行處理，使其對(duì)環(huán)境的影響降到最低2).產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)綜合考慮材料的回收可能性，回收價(jià)值的大小，回收的處理方法等3).產(chǎn)品的可拆卸性設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)師要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)易于拆卸，維護(hù)方便，并在產(chǎn)品報(bào)廢后能夠重新回收利用。6,綠色結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的例子電熱水器是把電能轉(zhuǎn)化為熱水器的熱能，因此A.O.史密斯將研發(fā)的重點(diǎn)，就放在了如何用更少的電能產(chǎn)生更多的熱水。A.O.史密斯電熱水器在研發(fā)過程中采用了多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，使其電

33、熱水器在同類產(chǎn)品中保持著領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)。其主要的節(jié)能技術(shù)有“MAX雙模二合一”系統(tǒng)、AES自適應(yīng)節(jié)能系統(tǒng)、金圭特護(hù)加熱棒、超厚保溫層、360立體保溫等?！癕AW模二合一”系統(tǒng)由于熱水輸出率是國家出臺(tái)的儲(chǔ)水式電熱水器能效限定值及能效等級(jí)中對(duì)熱水器能效評(píng)定的一個(gè)指標(biāo)， 因此能夠持續(xù)穩(wěn)定的輸出熱水也成為了眾多熱水器廠商競相追逐的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。MAX雙模二合一系統(tǒng)是A.O.史密斯特有的創(chuàng)新技術(shù)，雙模即為速熱半膽水和速熱整膽水；二合一即為速熱變?nèi)?、MAXW熱增容兩種功能。A.O.史密斯熱水器中采用雙加熱棒模式，當(dāng)用水量少時(shí)可選擇速熱半膽模式，即只有上加熱棒工作，以此避免加熱一整膽水造成的浪費(fèi)；用水量較大的時(shí)

34、候，可選擇速熱整膽模式，上下加熱棒交替工作加熱整膽水。二合一為速熱變?nèi)?、MAXW熱增容兩種功能。新的速熱半膽、整膽技術(shù)的加熱速度比早期產(chǎn)品要提升5倍。而MAXt曾容則是依據(jù)熱水器內(nèi)特有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)提供最多4倍于熱水器容量的熱水，極大地增加了熱水的輸出率。MAX雙模雙動(dòng)力系統(tǒng)的推出，為A.O.史密斯提升產(chǎn)品能效，爭奪熱水器市場(chǎng)提供了一個(gè)重量級(jí)的整碼，但是一個(gè)新的系統(tǒng)的推出往往要經(jīng)過成千上萬次的反復(fù)試驗(yàn)，才能夠確認(rèn)其功能的實(shí)用性與可靠性。A.O.史密斯的工程師在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中使用SolidWorks軟件，能夠便捷的在三維空間中設(shè)計(jì)出連續(xù)提供大量熱水的循環(huán)加熱的特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 而且可以

35、在產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)物樣機(jī)的測(cè)試之前對(duì)其三維模型進(jìn)行仿真分析，能夠很好的模擬出熱水器的加熱過程，確認(rèn)設(shè)想的正確性。并且使用SolidWorksSimulation的流體分析可以幫助A.O.史密斯的工程師更好的了解熱水器內(nèi)部的工作情況。拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則7.可拆卸性設(shè)計(jì)根據(jù)拆卸對(duì)象及拆卸的效果,可將拆卸分為破壞性拆卸(DestructiveDisassembly)、部分破壞性拆卸(Part-destructiveDisassembly)和非破壞性拆卸(Non-destructiveDisassembly)3種。破壞性拆卸是以零部件分離為宗旨，不管產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的破壞程度；部分破壞性拆卸則要求在拆卸過程中只損壞部

36、分廉價(jià)零件(如切除聯(lián)接、氣焰切割、激光切割等)，其余部分則要求可完全分離；非破壞拆卸是最高層次的拆卸，即在拆卸過程中不能損壞任何零部件。 可拆卸性設(shè)計(jì)就是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段， 讓產(chǎn)品具有良好拆卸性能的設(shè)計(jì)方法，其目的是實(shí)現(xiàn)從裝配體上拆除其零部件并保證不對(duì)目標(biāo)零部件造成損害。目前，對(duì)可拆卸性的研究主要集中于非破壞性拆卸，只有可拆卸才能實(shí)現(xiàn)材料完全回收和部分零部件的再利用，而只有在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)階段就將報(bào)廢后的拆卸問題考慮進(jìn)來，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品2設(shè)計(jì)方法及原則材料種類和無毒無害最小化原則少材料種類，盡量采用相容性好的材料，可以簡化回收過程，提高可回收性；相互連接的零部件材料要最終的高效回收。兼容，減少拆卸和分離的工作量；使用可以回收的材料，減少廢棄物，提高產(chǎn)品生命周期結(jié)束的殘余價(jià)值；使用回收的材料生產(chǎn)零部件，節(jié)約資源；刺激并促進(jìn)回收市場(chǎng)的發(fā)展，以及減少有毒有害材料的使用。零部件模塊化及重用化原則對(duì)零部件盡可能采用模塊化設(shè)計(jì)，使各部分功能分開，便于維護(hù)、升級(jí)和重用；零部件可以實(shí)現(xiàn)非破壞性拆卸，提高重用零部件的可靠性和殘余壽命，便于產(chǎn)品和零部件得到重用；便于翻新和檢測(cè)，確保重用的產(chǎn)品和零部件具有多次生命周期。拆卸工作量最小原則減少聯(lián)接