结构材料基本要求

结构材料基本要求

?物理性质

密度

密实度和孔隙率

材料和水

?力学性质

强度

弹/塑性

硬度和耐磨性

脆/韧性

?耐久性质（抗风化性、耐腐

蚀性）

结构材料的分类

建筑工程材料是建筑结构物中使用的各种材料及制品，它是一切建筑工程的物质基础。

o功能与用途：装饰材料、地面材料、屋面材料等结构材料、防水材料、保温材料、吸声材料等功能材料

o化学成分：无机材料、有机材料和复合材料

木材

木材作为建筑材料，已有悠久的

历史，虽然现在研究和生产了许

多新型建筑材料来取代木材，但

目前其仍是一种用途广泛的重要

的建筑材料。

类型：圆/方/条/板材

各向异性：顺纹和横纹方向强

度差异大

应用特点：结构自重轻、制作

容易，架设简便，工期快，造

价便宜等优点；但易燃、易腐

朽，结构变形较大等缺点。

木材的物理、力学性质

密度：木材的密度约为1.50-1.56g/cm3,常取1.53g/cm3

含水率：木材含水质量与木材干燥质量的比值为含水率

纤维饱和点含水率：木材细胞壁中的吸附水达到饱和状态，但还没有自由水，这种吸附水的饱和状态称为纤维饱和点。这时含水率称为纤维饱和点含水率。纤维饱和点随树种而异，一般约为23％-33％，平均约为30％；木材的含水状态可以分为湿材、纤维饱和状态、气干及全干等。工程中常用的木材

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A.原木：去根、除皮、断梢，并按一定尺寸规格和直径要求锯切的圆木段。原木可用作建筑用材、电杆、木桩、枕木等。

B.锯材：原木经纵向锯解加工而成的材种。可用于建筑模板、桥梁、家具等。

C.人造板：常用的人造板材有细木工板、胶合板、硬质纤维板、刨花板、木丝板等。可用于天棚板、隔墙板、复合木地板、门、家具等。石材、砖、瓦和砌块

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石材目前在土木工程中，石材主要用作：结构材料，装饰

材料，混凝土集料，人造石材的原料等。?砌筑石材：

【毛石】形状不规则的块石。

可用于建筑物的基础、墙体、

堤坝、挡土墙、桥涵等。

【料石】经过人工或机械开采

出的较规则的块石。主要用于

砌筑墙身、踏步、拱和纪念碑、

柱等。

?装饰石材：建筑上常用的装饰石材

有天然大理石板材、天然花岗岩板材等。

石材、砖、瓦和砌块

上海八万人体育场砖以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为原料，经过成坯、焙烧

所得的用于砌筑工程的砖称为烧结砖。

?粘土砖

?多孔砖（孔洞率>15%）

?空心砖（孔洞率>30%）

烧结普通砖的技术性质

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<1>规格：烧结普通砖的外形为直角六面体，标准尺寸是240mm *115mm*53mm <2>强度等级：烧结普通砖按抗压强度分为MU30、MU25、MU20、MUl5、MU10、MU7.5共六个强度等级。

<3>抗风化性能：抗风化性能是烧结普通砖主要的耐久性之一。它是指在干湿、温度、冻融变化等物理因素作用下，材料不破坏并长期保持其原有性质的能力。抗风化性能越强，耐久性越好。

<4>泛霜：泛霜是指砖内可溶性盐类(如硫酸钠等)随着砖内水分蒸发，逐渐于砖的表面析出一层白霜。严重泛霜的出现不仅有损于建筑物的外观，而且对建筑结构的破坏较大。

<5>石灰爆裂：烧结砖的原料中夹有石灰质，经过焙烧，石灰质变为生石灰、生石灰吸水熟化为熟石灰，体积膨胀，使砖产生内应力，导致砖发生爆裂现象。

<6>质量等级：强度和抗风化性能合格的砖根据尺寸偏差、外观质量、泛霜和石灰爆裂分为优等品、一等品和合格品三个质量等级。

石材、砖、瓦和砌块

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瓦?烧结瓦：目前已被大量的新

型防水材料所代替。在我国传统

的坡屋顶建筑中，常用粘土烧结瓦作为屋面材料。

?琉璃瓦：材料昂贵，且自重

大，在一般建筑中不宜采取，重

点用于古文物建筑的维修，少数

纪念性建筑以及建造少量亭台楼

阁以增添园林景点等。

?混凝土瓦：耐久性好，力学

性能好于粘土瓦，但自重较大。

?石棉水泥瓦：以水泥和石棉

纤维为主要原料，经加水搅拌，

压滤成型、养护而制成的单张较

大的轻型屋面材料。具有防火、

防腐、耐热、耐寒、轻质等特点，

可用于覆盖简易工棚、仓库、临

时设施的屋面。

石材、砖、瓦和砌块

砌块

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?粉煤灰砌块：以粉煤灰、石灰、石膏和集料等

为原料，经加水搅拌、振动成型、蒸汽养护后而

制成的密实砌块。适用于一般建筑物的墙体，但

不宜用于受较大振动、高温、潮湿环境中的承重

墙。

?加气混凝土砌块：以钙质材料和硅质材料为

基本原料，经过磨细，并以铝粉为发气剂，经过

浇注、发气、切割、蒸压养护等工艺制成的一种

轻质、多孔的建筑墙体材料。适用于框架结构的

填充墙或非承重墙，亦可用作保温隔热材料，但

不得用于有腐蚀性介质、潮湿的环境中。

?混凝土砌块：以水泥为胶凝材料，砂、碎石或

卵石、炉渣、煤矸石等为骨料，经加水搅拌、振

动、成型、养护而制成的墙体材料。适用于民用

建筑及工业建筑的墙体。

砌块vs.砖

胶凝材料和砂浆

无机胶凝材料

气硬性胶凝材料：气硬性胶凝材料加入适量的

水，经过一定的物理化学变化以后，它只能在

空气中凝结硬化，产生一定强度。如石灰、石

膏、水玻璃、菱苦土均是此类材料。

水硬性胶凝材料：水硬性胶凝材料不仅能在空

气中硬化，而且能在水中硬化。水泥就是最常

用的一种水硬性胶凝材料。

有机胶凝材料（沥青）

沥青：复杂的高分子碳氢化合物及非金属(氧、

硫、氨等)衍生物的混合物。它呈黑褐色至黑

色，在常温下呈固体、半固体或液体状态。能

溶于二硫化碳多种有机溶液中。

砂浆是由无机胶凝材料、细集料、掺合料和水配制而成的材料。可以分为：砌筑砂浆，抹灰砂浆，装饰砂浆等。

常用水泥的主要技术性质要求

细度：指水泥颗粒的粗细程度。对水泥的性质影响很大。水泥颗粒越细、水化反应速度越快，凝结时间越短，体积安定性也越好。 凝结时间：分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是指水泥加水至水泥浆开始失去塑性所经历的时间。终凝时间是指水泥加水至水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所经历的时间。初凝时间不宜过短、终凝时间又不宜过长。

体积安定性：水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。

强度等级：硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级；其他五种水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。其中有代号R者为早强型水泥。

砌筑砂浆的主要性质

砌筑砂浆位于砌体材料的缝隙间，起传递荷载和增加砌体整体性的作用，因而必须具有一定的和易性和强度，同时必须具有能保证砌体材料与砂浆之间牢固粘结的粘结力。

<1>和易性：包含流动性和保水性两个方面。1)流动性：是指砂浆在自重或外力作用下流动的性能。砂浆越稀，流动性越好。反之，则流动性越差。2)保水性：是指砂浆能保持其内部水分不泌出，各组成材料不离析的性能。砂浆在施工过程中必须具有良好的保水性，避免水分过快流失，以保证胶结材料正常凝结硬化，形成密实均匀的砂浆层，提高砌体的质量。

<2>强度：砌筑砂浆在砌体中主要起传递荷载的作用，因此应具有一定的抗压强度。砌筑砂浆强度划分为M2.5、M5、M7.5、M10、M15和M20六个等级。

<3>粘结力：为保证砖石砌体粘结在一起，要求砂浆具有良好的粘结力。砂浆的强度等级越高，粘结力越大，整个砌体的强度、耐久性、抗震性越好。

砌筑砂浆主要用于建筑物、桥梁、涵洞、挡土墙等的砌体工程。

混凝土

混凝土：由胶凝材料、粗细集料、水按适当的比例配合，必要时掺入化学外加剂，经搅拌、成型、硬化而形成的复合材料。使用最多的是水泥混凝土，也叫普通混凝土。它是土木

工程中用量最大的结构材料。

类型：水泥混凝土、轻混凝土(体积密度不大于1950kg/m3)、沥青混凝土等

普通混凝土的组成材料

A.水泥水泥的合理选用包括两个方面：一是水泥品

种的选择，配制混凝土时、应根据工程的特点及所处

的环境以及各品种水泥的特性做出合理的选择。二是

水泥强度等级的选择，水泥强度等级一般为混凝土强

度的1.5-2.0倍为宜。

B.集料普通混凝土所用集料按粒径大小分为两种，

粒径大于5mm的称为粗集料(石)，有碎石和卵石两

种，粒径小于5mm的称为细集料(砂)，有河砂、海

砂和山砂三类。

C.混凝土用水凡能饮用的水和符合要求的地表水、

地下水都可用于拌制和养护混凝土。

D.外加剂混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺

入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于

水泥重量的5％(特殊情况除外)。常用外加剂如木质

素磺酸盐类、氯化钙、硫酸钠、柠檬黄、铝粉等。加

入这些外加剂后可以改善混凝土拌合物的流动性、混

凝土耐久性等，还可以调节混凝土的凝结时间。

混凝土的主要技术指标‐‐‐和易性

混凝土拌合物的和易性、混凝土的强度、混凝土的耐久性和易性是指拌合物在运输和施工过程中不发生

分层、离析、泌水的现象，凝结硬化后得到均

匀、密实的混凝土。和易性是一项综合指标，

它包括：

A.流动性：流动性是指混凝土拌合物在自重或

施工机械的作用下，能够产生流动并能均匀

地添满模板的各个角落的性能。

B.粘聚性：粘聚性是指混凝土拌合物在施工过

程中组成材料之间不出现分层、离析现象，

保持整体性的性能。

C.保水性：混凝土拌合物保持水分不宜析出的性能为保水性。

混凝土的主要技术指标‐‐‐强度

抗压强度：按标准方法制作的边长为150mm

的立方体试件，在标准养护条件下(温度20±3

摄氏度，相对湿度90％以上)，养护至28天龄期

，以标准方法测试、计算得到的抗压强度值称

为混凝土立方体抗压强度（f cu,k ）。简称为混

凝土抗压强度。混凝土抗压强度标准值是用标

准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度。抗拉强度：混凝土的抗拉强度很低，仅为混

凝土抗压强度的1/10左右。

强度等级：钢筋混凝土结构中用的混凝土为

C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、

C50、C55、C60、C65、C70、C80等13个等

级。强度等级表示中的“C”为混凝土强度符号

，“C”后面的数值即为混凝土立方体抗压强度

标准值。如C30表示混凝土立方体抗压强度标

准值为30MPa 。

混凝土立方体抗压强度试验试件混凝土的主要技术指标‐‐‐强度

混凝土轴心抗压强度（棱柱体抗压强度f c,k ）：按“试验方法”的规定，该强度采用150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体作为标准试件，故又称为棱柱体抗压强度。由于试件高度比立方体试块大得多，在其高度中央的混凝土不再受到上下压机钢板的约束，故该试验所得的混凝土抗压强度低于立方体抗压强度，符合轴心受压短柱的实际强度。

f c,k =(0.7-0.8)f cu,k ，在结构设计中，考虑到

混凝土构件强度与试件强度之间的差异，规

范对C50及以下的混凝土取f c,k =0.67 f cu,k ，

对C80取系数为0.72，中间按线性变化。对于C40-C80混凝土再考虑乘以脆性折减系数1.0~0.87。

混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系

混凝土的变形

混凝土变形有两类：

A.荷载作用下的受力变形，包括一次短期

加荷时的变形，多次重复加荷时的变形

和长期荷载作用下的变形。

B.体积变形，包括收缩，膨胀和温度变形。

混凝土在硬结过程中，体积会发生变化。当混凝土

在空气中硬结时，体积会收缩，而在水中硬结时，

体积会膨胀，一般来说，混凝土的收缩值比膨胀值

大得多，因此，混凝土的收缩对结构的影响比膨胀

大。

混凝土的徐变：

混凝土在长期荷载

作用下，即使应力

保持不变，应变也

会随时间继续增长

的现象。

混凝土的主要技术指标‐‐‐耐久性

混凝土在使用过程中抵抗各种不利因素，长期保持强度及完整性的能力为耐久性。

抗渗性：混凝土抵抗水、油等液体渗透的性

能。它直接影响着混凝土的抗冻性和抗侵蚀

性，对混凝土的耐久性起着重要作用。

抗冻性：指混凝土在规定条件下，经过多次

冻融循环作用而不破坏，强度也不显著降低

的性能。混凝土所能经过的冻融循环次数越

多，抗冻性越好。

抗侵蚀性：指混凝土抵抗水、酸、碱等物质

侵蚀的能力。

碳化：指混凝土内部的水泥石与空气中的

CO2发生反应，生成CaCO3的过程。混凝

土碳化后可以提高混凝土的抗压强度，但导

致钢筋锈蚀,使整个结构构件的抗拉和抗弯强

度降低。

砼的应用特点

优点：可模性、耐久性、耐火性、整体性都好，

易于就地取材，价格较低，强度比砖、石材都高，

能与钢筋粘结做成各种强度高的钢筋砼结构。

缺点：自重较大、施工复杂、工序多、工期长、

易产生裂缝。

钢筋混凝土

钢筋混凝土是在混凝土中配置钢筋形成的复合建筑材料，既可以充分利用混凝土的抗压强度，又可以发挥混凝土对钢筋的保护作用，充分利用钢筋的抗拉、抗弯强度，因此钢筋混凝土结构广泛地被应用于建筑工程、桥梁工程等土木工程中。

钢筋和混凝土的粘

结强度通常可用拔

出试验确定,按下式

计算：

钢筋混凝土的优点

砼抗拉强度低，与钢筋粘结组成钢筋砼结构。A.合理发挥材料的性能混凝土只有很高

的抗压强度，抗拉强度却很低，而钢筋是一种抗拉强度很高的结构材料，在构件的受压部分用混凝土，在构件的受拉部分用钢筋，大大提高了构件的承载力，充分发挥了材料的性能。

B.耐久性好在钢筋混凝土结构中，混凝

土的强度随着时间的增加而增长，并且钢筋受到混凝土的保护而不易锈蚀。C.耐火性好混凝土包裹在钢筋之外，起

着保护钢筋的作用。避免钢材因达到软化温度而造成结构整体破坏。

D.整体性好钢筋混凝土结构特别是现浇

的钢筋混凝土结构整体性好。

E.灵活性大可以根据构件的受力情况，

合理配置钢筋和确定混凝土等级，达到经济合理。

预应力钢筋混凝土

普通钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，为克服这一缺点，充分利用高强度材料，可以设法在结构构件受外荷载作用前，预先对由外荷载引起的混凝土受拉区施加压力，以此产生的预压应力来减小或抵消外荷载所引起的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚至处于受压状态。这种在构件受荷载以前预先对混凝土受拉区施加压应力的结构称为“预应力混凝土结构”。对于裂缝控制严格、密闭性或耐久性要求高、变形要求严格的结构物，宜采用预应力结构。

先张法vs. 后张法

(a) 张拉钢筋；

(b) 支模并浇捣

混凝土；

(c) 放松并截断

预应力钢筋(a) 制作混凝土构件；

(b) 张拉钢筋；

(c) 张拉端锚固并对孔道灌浆

钢材

在土木工程中钢材是广泛应用的一种

材料，包括型钢、钢板、钢管、钢丝

等。它具有强度高，能承受冲击和振

动荷载，易于加工和装配等优点。

在建筑钢结构工程，规范推荐的普通

碳素结构钢是Q235，低合金高强度

结构钢是Q345、Q390和Q420。

钢材在单向均匀受拉时的应力‐应变关系

对于有明显屈服点的钢筋试件，在试验机上进行拉伸试验得出典型应力－应变曲线，取其屈服强度作为钢筋强度的限值－强度指标。无明显屈服点的钢筋试件在试验机上进行拉伸试验得出典型的应力－应变曲线。实际设计中通常取相应于残余应变ε=0.2%时的应力σ0.2作为名义屈服点，即条件屈服强度。

硬钢的应力-应变曲线

钢结构用钢的几项重要性能指标

强度和变形指标

屈强比大的钢材，可靠性较低，

但利用率高。屈强比小的钢材，

安全性高，不能充分利用。

钢结构用钢的几项重要性能指标

塑性性能指标

钢材的塑性性能用伸长率δ和断面收缩率ψ衡量。

塑性？

钢结构用钢的几项重要性能指标

物理性能指标

韧性

钢材在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力，

它是钢材强度和塑性的综合性能，是判断钢材是

否出现脆性破坏最主要的指标。韧性指标一般由

）。

冲击试验获得，称为冲击韧性指标（A

kv

钢结构用钢的几项重要性能指标

冲击试验

冲击试验一般采用带缺口的试件，尺寸为

10mm ×10mm ×55mm 。在一种专门的冲击试验机上进行。当摆锤在一定高度落下试件被冲断后，摆锤所做的冲击功与试件缺口处净截面面积之比为冲击韧性，单位为J （焦耳）。

冲击试件取样

横向试样优于纵向试样？

我国钢材标准中将试验分为四档，即+20℃时的A kv ，

0℃时的A kv ，-20℃时的A kv ，

-40℃时的A kv 。钢结构用钢的几项重要性能指标

钢材的冷弯性能

冷弯性能是判别钢材塑性变形能力及冶金质量的综合指标。冷弯试验实验前实验后

冷弯试验是鉴定钢材质量（主要是塑性和可焊性）的一种

良好方法，常作为静力拉伸试验和冲击试验的补充试验。试验时按照规定的弯心直径在试验机上用冲头缓慢加压，使试件弯成180度，如果试件外面、里面和侧面均不出现裂纹或分层，即为合格。

钢结构用钢的几项重要性能指标

钢材的可焊性

焊缝及其附近金属的焊接安全可靠，不发生或者少

发生焊接裂缝，其塑性和力学性能都不低于母材。

低碳钢

低合金钢

当含碳量控制在0.12%-0.20%，含锰量小于0.7%，含硅量小于0.4%，含硫量和含磷量小于0.045% 时，具有较好的可焊性。

用碳当量C E 衡量

当钢材的碳当量小于0.38%时

（e.g. Q345钢）其可焊性好。

钢结构用钢的几项重要性能指标

钢材的冷加工性能

钢筋在常温下的加工称为冷加工，常用冷拉、

冷拔等方法。其目的就是使钢筋的内部组织

结构发生变化，从而提高钢筋的强度，达到

节约钢筋的目的。

冷拉是把钢筋张拉到应力超过屈服点的某一

应力值，然后放松钢筋，经时效硬化后再张

拉钢筋时，则应力－应变曲线将发生变化。

冷拔是在常温下将钢筋（热轧HPB235）用

强力拔过比它直径小的硬质合金拔丝模，拔

成比原来直径小的钢丝。

钢材在单轴反复应力作用下的工作性能

重复或反复加载时钢材的应力-应变曲线钢材在单轴反复应

力作用下的工作特

性，可用应力-应变

试验曲线表示。

影响钢材性能的主要因素

钢结构用材的种类和规格

钢板 厚钢板(厚度4.5～60mm ，宽度

700～3000mm) ，热轧成型。主要

用作梁、柱、实腹式框架等构件的

腹板和翼缘，以及桁架中的节点板。 薄钢板(厚度为0.35～4mm ，宽度

500～1800mm)，冷轧成型。主要用

于制造冷弯薄壁型钢。

扁钢(厚度为4～60mm ，宽度12～

200mm)。主要用于组合梁的翼缘板、各种构件的连接板、桁架节点板和

零件等。

钢板扁钢表示方法：宽度×厚度×长度钢管

热轧无缝钢管和焊接钢管无缝钢管焊接钢管

表示方法：Φ外径D ×壁厚t

单位：mm

钢结构用材的种类和规格

，有普通工字钢和轻用号数表示，号数即为其截面钢结构用材的种类和规格

，有普通槽钢和轻型

截面高度的厘米数编号剖分T 型钢

由对应的H 型钢沿腹板剖分而成；对应于

宽翼缘、中翼缘、窄翼缘，其代号分别

为TW 、TM 和TN 。

H 型钢和剖分T 型钢的规格标记均采用截

面高度H ×截面宽度B ×腹板厚度t 1×翼

缘厚度t 2表示。单位：mm

H 型钢分为：

宽翼缘H 型钢：代号H型钢vs. 工字钢？

钢结构用材的种类和规格

，用薄钢板(一般采用

Q235或Q345钢)，经模

常用截面形式

，带有防锈涂层的彩色房屋与结构材料

常用材料综合评价

钢材应用是发展方向

木材应用要限制 混凝土广泛应用 砌体普遍建造中小型房屋 组合结构将得到很快发展

自己总结材料结构设计经验

结构设计经验FOR YAN Li(20150120) 一、上部结构布置、PKPM建模、工作流程注意事项 1、小于等于C25混凝土时，保护层厚度+5mm【规范】 2、扭转位移比小于1.2，不用点双向地震 3、抗震缝相关规范：《抗规》6.1.4 4、有效质量系数<90%，说明结构存在局部振动较多，较为松散，常为有较多不与楼板相连的构件的情况。 5、外边柱、墙的外边线到轴线距离沿结构全高一致。 6、双连梁：利用窗台增设连梁。例如原200X600连梁超筋，改为双200X450连梁，建模时按400X450输入 正常连梁，计算结果均分到两根连梁上。 7、15m范围内不应出现非拉通榀框架【省规】 8、初次建模从CAD导入轴网至PKPM时，退出“AUTOCAD向建筑模型转化”菜单时不点“清理无用的节点”， 否则刚导入的轴网、节点又被清除了。 9、现阶段6mm一级钢（270Mpa）供应不足，故不宜采用。 10、PMCAD建模时别忘了点“自动计算现浇楼板自重”！ 11、强制刚性假定 高层结构计算位移保留弹性板面外刚度 偶然偏心 双向地震【高规4.3.2】 偶然偏心（只看位移比） 高层结构计算配筋 双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 强制刚性假定 多层结构计算位移 保留弹性板面外刚度 多层结构计算配筋：双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 12、调模型技巧： ·对于柱、墙较密的区域，柱、墙截面做小，反之做大。 ·受荷较大且靠边的区域柱、墙截面做大。 ·地梁层尽量低矮以作为崁固端。 ·扭转出现在第二周期：两个主轴方向刚度相差较大。 ·扭转出现在第一周期：结构周边刚度弱于中间刚度。 ·刚重比不足时，可调整地基土M值，实在不行就要考虑P-Δ效应。 13、楼板局部开大洞造成的明显薄弱部位应定义为弹性板；开洞较多或较复杂时应定义整层弹性板；多塔

玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之三

玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之（三） [概述]： 本系列教程详细讲解了在玩具产品结构设计过程中使用的各种常用结构的实现方法和尺寸规格。对于有至于从事玩具设计的新手还是老手们都有很高的参考和指导作用。 关键词：玩具设计,结构设计 本系列教程的内容将包括如下 1.选择材料的考虑因素 2.壁厚（料厚）设定原则 3.加强筋的处理方法 4.出模角大小确定 5.司柱尺寸设定方法 6.司柱套（司筒）尺寸设定方法 7.常见扣位设计及尺寸 8.超音波焊接技术 9.电池箱设计方法 10.滑轮设计方法 11.喇叭的基本装配方法 12.止口的使用及尺寸 13.齿轮的设计指引 14.齿轮箱的基本设计 15.离合器设计规范 11.0 喇叭的基本装配方法 (speaker) 11.1. 喇叭筒 因为声音广散问题，所以必须要有一个喇叭筒来围着喇叭的四周，以便声波在成品内发生共鸣，扩大音量。 11.2. 定位骨 在喇叭的上下，必须要有一些定位骨作装配用途。

Fig. 11.0.1 喇叭筒与定位骨 11.3. 喇叭坑 如成品的喇叭坑是外露的时候，必须做一些擦穿坑作遮丑用，以及防止喇叭被一些小而尖的物品破坏。 11.4 喇叭孔 如成品的喇叭不是外露的时候，可以在壳身上做一些喇叭孔代替喇叭坑。

Fig. 11.0.3 喇叭孔 11.5 H形坑位 此为另一种喇叭的装配方法，利用胶料本身的弹性，把喇叭压在壳身上。

12.0 止口 12.1 真止口 用途: 生产装配时作较对之用，而且可作涂胶水之用。 12.2 假止口 用途: 在外形上可作遮丑之用。

12.3 半假止口. 用途: 如平均料厚有2.0mm或以上时，因为凹槽太深的关系，所以需要在纸口的位置加多一层料，保持成品外形的美观。 12.4 双止口 用途: 多用于一些需要有防水功能的成品上。而且，会以超音波焊接法作装配，加强较对效用。

新框架结构常用填充墙厚度及材料选用

框架结构常用填充墙厚度及材料选用 1、外墙 ⑴可选材料及厚度 1 灰砂砖：180厚； 2 页岩实心砖：180、140厚； 3 粘土（页岩）空心砖：180厚； 4 陶粒混凝土实心砌块：190（空心或实心）、140厚（实心）； 5 蒸压加气混凝土砌块：200或180厚。 ⑵窗式空调开洞处理 2、分户墙可选材料及厚度 1 灰砂砖：180厚； 2 页岩实心砖：180、140厚； 3 粘土（页岩）空心砖：180、厚； 4 陶粒混凝土实心砌块：190（空心或实心）、140厚（实心）； 5 蒸压加气混凝土砌块：200、180厚。 3、厨厕隔墙 ⑴可选材料及厚度 1 灰砂砖：120厚； 2 页岩实心砖：120厚； 3 粘土（页岩）空心砖：120厚； 4 陶粒混凝土实心砌块：140（空心或实心）、90（实心）或75厚（实心）； 5 蒸压加气混凝土砌块：120、100厚。

⑵防水处理措施 1 分层抹灰； 2 最下面三皮砖采用灰砂砖砌筑； 3 混凝土反基； 有水房间墙体先用C20防水砼做与墙同厚、高200 mm的基础，同时楼面及周围墙体300 mm高以下应做一防水涂层，墙体应用防水砂浆抹灰。 4 采用空心砌块时最下面一皮砖的盲孔用细石混凝土填实 4、普通内墙可选材料及厚度 1 灰砂砖：120厚； 2 页岩实心砖：120厚； 3 粘土（页岩）空心砖：120厚； 4 陶粒混凝土实心砌块：140（空心或实心）、90（实心）或75厚（实心）； 5 蒸压加气混凝土砌块：120厚。 5、女儿墙 女儿墙不宜采用空心砌块，并应加设钢筋砼构造柱及压顶。 6、地下室隔墙，露天围护墙体可选材料及厚度 1 灰砂砖：120、180厚； 2 页岩实心砖：120、180厚。

玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之二

玩具结构设计常见结构设计方法系列教程之（二） [概述]： 本系列教程详细讲解了在玩具产品结构设计过程中使用的各种常用结构的实现方法和尺寸规格。对于有至于从事玩具设计的新手还是老手们都有很高的参考和指导作用。 本系列教程的内容将包括如下 1.选择材料的考虑因素 2.壁厚（料厚）设定原则 3.加强筋的处理方法 4.出模角大小确定 5.司柱尺寸设定方法 6.司柱套（司筒）尺寸设定方法 7.常见扣位设计及尺寸 8.超音波焊接技术 9.电池箱设计方法 10.滑轮设计方法 11.喇叭的基本装配方法 12.止口的使用及尺寸 13.齿轮的设计指引 14.齿轮箱的基本设计 15.离合器设计规范 6.0 支柱套 (Boss holder) 1. 如成品是以支柱收紧螺丝的时侯，在成品的上壳身必须要有支柱套来作定位之用。 2. 跟据一般的安全规格标准，螺丝头必须收藏于不能触摸的位置，所以高度必须有2.5mm 或以上 3. 以及，因为加上支柱套后会有Shape edge的关系，所以在每一个支柱套上壳收螺丝的地方，必须加上R1.0或以上的round fillet。

4. 为方便生产装配时的导入，所以在每一个支柱套的底部都可以不多不少的加上Chamfer 作导入之用。 5. 而且因为定位的关系，在支柱套底部必须要有至少1mm的深度来收藏支柱。 7.0 扣位 1. 扣位提供了一种不但方便快捷而且经济的产品装配方法，因为扣位的组合部份在生产成品的时候同时成型，装配时无须配合其它如螺丝、介子等紧锁配件，只要需组合的两边扣位互相配合扣上即可. 2. 扣位的设计虽可有多种几何形状，但其操作原理大致相同: 当两件零件扣上时，其中一件零件的勾形伸出部份被相接零件的凸缘部份推开，直至凸缘部份完结为止; 及后，借着塑料的弹性，勾形伸出部份实时复位，其后面的凹槽亦即被相接零件凸缘部份嵌入，此倒扣位置立时形成互相扣着的状态。 3. 如以功能来区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。永久型扣位的设计方便装上但不容易拆下，可拆卸型扣位的设计则装上、拆下均十分方便。其原理是可拆卸扣位的勾形伸出部份附有适当的导入角及导出角方便扣上及分离的动作，导入角及导出角的大少直

结构设计初学者必备

技术统一措施 一．荷载： 1．隔墙容重12KN/M3。内隔墙双面抹灰：12*h+0.8KN/M2 内隔墙单面贴砖：12*h+1.0KN/M2 内隔墙双面贴砖：12*h+1.2KN/M2 外墙保温按岩棉计算外墙双面抹灰：12*h+1.4KN/M2 外墙单面贴砖：12*h+1.6KN/M2 外墙双面贴砖：12*h+1.8KN/M2 外墙挂石材：12*h+2.3KN/M2 外墙保温按苯板计算外墙双面抹灰：12*h+1.2KN/M2 外墙单面贴砖：12*h+1.4KN/M2 外墙双面贴砖：12*h+1.6KN/M2 外墙挂石材：12*h+2.1KN/M2 注：1.计算墙线荷载时应扣除梁高，（特别注意砖墙上无梁时墙高度只扣除板厚）；h为墙厚 2.当墙外包梁或层高处梁有建筑造型时，输入荷载时要考虑这部分重量。 3.当外墙上开较小的窗洞或开门洞时，线荷载按满墙考虑，不折减；当 外墙上开较大的窗洞时（开洞面积占墙面积的0.3以上），线荷载考虑 0.8的折减系数；当两个剪力墙之间距离等于窗洞口时，线荷载=窗下 填充墙线荷载+窗线荷载（窗荷载取 1.0KN/M2）；落地幕面荷载 1.5 KN/M2。 4.与土接触的±0.000以下的墙体容重按20 KN/M3计算。 2．板荷载： （地热）一般楼板附加恒荷：2.0KN/M2活荷载按荷载规范取值 （散热器）一般楼板附加恒荷：1.5KN/M2 （地热）卫生间楼板附加恒荷：3.0KN/M2活荷：4.0KN/M2（设浴缸，坐便） （散热器）卫生间楼板附加恒荷：2.5KN/M2 活荷：8.0KN/M2（有分隔的蹲便公共卫生间）一般楼梯间恒荷：8.0 KN/M2活荷：3.5KN/M2 跨度（4m）较大楼梯恒荷：9.0 KN/M2活荷：3.5KN/M2（地热）公共走廊楼板附加恒荷：2.0KN/M2活荷载按荷载规范取值 （散热器）公共走廊楼板附加恒荷：1.5KN/M2 （地热）阳台楼板附加恒荷：2.0KN/M2活荷：2.5KN/M2 （散热器）阳台楼板附加恒荷：1.5KN/M2 （地热）电梯间楼板附加恒荷：2.0KN/M2电梯机房活荷：7.0KN/M2 （散热器）电梯间楼板附加恒荷：1.5KN/M2 不上人屋面附加恒荷：4.0KN/M2活荷：0.5KN/M2 上人屋面附加恒荷：4.5KN/M2活荷：2.0KN/M2 坡屋面附加恒荷：5.1KN/M2活荷：0.5KN/M2（按30o角，120mm 板厚折算）电梯吊钩恒荷集中力：50KN

《玩具机构设计与制作课程学习指南》

《玩具机构设计与制作课程学习指南》 一、课程学习目标 玩具机构设计与制作课程重点是培养学生设计玩具动作，并在玩具生产制造过程中解决玩具机构方面具体问题的能力。通过本课程的学习，使学生掌握常用一般动作的玩具机构和一些特殊动作机构的原理、使用特点和制作方法，能够根据动作要求设计出合理的玩具机构，也能够创新设计出新颖的玩具动作及实现该动作的机构。 通过本课程的学习，学生应达到以下能力： 1．专业能力 （1）具备常用一及特殊般玩具机构的设计、计算、选用和制作能力； （2）能够用机械方法实现简单及较复杂的玩具动作； （3）能够熟练使用计算机软件表达自己的设计意图（平面、立体、文字）。 2．方法能力 （1）具备自主学习、更新知识的能力； （2）能够通过各种媒体资源查找所需信息； （3）能够制定合理的工作计划并组织实施； 3．社会能力 （1）能够准确的理解客户的设计要求，并用图样、文字、语言等清楚的表达设计意图； （2）具有严谨认真的工作作风，吃苦耐劳的工作态度； （3）具有较强的团队合作意识及良好的心理素质。 二、课程学习内容 本课程按照文件类型共划分为6个学习情境，具体说明见下表：

三、教学资源 教学资源主要包括参考书、课程网站、专业网站、专业杂志等。 1.玩具专业网络资源：http://61.144.43.233/wjjx/ 2.玩具专业教学资源库：http://61.144.4 3.233/wjjx/zyk/index.asp 3.玩具机构http://121.33.253.215/solver/classView.do?classKey=21692 4.玩具设计论坛：https://www.sodocs.net/doc/304724773.html,/ 四、学习方法指导 本课程是理论与实践相结合的课程，将采用小组教学法进行课堂教学。每个情境老师会发放相关学习单（如任务单、作业单、引导文等），同学们根据提示进行主动学习。大家除了按照课堂要求进行听课和讨论之外，还要在网络上查找资料，到市场去调研，部分内容将采用自学的方式（可参看精品课程的录像资料）进行。要按照老师提示提前预习，有问题可以在精品课程网站的“教师答疑室”留言，老师将会及时解答相关问题。在实操环节，大家要注意操作安全，规范使用相关设备。 五、考核方案 按照要求，每个情境最终提供相应的学习成果， 实操成绩以小组成绩记录，理论考试以个人成绩记录。理论考试学期末进行。

玩具设计师玩具设计师／一级理论知识复习大纲

国家职业资格鉴定 玩具设计师（玩具设计师／一级）理论知识复习大纲 （塑胶玩具类·洪恩教育） 1、玩具设计师的职业守则 （1）遵纪守法，爱岗敬业。 （2）诚信为准，法规为准。 （3）绿色理念，精心设计。 （4）科技领先，锐意进取。 2、玩具产品的涂料选择原则 （1）被涂表面的材质 对与金属玩具、塑料玩具、木制玩具，应分别考虑涂料与这些材质是否相容，是否有良好的附着力。 （2）涂装效果 包括光泽、硬度、颜色等。要色彩鲜艳、光泽好、耐磨。 （3）价格 （4）符合玩具安全标准 （5）环境保护要求

尽量选用水性涂料和粉末涂料 3、冷、暖色相包括哪些？ 冷色暖色是人们通过对色彩的视觉感受产生的冷或暖的心理和生理反应的感觉变化。 暖色相是红、橙、黄橙； 冷色相是绿蓝、蓝绿、蓝。 蓝紫、紫、红紫及黄、黄绿、绿等为中性色。 同一色相中加入白色会因提高明度而使色彩变冷。 加入黑色后会降低明度使色彩变暖。 4、来图设计的塑胶玩具包括哪几部分 （1）确定来图设计产品的功能、安全可靠性和可装饰性； 来图设计的塑胶玩具，其外观分析要从这几个方面考虑。根据产品的工作原理和功能实现的机构，来检查外观是否符合要求。 （2）来图设计产品的材料分析； 材料一般由三部分组成，塑胶件、五金件和电子件。 （3）来图设计产品的颜色分析；

颜色分析要满足使用要求，同时考虑消费者审美、爱好和心理等方面的要求。 （4）来图设计产品的表面处理方法； 表面处理都会有明确的要求。 5、热塑性塑料定义 热塑性塑料，是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的一类塑料。这类塑料在加工时不发生化学变化，具有可溶、可熔的特点，有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺类、聚碳酸脂、聚甲醛等多种。 6、不同国家用色习惯 世界各国、各民族、各地区的生活习惯、宗教信仰不同，使人们对色彩的喜好程度和使用习惯不同。 红色：象征火，热情、喜庆、幸福，同时象征危险。中国、新加坡、日本等国家喜欢红色，表示喜庆、吉祥；英国认为红色不吉祥。 黄色：象征日光，太阳、帝王的颜色，中国等信仰佛教的国家，黄色是受人尊敬而神圣的，但在埃及，黄色则表示不幸，基督教国家认为黄色为最下等颜色。 绿色：大自然草木颜色，自然、生命、生长、和平。西方意味着嫉妒、恶魔。 蓝色为幸福色，意味希望，西方表示名门血统，身份高贵。 紫色为高贵庄重的颜色，是身份最高的等级服装色。

幼儿园玩具设计与制作

《幼儿园玩具设计与制作》 一、幼儿园玩具设计的基本要求： 幼儿园玩具是供幼儿学习和操作的主要工具，它不仅可以为幼儿提供学习的机会，而且还可以给幼儿带来快乐。幼儿园玩具的设计要遵循以下几点要求： （一）玩具的设计应具有教育性。 （二）玩具要符合安全卫生的要求，色彩鲜艳、无毒，便于洗晒。（三）玩具的设计要适宜因幼儿身心发展特点，不同年龄、不同发展水平的儿童的需要不同，教育任务也不同，应为他们提供开展各种活动和游戏的玩具。 （四）玩具应符合经济原则。玩具应结实、经久耐玩，不易损坏，色彩不易脱落。 （五）玩具的形象和色彩要符合艺术的要求。色彩鲜艳，形象逼真，能够激发幼儿的快乐和喜爱的感情，培养美感。 二、幼儿园玩具的功能、分类和配置： （一）玩具的功能： 玩具不仅是传承文化的工具，也是幼儿进行学习和游戏的工具。所以说它是幼儿学习的“课本”、操作的“工具”。它能促进幼儿身心健康的发展，是幼儿教育的有效教育工具。 玩具可以给幼儿提供动手操作、直接观察和体验的机会和条件。玩具是一种开放式的“课本”，它为学习者留下了较大的自主建构和想象的空间。因此，幼儿可以通过操作玩具和游戏材料来获得所需的经验，并促进其身心的发展。玩具是幼儿表现和表达他们情绪情感、想象和释放焦虑的适宜的工具或手段。通过幼儿如何操作玩具来分析幼儿内心的冲突与所面临的问题与困难。 （二）玩具的分类： 1、以玩具所模拟的对象和玩具的功能可分为： ⑴表征性玩具：又称形象玩具，是以社会和自然环境中的真实事物为模拟对象，其性状类似于真实的物体。这类玩具又可分为模拟实物的玩具（以人类社会生活用品和工具为模拟对象的玩

具）和拟人化玩具（以人和动物为模拟对象的玩具）。 ⑵教育性玩具：又称智力玩具。它可以帮助幼儿学习某种特殊的概念或技能，并侧重于促进幼儿智力的发展，如镶嵌板、拼板、魔方、棋类玩具、纸牌、分类、序列、推理、数字与计算等等。 ⑶建构性玩具：又称结构造型玩具。它是可以让幼儿自己进行建构活动的材料，如积木、积塑、沙水、橡皮泥等，其玩具的材料既有人造的，也有天然的。 ⑷运动性玩具：主要是指在体育活动中所使用的各种设备、器械、材料等。按形体大小可分为大型体育活动设备（如荡船、滑梯、攀爬设备、大型转椅等）、中型体育玩具（如秋千、木马、平衡木、滑板、脚登三轮车等）、小型体育玩具（如皮球、跳绳、毽子、沙包等小型器械）等。 ⑸娱乐性玩具：包括音乐玩具和模拟动物和人的滑稽造型和动作的玩具。音乐玩具是指能够发出乐音的玩具。如各种模拟乐器（小铃铛、小钢琴、铃鼓、木琴、木梆、小喇叭、锣、沙锤、小鼓等）及各种能够发出乐曲声或歌曲声的娃娃、动物等。 2、以活动目的为依据的分类： ⑴动作技能型玩具：这种玩具主要帮助幼儿学会操作和使用各种实际生活用品及工具，练习各种动作和技能，使其基本动作协调发展。 ⑵智力技能型玩具：这种玩具主要帮助幼儿形成智力活动的基本方法，如比较、排序、分类等，有助于促进幼儿智力的发展。 ⑶创造性玩具：这种玩具主要帮助幼儿展开想象，创造性地反映自己的生活经验。 3、以结构性程度为依据的分类：根据玩具或游戏材料的游戏功能的结构化程度，我们还可以把玩具分为专门化玩具和非专门化玩具，也称高结构性玩具和低结构性玩具。 ⑴专门化玩具主要指表征性玩具、教育性玩具、运动性玩具等。这些玩具的功能不仅确定，而且玩具本身也包含着一定的玩法或游戏的规则，属于结构性程度较高的玩具。

结构设计常用数据表格

建筑结构安全等级 2 纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度（mm） 不同根数钢筋计算截面面积（mm2）

板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表（mm2） 每米箍筋实配面积 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率（%） 框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率（%）

框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率（%） 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν（ρν=λνf/f）

受弯构件挠度限值 注：1 表中lo为构件的计算跨度； 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 3 如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生的反拱值； 4 计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。

注： 1 表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件；当采用其他类别的钢丝或钢筋时，其裂缝控制要求可按专门标准确定； 2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值； 3 在一类环境下，对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm；对钢筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm； 4 在一类环境下，对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板，应按二级裂缝控制等级进行验算；在一类和二类环境下，对需作疲劳验算的须应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级进行验算； 5 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算；预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求； 6 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 7 对于处于四、五类环境下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 8 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数

玩具设计师职业标准资料

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一、职业概况 1.1 职业名称 职业名称：玩具设计师 1.2职业定义 玩具设计师是主要从事儿童玩具和成人玩具的设计、制作等创意活动的人员。通过造型、色彩、功能、声光电和新材料的综合运用，提升玩具对少年儿童的感染力和体现一定的教育、休闲娱乐功能。 1.3 职业等级 本职业共设三个等级，分别为：玩具设计师（四级）（国家职业资格四级）、玩具设计师（三级） （国家职业资格三级）、玩具设计师（二级）（国家职业资格二级）。 1.4 职业环境条件 工作地点——室内， 温度变化——常温， 正常空气湿度。 1.5 职业能力特征 具有较好的造型能力和色彩感悟能力，能够运用相关计算机软件进行设计； 具备在玩具产品设计过程中创意、造型、材料、加工工艺等方面的技术知识和较强的设计制作能力。 1.6 基本文化程度 从事本专业应具备相当高中毕业（或同等学历），具有一定的计算机操作能力，具有较好的美术基础。 1.7 鉴定要求 1.7.1 适用对象 从事或准备从事本职业的人员 1.7.2 申报条件 试运行期间参照试运行鉴定申报条件。 1.7.3 鉴定方式 根据本职业的特点，根据级别不同采用不同的鉴定方式，较低级别采用非一体化鉴定方式，以综合知识理论和实务操作能力结合进行鉴定，较高级别采用一体化为主的鉴定方式，将理论知识考试融合在操作技能的考核中，分模块进行鉴定。实行百分制，每个模块鉴定成绩皆达60分以上者为合格。

1.7.4 鉴定场地设备 场地要求：标准电脑教室 设备要求：计算机系统硬件最低配置要求： ·具有IntelP4及以上或相当水平处理器的兼容电脑 ·扫描仪和A3幅面打印机 ·自由造型系统free form concept操作器 计算机系统软件最低配置要求： ·操作系统Windows XP专业版 ·图形处理软件Photoshop8..0或以上版本 ·三维设计软件3DSMAX7.0或以上版本 ·自由造型系统free form软件 二、工作要求 2.1“职业功能”、“工作内容”一览表 职业功能 工作内容 四级三级二级 一、创作准备（一）儿童卡通画（一）卡通造型设计（一）高级卡通画（二）布绒玩具面料准备（二）手绘快速效果图（二）高级手绘效果图（三）布绒玩具辅料准备 二、玩具创意设计（一）布绒玩具造型设计（一）玩具造型设计（一）时尚玩具设计（二）布绒玩具色彩设计（二）玩具色彩设计（二）成人玩具设计 三、创意表达（一）平面设计软件操作 （一）自由造型系统free form 建模 （一）自由造型系统free form高级创作 （二）电脑卡通绘画（二）3DS MAX设计效果图（二）电脑设计综合效果图 四、玩具的功能模块设计（一）机械功能模块设计（一）电路 （二）机械的基本结构（二）磁路和变压器（三）机械的传动（三）半导体 （四）齿轮系（四）集成运算放大器（五）机械的零部件与调整（五）逻辑电路 （六）触发器、时序逻辑电 路及其它集成器件 五、玩具模型制作与加工（一）布绒玩具裁剪（一）玩具模型设计制作概述（一）玩具成型工艺概述（二）布绒玩具制作 （二）各类玩具模型制作的设 计程序 （二）金属玩具加工工艺

产品结构设计经验

塑胶产品结构设计注意事项 目录 第一章塑胶结构设计规范 1、材料及厚度 1.1、材料选择 1.2、壳体厚度 1.3、零件厚度设计实例 2、脱模斜度 2.1、脱模斜度要点 3、加强筋 3.1、加强筋与壁厚的关系 3.2、加强筋设计实例 4、柱和孔的问题 4.1、柱子的问题 4.2、孔的问题 4.3、“减胶”的问题 5、螺丝柱的设计 6、止口的设计 6.1、止口的作用 6.2、壳体止口的设计需要注意的事项 6.3、面壳与底壳断差的要求 7、卡扣的设计 7.1、卡扣设计的关键点 7.2、常见卡扣设计 7.3、

第一章塑胶结构设计规范 1、材料及厚度 1.1、材料的选取 a. ABS：高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受冲 击，不承受可靠性测试中结构耐久性的部件），如内部支撑架（键板支 架、LCD支架）等。还有就是普遍用在电镀的部件上（如按钮、侧键、 导航键、电镀装饰件等）。目前常用奇美PA-757、PA-777D等。 b. PC+ABS：流动性好，强度不错，价格适中。适用于作高刚性、高冲击 韧性的制件，如框架、壳体等。常用材料代号：拜尔T85、T65。 c. PC：高强度，价格贵，流动性不好。适用于对强度要求较高的外壳、 按键、传动机架、镜片等。常用材料代号如：帝人L1250Y、PC2405、 PC2605。 d. POM具有高的刚度和硬度、极佳的耐疲劳性和耐磨性、较小的蠕变性和吸 水性、较好的尺寸稳定性和化学稳定性、良好的绝缘性等。常用于滑轮、 传动齿轮、蜗轮、蜗杆、传动机构件等，常用材料代号如：M90-44。 e. PA坚韧、吸水、但当水份完全挥发后会变得脆弱。常用于齿轮、滑轮等。 受冲击力较大的关键齿轮，需添加填充物。材料代号如：CM3003G-30。 f. PMMA有极好的透光性，在光的加速老化240小时后仍可透过92%的太阳 光，室外十年仍有89%，紫外线达78.5% 。机械强度较高，有一定的耐

玩具汽车的传动小设计课件资料

玩具汽车的传动小设计 摘要：在20世纪开始，随着以玩具促进孩子成长的思潮的兴起，具有启蒙或是开发儿童智力的玩具开始成为玩具市场的主流产 品。与此同时，人们开始将新的动力—电，应用于玩具汽车中。因此 玩具汽车成了最精致的玩具之一，它不仅在儿童中流行，同时也深受 许多成年人的喜爱。这些玩具汽车不仅可以对汽车外形进行改造甚至 可以根据需要对玩具汽车内部结构进行少量的改造而达到预期目 的。 关键词：玩具汽车；传动设计；减速器 1、社会背景 今市面上的遥控玩具汽车的驱动形式大致可分为四轮驱动和二 轮驱动。因此四轮驱动的遥控玩具汽车结构相对于二轮驱动而言更为 复杂，并且其转向机构的设计也十分复杂，设计难度也十分大。 虽然在现实生活中许多轿车都是运用前轮驱动的结构，但是对于 玩具汽车而言，由于设计成本和设计结构及其批量生产要求，所以目 前大多数中低端档次的遥控玩具汽车都使用的是后轮驱动结构。因为 采用后轮驱动的方式可以将转向与动力驱动结构分开设计，及前轮进 行转向后轮进行驱动。因此相对前轮驱动而言汽车内部结构就相对容 易的多了，并且所需要的零件也将减少从而可以节省设计成本和生产 成本。又因为玩具汽车与实际生活中的汽车并不完全相同，在实际操 作时玩具汽车并不需要考虑汽车内部设计和空间的容纳量大小，因此 大多遥控玩具车都采用后轮驱动的设计机构。

2、设计思想 2、1驱动方式的选择 由于个人自身能力有限，所以无法自行设计出像欧美那些所谓的高端玩具汽车，因此本次设计根据自身的实际水平决定使用二轮驱动中的后轮驱动方式来驱动遥控玩具汽车，并且驱动力将通过二级齿轮减速器来传递。 2、2动力源的分析与选择 由于设计的玩具汽车体积较小，且主要适用对象是儿童，所以动力机构必须小巧轻便，且所需的动力能源也必须容易得到。因此动力机构选小型的M型电动机。 在遥控玩具汽车上所用的各种传动电动机中，直流电动机的效率比较来说相对较低，但它使用很方便，几节电池就可以搞定；考虑到设计的玩具车产品生产对象是大规模批量生产，必须结构简单，制造容易，且成本低廉，所以只能通过更换电池来达到其供电要求，因而选择使用直流电动机 随着现代科学的高速发展，电池种类繁多，各有优点。常见的有干电池、燃料电池、锂电池、太阳能电池等。在考虑到现实生活的实用性和性价比，干电池和锂电池就自然成了理想的动力源。而再考虑到电池的耐用性，持久性，可多次使用和等因素，锂电池便成为了玩具汽车最佳的动力源。 总设计思想即通过电池产生电力，进而驱动小型电动机转动，之后再经二级齿轮减速箱传递动力到后车轮上而驱动玩具汽车运动。

玩具结构设计2014

常用玩具结构设计指引 结构设计本身是机械的概念，而玩具产品中使用得最多的结构件是塑胶件，塑胶制件最常用的成型方法是注塑，所以对于玩具设计工程师来讲，要有深厚的机械基础，对各种机械运动的性能要特别熟悉，同时又要具备一定的基础知识，以及对塑料特性的了解。结合到玩具的实际情况，对多种设计只作指引性介绍。 5.1电路，电路板，电线等配件的设计 电子设计已进入IC设计阶段，已经很难找到一个玩具里面堆有很多的三极管，二极管，电阻等电子元件了，这样做最大的好处是省钱，不但省了电器的钱，而最重要的是省了很多的装配位，也就省了很多装配成本，同时装配的增加会增加出错的装配位，而IC的开发费用虽然高，但开发出的IC有利于产品的标准化，IC的用量越多，成本就会降得越底。 电子部分设计的内容很多，甚至有很多“神奇”的东西无法想象，但对一个产品工程师来讲，最重要的是如何运用，所以，我们只从这个方面进行介绍。 （1）对于产品工程师来讲，最主要的是定义出你所要的功能，比如遥控车，我们要给出的内容有：1功能表（遥控器上的两个摇柄，左边一个向前时，车要向前进，左边一个向后时，车要向后退，右边摇柄向左时，前车轮向左转，右边摇柄向右时，前车轮向右转）；2所能提供的电压（即电池的多少，有时是与电子工程师协商和后的结果）；3能够给电子部分的空间（一般电路板焊接面上至少有5MM的间隙，而装电子器件的面上要有12MM，甚至有一张电子板的尺寸图纸，上面标有固定位，固定方式，固定极限等，以便电子工程师部线）；4其他的一些特别要求。 （2）DEMO板，就是模拟演示板。IC开发部有很多种形式的万能IC，这样的IC是可以用来编辑的，比如各种语音，声响，程序等，都可以经电脑很快的做出一个模拟的效果，并可演示出来，这就使得电子部分的开发很快，而且很方便，虽然外观难看一点，但他的功能几乎根据你所需要的IC一样，在所有要开发的内容全部实现后，最终只需要简单地测试就可以了。 （3）并不是所有的IC都需要从新设计的，事实上每一个IC公司都会有很多现成的开发好的IC，并有很多类型的IC，几乎每一间大的公司都有产品的说明，所以很大一部分是选用现成的IC，这就需要你把功能详细列出来。比如：遥控车，需要四个输出分别给前进，后退，左传，右转，然后去找有四个大功率可以控制马达的输出，不过一般情况下，只需注明某个输出是用来干什么的，如：发光的，启动喇叭发声的，带动马达转动的，电子工程师会帮助你的，但最好你能够了解多一点，这样就可以在设计时尽量就IC的功能来配你的设计功能。因为这样做一方面节省时间，另一方面既省钱又可靠，要知道套用一个成功的案例会避免走很多的弯路。 （4）电路板的设计。对于一个产品工程师来说，电路板的设计也就是电路板的形状的设计，电路板有很多种，单面的，双面的，多面的（可以部线的面）；也有树脂的，纤维的（纤维的厚一点，一般 1.5~2.0MM左右，纤维的薄一点，0.8~1.2MM左右）。而面积的形状是根据产品的结构来决定的，即能够留给电路板的空间来决定的。但如果考虑到要用普通的电子器件，如：三极管，电阻，电

机械设计常用材料特性

1、45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。 主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。 应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2、Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢。 主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。 应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3、40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。 主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。 应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。 4、HT150——灰铸铁 应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等 5、35——各种标准件、紧固件的常用材料 主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用 应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件 6、65Mn——常用的弹簧钢 应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7、0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304） 特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备

玩具机械结构设计要点

玩具机械结构设计 5.1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以，结构设计的直接产物虽是技术图纸，但结构设计工作不是简单的机械制图，图纸只是表达设计方案的语言，综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 5.1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有：（1）它是集思考、绘图、计算（有时进行必要的实验）于一体的设计过程，是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段，在整个机械设计过程中，平均约80%的时间用于结构设计，对机械设计的成败起着举足轻重的作用。（2）机械结构设计问题的多解性，即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。（3）机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节，常常需反复交叉的进行。为此，在进行机械结构设计时，必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 5.2机械结构件的结构要素和设计方法 5.2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成，一个零件通常有多个表面，在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触，把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素，功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计， 可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 5.2.2结构件之间的联接 在机器或机械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外， 还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的，成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求，如减速器中两相邻的传动轴，其中心距必须保证一定的精度，两轴线必须平行，以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关，如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线，这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的，所以，主轴与导轨之间位置相关；而刀架与主轴之间为 运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件，故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时，两零件直接相关部位必须同时考虑，以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件，如进行尺寸链和精度计算等。一般来说，若某零件直接相关零件愈多，其结构就愈复杂；零件的间接相关零件愈多，其精度要求愈高。例如，轴毂 联接见图5.1。 5.2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多，不同的材料具有不同的性质，不同的材料对应不同的加工工艺，结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料，又要根据材料的种类确定适当的加工工艺，并根据加工工艺的要求确定适当的结构，只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。

结构设计常用荷载统计(PKPM建模非常实用)

一、板荷载 （1）恒载 a、楼面板：陶瓷地砖楼面：0.70+0.4（板底吊顶或粉刷）+0.5（装修荷载）= 1.60KN/m2 屋面板：3.5KN/m2 b、卫生间板：楼33（100厚）+(坐便器) 300厚填碎砖：2.30 +0.3X18=7.7KN/M2 取8.0KN/m2(包括回填层) （2）活载 a、住宅客厅、卧室、书房、餐厅、过道等：2.0KN/m2 b、公共楼梯、消防疏散楼梯、住宅楼梯：3.5KN/m2 c、厨房、卫生间：2.0KN/m2 d、阳台：2.5KN/m2 e、露台：3.5KN/m2 f、上人屋面：2.0KN/m2，不上人屋面：0.5KN/m2 g、花园：3.0KN/m2 h、消防控制室：7.0KN/m2 i、电梯机房：7.0KN/m2 j、发电机房：10.0KN/m2 k、车库：4.0KN/m2 l、消防车道：20.0KN/m2（当有1.2~1.5米覆土时，消防荷载取8KN/M2） m、商场：3.5KN/m2 n、公共卫生间：2.5KN/m2 二、梁荷载 标准层梁荷载（有窗处墙荷载折减系数为0.6～0.8）（墙高2.5m） （1）灰砂砖墙体（18KN/m3）：200厚墙4.0KN/m2 11KN/m 8.5KN/m （2）砌块墙体（9KN/m3）：200厚墙2.3KN/m2 6.5KN/m 4.5KN/m （3）砌块墙体（9KN/m3）：120厚墙1.8KN/m2 4.8KN/m 500厚加气混凝土砌块砌体，高度5m：25KN/m 500厚加气混凝土砌块砌体，高度4m：20KN/m 三、其他荷载 （1）板式楼梯：梯段部分恒载9KN/M2 活载标准值3.5KN/M2 （2）电梯机板厚取150㎜，恒载4.8KN/㎡ （3）电梯顶吊环集中荷载：集中荷载设计值30KN 吊环钢筋As=(30x1000)/(2x50)=300mm2 1ф20(314mm2) （4）女儿墙高1.2m （灰砂砖）厚180 4.2x1.2=5.1 KN/M （5）阳台2KN/m（栏杆） （6）花池恒荷载5.0KN/m

常用结构设计材料：金属材料篇

常用结构设计材料：金属材料篇 金属材料： 1、08F:冲压用沸腾钢板，强度低、硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。 用途：主要用来制造冷冲压件，易于轧成薄板、薄带、冷变形材，冷拉钢丝。用于冲压件，压延机，各类不承受载荷的覆盖件，渗碳、渗氮，制作各类套筒、靠模、支架。 力学性能： 抗拉强度σb：≥295MPa 屈服强度σs ：≥175MPa 伸长率δ5 ：≥35% 断面收缩率ψ：≥60% 硬度：≤131HB（未热处理） 2、10F:冲压用沸腾钢板，优质碳素钢，钢强度不大，而塑性和韧性甚高，有良好的冲压、拉伸和弯曲性能，焊接性好。 用途：可作塑性好的零件：管子、垫片、心部强度要求不高的渗碳和氰化零件；套筒、短轴、离合器盘。 力学性能： 抗拉强度σb：≥315MPa 屈服强度σs ：≥185MPa 伸长率δ5 ：≥33% 断面收缩率ψ：≥55% 硬度：≤137HB（未热处理） 3、20钢:冷变形塑性高、一般供弯曲、压延、弯边和锤拱等加工，为了获得好的深冲压延性能板材应正火或高温回火。电弧焊和接触焊的焊接性能好。冷拔、切削加工性正火状态较退火状态好。 用途：受力不大而韧性要求较高的零件，如杠杆、轴套、螺钉、起重钩等。也可用于表面硬度高而心部强度要求不高的渗碳与氰化零件 力学性能： 抗拉强度σb：≥410MPa 屈服强度σs ：≥245MPa 伸长率δ5 ：≥25% 断面收缩率ψ：≥55% 硬度：≤156HB（未热处理） 热处理：普通淬火硬度：30-35HRC。 4、Q235A：普通碳素结构钢又称作A3钢。韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性能。

玩具传动设计三类方法

玩具传动设计三类方法 一、皮带传动机构 皮带传动的优劣比较 生活中皮带传动和链传动很多，自行车就是链传动，而玩具业中也使用皮带传动，利用它的低噪音和过载保护。一般玩具带传动使用开口传动。 皮带传动的优点：（1）可传递运动的距离比较远；（2）运转稳、低噪音；（3）自身通过带打滑起过载保护；（4）结构比较简单，设计精度要求不高，还可满足很多玩具动作的要求。皮带传动的缺点：（1）尺寸大，很多玩具产品没有足够的空间来使用；（2）传递降速的效率比较低，理论降速为大轮半径与小轮半径比为降速比；（3）带的寿命不长，这会导致产品使用寿命也不会很长（不过玩具的寿命也不会要求很长）；（4）不能准确传动（带会打滑）。皮带：玩具中使用得最多的皮带横切面为圆形带与方形带，材料一般为橡胶。皮带一般是注塑成型，对于一些小型玩具厂来说，他们不会自己做皮带（橡皮圈），购买反而相对便宜，一般一个橡胶圈也就几角钱，而开多一套模具得几万元。 皮带轮的材料一般有铜轮与POM塑胶轮。一般小的主动轮（直接打在马达轴上的皮带轮）会使用金属铜轮，而大轮会使用塑胶POM轮。从机械原理上来讲，皮带应与皮带轮的凹槽侧边摩擦，才是最有效的，玩具上的皮带轮也是这样设计的，但实际情况有时是直接把皮带压在轮上。 皮带轮在牙齿中要求有独立空间。因为皮带是橡胶的，而皮带轮又大多采用塑胶POM轮，但对其它的传动结构如：齿轮、马达等，因实际操作中的误差而使得噪音很大，会使用减噪的齿轮油，这种油会使橡胶皮带与带轮打滑，而且会被橡胶吸收而降低皮带的使用寿命，所以在设计牙齿时应把整个皮带及皮带轮放在一个独立的空间里，以防止油飞溅到皮带上。 常见问题及解决方案 皮带的寿命不足：即玩具不能通过寿命测试，这主要是皮带的特性决定的，但可以通过解决不必要的损耗来延长寿命。如：保证主动轮与从动轮在受皮带作用力方向上在同一个平面以及保持皮带之间的合适轴距等。 皮带传动的动力不足：皮带打滑。这就要检查是否有润滑油飞溅到皮带轮或皮带上，也有可能是皮带轮在注塑的过程中打了很多的脱模剂，还有是两个皮带轮之间的轴距大，而使得力量不足，必要时可以增加一个过渡轮来加大皮带与皮带轮之间的接触面积。 增加一个过载保护装置，使得保护装置工作的受力极限小于皮带轮打滑的力度，以减小皮带轮打滑而延长皮带轮的寿命。 二、平面连杆机构 平面连杆设计形式多样 平面连杆机构在机械设计中非常重要，几乎所有的非连续圆周运动，都会有杆的参与，而在玩具行业中更是运用广泛。因为机械设计中讲求的运动轨迹，在玩具业里没有那样严格要求，而