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(共21张PPT)
第一单元 结构及其设计
第四节 简单结构的设计
1.通过案例分析，说明结构设计应考虑的主要因数。
2.综合考虑稳定性、强度等多方面因数进行简单的结构设计，提出可能的解决方案，进行比较、权衡、优化、并绘制设计图样。
学
习
目
标
走进情景
升
降
桌
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
儿童自行车的结构设计，首先应以锻炼儿童的手脚协调能力为设计目标，同时要满足童车结构设计的国家标准和规范的要求，如自行车的链轮和链条不能裸露在外，车把、车闸的内侧距离不得超过6 cm，外侧距离不得超过8 cm等，否则设计应视为不合格。
儿童玩具体内的金属丝，如果是用于支持或加固框架，在设计时应尽可能考虑用塑料甚至硬质纸板代替；对内装驱动机构的玩具，在结构设计及材料选择时应考虑其壳体的韧性、牢固性等。
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
一、结构设计的目标及要求
结构设计应以一种或几种功能的实现为基本目标，应满足设计规范，满足使用者的基本需要。
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
二、结构设计应考虑的主要因数
为实现结构设计的基本目标，进行结构设计时考虑的主要因素有：稳定性、强度、安全性、适用性、耐久性和成本控制要求等。
完成P30的案例分析
结构设计
适用性
强度
成本
安全性
耐久性
稳定性
美观
其他
人的个性化需要
材料
加工工艺
民俗文化
不同的结构设计应考虑的因素各有侧重，但无论在哪一类用途的结构设计中，安全都是至关重要的因素。
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
创新
实用
经济
美观
道德
技术
规范
可持续
发展
…
回顾：
设计的一般原则
任务一：分析结构设计应考虑的主要因数
结构设计可分为三部分，即桌面、
支撑结构和高度调节结构的设计。
1．桌面的设计
桌面要承受一定的外力，需要一定的强度，人机关系要合理。在设计时需要考虑：
(1)桌面的材质要易于加工，抗压抗弯强度好，能承受一般成人伏案时的压力。
(2)桌面的功能分区，根据需求设计整体升降或局部升降。
任务二：设计并制作站立式办公桌
2．支撑结构的设计
支撑结构的主要作用在于能支撑起桌面，能承受一定的力，且使用时稳定可靠，同时能实现高度调节。在设计中需要考虑：
(1)支撑结构的支撑形式的选择，应具有良好的稳定性和强度。
(2)支撑结构的组合方式、材料的组合方式以及构件之间的连接。
任务二：设计并制作站立式办公桌
3．高度调节结构的设计
高度调节结构可通过支撑脚的伸缩或几何形变来实现。在设计中需要考虑：
(1)调到合适高度时能固定。
(2)调节方便，高度调节范围应满足人坐着和站立所需的高度差。
任务二：设计并制作站立式办公桌
4．各部分的连接
根据不同的设计方案，支撑脚与桌面的连接可以是铰连接或刚连接。为了确保连接安装的方便，可以使用市面上已有的五金连接件。连接方法的选择需要考虑：
(1)连接方法能满足功能实现的需要。
(2)连接的强度能满足实际需要。
(3)连接装配操作简单方便。
任务二：设计并制作站立式办公桌
第一小组设计一个可放置在已有书桌桌面上使用的可调高度的折叠桌。
1.桌面采用全封边处理的三聚氰胺板，也可采用实木集成材。
2.支撑结构为四边形结构，可实现折叠功能。使用时，以斜支撑杆和支撑脚构成三角形，保持稳定。斜支撑杆和支撑脚之间以限位槽与限位螺钉搭扣固定。斜支撑轩采用5 m厚的铝板制作。当坐下使用时，将斜支撑杆放下，支撑脚折叠，桌面还原到低位，完成折叠。
3.选用连接件时应考虑材料、功能及装配要求。可以使用下图所示的金属连接件，用于装配桌面和支撑脚。
任务二：设计并制作站立式办公桌
第二小组改造已有桌子，对桌子进行整体设计。
1.桌面用实木板制作，形状为矩形，左面一端有孔， 便于抬起和进行高度调节操作。桌面安装在实木框架上，框架两侧分别开一对齿形槽和安装孔。
2.采用“X"形的支撑脚，支撑脚安装于上下两个木框之间，用四根圆木料与木框的孔和槽连接，如图所示。安装在上方滑槽中的圆木料可在槽中移动，当其卡人齿形槽中时，在重力作用下，支撑脚与框架的连接可保持固定。
3.桌面和木框之间采用自攻螺钉连接，木框、支撑脚的木料之间采用样卯连接，如图所示。
4.此方案折叠后有一定厚度，可以和桌子整合设计。
任务二：设计并制作站立式办公桌
1.桌面采用实木长条板制作，下方用自攻螺钉安装两根方木料加固，滑动支撑板和方木料之间用圆头螺栓、螺母连接，和书桌的后支撑脚之间用滑轨连接，可相对支撑脚上下滑动。在滑动支撑板上加工齿形槽若干。
2.支撑框架由方木料和实木板组成，板材之间主要以自攻螺钉连接，其结构的组合方法如下所示。
3.高度调节固定结构由圆木棒和圆钢棒组成。在圆木棒两端面钻直径为7 mm的孔，嵌人直径为8 mm的圆钢棒作为限位销。当限位销卡人卡槽中，滑动支撑板处于限位状态，不能往下滑动;当将桌面往上提时，齿形槽的斜面将限位销往外挤，限位销克服弹簧弹力往槽口移动，滑动支撑板可向上滑动。要将桌面向下调节到坐姿高度，只需将桌面提到最高处，这时限位销被滑动支撑板下端更宽的侧面往外推压，滑落到竖直槽中，失去限位作用。桌面可往下滑动，再次调高桌面时，只需将限位销往上提即可复位。
任务二：设计并制作站立式办公桌
这几个方案的优缺点各是什么
结构的稳定性、强度是否能保证
在制作方面是否具有可行性
有哪些需要改进的地方
你还能想到哪些设计方案？
课堂小结
1.结构与功能的关系
结构影响和决定功能的实现，功能的实现需要结构来保证。
2.赏析结构设计作品，可从技术、文化两个角度进行。
再见

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