資源簡介

(共21張PPT)
第一單元 結構及其設計
第四節 簡單結構的設計
1.通過案例分析，說明結構設計應考慮的主要因數。
2.綜合考慮穩定性、強度等多方面因數進行簡單的結構設計，提出可能的解決方案，進行比較、權衡、優化、并繪制設計圖樣。
學
習
目
標
走進情景
升
降
桌
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
兒童自行車的結構設計，首先應以鍛煉兒童的手腳協調能力為設計目標，同時要滿足童車結構設計的國家標準和規范的要求，如自行車的鏈輪和鏈條不能裸露在外，車把、車閘的內側距離不得超過6 cm，外側距離不得超過8 cm等，否則設計應視為不合格。
兒童玩具體內的金屬絲，如果是用于支持或加固框架，在設計時應盡可能考慮用塑料甚至硬質紙板代替；對內裝驅動機構的玩具，在結構設計及材料選擇時應考慮其殼體的韌性、牢固性等。
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
一、結構設計的目標及要求
結構設計應以一種或幾種功能的實現為基本目標，應滿足設計規范，滿足使用者的基本需要。
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
二、結構設計應考慮的主要因數
為實現結構設計的基本目標，進行結構設計時考慮的主要因素有：穩定性、強度、安全性、適用性、耐久性和成本控制要求等。
完成P30的案例分析
結構設計
適用性
強度
成本
安全性
耐久性
穩定性
美觀
其他
人的個性化需要
材料
加工工藝
民俗文化
不同的結構設計應考慮的因素各有側重，但無論在哪一類用途的結構設計中，安全都是至關重要的因素。
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
創新
實用
經濟
美觀
道德
技術
規范
可持續
發展
…
回顧：
設計的一般原則
任務一：分析結構設計應考慮的主要因數
結構設計可分為三部分，即桌面、
支撐結構和高度調節結構的設計。
1．桌面的設計
桌面要承受一定的外力，需要一定的強度，人機關系要合理。在設計時需要考慮：
(1)桌面的材質要易于加工，抗壓抗彎強度好，能承受一般成人伏案時的壓力。
(2)桌面的功能分區，根據需求設計整體升降或局部升降。
任務二：設計并制作站立式辦公桌
2．支撐結構的設計
支撐結構的主要作用在于能支撐起桌面，能承受一定的力，且使用時穩定可靠，同時能實現高度調節。在設計中需要考慮：
(1)支撐結構的支撐形式的選擇，應具有良好的穩定性和強度。
(2)支撐結構的組合方式、材料的組合方式以及構件之間的連接。
任務二：設計并制作站立式辦公桌
3．高度調節結構的設計
高度調節結構可通過支撐腳的伸縮或幾何形變來實現。在設計中需要考慮：
(1)調到合適高度時能固定。
(2)調節方便，高度調節范圍應滿足人坐著和站立所需的高度差。
任務二：設計并制作站立式辦公桌
4．各部分的連接
根據不同的設計方案，支撐腳與桌面的連接可以是鉸連接或剛連接。為了確保連接安裝的方便，可以使用市面上已有的五金連接件。連接方法的選擇需要考慮：
(1)連接方法能滿足功能實現的需要。
(2)連接的強度能滿足實際需要。
(3)連接裝配操作簡單方便。
任務二：設計并制作站立式辦公桌
第一小組設計一個可放置在已有書桌桌面上使用的可調高度的折疊桌。
1.桌面采用全封邊處理的三聚氰胺板，也可采用實木集成材。
2.支撐結構為四邊形結構，可實現折疊功能。使用時，以斜支撐桿和支撐腳構成三角形，保持穩定。斜支撐桿和支撐腳之間以限位槽與限位螺釘搭扣固定。斜支撐軒采用5 m厚的鋁板制作。當坐下使用時，將斜支撐桿放下，支撐腳折疊，桌面還原到低位，完成折疊。
3.選用連接件時應考慮材料、功能及裝配要求。可以使用下圖所示的金屬連接件，用于裝配桌面和支撐腳。
任務二：設計并制作站立式辦公桌
第二小組改造已有桌子，對桌子進行整體設計。
1.桌面用實木板制作，形狀為矩形，左面一端有孔， 便于抬起和進行高度調節操作。桌面安裝在實木框架上，框架兩側分別開一對齒形槽和安裝孔。
2.采用“X"形的支撐腳，支撐腳安裝于上下兩個木框之間，用四根圓木料與木框的孔和槽連接，如圖所示。安裝在上方滑槽中的圓木料可在槽中移動，當其卡人齒形槽中時，在重力作用下，支撐腳與框架的連接可保持固定。
3.桌面和木框之間采用自攻螺釘連接，木框、支撐腳的木料之間采用樣卯連接，如圖所示。
4.此方案折疊后有一定厚度，可以和桌子整合設計。
任務二：設計并制作站立式辦公桌
1.桌面采用實木長條板制作，下方用自攻螺釘安裝兩根方木料加固，滑動支撐板和方木料之間用圓頭螺栓、螺母連接，和書桌的后支撐腳之間用滑軌連接，可相對支撐腳上下滑動。在滑動支撐板上加工齒形槽若干。
2.支撐框架由方木料和實木板組成，板材之間主要以自攻螺釘連接，其結構的組合方法如下所示。
3.高度調節固定結構由圓木棒和圓鋼棒組成。在圓木棒兩端面鉆直徑為7 mm的孔，嵌人直徑為8 mm的圓鋼棒作為限位銷。當限位銷卡人卡槽中，滑動支撐板處于限位狀態，不能往下滑動;當將桌面往上提時，齒形槽的斜面將限位銷往外擠，限位銷克服彈簧彈力往槽口移動，滑動支撐板可向上滑動。要將桌面向下調節到坐姿高度，只需將桌面提到最高處，這時限位銷被滑動支撐板下端更寬的側面往外推壓，滑落到豎直槽中，失去限位作用。桌面可往下滑動，再次調高桌面時，只需將限位銷往上提即可復位。
任務二：設計并制作站立式辦公桌
這幾個方案的優缺點各是什么
結構的穩定性、強度是否能保證
在制作方面是否具有可行性
有哪些需要改進的地方
你還能想到哪些設計方案？
課堂小結
1.結構與功能的關系
結構影響和決定功能的實現，功能的實現需要結構來保證。
2.賞析結構設計作品，可從技術、文化兩個角度進行。
再見

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