稳定性原理要求：当出现某种外界干扰使系统状态发生改变时，结构系统能够自动产生一种与干扰相反的作用，因而保持结构的稳定工作状态。
如图6-44所示为汽车转向示意图。汽车前轮主销不是垂直地面的，而是存在一个内倾角β。主销内倾角β便是保持前轮始终沿着正确方向稳定运行的一种结构措施。其稳定性原理如下：平时，当汽车直行的情况下，地面对车轮的垂直反力Z与主销的轴线O—O是处在同一平面内，故Z对主销的轴线O—O的力矩为零。
而当汽车行驶过程中由于路面颠簸导致汽车前轮偏离正确的行驶方向时，例如路面颠簸迫使左前轮向左侧（内侧）偏转某一角度β后，Z力相对主销轴线O—O变为空间交错位置，两者不再处于同一平面内。于是Z力对于主销轴线O—O便产生一个迫使前轮又绕主销转回到原来位置的自动回正力矩TZβ，TZβ可使车轮恢复到沿着正前方向的正确位置，这就是前轮稳定性转向原理。
又如图6-45所示的柴油机的调速器，是运用稳定性原理的一种十分典型的结构。当发动机工作中，若受到某种突然干扰因素使得发动机转速上升时，调速器中的飞球因离心力增大而被甩开，推动推力盘及供油拉杆向右移动，并使得喷油泵供油柱塞沿着减小供应量的方向转动。由于供应量减小，柴油机转速恢复到正常状态。
图6-44 汽车转向示意图
图6-45 柴油机的调速器(www.xing528.com)
在结构设计中，除了力学上的稳定性问题之外，尚有热稳定性问题。如在图6-46所示为两种圆锥滚子轴承布置方案的对比。图a中，当轴受热伸长时，轴承的布置方向是阻碍轴的热伸长，因此迫使轴承内部元件产生摩擦热而受到损伤，因而属于热不稳定结构；而图b中，轴承的布置方向相反，可容许轴的热伸长，轴承的热负荷减轻，轴承内部元件不会受损，属于热稳定结构。
图6-46 两种圆锥滚子轴承布置方案的对比
下面介绍几种结构设计的基本方法。结构设计基本方法是前人在利用结构设计基本原理从事大量结构设计的丰富实践经验的提升和总结，其内涵极其丰富。掌握与熟练运用结构设计的基本方法是学习结构设计的主要目的和重要内容。结构设计基本方法主要包括以下三方面内容：第一，利用基本结构要素的变换进行结构方案设计的基本方法；第二，进行结构参数优化设计的基本方法；第三，关于解决结构设计中“四大基本技术问题”的主要方法：即提高结构强度、刚度与寿命的基本方法、提高结构精度的基本方法、改善结构工艺性的基本设计方法、降低结构成本的基本设计方法等。
图6-47 通过变换轴轴毂联接工作面衍生多种结构方案
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