第十七章-机座和箱体

2.16
3.69 2.94
1.38
1.49 1.26
0.85
1.20 1.23
1.56
2.47 2.34
5
6
§17-3
机座和箱体设计概要
刚度 强度 抗振性能 耐磨性
工作能力指标
还应满足机械的特殊要求，以及良好的工艺性。 ▲ 一般机座和箱体的结构尺寸可按经验公式、经验数 据或类比法设计，对于重要的机座和箱体应采用有限 元法进行精确计算
10
28.3 5.82[σb] 1.2
10
1.15
11.6[τT] 43
58G [υ0]
8.8
100
10
29.5 6.63[σb] 1.4
1.6
10.4[τT] 38.5
207G [υ0] 31.4
75
10 100
10 100
29.5 9.0[σb]
1.8
2.0
1.2[τT]
4.5
12.6G [υ0]
表17-1
截 面 形 状
29 100
常用几种截面形状的对比
弯 曲 扭 转 面积 许用弯矩 相对 相对 许用扭矩 相对 单位长度 相对 /cm2 / Nm 强度 刚度 /Nm 强度 许用扭矩/Nm 刚度 29.0 4.83[σb] 1.0 1.0 0.27[τT] 1.0 6.6G [υ0] 1.0
▲可提高强度和刚度的方法： 采用合理的截面形状，增加肋板； 尽量减少与其它零件的联接面数； 使联接面垂直于作用力； 尽量减小内应力，选用弹性模量大的材料 ▲ 设计机座和箱体时，应便于加工、装拆、吊装，联 接可靠，对于冲击振动大的机器、机架和地基间应加 装隔振板器
第17章
§17-1 §17-2 概
机座和箱体简介
述
机座和箱体的截面形状 及肋板布置
§17-3
机座和箱体设计概要
§17-1
概
述
正确选择机座和箱体等零件的材料和正确设计其结构形 式及尺寸，是减小机器质量、节约金属材料、提高工作精度、 增强机器刚度及耐磨性等的重要途径。 一、机座和箱体的一般类型 机座和箱体按构造形式可分为： 机座类、机架类、基板类和箱壳类等四大类。 1. 机座
§17-2 机座和箱体的截面形状及肋板布置
一、截面形状
▲
大多数机座和箱体的受力情况很复杂，因而要产
生拉伸、压缩弯曲、扭转等变形
▲
机座和箱体受到弯曲或扭转载荷时，截面形状对
于它们的强度和刚度有着很大的影响 ▲ 正确设计机座和箱体的截面形状，在既不增大截
面面积，又不增大零件质量的条件下，来增大截面系
数及截面的惯性距，从而提高它们的刚度和强度
1.9
注：[σb] 为许用弯曲应力； [τT]为许用扭转切应力； G为切变模量； [υ0]单位长度许用扭转角
二、肋板布置
▲ 正确地增设肋板可以有效地增大机座和箱体的强 度和刚度 ▲ 如果肋板布置，不仅不能增大机座和箱体的强度 与刚度，反而会造成 浪费工料及增加制造的难度
表17-2
号码 1 (基本)
教授研制
卧式机座
教授研制
环式机座
教授研制
立式机座
Hale Waihona Puke Baidu授研制
门式机座 2. 机架
教授研制
桁架式机架
教授研制
框架式机架
教授研制
台架式机架
教授研制
机座及机板 3. 箱壳类
教授研制
减速器箱体
教授研制
变速器箱体
盖
外罩
二、机座和箱体的材料及制法
▲固定式机器的机座和箱体通常采用铸铁或铸钢
▲运行式机器的机座和箱体通常采用钢或轻合金材料 ▲批量生产且结构复杂的零件以铸造为宜 ▲单件或少量生产的零件则以焊件为宜
2a 2b 3 4
几种肋板布置情况的对比
Ct R R R
形状
相对弯曲刚度 相对扭转刚度 相对质量 Cb
Cb
Ct
1.00 1.00
1.00
1.00
1.00
1.10
1.09 1.08
1.63
1.39 2.04
1.10
1.05 1.14
1.00
1.04 0.95
1.48
1.32 1.79
1.17
1.78 1.55