濮良贵《机械设计》笔记和课后习题(含考研真题)详解-(机座和箱体简介)【圣才出品】

第17章机座和箱体简介

17.1 复习笔记

一、概述

1．机座和箱体的概念

机座和箱体是设备的基础部件，是机器中底座、机体、床身、壳体、箱体以及基础平台等零件的统称。

2．机座和箱体的作用

（1）机座在机器中既起支承作用，承受其他部件的重量和工作载荷，又作为整个机器的基准，保证部件之间的相对位置关系；

（2）机座和箱体通常在很大程度上影响着机器的工作精度及抗振性能，若兼作运动部件的滑道（导轨）时，还影响着机器的运动精度和耐磨性等。

3．选择机座和箱体的重要性

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的重要途径。

二、机座和箱体的一般类型与材料选择

1．机座和箱体的一般类型

（1）按构造形式，可分为机座类、机架类、基板类和箱壳类；

（2）按结构分类，可分为整体式和装配式；

（3）按制法分类，可分为铸造的、焊接的和拼焊的等。

2．机座和箱体的材料及制造方法

机座和箱体的材料选择必须在满足工作能力的前提下，兼顾经济性要求。

（1）常用机座和箱体的材料有：

①铸铁

机座和箱体中使用最多的一种材料。多用于固定式机器，尤其是固定式重型机器等机座和箱体结构复杂、刚度要求高的场合。

②铸钢

有较高的综合力学性能，一般用于需要强度高、形状不太复杂的基座的铸造。

③铝合金

多用于运行式机器的机座和箱体的制造，以尽可能减小质量。

④结构钢

具有良好的综合机械性能，常用于受力大，具有一定振动、冲击载荷要求，可以采用焊接工艺制造的机座和箱体。

⑤花岗岩或陶瓷机座

一般用于精密机械设备的基座设计。

（2）机座和箱体的制造方法

铸造及焊接零件的基本工艺、应用特性及一般选择原则已在金属工艺学课程中阐述，设计时，应进行全面分析比较，以期设计合理，且能符合生产实际。对具体的机座或箱体应分

析其主要决定因素。

三、机座和箱体设计概要

1．机座和箱体设计要求

机座和箱体的设计一般应该满足下面的要求：

（1）精度要求

应合理选择和确定机座的加工精度，应能保证机座上或箱体内外零部件的相互位置关系准确。

（2）工作要求

机座和箱体的设计首先要满足刚度，其次要满足强度、抗振性和吸振性、稳定性等方面的要求；当同时用做滑道时，滑道部分还应具有足够的耐磨性。

（3）工艺性要求

机座和箱体体积大，结构复杂，加工工序多。因此，必须考虑毛坯制造、机械加工、热处理、装配、安装固定、搬运等工序的工艺问题。

（4）运输性要求

机座和箱体体积大，重量重，设计时应考虑设备在运输过程中起吊、装运、陆路运输桥梁承重、涵洞宽度等限制，尽量不要出现超大尺寸、超大重量的设计。

（5）人机工程、经济性等方面的要求

2．机座和箱体设计概要

（1）设计机座和箱体时，应使所装的零件和部件便于装拆与操作。各种机座均应有方便、可靠地与地基连接的装置；

（2）机座和箱体的一些结构尺寸，对于不重要的场合可按照经验公式、经验数据或比照现用的类似机件进行类比设计；但对重要的机座和箱体，还需用模型或实物进行实测试验，或采用精确的数值计算方法来确定；

（3）箱体零件上必须镗磨的孔数及各孔位置的相关影响应尽量减少。位于同一轴线上的各孔直径最好相同或顺序递减；

（4）对于机座和箱体刚度设计，采用合理的方式增强机座和箱体的刚度；

（5）设计机座与箱体时需考虑隔振的问题。当机座和箱体的质量很大时，应设有便于起吊的装置。

四、机座和箱体的截面形状及肋板布置

1．截面形状

（1）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（甚至减小）零件质量的条件下，来增大截面系数及截面的惯性矩，就能提高它们的强度和刚度。

（2）空心矩形截面扭转刚度很大，而且采用空心矩形截面的机座和箱体的内外壁上较易装设其他机件。因此，对于机座和箱体来说，它是结构性能较好的截面形状。

2．肋板布置

（1）加设肋板的优势

①加设肋板时，既可增大强度和刚度，又可较增大壁厚时减小质量；

②对于铸件，由于不需增加壁厚，就可减少铸造的缺陷；

③对于焊件，则壁薄时更易保证焊接的品质。

（2）肋板布置不当

肋板布置不当，不仅不能增大机座和箱体的强度和刚度，还会造成工料浪费及制造困难。

（3）肋板布置的影响因素

①肋板的结构形状

应随具体的应用场合及不同的工艺要求而有所不同。

②肋板的尺寸

应合理确定，和箱体壁厚、开孔尺寸等相适应。

17.2 课后习题详解

本章没有课后习题！

17.3 名校考研真题详解

本章不是考试重点，所以基本上没有学校的考研试题涉及到本章内容，因此，读者可以简单了解，不必作为复习重点，本部分也就没有选用考研真题。