机座和箱体的设计
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1.78 1.55
2.04 2.16
3.69 2.94
1.14 1.38
1.49 1.26
0.95 0.85
1.20 1.23
1.79 1.56
2.47 2.34
作者： 潘存云教授
5
6
广西工学院专用
§17-3 机座和箱体设计概要
刚度 强度 工作能力指标 抗振性能 耐磨性 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 ▲可提高强度和刚度的方法：
6.6G [φ0]
1.0
10
28.3 5.82[σb] 1.2
10
1.15
11.6[τT] 43
58G [φ0]
8.8
100
潘存云教授研制
10 75 10
29.5 6.63[σb] 1.4
1.6
10.4[τT] 38.5
207G [φ0] 31.4
100
10 100
b 广西工学院专用
29.5 9.0[σb]
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
潘存云教授研制
卧式机座
广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制 潘存云教授研制
环式机座
潘存云教授研制
立式机座
广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
潘存云教授研制
门式机座
2. 机架
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
1.8
2.0
1.2[τT]
4.5
12.6G [φ0]
1.9
注：[σ ] 为许用弯曲应力； [τT]为许用扭转切应力； G为切变模量； [φ0]单位长度许用扭转角
作者： 潘存云教授
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
表17-1 常用几种截面形状的对比
截 面 形 状
29 100
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
表17-2 几种肋板布置情况的对比
号码 1 (基本)
2a 2b 3 4
形状
相对弯曲刚度 相对扭转刚度 相对质量
Cb
Ct
R
Cb R
1.00
Ct R
1.00
1.00
1.00
1.00
1.10
1.09
1.63
1.39
1.10
1.05
1.00
1.04
1.48
1.32
1.08 1.17
潘存云教授研制
百度文库
变速器箱体
盖
广西工学院专用
外罩
作者： 潘存云教授
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
§17-2 机座和箱体的截面形状及肋板布置
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
▲ 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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
潘存云教授研制 潘存云教授研制
桁架式机架
广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
框架式机架
潘存云教授研制
台架式机架
潘存云教授研制 广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
机座及机板
3. 箱壳类
潘存云教授研制
潘存云教授研制
减速器箱体
广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
第17章 机座和箱体简介
§17-1 概 述
§17-2 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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
§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。
2.04 2.16
3.69 2.94
1.14 1.38
1.49 1.26
0.95 0.85
1.20 1.23
1.79 1.56
2.47 2.34
作者： 潘存云教授
5
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广西工学院专用
§17-3 机座和箱体设计概要
刚度 强度 工作能力指标 抗振性能 耐磨性 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 ▲可提高强度和刚度的方法：
6.6G [φ0]
1.0
10
28.3 5.82[σb] 1.2
10
1.15
11.6[τT] 43
58G [φ0]
8.8
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潘存云教授研制
10 75 10
29.5 6.63[σb] 1.4
1.6
10.4[τT] 38.5
207G [φ0] 31.4
100
10 100
b 广西工学院专用
29.5 9.0[σb]
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
潘存云教授研制
卧式机座
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潘存云教授研制 潘存云教授研制
环式机座
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立式机座
广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
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门式机座
2. 机架
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
1.8
2.0
1.2[τT]
4.5
12.6G [φ0]
1.9
注：[σ ] 为许用弯曲应力； [τT]为许用扭转切应力； G为切变模量； [φ0]单位长度许用扭转角
作者： 潘存云教授
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
表17-1 常用几种截面形状的对比
截 面 形 状
29 100
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
表17-2 几种肋板布置情况的对比
号码 1 (基本)
2a 2b 3 4
形状
相对弯曲刚度 相对扭转刚度 相对质量
Cb
Ct
R
Cb R
1.00
Ct R
1.00
1.00
1.00
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1.10
1.09
1.63
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1.10
1.05
1.00
1.04
1.48
1.32
1.08 1.17
潘存云教授研制
百度文库
变速器箱体
盖
广西工学院专用
外罩
作者： 潘存云教授
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
§17-2 机座和箱体的截面形状及肋板布置
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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
▲ 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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
潘存云教授研制 潘存云教授研制
桁架式机架
广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
框架式机架
潘存云教授研制
台架式机架
潘存云教授研制 广西工学院专用 作者： 潘存云教授
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机座及机板
3. 箱壳类
潘存云教授研制
潘存云教授研制
减速器箱体
广西工学院专用 作者： 潘存云教授
潘存云教授研制
第17章 机座和箱体简介
§17-1 概 述
§17-2 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
广西工学院专用
作者： 潘存云教授
§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。