第17章 机座和箱体简介 大学机械设计精美课件

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作者： 潘存云教授
§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
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表17-1 常用几种截面形状的对比
截面 形状
29
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 [φ0] 1.0
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机座及机板 3. 箱壳类
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减速器箱体
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变速器箱体
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盖
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外罩
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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
10
28.3 5.82[σb] 1.2 1.15 11.6[τT] 43 58G [φ0] 8.8
100 100
10
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10 29.5 6.63[σb] 1.4
75
1.6 10.4[τT] 38.5 207G [φ0] 31.4
10
100
10
29.5 9.0[σb] 1.8 2.0 1.2[τT] 4.5 12.6G [φ0] 1.9
100 江汉注大学：专[用σb] 为许用弯曲应力； [τT]为许用扭转切应力； G为切变模量； [φ0]单位长度许用扭作转者：角潘存云教授
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
▲ 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：
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
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▲ 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
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号码 1
(基本) 2a 2b 3
4
5
6
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表17-2 几种肋板布置情况的对比
形状
相对弯曲刚度 相对扭转刚度 相对质量 Cb
Ct
Cb
Ct
R
R
R
1.00
1.00
1.00 1.00 1.00
1.10
1.63
1.10 1.00 1.48
1.09
1.39
1.05 1.04 1.32
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
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门式机座 2. 机架
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桁架式机架
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框架式机架
台架式机架 潘存云教授研制
1.08
2.04
1.14 0.95 1.79
1.17
2.16
1.38 0.85 1.56
1.78
3.69
1.49 1.20 2.47
1.55
2.94
1.26
1.23 2.34
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§17-3 机座和箱体设计概要
刚度
工作能力指标
强度 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。
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