第十五章 机架零件.pdf

第十五章 机架零件 15.1 概述 • 机架零件：机器的机座、箱体、基础板、框 架等零件统称为机架零件。 • 作用：1、主要起支承作用； 2、基准的作用； 概述 正确选择机架类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。 机架的一般类型 按照机架的构造外形不同分类： • 机座类； • 箱体类； • 板类； • 框架类。 1、机座类 a）立式机座 b）卧式机座 c） 框式机座 d） 环式机座 机座类 2 箱体类、板类和框架类 a）减速机箱体 b）电机-变速机箱体 工作台 起重机行车架 箱体类图 板类 框架类 箱体式 框式机座 立式机座 框架式 卧式机座 机架材料及制法 • 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。 机架设计的准则和一般设计要求 • 1、刚度要求； • 2、强度要求； • 3、合理选择截面形状及布置肋板； • 4、稳定性要求； • 5、工业美学要求； • 6、其他要求。 15.2 计算载荷、剖面形状及壁厚 • 15.2.1计算载荷 • 计算机架零件时，应以可能出现的最大载荷作为计算载 荷。 • 计算方法： • 1 材料力学的有关公式（简单结构） • 2 以基于模型试验得到的经验公式近似计算（复杂结构形 状） • 3 有限元法（重要的机架零件） • 4 类比法（要求不高的机架零件） 15.2.2 剖面形状 2 表15.1各种截面形状梁的相对强度和相对刚度（截面积≈2900mm ） 相对比较内容 Ⅰ(基本型) Ⅱ Ⅲ Ⅳ 相对强度 弯曲 1 1.2 1.4 1.8 扭转 1 43 38.5 4.5 相对刚度 弯曲 1 1.15 1.6 1.8 扭转 1 8.8 31.4 1.9 从中可以看出，主要受弯曲的零件，以选用工字形截面为好，其相对的 弯曲强度和刚度都为最大；主要受扭转的零件，以选用圆管形截面为 好，空心矩形的次之；其他两种的强度则比前两种小许多倍；仅从刚度 方面考虑，以选用空心矩形截面的为最合理。 由于机架受载情况一般都较复杂(拉压、弯曲、扭转可能 同时存在) ，对刚度要求又高，因而综合各方面的情况考虑， 以选用空心矩形截面比较有利，这种截面的机架也便于附装其 他零件，所以多数机架的截面都以空心矩形为基础。 受动载荷的机架零件，为了提高它的吸振能力，也应采用