第17章機(jī)座和箱體

1、江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 第第17章機(jī)座和箱體簡介章機(jī)座和箱體簡介17-1概概 述述 17-2機(jī)座和箱體的截面形狀機(jī)座和箱體的截面形狀 及肋板布置及肋板布置17-3機(jī)座和箱體設(shè)計(jì)概要機(jī)座和箱體設(shè)計(jì)概要 江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 正確選擇機(jī)座和箱體等零件的材料和正確設(shè)計(jì)其正確選擇機(jī)座和箱體等零件的材料和正確設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式及尺寸，是減小機(jī)器質(zhì)量、節(jié)約金屬材料、結(jié)構(gòu)形式及尺寸，是減小機(jī)器質(zhì)量、節(jié)約金屬材料、提高工作精度、增強(qiáng)機(jī)器剛度及耐磨性等的重要途徑。提高工作精度、增強(qiáng)機(jī)器剛度及耐磨性等的重要途徑。 一、機(jī)座和箱體的一般類型一、機(jī)座和箱體的一般類型 機(jī)座和箱體按構(gòu)造形式可分為：機(jī)座

2、和箱體按構(gòu)造形式可分為：機(jī)座類、機(jī)架類、基板類和箱殼類等四大類。機(jī)座類、機(jī)架類、基板類和箱殼類等四大類。 17-1 概概 述述臥式機(jī)座臥式機(jī)座 1. 1. 機(jī)座機(jī)座潘存云教授研制江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制環(huán)式機(jī)座環(huán)式機(jī)座 立式機(jī)座立式機(jī)座 潘存云教授研制江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制門式機(jī)座門式機(jī)座 潘存云教授研制桁桁架式機(jī)架架式機(jī)架 2. 2. 機(jī)架機(jī)架潘存云教授研制潘存云教授研制江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 框架式機(jī)架框架式機(jī)架 潘存云教授研制潘存云教授研制臺(tái)架式機(jī)架臺(tái)架式機(jī)架 潘存云教授研制江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 機(jī)座及

3、機(jī)板機(jī)座及機(jī)板 3. 3. 箱殼類箱殼類減速器箱體減速器箱體潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制變速器箱體變速器箱體潘存云教授研制蓋蓋 外罩外罩 江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、機(jī)座和箱體的材料及制法二、機(jī)座和箱體的材料及制法 固定式機(jī)器的機(jī)座和箱體通常采用鑄鐵或鑄鋼固定式機(jī)器的機(jī)座和箱體通常采用鑄鐵或鑄鋼 運(yùn)行式機(jī)器的機(jī)座和箱體通常采用鋼或輕合金材料運(yùn)行式機(jī)器的機(jī)座和箱體通常采用鋼或輕合金材料 批量生產(chǎn)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件以鑄造為宜批量生產(chǎn)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件以鑄造為宜 單件或少量生產(chǎn)的零件則以焊件為宜單件或少量生產(chǎn)的零件則以焊件為宜 江漢

4、大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 17-2機(jī)座和箱體的截面形狀及肋板布置機(jī)座和箱體的截面形狀及肋板布置 一、一、截面形狀截面形狀 大多數(shù)機(jī)座和箱體的受力情況很復(fù)雜，因而要產(chǎn)大多數(shù)機(jī)座和箱體的受力情況很復(fù)雜，因而要產(chǎn)生拉伸、壓縮彎曲、扭轉(zhuǎn)等變形生拉伸、壓縮彎曲、扭轉(zhuǎn)等變形 機(jī)座和箱體受到彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷時(shí)，截面形狀對機(jī)座和箱體受到彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷時(shí)，截面形狀對于它們的強(qiáng)度和剛度有著很大的影響于它們的強(qiáng)度和剛度有著很大的影響 正確設(shè)計(jì)機(jī)座和箱體的截面形狀，在既不增大截正確設(shè)計(jì)機(jī)座和箱體的截面形狀，在既不增大截面面積，又不增大零件質(zhì)量的條件下，來增大截面系面面積，又不增大零件質(zhì)量的條件下，來增大截面系數(shù)及截

5、面的慣性距，從而提高它們的剛度和強(qiáng)度數(shù)及截面的慣性距，從而提高它們的剛度和強(qiáng)度江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制表表17-1常用幾種截面形狀的對比常用幾種截面形狀的對比 截截 面面 彎彎 曲曲 扭扭 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 面積面積 許用彎矩許用彎矩 相對相對 相對相對 許用扭矩許用扭矩 相對相對 單位長度單位長度 相對相對/cm2 / Nm 強(qiáng)度強(qiáng)度 剛度剛度 /Nm 強(qiáng)度強(qiáng)度 許用扭矩許用扭矩/Nm 剛度剛度形形 狀狀 29.0 4.83b 1.0 1.0 0.27T 1.0 6.6G 0 1.0 2910010010100751010101001010028.3 5.82b 1.2 1.15

6、 11.6T 43 58G 0 8.8 29.5 6.63b 1.4 1.6 10.4T 38.5 207G 0 31.4 29.5 9.0b 1.8 2.0 1.2T 4.5 12.6G 0 1.9 注：注：b 為許用彎曲應(yīng)力；為許用彎曲應(yīng)力； T為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力；為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力； G為切變模量；為切變模量； 0單位長度許用扭轉(zhuǎn)角單位長度許用扭轉(zhuǎn)角 江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 二、肋板布置二、肋板布置 正確地增設(shè)肋板可以有效地增大機(jī)座和箱體的強(qiáng)正確地增設(shè)肋板可以有效地增大機(jī)座和箱體的強(qiáng) 度和剛度度和剛度 如果肋板布置，不僅不能增大機(jī)座和箱體的強(qiáng)度如果肋板布置，不僅不能增大機(jī)座和箱體的

7、強(qiáng)度 與剛度，反而會(huì)造成與剛度，反而會(huì)造成 浪費(fèi)工料及增加制造的難度浪費(fèi)工料及增加制造的難度 江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 表表17-217-2幾種肋板布置情況的對比幾種肋板布置情況的對比 號碼號碼 形狀形狀 相對彎曲剛度相對彎曲剛度 相對扭轉(zhuǎn)剛度相對扭轉(zhuǎn)剛度 相對質(zhì)量相對質(zhì)量 C Cb b C Ct t C Cb b C Ct t R R R R R R1.00 1.00 1.00 1.00 1.001.10 1.63 1.10 1.00 1.48 1.09 1.39 1.05 1.04 1.32 1.08 2.04 1.14 0.95 1.79 1.17 2.16 1.38 0.85

8、1.56 1.78 3.69 1.49 1.20 2.47 1.55 2.94 1.26 1.23 2.34 1(基本基本)2a2b3456江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 一般機(jī)座和箱體的結(jié)構(gòu)尺寸可按經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)一般機(jī)座和箱體的結(jié)構(gòu)尺寸可按經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù) 據(jù)或類比法設(shè)計(jì)，對于重要的機(jī)座和箱體應(yīng)采用有據(jù)或類比法設(shè)計(jì)，對于重要的機(jī)座和箱體應(yīng)采用有 限元法進(jìn)行精確計(jì)算限元法進(jìn)行精確計(jì)算17-3 機(jī)座和箱體設(shè)計(jì)概要機(jī)座和箱體設(shè)計(jì)概要強(qiáng)度強(qiáng)度抗振性能抗振性能耐磨性耐磨性工作能力指標(biāo)工作能力指標(biāo)剛度剛度還應(yīng)滿足機(jī)械的特殊要求，以及良好的工藝性。還應(yīng)滿足機(jī)械的特殊要求，以及良好的工藝性?？商岣邚?qiáng)度和剛度的方法：可提高強(qiáng)度和剛度的方法：采用合理的截面形狀，增加肋板；采用合理的截面形狀，增加肋板；盡量減少與其它零件的聯(lián)接面數(shù)；盡量減少與其它零件的聯(lián)接面數(shù)；使聯(lián)接面垂直于作用力；使聯(lián)接面垂直于作用力；盡量減小內(nèi)應(yīng)力，選用彈性模量大的材料盡量減小內(nèi)應(yīng)力，選用彈性模量大的材料江漢大學(xué)專用 作者： 潘存云教授 設(shè)計(jì)機(jī)座和箱體時(shí)，應(yīng)便于加工、裝拆、吊裝，聯(lián)設(shè)計(jì)機(jī)座和箱體時(shí)，應(yīng)便于加工、裝拆、吊裝，聯(lián) 接可靠，對于沖擊振動(dòng)大的機(jī)器、機(jī)架和地基間應(yīng)接可靠，對于沖擊振動(dòng)大的機(jī)器、機(jī)架和地基間應(yīng) 加裝隔振板器加裝隔振板器人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。