【设备机架】设备机架设计介绍
点击下方名片｜关注时光 专注于机械领域的研究，分享机械设计经验，机械感悟，SW教学，机械资源，好书推荐的一个公众 号专栏。 一、机架零件的基本要求：（1）足够的强度和刚度；（2）形状简单，便于制造；（3）便于在机架上安装附件；（4）对于带有缸体、导轨等的机架零件，还应有良好的耐磨性；（5）高速机器的机架零件还应满足振动稳定性的要求。二、材料选择：（1）多数机架零件由于形状较复杂，故多采用铸件。铸铁的铸造性能好、价廉、吸振能力较强，所以在机架零件中应用最广。（2）受载情况严重的机架常用铸钢，例如轧钢机机架。（3）要求质量轻时可以采用轻合金，例如飞机发动机的气缸体多用铝合金铸成。（4）在载荷比较强烈、形状不很复杂、生产批量又较少时，最好采用钢材焊接机架。三、截面形状的合理选择：1．各种截面形状梁的相对强度和相对刚度几种截面面积相等而形状不同（矩形、空心圆管、矩形管、工字钢）的机架零件在弯曲强度、弯曲刚度、扭转强度、扭转刚度等方面会有差异，设计时应合理选择截面形状。（1）主要受弯曲的零件以选用工字形截面为最好，弯曲强度和刚度都以它为最大；（2）主要受扭转的零件，从强度方面考虑，以圆管形截面为最好，空心矩形的次之；（3）从刚度方面考虑，则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，对刚度要求又较高，因而选用空心矩形截面比较有利，它也便于附装其他零件。2．不同尺寸的工字形截面粱在受弯曲作用时的相对性能（总质量、静载强度和动载性能）也会有所差异。只要合理设计截面形状，即使截面面积并不增加，也可以提高机架承受动载的能力。3．最大的弯曲刚度和扭转刚度的获取为了得到最大的弯曲刚度和扭转刚度，还应在设计机架时尽量使材料沿截面周边分布。四、间壁和肋：设置间壁和肋在提高强度和刚度方面常常是最有效的，因此经常采用。其效果在很大程度上决定于布置是否正确，设置间壁方法不同空心矩形梁在弯曲刚度、扭转刚度方面也会有较大差异。五、壁厚的选择：1．影响壁厚的因素当机架零件的重量将在很大程度上取决于壁厚，因而在满足强度、刚度、振动稳定性等条件下，应尽量选用最小的壁厚；面大而壁薄的箱体，容易因齿轮、滚动轴承的噪声引起共鸣，故壁厚宜适当取厚一些，并适当布置肋板以提高箱壁刚度；2．壁厚的选择原则：（1）选用壁厚一般要比为满足强度、刚度要求所需的壁厚大得多；例如轻型机床床身，取壁厚为12mm～15mm；中型的取18mm～22mm；重型的取23mm～25mm；（2）钢铸件由于铸造工艺的关系，其最小壁厚应比铸铁约大20％～40％；（3）同一铸件的壁厚应力求趋于相近。当壁厚不同时，在厚壁和薄壁相联接处应设置平缓的过渡圆角或斜度；六、隔振1．振动的危害影响产品精度之外；有可能造成联接的松动、零件的疲劳，从而降低机器的使用寿命，甚至造成严重的破坏；由于振动及其传输所引发的噪声也会使操作人员思想不集中、困乏，影响健康；2．隔震（1）隔震的方法隔振常用的方法是在机器或仪器的底座与基础之间设置弹性零件，通常称为隔振器或隔振垫。在设计机器时，首先应考虑到有可能产生振动的振动源，并设法在设计工作中采取相应的改善措施；（2）橡胶材料的选用条件隔振器中的弹性零件可以是金属弹簧，也可以是橡胶弹簧。橡胶材料可根据使用条件不同来选用：①在一般环境下工作的，可选用耐疲劳性和蠕变性都较好的天然橡胶，顺丁橡胶在动载荷下发热量少，但强度稍差；②在需要耐油环境下工作的，可选用耐油的丁腈橡胶；③在露置环境下工作的，可选用耐气候性较好的氯丁橡胶；④在受冲击较大环境中工作的，可选用振动衰减较快的丁基橡胶；⑤在温度偏高的环境中工作的，可选用耐热性较好的乙丙橡胶。（4）安装应注意的问题①要留有一定的空间，允许它能自由地振动；②凡有和外界相联的管路、电路、联轴器等，在联接处都应设有挠性零件，以免降低或破坏隔振效果。机械设计的内容讲解到此结束，留言功能已开通，欢迎各位进行补充。-End-免责声明：本文系网络转载或改编，仅供学习，交流所用，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删。 来源：非标机械专栏
