異形自動(dòng)插件機(jī)六條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
作者:創(chuàng)達(dá)插件機(jī)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-02
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異形自動(dòng)插件機(jī)之所以區(qū)別于普通的插件機(jī),主要是因?yàn)樗膬?nèi)部有著很多普通插件機(jī)所沒(méi)有的功能與特征,這里就要做好整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分路,同時(shí)要做好相應(yīng)的裝置搭配。
1、空心截面準(zhǔn)則:彎曲應(yīng)力或扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在踅孛嬪隙際竊皆獨(dú)脛行腦醬螅而在橫截面中心很小,為了讓材料的到充分利用,應(yīng)盡量將材料放在原理橫截面中心處,使其成為空心結(jié)構(gòu),從而可提高構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度,這就是空心截面準(zhǔn)則。
工程實(shí)例:
1)汽車傳動(dòng)軸,強(qiáng)度相同時(shí),實(shí)心軸與空心軸質(zhì)量之比為3,可見(jiàn),采用空心軸可以節(jié)省大量材料,減輕自質(zhì)量。
2)截面積相等,但抗彎和抗扭剛度不同的截面形狀,空心結(jié)構(gòu)的壁厚不能太薄,否則容易發(fā)生局部皺折而喪失其承載能力。
2、受扭截面封閉準(zhǔn)幔
受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁構(gòu)件的截面應(yīng)盡量避免制成開(kāi)口形狀(開(kāi)口結(jié)構(gòu),抗扭剛度低。),否則,將大大降低其抗扭轉(zhuǎn)能力。
型鋼基本屬于薄壁開(kāi)口構(gòu)件,用于抗扭情況時(shí),應(yīng)將其加鋼板封閉或成對(duì)使用,保證橫截面封閉。
在實(shí)嶂校出于其他考慮,有時(shí)也使用開(kāi)口薄壁結(jié)構(gòu)作受扭構(gòu)件,如卡車底盤,它由兩槽鋼通過(guò)橫板連接而組成,這時(shí)應(yīng)特別注意橫板的連接方式。
3、最佳著力點(diǎn)準(zhǔn)則:著力點(diǎn)的位置也會(huì)影響構(gòu)件的承載能力。
(1)當(dāng)彎曲梁岬募中力矢量不經(jīng)過(guò)橫截面上的扭轉(zhuǎn)中心時(shí),會(huì)產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩,因此,這種情況應(yīng)盡量避免,對(duì)稱橫截面的扭轉(zhuǎn)中心就在其對(duì)稱面上,橫截面非對(duì)稱型鋼的扭轉(zhuǎn)中心可查型鋼幾何性質(zhì)表,很多型鋼的扭轉(zhuǎn)中心在橫截面以外,因此,要使這些型鋼處于僅受彎曲的狀態(tài),必須加附件或成對(duì)使用崾沽κ噶烤過(guò)橫截面上的扭轉(zhuǎn)中心。
(2)多個(gè)力同時(shí)作用的結(jié)點(diǎn),應(yīng)盡量使各力矢量交匯于一處,這樣可避免附加的彎矩,從而減低應(yīng)力水平。
4、受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準(zhǔn)則:
通常,構(gòu)件越笨實(shí),其剛度越大,強(qiáng)度越高,但這不盡然,受沖擊載荷作用的結(jié)構(gòu),有時(shí)剛度增加反而導(dǎo)致其強(qiáng)度下降,這是因?yàn)?,沖擊載荷隨著結(jié)構(gòu)剛度的增加也增大。
工程應(yīng)用實(shí)例:砂輪在突然剎車時(shí),軸受沖擊扭矩,加大軸的長(zhǎng)度,其扭轉(zhuǎn)剛度下齲因沖擊扭矩隨之也下降,所以,軸的抗剪強(qiáng)度反而上升。為了提高構(gòu)件的抗沖擊能力,應(yīng)降低系統(tǒng)的剛度,加大其柔性,此即為受沖擊載荷結(jié)構(gòu)柔性準(zhǔn)則。
具體措施有:
(1)增加等截面桿的長(zhǎng)度。如氣缸蓋螺栓;
(2)避免截面突變。對(duì)于螺栓為保證其等截面,常將光桿部分的直徑制成與螺紋的內(nèi)徑相等,或在螺桿內(nèi)鉆孔。
(3)安裝緩沖器,以吸收沖擊系統(tǒng)的能量。
(4)選用彈性模量小的材料。如,木結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)抗沖擊能力強(qiáng)。
5、避免長(zhǎng)壓桿失穩(wěn)準(zhǔn)則:
金屬構(gòu)件就其材料的力學(xué)性能而言,受壓時(shí)比受拉時(shí)更安全,至少同樣安全。鑄鐵的屈服點(diǎn)及其伸長(zhǎng)率受壓時(shí)都比受拉時(shí)高,有時(shí)高達(dá)4~5倍。其他脆性材料的力學(xué)性能亦相似,但是金屬構(gòu)件受壓時(shí)并非總比受拉時(shí)更安全。
因?yàn)槠涑休d能力不僅取決于結(jié)構(gòu)的材料還取決于其形狀。機(jī)械中有許多細(xì)長(zhǎng)壓桿,例如千斤頂?shù)穆輻U,內(nèi)燃機(jī)的連桿和車床的絲桿等,這些細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件都不能按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)。
提高壓桿的穩(wěn)定性,具體措施有:
(1)加大截面慣性矩。失穩(wěn)破壞表現(xiàn)為彎曲破壞,盡量將材料放在外緣。
(2)減少壓桿長(zhǎng)度。若工作條件不允許,可采用增加中間支撐的辦法。
(3)加強(qiáng)支承的約束性。壓桿與其p構(gòu)件聯(lián)接時(shí),應(yīng)盡可能作成剛性連接或采用較緊密的配合。
(4)截面形狀和約束方式的最優(yōu)組合。
壓桿總是在剛度小的縱向平面內(nèi)失穩(wěn),所以,應(yīng)使各個(gè)縱向平面內(nèi)的剛度相同或接近,當(dāng)壓桿兩端的支承是固定端或球鉸鏈時(shí),采用圓形或方形較合理,當(dāng)壓桿兩端的支承是柱鉸鏈時(shí),則宜采用矩形或工字形截面。
(5)合理選擇材料。對(duì)于處于彈塑性階段的中小柔度桿,采用高強(qiáng)度鋼制造,可以提高其穩(wěn)定性;對(duì)于大柔度桿,用高強(qiáng)度鋼不能提高其穩(wěn)定性,所以應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)的普通鋼。
6、熱變形自由準(zhǔn)則:
金屬構(gòu)件具有熱脹冷縮的特點(diǎn),當(dāng)熱變形受限制時(shí),則產(chǎn)生熱應(yīng)力,通過(guò)加大構(gòu)件橫截面尺寸的方法不能達(dá)到減低熱應(yīng)力的目的。(安裝和使用溫度不同)
減低熱應(yīng)力的根本措施是盡量保證熱變>的自由。
異形自動(dòng)插件機(jī)內(nèi)的結(jié)構(gòu)不僅復(fù)雜,這就需要設(shè)計(jì)師與工程師們前期做好溝通協(xié)商,不定期做相應(yīng)的檢測(cè)工作;這也是整體機(jī)械運(yùn)行的必要點(diǎn)。
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責(zé)編:品溪