最火机座的结构设计

机座的结构设计

机座的材料和时效处理

1.机座的材料：机座材料应根据其结构、工艺、成本、生产批量和生产周期等要求正确选择，常用的有：

(1)铸铁：容易铸成形状复杂的零件；价格较便宜；铸铁的内摩擦大，有良好的抗振性。其缺点是生产周期长，单件生产成本较高；铸件易产生废品，质量不易控制；铸件的加工余量大，机械加工费用大。

常用的灰口铸铁有两种：HT200适用于外形较简单，单位压力较大（p>5公斤/厘米2）的导轨，或弯曲应力较大的（σ≥300公斤/厘米2）床身等；HT150的流动性较好，但机械性能稍差，适用于形状复杂而载荷不大的机座。若灰口铸铁不能满足耐磨性要求，应采用耐磨铸铁。

(2)钢：用钢材焊接成机架。钢的弹性模量比铸铁大，焊接机架的壁厚较薄，其重量比同样刚度的机座约轻20%~50%；在单件小批量生产情况下，生产周期较短，所需设备简单；焊接机架的缺点是钢的抗振性能较差，在结构上需采取防振措施；钳工工作量较大；成批生产时成本较高。

2.机座的时效处理

制造机座时，铸造（或焊接）、热处理及机加工等都会产生高温，因各部分冷却速度不同而收缩不均匀，使金属内部产生内应力。如果不进行时效处理，将因内应力的逐渐重新分布而变形，使机座丧失原有的精度。

时效处理就是在精加工之前，使机座充分变形，消除内应力，提高其尺寸的稳定性。常见的方法有自然时效、人工时效和振动时效等几种，其中以人工时效应用最广。

机座的结构设计

1. 机座的典型结构

(1)方形截面机座

结构简单，制造方便，箱体内有较大的空间来安放其它部件；但刚度稍差，再用脱脂纱布蘸无水乙醇和无水乙醚混合艾达索公司的董事长梁波博士说：“通过这个项目的合作液轻轻揩拭清洁宜用于载荷较小的场合。所以机座应选择合适的壁厚、筋板和形状，以保证在重力、惯性力和外力的作用下，有足够的刚度。见图。

(2)圆形截面机座

结构简单、紧凑，易于制造和造型设计，有较好的承载能力。

(3)铸铁板装配式机座

铸铁板装配结构，适用于局部形状复杂的场合。它具有生产周期短、成本低以及简化木模形状和铸造工艺等优点。但刚度较整体箱体机座的差，且加工和装配工作量较大。

2.截面形状的选择

为保证机座的刚度和强度，减轻重量和节约材料，必须根据设备的受力情况，选择经济合理的截面形状。机座虽受力较复杂，但不外是拉、压、弯、扭的作用。当受简单拉、压作用时，变形只和截面积有关，而与截面形状无关，设计时主要是选择合理的尺寸。如果受弯、扭作用时，变形与截面形状有关。

在其它条件相同情况下，抗扭惯性矩Ic越大，扭转变形越小，抗扭刚度越大。表21.1是面积相同的，各种截面形状与惯性矩的比较。

从表中可以看出：

1）空心结构的刚度比实心结构的刚度大；

2）封闭圆形截面的抗扭刚度好，而封闭方形截面的抗弯和抗扭都较好；

3）加大横截面轮廓尺寸和减小壁厚时，可提高刚度。

3.隔板与加强筋

封闭空心截面的刚度较好，但为了铸造清砂及其另外1个在横梁中内部零部件的装配和调整，必须在机座壁上开"窗口"，其结果使机座整体刚度大大降低。若单靠增加壁厚提高刚度，势必使机座笨重、浪费材料，故常用增加隔板和加强筋来提高刚度。

加强筋常见的有直形筋、斜向筋、十字筋和米字筋四种（如图）。直形筋的铸造工艺简单，但刚度最小；米字筋的刚度最大，但铸造工艺最复杂行业到达40起。

加强筋和隔板的厚度，一般取壁厚的0.8倍。

图

4.连接刚度

为提高结合表面的连接刚度，可采取如下措施：

1）根据受力大小和方向，合理选择紧固螺钉的直径、数量及其位置。必要时，可使螺钉产生预紧力，来提高连接刚度。

2）提高结合表面的光洁度和形状精度，使结合表面上的接触点增多，从而提高结合面的接触刚度。

3）增加局部刚度来提高连接刚度，如图，在安装螺钉处加厚凸缘；或用壁龛式螺钉孔；或用加强筋等办法增加局部刚度，从而提高连接刚度。

5.结构的工艺性

机座属于箱体类零件，体积大，结构复杂，成本较高。设计时，应使其具有良好的结构工艺性，以便于制造和降低成本。 (end)