異形自動插件機(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)布時間：2021-03-02
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異形自動插件機(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）汽車傳動軸，強(qiáng)度相同時，實(shí)心軸與空心軸質(zhì)量之比為3，可見，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)盡量避免制成開口形狀（開口結(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口構(gòu)件，用于抗扭情況時，應(yīng)將其加鋼板封閉或成對使用，保證橫截面封閉。
在實(shí)嶂校出于其他考慮，有時也使用開口薄壁結(jié)構(gòu)作受扭構(gòu)件，如卡車底盤，它由兩槽鋼通過橫板連接而組成，這時應(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)過橫截面上的扭轉(zhuǎn)中心時，會產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩，因此，這種情況應(yīng)盡量避免，對稱橫截面的扭轉(zhuǎn)中心就在其對稱面上，橫截面非對稱型鋼的扭轉(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)，必須加附件或成對使用崾沽κ噶烤過橫截面上的扭轉(zhuǎn)中心。
（2）多個力同時作用的結(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)，有時剛度增加反而導(dǎo)致其強(qiáng)度下降，這是因?yàn)椋瑳_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，軸受沖擊扭矩，加大軸的長度，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）增加等截面桿的長度。如氣缸蓋螺栓；
（2）避免截面突變。對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，受壓時比受拉時更安全，至少同樣安全。鑄鐵的屈服點(diǎn)及其伸長率受壓時都比受拉時高，有時高達(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)件受壓時并非總比受拉時更安全。
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，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，采用圓形或方形較合理，當(dāng)壓桿兩端的支承是柱鉸鏈時，則宜采用矩形或工字形截面。
（5）合理選擇材料。對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，則產(chǎn)生熱應(yīng)力，通過加大構(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
