机架结构设计
机架结构设计
• 一.铸造机架常用材料 • 1.铸铁 • 铸铁流动性好，体收缩和线收缩小，容易获得
形状复杂的铸件。铸铁的内摩擦大、阻尼作用 强，故动态刚性好。另外还有切削性能好、价 格便宜和易于大量生产等优点。铸铁主要 有灰 铸铁、球墨铸铁。 • 2.铸造碳钢 • 铸钢的弹性模量大，强度也比铸铁高，故用于 受力较大的机架。由于钢水流动性差，在铸型 中凝固冷却时体收缩和线收缩都较大，故不宜 设计复杂形状的铸件。 • 3.铸造铝合金 • 铝合金密度小、重量轻，通过热处理强化，具 有足够高的强度、较好的塑性，良好的韧性。
应要求轻、成本低。
• 2.抗振性好。 • 3 .噪声小。 • 4.温度场分布合理，热变形对精度的影响小。 • 5.结构设计合理，工艺性良好，便于铸造、
焊接和机械加工。
• 6.结构便于安装、调整及修理。 • 7.导轨面受力合理、耐磨性良好。 • 8.造型好。
• 三.设计步骤
• 1.初步确定机架的形状和尺寸
• 三.焊接机架的退火
Байду номын сангаас
机架的热处理
• 一.铸钢机架的热处理 • 铸钢件一般都要经过热处理。热处理的目
的是为了消除铸造内应力和改善力学性能。 铸钢机架的热处理方法一般有正火加回火， 退火、高 温扩散退火和焊补后回火等。
• 二.铸铁机架时效处理
• 时效处理的目的是在不降低铸铁力学性能 的前提下，使铸铁的内应力和机加工切削 应力得到消除或稳定，以减少长期使用中 的变形，保证几何精度。
• ３．稳定性
• 机架受压结构及受压弯结构都存在失稳问 题。有些构件制成薄壁腹式也存在局部失 稳。稳定性是保证机架正常工作的基本条 件。必须加以校核。
• ４．对于机床、仪器等精密机械还应考虑 热变形。
机架或机座设计
机架或机座设计i1.机座或机架的作用及基本要求机座或机架是支承其他零部件的基础部件。
其基本要求是：（1）刚度与抗振性刚度是抵抗载荷变形的能力。
动刚度是衡量抗振性的主要指标。
为提高机架或机座的抗振性，可采取如下措施：1）提高静刚度，即从提高固有振动频率入手，以避免产生共振；2）增加阻尼，增加阻尼对提高动刚度的作用很大，如液(气)动、静压导轨的阻尼比滚动导轨的大，故抗振性能好；3）在不降低机架或机座静刚度的前提下，减轻重量可提高固有振动频率，如适当减小壁厚、增加筋和隔板、采用钢材焊接代替铸件等；4）采取隔振措施，如加减振橡胶垫脚、用空气弹簧隔板等。
（2）热变形减小热变形。
（3）提高稳定性除上述要求之外，还应考虑工艺性、经济性及人机工程等方面的要求。
2.机座或机架的结构设计要点机座或机架的结构设计必须保证其自身刚度、连接处刚度和局部刚度，同时要考虑安装方式、材料选择、结构工艺性以及节省材料、降低成本和缩短生产周期等问题。
筋板及加强筋的形式（1）机座的结构工艺性机座一般体积较大、结构复杂、成本高，尤其要注意其结构工艺性，以便于制造和成本低，在保证刚度的条件下，应力求铸件形状简单，起模容易，泥芯要少，便于支撑和制造。
机座壁厚应尽量均匀，力求避免截面的急剧变化，凸起过大、壁厚过薄、过长的分型线和金属的局部堆积等。
铸件要便于清砂，为此，必须开有足够大的清砂口，或几个清砂口。
在同一侧面的加工表面，应处于同一个平面上，以便一起刨出或铣出。
如下图所示，图b 的结构比图a 的好。
加工面要在一个平面上（2）机座的加工工艺性机座必须有可靠的加工工艺基面,若因结构原因没有工艺基准，必须铸出四个或两个“工艺凸台”A，如下图所示(图b 的结构比图a 的好)。
加工时，先把凸台加工好，然后以凸台作基面来加工B面,加工完毕后把凸台割去。
（3）焊接机架的设计焊接机架具有许多优点：在刚度相同的情况下可减轻重量30％左右；改型快，废品极少；生产周期短、成本低。
颚式破碎机结构设计
颚式破碎机结构设计一、整体结构设计1.机架：机架作为破碎机的主体支撑部分，需要具有足够的强度和刚性，以承受来自物料的冲击和振动。
在机架的设计中，需要合理选择材料和断面形状，并采取适当的强化措施，以提高整体结构的稳定性和耐久性。
2.颚板：颚板是颚式破碎机主要破碎部件，其结构设计需考虑到破碎物料的硬度、粒度和磨损情况。
通常采用可拆卸的颚板，方便更换和维修。
颚板的设计应确保其强度和刚度，以适应高强度的破碎工作。
3.偏心轴和连杆：偏心轴是将电机的旋转转变为颚板摆动的部件，连杆连接偏心轴和颚板。
在结构设计中，偏心轴和连杆需要合理选择材料和断面形状，以提供足够的强度和刚度，并确保颚板的正常运动。
4.调整装置：颚式破碎机的调整装置用于调整出料口的尺寸，以满足不同物料的要求。
在结构设计中，调整装置需要具有简单易用、调整精度高和稳定可靠等特点。
常见的调整装置包括调整螺杆、液压调整装置等。
二、工作部件设计除了整体结构设计，颚式破碎机的工作部件设计也是至关重要的。
1.进料口和出料口：进料口和出料口设计合理与否直接影响破碎机的出料粒度和生产能力。
进料口需要保证物料顺利进入破碎腔，避免堵塞和漏料现象；出料口需要具有适当的尺寸和形状，以便物料的顺利排出。
2.破碎腔设计：破碎腔的设计与物料的破碎效果密切相关。
破碎腔的形状和内衬板的选择需根据物料的硬度、粒度和磨损情况进行合理设计。
腔体的形状应具有利于物料的混合和分散，以提高破碎效率和产品质量。
3.破碎板设计：破碎板是颚式破碎机的关键部件，其设计需考虑到工作条件的多变性和破碎物料的特性。
破碎板的结构设计应能够提供足够的破碎力和剪切力，以实现高效的破碎作业。
三、安全和环保设计在颚式破碎机的结构设计中，安全和环保因素也需要充分考虑。
1.安全设计：破碎机工作时，由于高速转动的零部件和冲击力的存在，存在一定的安全风险。
因此，需要在结构设计中设置安全保护装置，如安全防护罩、安全开关等，以避免操作人员的误操作和事故的发生。
自动切管机结构设计
自动切管机结构设计1. 引言自动切管机是一种广泛应用于工业生产中的设备，用于精确地切割管道或材料。
通过自动化的机械设计和控制系统，可以实现高效、精确和安全的切割过程。
本文将针对自动切管机的结构设计进行详细介绍。
2. 设计要求自动切管机的设计需要满足以下几个基本要求：•高精度：切割过程需要达到精确的尺寸和几何形状要求。
•高效率：能够实现快速、连续和稳定的切割过程，提高生产效率。
•安全性：在切割过程中要保证操作者的安全。
•稳定性：机器运行时要保持稳定，减少振动和噪音。
3. 结构设计3.1 机架自动切管机的机架是整个设备的基础结构，它需要具备足够的刚性和稳定性。
一般采用钢材制作，采用焊接工艺将不同部位的构件连接起来。
机架应具备以下几个要素：•连接支架：用于固定和支撑切割机的各个部件，保证整机结构牢固。
•内外护罩：用于保护机器内部部件，防止切割过程中产生的碎屑飞溅。
3.2 切割系统3.2.1 切割刀具切割刀具是实现自动切割功能的关键部件，常用的切割刀具有圆锯片、带锯片和等离子切割头等。
选择切割刀具时需要考虑管道材质、切割速度和精度要求等因素。
3.2.2 切割传动系统切割传动系统用于驱动切割刀具进行工作，一般采用电机和传动装置组成。
电机可以选择伺服电机，通过控制器和编码器来实现自动化的精确控制。
传动装置可以采用链条、皮带或齿轮传动，根据实际需求选择合适的传动方式。
3.3 控制系统自动切管机的控制系统是保证机械运行的核心部分，它需要根据预设的切割参数进行控制和监测。
控制系统主要包括以下几个方面：3.3.1 PLC控制系统PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种常用的控制设备，用于控制机械的运行程序。
通过编写程序，可以实现切割刀具的启停、速度调节、切割角度调整等功能。
3.3.2 人机界面人机界面用于操作者与自动切管机进行交互，通常采用触摸屏显示设备。
通过人机界面，操作者可以设置切割参数、监测切割过程和检测系统状态。
送线机结构设计方案
送线机结构设计方案送线机是一种用于卷绕和收取线材的设备，广泛应用于电线电缆、光纤、电力、通信等行业。
一个合理的送线机结构设计方案需要考虑以下几个方面：机架结构、送线机构、收线机构、传动系统和安全保护装置。
机架结构是送线机的骨架，其稳定性和刚性对整个机器的性能有重要影响。
可以采用焊接钢结构，确保机架的强度和稳定性，在重负荷工况下不易变形。
机架上应设置平台，便于操作人员观察和操作。
送线机构是送线机的核心组成部分，主要包括导线轮、高低导线松紧器和导线张紧装置。
导线轮是将线材正确引导到收线装置的关键，要选择耐磨损、光滑的材质。
高低导线松紧器用于调整导线的张力，保证导线的稳定传送。
导线张紧装置根据导线的张力自动调整导线松紧度，保持导线的恒定张力。
收线机构用于卷取线材，主要包括卷取轴、曳引轮和张紧/离合装置。
卷取轴是支撑线材的部件，其直径和材质根据线材的直径和重量来选择。
曳引轮用于协助引导线材到卷取轴上，并根据需要调整线材的张力。
张紧/离合装置用于控制线材的卷取和停止。
传动系统主要包括电机、减速器和传动装置。
电机根据机器的负载和工作条件选择适合的型号和功率。
减速器根据线材的速度和扭矩需求选择合适的减速比，以便降低电机的转速。
传动装置根据需要使用链条传动、皮带传动或直接传动。
安全保护装置是送线机不可缺少的部分，包括限位开关和紧急停止装置。
限位开关用于限制机器的行程，避免超出安全范围造成意外事故。
紧急停止装置用于在紧急情况下迅速停止机器的运行，保证操作人员的安全。
综上所述，一个合理的送线机结构设计方案应该在机架结构、送线机构、收线机构、传动系统和安全保护装置等方面进行综合考虑，以确保机器的性能可靠、操作安全、使用寿命长。
标准机柜结构设计规范
Q/UTS UT斯达康通讯有限公司企业标准Q_UTSB_006A0_200419″标准机柜结构设计规范The mechanical criterion of 19 inch normal cabinets designing2005-11-15 发布 2005-11-15 实施U T斯达康通讯有限公司发布Revision HistoryUTStarcom ProprietaryNot for use or disclosure outside UTStarcom, Inc. or any of its subsidiariesExcept under prior written agreement.Intended Audience: H/W Group, Quality Assurance Group & Internal Auditors.This document is controlled electronically and any hard copy should be considered uncontrolled. This document is owned by HZ of Mechanical Development Process Team Chairperson.前言本标准制订的目的，主要是为了适应公司日益全球化发展的需要，也是为了增强公司机柜可互换性、提高公司机柜设计效率和质量、降低公司机柜研发和生产成本的需要。
本标准主要以IEC标准为主，参照了ETSI、NEBS标准对机柜性能部分的要求及NEBS标准对机柜工程安装的要求。
标准起草：徐建华目次1范围 (1)2引用标准 (1)3术语定义 (2)3.1设备实体(equipment practice) (2)3.2机柜(cabinet) (2)3.3机架(rack) (2)3.4插箱(subrack) (2)3.5机箱(chassis) (2)3.6插件(plug-in unit/model) (2)3.7机柜高度 (cabinet height) (2)3.8机柜宽度 (cabinet width) (3)3.9机柜深度 (cabinet depth) (3)3.10协调尺寸 (co-ordination dimension) (3)4机柜设计的总原则 (3)5机柜的分类及特点 (3)5.1按照使用环境分类 (3)5.2按照拼装式方式分类 (3)6机柜的基本组成 (4)6.1顶围框、底座、外柱的设计 (4)6.2前门、后门的设计 (4)6.3左、右侧板的设计 (5)6.4安装柱的设计 (5)6.5导轨的设计 (5)6.6搁板的设计 (5)6.7铭牌的设计 (5)6.8支撑脚的设计 (6)6.9脚轮的设计 (6)6.10吊环的设计 (6)7机柜设计的基本要求 (6)7.1机柜的外形尺寸、装配尺寸及机柜并架要求 (6)7.2机柜的刚度、强度和重量 (6)7.3机柜的走线要求 (6)7.4机柜使用的热环境及散热能力 (7)7.5机柜的电磁兼容能力 (7)7.6防雷击性能要求 (7)7.7机柜的防振等级要求 (7)7.8机柜稳定平衡的最大角度要求 (7)7.9机柜的防尘要求 (7)7.10机柜的包装运输要求 (7)7.11机柜的工程安装要求 (7)7.12机柜三防设计要求 (7)7.13机柜的工业造型设计要求 (7)7.14机柜的人机工程设计要求 (7)7.15机柜的防水等级要求 (8)7.16机柜的生产成本要求 (8)8机柜设计的基本准则 (8)8.1热设计准则 (8)8.2静电防护设计准则 (8)8.3EMC设计准则 (8)8.4“三防”设计准则 (9)8.5维修性设计准则 (9)8.6互换性设计准则 (10)8.7可达性设计准则 (10)8.8模块化设计准则 (10)8.9人机工程设计准则 (10)8.10防错误设计准则 (10)8.11标识设计准则 (11)9机柜的协调尺寸及公差 (11)9.1外形协调尺寸及公差 (11)9.2内部装配协调尺寸及公差 (12)9.3工程安装尺寸协调尺寸及公差 (14)10机柜空区挡板的设计 (15)10.1空区挡板的基本尺寸及公差 (15)10.2空区挡板与机柜的装配 (17)19″标准机柜结构设计规范The mechanical criterion of 19 inch normal cabinets designing1范围本标准规定了公司19″标准机柜结构设计的基本尺寸、基本性能及工程安装要求。
自动化设备机架结构设计方法
自动化设备机架结构设计方法1. 引言自动化设备机架是工业生产中常见的组件，用于支撑和固定各种设备和仪器。
机架的结构设计对于设备的稳定性、安全性和可靠性至关重要。
本文将介绍自动化设备机架结构设计的方法和原则，包括设计流程、材料选择、结构分析等方面。
2. 设计流程自动化设备机架的设计流程可以分为以下几个步骤：2.1 确定需求在开始设计之前，需要明确设备的使用需求。
包括设备类型、尺寸、重量、使用环境等方面的要求。
这些信息将有助于确定机架的结构形式和承载能力。
2.2 材料选择根据设备的重量和使用环境，选择合适的材料作为机架的主要构造材料。
常见的材料有钢板、铝合金等。
考虑到机架需要具有一定的强度和刚度，一般选择具有良好强度-重量比和刚性-重量比的材料。
2.3 结构布局根据设备尺寸和形状，进行机架的结构布局。
合理的布局应考虑到设备的安装和维修便捷性，以及机架在运行过程中的稳定性。
2.4 结构设计根据机架的结构布局，进行详细的结构设计。
包括各个零部件的尺寸和连接方式。
在设计过程中，需要考虑到机架的强度、刚度和稳定性等方面要求。
2.5 结构分析进行机架结构的强度和刚度分析。
可以使用有限元分析等方法对机架进行模拟和计算，评估其在不同载荷下的应力和变形情况。
根据分析结果，对机架进行必要的调整和优化。
2.6 制造加工根据设计图纸进行机架的制造加工。
制造过程中需要注意材料选择、焊接工艺、表面处理等方面要求，确保机架具有良好的质量和外观。
3. 材料选择自动化设备机架常用的材料有钢板、铝合金等。
以下是常见材料在机架设计中的特点：3.1 钢板钢板具有较高的强度和刚度，适用于承载较大的载荷。
同时，钢板具有良好的可塑性和焊接性，便于加工和制造。
但钢板的重量较大，可能会增加设备的总重量。
3.2 铝合金铝合金具有较高的强度和良好的耐腐蚀性，同时具有较低的密度，重量轻。
铝合金机架在减轻设备重量、提高运动速度等方面具有优势。
然而，铝合金的成本较高。
机械设计 第十九章 机架
机架的类型、 第一节 机架的类型、材料及制造方法 第二节 机架设计的要求 第三节 机架的机构设计
第十九章
机 架
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机架的类型、 第一节 机架的类型、材料及制造方法
一、机架的类型 1、按外形结构分类 、
箱壳式(减速器箱体 箱壳式 减速器箱体) 减速器箱体 梁柱式(车床 梁柱式 车床) 车床 平板式 (摇臂钻床 摇臂钻床) 摇臂钻床 框架式 (锻压机机身 锻压机机身) 锻压机机身
空心矩形截面的抗弯强度低于工字形截面， 空心矩形截面的抗弯强度低于工字形截面，抗扭强度低于 圆形截面，但其综合刚性最好， 圆形截面，但其综合刚性最好，并且由于空心矩形内腔较易安 装其他零部件，故多数机架的截面形状常采用空心矩形截面。 装其他零部件，故多数机架的截面形状常采用空心矩形截面。
面积相等而弯曲刚度不同的矩形截面
2、按制造方法分类 、 分铸造机架和焊接机架 。 3、按机架材料分类 、 分金属机架和非金属机架机架 。 而非金属机架又可分为混凝土机架、花岗岩 而非金属机架又可分为混凝土机架、 机架和塑料机架等。 机架和塑料机架等。
二、机架的材料及制造方法
形状复杂的机架——铸铁 铸铁 形状复杂的机架 具有流动性好、阻尼作用强、切削性能好、 具有流动性好、阻尼作用强、切削性能好、价格 低廉、易于成批生产等特点。减速器箱体、 低廉、易于成批生产等特点。减速器箱体、鼓风机底 座等 。 要求强度高、 要求强度高、刚度大的机架 ——铸钢 铸钢 如轧钢机机架、锻锤气缸体和箱体等。 如轧钢机机架、锻锤气缸体和箱体等。 要求重量轻的机架 ——铸铝合金 铸铝合金 如船用柴油机机体、 如船用柴油机机体、汽车传动箱体等 。 精密机械或仪器的机架 ——花岗岩和塑料 花岗岩和塑料 一般有导热系数和膨胀系数小、抗腐蚀、 一般有导热系数和膨胀系数小、抗腐蚀、不导电 和不生锈等要求。 和不生锈等要求。
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三.设计步骤 1.初步确定机架的形状和尺寸 2.常规计算 利用材料力学,弹性力学等固体力学理论和计算 公式,对机架进行强度,刚度和稳定性等方面的 校核. 3.有限元静动态分析,模型试验(或实物试验) 和优化设计. 4.制造工艺性和经济性分析.
机架的常用材料
材料的选用,主要是根据机架的使用要求. 多数机架形状较复杂,故一般采用铸造. 由于铸铁的铸造性能好,价廉和吸振能力 强,所以应用最广.焊接机架具有制造周 期短,重量轻和成本低等优点,故在机器 制造业中,焊接机架日益增多.
3.稳定性 机架受压结构及受压弯结构都存在失稳问 题.有些构件制成薄壁腹式也存在局部失 稳.稳定性是保证机架正常工作的基本条 件.必须加以校核.
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4.对于机床,仪器等精密机械还应考虑 热变形. 热变形将直接影响机架原有精度,从而使 产品精度下降.
二 .机架设计的一般要求 1.在满足强度和刚度的前提下,机架的重量 应要求轻,成本低. 2.抗振性好. 3 .噪声小. 4.温度场分布合理,热变形对精度的影响小. 5.结构设计合理,工艺性良好,便于铸造, 焊接和机械加工. 6.结构便于安装,调整及修理. 7.导轨面受力合理,耐磨性良好. 8.造型好.
机架的热处理
一.铸钢机架的热处理 铸钢件一般都要经过热处理.热处理的目 的是为了消除铸造内应力和改善力学性能. 铸钢机架的热处理方法一般有正火加回火, 退火,高 温扩散退火和焊补后回火等.
二.铸铁机架时效处理 时效处理的目的是在不降低铸铁力学性能 的前提下,使铸铁的内应力和机加工切削 应力得到消除或稳定,以减少长期使用中 的变形,保证几何精度. 三.焊接机架的退火
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一.铸造机架常用材料 1.铸铁 铸铁流动性好,体收缩和线收缩小,容易获得 形状复杂的铸件.铸铁的内摩擦大,阻尼作用 强,故动态刚性好.另外还有切削性能好,价 格便宜和易于大量生产等优点.铸铁主要 有灰 铸铁,球墨铸铁. 2.铸造碳钢 2. 铸钢的弹性模量大,强度也比铸铁高,故用于 受力较大的机架.由于钢水流动性差,在铸型 中凝固冷却时体收缩和线收缩都较大,故不宜 设计复杂形状的铸件. 3.铸造铝合金 铝合金密度小,重量轻,通过热处理强化,具 有足够高的强度,较好的塑性,良好的韧性.
机架设计概论
何谓机架?
在机器(或仪器)中支承或容纳零,部件 的零件称之为机架. 机架是底座,机体,床身,立柱,壳体, 箱体,以及基础平台等零件的统称.
机架设计一般要求
一.机架设计准则 机架的设计主要应保证刚度,强度及稳定 性. 1.刚度 评定大多数机架工作能力的主要准则是刚 度.在机床中刚度决定着机床生产效率和 产品精度;在齿轮减速器中,箱体的刚度 决定了齿轮的啮合情况和它的工作性能; 薄板轧机的机架刚度直接影响钢板的质量 和精度.
2.强度 强度是评定重载机架工作性能的基本准则. 机架的强度应根据机器在运转过程中可能发 生最大载荷或安全装置所能传递的最大载荷 来校核其静强度.此外还要校核其疲劳强度. 机架的强度和刚度都需要从静态和动态两方 面来考虑.动刚度是衡量机架抗震能力的指 标,而提高机架抗振能力应从提高机架构件 的静刚度,控制固有频率,加大阻尼等方面 着手.