一,提高支承件自身刚度
(一)正确选择截面的形状和尺寸
支承件主要是承受力矩,扭矩以及弯扭复合载荷
自身刚度主要考虑——弯曲刚度和扭转刚度
在弯,扭载荷作用下,支承件的变形与截面的抗弯惯性矩和抗扭惯性矩有关.
材料和截面积相同而形状不同时,截面惯性矩相差很大.
刚度
(1)截面积相同时:空心大于实心
(2)方形截面的抗弯刚度高于圆形截面
抗扭刚度则较低
(3)不封闭截面比封闭的截面刚度显著下降,特别是抗扭刚度
数控车床床身
(二)合理布置隔板
在两壁之间起连接作用的内壁 —— 隔板
隔板功用——把作用于支承件局部地区的载荷传递给其它壁板,从而使整个支承件各壁板能比较均匀的承受载荷
当支承件不能采用全封闭截面时,常常布置隔板来提高支承件的自身刚度
隔板布置的三种基本形式
纵向隔板——主要提高抗弯刚度
横向隔板——主要提高抗扭刚度
斜向隔板——兼有提高抗弯刚度和抗扭刚度的效果
必须注意隔板的布置方向:
纵向隔板应布置在弯曲平面内,此时隔板对X轴的惯性矩为:l3b/12
若将隔板布置在与弯曲平面相垂直的平面内时,则惯性矩为lb3/12
两者之比为l2:b2
由于l>b ,所以图a的
抗弯刚度比图b要大得多
(三)合理开孔和加盖
支承件外壁开孔,会降低抗弯及抗扭刚度,对抗扭刚度的影响更大.
开孔对抗扭刚度影响较大.
应该尽量避免在主要承受扭矩的支承件上开孔
孔宽或孔径不超过支承件宽度的0.25倍
二,提高局部刚度
(一)合理选择连接部位的结构
设图a的一般凸缘连接
相对连接刚度为1.0
则图b有加强筋的
凸缘连接为1.06
图c的凹槽式为1.80
图dU型加强筋结构为1.85
——图c和图d两种结构
{zh0}特别是用来承受力
矩效果更好
缺点——结构复杂.
(二)合理选择螺钉尺寸和布置
当受力矩时,螺钉应主要布置在受拉伸的一侧
当受转矩时,螺钉应均匀分布在连接部位的四周
螺钉尺寸应经过计算,使它足以能承受外载荷的作用
( 三)注意床身与导轨连接处的局部过渡
图a为床身与导轨以单壁连接,结构简单,刚度较差,适用于承受小载荷
图b为单壁减薄与加强筋结构,刚度较前一种形式好,适用于中等载荷;
图c为双壁连接,结构较复杂,刚度较高,适用于中等载荷及重载荷;
图d为直接连接,没有过渡壁,导轨的局部刚度{zg}.