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一、型材设计
为防止连接处松动,型材的T形槽都是内凹的,具有这种结构的型材在对接时只有边缘的线接触,T形槽受力变形也被限定在弹性范围内,显著提高了结构的稳定性。
二、型材直线度
型材水平放置,任意位置的长度L2=300mm,其弯曲变形高度数h2的最大值不超过0.3mm(L2=300mm,h2≤0.3mm)。型材全长L1的弯曲变形高度h1参照下表:
三、型材扭曲度
型材水平放置,宽度W,因弯曲和扭曲而使端部翘起,其扭曲变形高度T参照下表计算:
四、型材平面度
型材水平放置,型材短边W的最大平面容差D,参照下表:
五、铝合金机械性能参数表
上述二式就是基于最大正应力的型材弯曲强度计算准则,又称为弯曲强度条件,式中[σ]为弯曲许用应力;ns和nb分别为对应于屈服强度和强度极限的安全因数。
型材的弯曲强度计算步骤:
(1)根据型材受到的约束性质,从表1中查出型材的最大弯矩计算公式,算出最大弯矩值;
(2)由最大弯矩值,根据公式 算出型材在最大弯矩截面处所受的最大内应力;
(3)查表2,得出所用型材的屈服强度σ0.2.除以安全系数1.5,得出许用应力[σ];
(4)用算出的最大内应力与许用应力比较,当所受最大内应力小于许用应力[σ]时,型材的强度满足承载要求。对于产生弯曲变形的型材,在满足强度条件的同时,为保证其正常工作还需对弯曲位移加以限制,即还应该满足刚度条件:
公式中,L为跨长 , 为许可的挠度与跨长之比(简称许可挠跨比),一般工程中通常只限制梁的挠跨比 。在怡合达目录册中,规定所有受力型材,其最大挠跨比不超过 。
七、举例说明
一条AOB05-4080的型材,长度L=1250,两端固定,在其中间部位加载150公斤的载荷,试校核其强度。如下图:一条AOB05-4080的型材,长度L=1250,两端固定,在其中间部位加载150公斤的载荷,试校核其强度。如下图:
按最大挠度公式:(1:用40面作承载面):
按公式:
1.30/1250=0.001=1/1000=0.001,故用型材40面承载可满足刚度要求。
(2:用80面作承载面):
按公式:
4.89/1250=0.0039≥1/1000=0.001,故用型材80面承载不能满足刚度要求。
结论:一条长度为1250mm的AOB05-4080型材,要承载150kg的载荷,只能用40面来承载,才能满足强度和钢度要求。
结论:一条长度为1250mm的AOB05-4080型材,要承载150kg的载荷,只能用40面来承载,才能满足强度和钢度要求。
结论:一条长度为1250mm的AOB05-4080型材,要承载150kg的载荷,只能用40面来承载,才能满足强度和钢度要求。
九、常用铝合金梁的反力,剪力,弯矩和挠度计算公式一览表
节选自《机械设计手册》
按最大挠度公式:(1:用40面作承载面):
按公式:
1.30/1250=0.001=1/1000=0.001,故用型材40面承载可满足刚度要求。
(2:用80面作承载面):
按公式:
4.89/1250=0.0039≥1/1000=0.001,故用型材80面承载不能满足刚度要求。
结论:一条长度为1250mm的AOB05-4080型材,要承载150kg的载荷,只能用40面来承载,才能满足强度和钢度要求。
结论:一条长度为1250mm的AOB05-4080型材,要承载150kg的载荷,只能用40面来承载,才能满足强度和钢度要求。
结论:一条长度为1250mm的AOB05-4080型材,要承载150kg的载荷,只能用40面来承载,才能满足强度和钢度要求。
九、常用铝合金梁的反力,剪力,弯矩和挠度计算公式一览表
节选自《机械设计手册》
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