在设计过程中,'长圆孔(或腰孔)'常用于零部件之间的相互固定连接,能够吸收零件的制造误差和装配误差;
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在钣金件上设计腰孔时,有以下几点需要注意;
一、使用长圆孔时,基材表面的压强往往会增加;所谓压强,即基材与螺钉接触区域范围内所承受的轴向力;如果基材不能承受压强就会塌陷,螺栓就会出现松动;
表面压强 = 轴向力 / 基材和螺栓的接触区域面积
当'基材和螺栓的接触面积' 较小时(即上述公式的分母越小),则压强越大;当基材是铝和树脂等软质材料时,螺栓很容易发生松动,基材即便是铁,螺栓松动的频率也比较高,所以要格外注意;
解决措施:放置平垫圈(或使用带法兰螺栓);
假设,螺丝公称=M6,圆孔直径=腰孔宽=6.6mm,轴向力4300N,对比结果如下;
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二、在重力方向上操作时,若螺栓松动,零件会掉落或旋转;当腰孔的长度方向与重力方向一致时,螺栓的任何松动都会导致零件沿长度方向掉落或旋转;即使两个螺栓中的一个螺栓松动,它也很容易掉落或旋转;
解决措施一:放置弹簧垫圈;
使用弹簧垫圈时,即使螺栓稍有松动,弹簧垫圈也会在螺栓和母材之间弹开,从而避免螺栓轴向力的减小;
解决措施二:优化腰孔的布置;
如果零件的重力方向与腰孔的长度方向不匹配,则可以在一定程度上抑制掉落和旋转;
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三、刚性不足;当腰孔的长度方向较长时,零件的刚性往往不足;若腰孔的长度较小,则一般强度影响很小;
解决措施一:增加板厚,提高整体的刚性;
解决措施二:在刚度较弱的方向设计加强筋,可以针对性增加腰孔附近的刚性;
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