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機械社區

標題: 鋁型材作為機架，該如何選型？ [打印本頁]

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 20:10
標題: 鋁型材作為機架，該如何選型？
感謝之前大家的熱心幫助，最后還是決定用鋁型材作為裝置的機架。那么用鋁型材作為機架時，具體應該選擇哪一種鋁型材呢？
我的工作要求是這樣的：
如下圖所示，運動裝置位于機架上方，整個運動裝置總重約200-300kg，在齒輪齒框的帶動下，做如gif圖所示的運動。具體的慣性力我沒估算過，但是可以想象一個二三百公斤的物體在直線—圓周—直線進行往復運動，必然有一定的晃動幅度，如此一來底下的機架就比較重要了。用鋁型材來搭機架的話，鋁型材必須具有一定的強度。那么問題來了，鋁型材種類繁多，哪一類比較適合我這種場合？懇請各位不吝賜教，先在這里謝過各位了。 (, 下載次數: 287)

作者: hawk23 時間: 2018-10-19 20:16
80×80的吧
矩形的比較結實

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 20:21

hawk23 發表于 2018-10-19 20:16
80×80的吧
矩形的比較結實

為什么不能是60*60或者90*90或者100*100....有沒有確定點的說法？

作者: 外圓車刀 時間: 2018-10-19 21:03
方鋼管焊接

作者: 曉昀 時間: 2018-10-19 21:14
考慮兩個問題，一個是上面運動件運動時，機架不會晃動；另一個是機架在200-300
kg重物下會不會變形。

作者: MATRIXIV 時間: 2018-10-19 21:23
有個疑問:你這如何保證過圓弧不會卡死?
型材框架的剛性跟物體的慣量,型材慣性距,框架結構有關,單純知道重量是沒用的.型材有個好處就是剛性不足靠數量,可以用一堆型材加強

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 21:34

外圓車刀發表于 2018-10-19 21:03
方鋼管焊接

焊接就不考慮了，會變形

作者: 趙余金2015 時間: 2018-10-19 21:35
學習

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 21:35

MATRIXIV 發表于 2018-10-19 21:23
有個疑問:你這如何保證過圓弧不會卡死?
型材框架的剛性跟物體的慣量,型材慣性距,框架結構有關,單純知道重 ...

我在adams里面模擬過運動情況可以過彎

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 21:36

曉昀發表于 2018-10-19 21:14
考慮兩個問題，一個是上面運動件運動時，機架不會晃動；另一個是機架在200-300
kg重物下會不會變形。

機架不晃動。。。請問是靠重量來解決嗎

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 22:33
附上一張鋁型材的有關參數，請問集合慣性和截面慣性體現出鋁型材什么樣的性能？

作者: chenyy19 時間: 2018-10-19 22:51
大神好多

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 23:13
初步打算在這四種當中選不知具體應當選擇哪一種？懇請各位大俠賜教

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-19 23:53

|MATRIXIV發表于 10-19 21:23有個疑問:你這如何保證過圓弧不會卡死? 
型材框架的剛性跟物體的慣量,型材慣性距,框架結構有關,單純知道重量是沒用的.型材有個好處就是剛性不足靠數量,可以用一堆型材加強

請問一下大佬如何當運動裝置在運動時，確保機架不晃動？

作者: 3983596 時間: 2018-10-20 08:03
負重不小，斜拉

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 08:06

|3983596發表于 10-20 08:03負重不小，斜拉

在下愚鈍，請問斜拉是什么意思？

作者: hawk23 時間: 2018-10-20 08:25

墨中白233 發表于 2018-10-19 20:21
為什么不能是60*60或者90*90或者100*100....有沒有確定點的說法？

good question
有確定的說法
但我建議的80×80，并沒有依據的
應該是要進行校核的
主要進行兩方面的校核：
1. 型材架的受力校核，主要是型材架本身的撓度變形、和連接螺釘的受力校核；
2. 模態分析，對型材架整體進行振動頻率分析，通過調整型材架搭建的結構，找到效果最好的那種。

作者: hawk23 時間: 2018-10-20 08:26

墨中白233 發表于 2018-10-19 23:13
初步打算在這四種當中選不知具體應當選擇哪一種？懇請各位大俠賜教

這里面有個參數，截面慣矩
校核時，是要用到這個參數的

作者: Josa0 時間: 2018-10-20 09:36
選機架，兩個方面：力方面和外觀方面：承重和平衡慣性；如果運動機構本身已經做了動平衡，那么機架就不用考慮用重量來平衡，剩下的是承重問題，選80X80，60X60理論上是根據型材的截面慣性矩測算承載能力，即材料力學里的桁架靜力學；不過老司機都不會去算這些了，直接按經驗選擇。

作者: 風刃 時間: 2018-10-20 09:38
我用過60X60的做清洗機架，1500X1000X1000,做的清洗機架，上面配件不到100公斤吧，很結實，用粗了。后續有訂單的話會把結構改小，用40的型材，但是40型材不復雜的話很晃的。
用運動，特別是精密運動，還是焊接結構比較好，焊接之后去應力加工下，型材有強度但沒硬度，感覺精密運動還是不太好用

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 09:50

風刃發表于 2018-10-20 09:38
我用過60X60的做清洗機架，1500X1000X1000,做的清洗機架，上面配件不到100公斤吧，很結實，用粗了。后續有 ...

還是不考慮焊接了。。。因為我這玩意可能還要微調的。。。焊接做死了微調就比較麻煩。。。另外鋁型材搭建的時候也比較靈活。初步打算是用歐標8080的鋁型材，您看能不能滿足我這個使用要求？

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 09:52

風刃發表于 2018-10-20 09:38
我用過60X60的做清洗機架，1500X1000X1000,做的清洗機架，上面配件不到100公斤吧，很結實，用粗了。后續有 ...

我認為只要保證這個架子的剛度是不是就可以了？就是架子在機構運動的時候不會變形

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 09:55

Josa0 發表于 2018-10-20 09:36
選機架，兩個方面：力方面和外觀方面：承重和平衡慣性；如果運動機構本身已經做了動平衡，那么機架就不用 ...

大俠您看我這個使用要求，用8080的鋁型材能滿足要求嗎？

作者: 風刃 時間: 2018-10-20 10:02

墨中白233 發表于 2018-10-20 09:52
我認為只要保證這個架子的剛度是不是就可以了？就是架子在機構運動的時候不會變形

剛性來說，肯定是鑄件最好，其次是焊接件，結構件都是螺釘拉的，安裝是簡單，鋁的硬度不大，只能以不散架不晃來評估，，80X80結構合理的也很扎實了

作者: 塵世天涯 時間: 2018-10-20 10:24
不知道是誰給你出的主意用鋁型材的
我們通常的用法是這樣，輕負載用45*45型材，中負載用90*90重型型材，（你前面樓里面貼出來的沒有一個是重型型材），重負載或者對精度，剛度有要求，用焊接機架
重載只能用焊接機架的原因，并不是型材強度或者剛度不夠，而是型材連接件的連接效果達不到要求，只要側向力足夠大，型材框架一定是搖晃的

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 10:34

塵世天涯發表于 2018-10-20 10:24
不知道是誰給你出的主意用鋁型材的
我們通常的用法是這樣，輕負載用45*45型材，中負載用90*90重型型材，（ ...

那請問用方管焊接的機架可以嗎

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 10:35

塵世天涯發表于 2018-10-20 10:24
不知道是誰給你出的主意用鋁型材的
我們通常的用法是這樣，輕負載用45*45型材，中負載用90*90重型型材，（ ...

重型型材指的是？

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 10:40

塵世天涯發表于 2018-10-20 10:24
不知道是誰給你出的主意用鋁型材的
我們通常的用法是這樣，輕負載用45*45型材，中負載用90*90重型型材，（ ...

還要考慮的一點是安裝。。。焊接不是容易變形么。。。我們這里只能找普通的電弧焊。。。不太可能會用上比較高級的焊接方式的

作者: kawa-- 時間: 2018-10-20 10:51
2~3百公斤小兒科，用50*50的都可以了，多搞幾個角碼，多拉幾個斜拉，地腳用腳杯或打地腳膨脹螺栓

作者: 塵世天涯 時間: 2018-10-20 10:59

墨中白233 發表于 2018-10-20 10:40
還要考慮的一點是安裝。。。焊接不是容易變形么。。。我們這里只能找普通的電弧焊。。。不太可能會用上比 ...

不確定你的橫向運動加速度有多少，200kg負載，加速度若果有5m/s2，橫向推力也有1000N了，還是周期性的。型材框架不變形，不松動的可能性不大

型材類型，你去查一下儒拉瑪特和力士樂的樣本，一看便知。橫截面區別很大

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 11:07

塵世天涯發表于 2018-10-20 10:59
不確定你的橫向運動加速度有多少，200kg負載，加速度若果有5m/s2，橫向推力也有1000N了，還是周期性的。 ...

在運動的時候，運動裝置是勻速運動的。加速度應該只在啟動或者停止的瞬間有

作者: 塵世天涯 時間: 2018-10-20 11:18

墨中白233 發表于 2018-10-20 11:07
在運動的時候，運動裝置是勻速運動的。加速度應該只在啟動或者停止的瞬間有

是么？那我想問一個問題，運行到橢圓軌跡兩側圓弧的時候也沒有加速度嗎？如果沒有，速度方向是如何改變的，運動方向又是如何改變的

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 11:30

|塵世天涯發表于 10-20 11:18 是么？那我想問一個問題，運行到橢圓軌跡兩側圓弧的時候也沒有加速度嗎？如果沒有，速度方向是如何改變的，運動方向又是如何改變的

向心加速度。切向上的速度還是不變的

作者: 塵世天涯 時間: 2018-10-20 11:39

墨中白233 發表于 2018-10-20 11:30
向心加速度。切向上的速度還是不變的

首先，糾正你一個小錯誤，速度是矢量，方向，大小的改變都是由于產生了加速度其次，加速度的的產生是由于有了相應的力來試圖改變負載的運行狀態，在你這個設計里面，這個力是由機架來提供的
這兩點你認可吧

作者: Josa0 時間: 2018-10-20 11:45

墨中白233 發表于 2018-10-20 09:55
大俠您看我這個使用要求，用8080的鋁型材能滿足要求嗎？

可以使用

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 11:48

|塵世天涯發表于 10-20 11:39 首先，糾正你一個小錯誤，速度是矢量，方向，大小的改變都是由于產生了加速度其次，加速度的的產生是由于有了相應的力來試圖改變負載的運行狀態，在你這個設計里面，這個力是由機架來提供的 這兩點你認可吧

應該是勻速圓周運動

作者: tpjsun 時間: 2018-10-20 11:58
運動裝置是通過底部電機（或其它動力）驅動的吧，我看你的表述是想用鋁型材作為基材設計底部框架支撐結構的。不知道你這個整體是移動式還是固定式的。1、暫且按固定式考慮：支撐住上部的重量，這個靜力結構很容易做，型材選容易購買的就行，直角搭接部位建議加筋板，整體可以加斜筋以確保往復過程的穩定性，材料以滿足性能，價格較低，易于購買為準，5系列和6系列還是首選，表面最好處理一下，不然后期不好看。2-如果是移動式的不固定，那就要注意了，下部質量要高于上部不少呢，還要看你運動往復的速度，恒速還是變速，有沒有電控的一些控制邏輯，比如是否可以增加加減速斜坡什么的。具體討論可加我微信tpjsun聊聊。

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 13:24

|tpjsun發表于 10-20 11:58運動裝置是通過底部電機（或其它動力）驅動的吧，我看你的表述是想用鋁型材作為基材設計底部框架支撐結構的。不知道你這個整體是移動式還是固定式的。1、暫且按固定式考慮：支撐住上部的重量，這個靜力結構很容易做，型材選容易購買的就行，直角搭接部位建議加筋板，整體可以加斜筋以確保往復過程的穩定性，材料以滿足性能，價格較低，易于購買為準，5系列和6系列還是首選，表面最好處理一下，不然后期不好看。2-如果是移動式的不固定，那就要注意了，下部質量要高于上部不少呢，還要看你運動往復的速度，恒速還是變速，有沒有電控的一些控制邏輯，比如是否可以增加加減速斜坡什么的。具體討論可加我微信tpjsun聊聊。

大佬用8080的歐標型材可以嗎

作者: tpjsun 時間: 2018-10-20 13:41

墨中白233 發表于 2018-10-20 13:24
大佬用8080的歐標型材可以嗎

具體裝置功能不太清楚，不過看圖的話應該足夠了。另外多說一句，一定要這樣的型材嗎，不嫌貴？不過后續可以考慮降本

作者: 想飛的鳥~~ 時間: 2018-10-20 14:18
在運動過程中，機構重心是不斷變化的，機架的受力方向也是不斷變化的，型材都是螺絲鏈接可靠性本身就不高，松動的可能性很高，如果必須用型材做，運行一段時間緊固連接螺絲！

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 14:37

想飛的鳥~~ 發表于 2018-10-20 14:18
在運動過程中，機構重心是不斷變化的，機架的受力方向也是不斷變化的，型材都是螺絲鏈接可靠性本身就不高， ...

多謝你的建議，我之前跟老板提過用方管焊一個機架出來。但是老板說焊接得到的架子保證不了安裝精度。所以后面我也不好多說啥了。最好是有這樣的工作臺之類的成品賣。。。之前還打算用鑄鐵平臺作為底架的，但是這玩意太沉了。無奈之下只能用鋁型材加上鋼板自己搭一個機架了。這其實也是下下策了。

作者: 想飛的鳥~~ 時間: 2018-10-20 14:58

墨中白233 發表于 2018-10-20 14:37
多謝你的建議，我之前跟老板提過用方管焊一個機架出來。但是老板說焊接得到的架子保證不了安裝精度。所以 ...

安裝精度？焊接機架可以機加工，怎么也比鋁型材搭建的精度高，只不過成本要高出不少！

作者: 前景錢 時間: 2018-10-20 16:24
我覺得的可以用方通焊接

作者: 3983596 時間: 2018-10-20 16:26

墨中白233 發表于 2018-10-20 08:06
在下愚鈍，請問斜拉是什么意思？

就是增加相互垂直的兩個型材之間斜拉筋條固定，提高機座剛度，不會晃動

作者: niguang 時間: 2018-10-20 17:24
為什么不做成機架用方管焊接，平臺機構用十字模組呢？

作者: 小小小麥子 時間: 2018-10-20 18:05
用鋁型材剛性沒那么好，動作頻繁的話晃動比較大，矩管焊接相對要好不少。其實外型美觀沒啥區別，畢竟重要的是性能，精度。

作者: 大爺5130 時間: 2018-10-20 19:41
直接就用的方通焊接的機架，你這個小設備又不大，機架也便宜

作者: 純天然 時間: 2018-10-20 22:41
用鋁架不牢靠哦，估計用不了多久，鋁架的螺絲就送了

作者: 墨中白233 時間: 2018-10-20 23:38
各位大俠，這個設備做出來也是一個測試機，使用肯定沒有那么頻繁的

作者: 蘇醒的棉花糖 時間: 2018-10-21 07:48
有運動機構的話不要選用型材會松直接用方鋼焊接最好

作者: 去缸活塞泵 時間: 2018-10-21 11:15
鋁型材太輕，強度也低。感覺你這個結構晃動會非常嚴重，底座建議用鋼板切割焊接成型

作者: 宇宙大猩猩 時間: 2018-10-21 12:29
載荷大的用方鋼

作者: 遠祥 時間: 2018-10-21 14:09
載荷機械設備不建議用鋁型材搭架子，建議用方管拼焊而成！

作者: BobChan117 時間: 2018-10-22 08:44

墨中白233 發表于 2018-10-19 21:34
焊接就不考慮了，會變形

焊接變形，你說的怎么個變形法？如果是要保證平行度，焊接之后肯定是需要銑的，型材搭建機架是方便，成本低，并不是說強度比方通好

作者: BobChan117 時間: 2018-10-22 08:47
另外，機架就需要你好好設計下了，承重的地方加支撐，腳杯選用等

作者: mp3wzs 時間: 2018-10-22 09:13
建議還是用鑄造安裝面加工保證精度貴是貴了點精度可以保證

作者: 467398609 時間: 2018-10-22 10:31
23333

作者: 哎呦喂蛋蛋 時間: 2018-10-22 10:36
建議焊接鋼架型材震動時間長會松

作者: 水流眾生—江 時間: 2018-10-22 15:27
你可以看下，有些型材的選型手冊上有型材的參數（扭矩啊什么的），然后根據你計算的力來選擇用什么型材（計算出來的力記得乘以安全系數哈）。

作者: 軍CSJ 時間: 2018-10-22 15:32
鋁型材做機架？負載200-300KG，還有運動。受教了！做出來大家學習一下。另外，還有人說方鋼（或者矩形管角鐵）焊后變形，你是做這個的嗎？不懂，沒做過就不要誤導樓主。

作者: txzdooo 時間: 2018-10-22 17:22
鑄鐵機架怎么樣？我們有個機器也是用的80*80機架，跑起來，機架還是很晃，你這個200-300KG的重量，型材機架有可能跑起來還是不夠穩，特別是型材機架裝配的時候容易有微變形

作者: 李正培998 時間: 2018-10-22 17:51
學習

作者: o零度o 時間: 2018-10-22 20:44
方通焊接可以給平面精度的，要么加個平臺

作者: shiconglang 時間: 2018-10-23 09:22
輕載用型材重載用方通焊接

作者: 李濤lt 時間: 2018-10-23 10:05
按理來講你應該接觸過鋁型材搭的機架，晃動是十分大的。況且你這里平凡運動，機架很快就會松散，根本保證不了精度。這種情況大部分都會采用方通焊接。方通焊接后是會校的，如果安裝精度高，你可以在方通安裝面上再焊塊板，上機床加工。完全不建議用鋁型材

作者: 一星一億 時間: 2018-10-23 11:35
鋁型材的安裝固定方式應該不如鋼管焊接可靠吧，焊接變形可以后期整形恢復的，精度要求高就在管上面焊接固定板，焊接完再把固定板表面銑一遍

作者: gaojia3000 時間: 2018-10-23 12:16

塵世天涯發表于 2018-10-20 10:24
不知道是誰給你出的主意用鋁型材的
我們通常的用法是這樣，輕負載用45*45型材，中負載用90*90重型型材，（ ...

同意，我們也有鋁型材的設備，60*60的，我們設備上油滑軌與絲桿，負載80-100Kg的樣子，強度沒問題。但是鋁型材機架連接時彈性螺母強度不行，彈性螺母全部變形了。60*60的鋁型材是M6的彈性螺母，邊緣太薄了。所以鎖緊就變形了，這個有風險，現在在做老化試驗，看看能運行多久。我們大型設備機架用的就是A3焊接。

作者: 等等-等燈 時間: 2018-10-23 17:28
運動起來不晃，有沒有考慮在型材下面加一塊20mm厚的鋼板

作者: chcx0579 時間: 2018-10-25 15:57
學習

作者: 莉莉絲、 時間: 2018-10-25 18:42
8080鋁型材沒問題的，我們設備1000多斤都是8080當骨架

作者: 螞蟻機械 時間: 2018-10-30 14:08
鋁型材選型的時候應該有一個載荷參數的，您參考一下這個指標應該沒問題

作者: cxhchen 時間: 2019-1-23 14:33

好好研究一下

作者: 腳底的路 時間: 2019-2-13 17:58
工業80*80比較多

作者: 機械馬931 時間: 2019-2-19 11:58
校核強度，考慮到震動，安全系數取高點，然后機架和下面固定就可以了

作者: kevin-Lee 時間: 2019-2-19 17:58
這個用鋁型材拼接，在使用一段時間后會松動的，建議用型鋼或者鈑金折彎敢接起來吧，這樣穩定一點

作者: 百合臨風 時間: 2021-1-11 15:08

hawk23 發表于 2018-10-20 08:25
good question
有確定的說法
但我建議的80×80，并沒有依據的

請問，該怎么校核和分析呢，是有什么公式，還是有什么軟件呢

作者: wswker 時間: 2021-1-11 16:18

百合臨風發表于 2021-1-11 15:08
請問，該怎么校核和分析呢，是有什么公式，還是有什么軟件呢

鋁型材一般用于輕載、靜載、框架結構，振動大負載有失效風險，尤其是振動工況，需要確認工況。鋁型材一般會做彎曲分析，可以參考一家鋁型材item官方樣本或者軟件，資料還是比較詳細的

作者: 奔跑的小伙 時間: 2021-1-11 18:42
學習！

作者: 蜈蚣很毒 時間: 2021-12-6 10:52
方通焊接，上面兩側焊20MM安裝板，龍門銑加工安裝面，不清楚你這個詳細的尺寸，估計也是2000以下能搞定

作者: 抹零的 時間: 2021-12-6 14:21
學習

作者: 貓貳gg 時間: 2021-12-7 13:18
做過設備（2500mmX2000mmX2200mm），設備功能主要由靜止時平面受力和運動時的沖擊，用法是：8080型材做上部的平面支撐部分，可以很方便的調節，6060方管做下部分主要支撐部分。設備運行情況良好。

作者: 貓頭鷹LH 時間: 2022-8-25 09:55
方通焊接啊，怕變形就時效。安裝面有要求就銑一刀或者線切割。

作者: 寒城孤寂 時間: 2022-8-28 13:26
用鋁型材早晚得死

作者: twzd333890501 時間: 2022-8-29 09:09
感覺這個工況用型材的話時間長了會散架，目前大部分的型材鏈接方式都沒有焊接框架穩定，應對這種類似震動工況的話建議還是焊接機架

作者: 管理團隊 時間: 2024-3-30 10:45
公眾號留言選取
(, 下載次數: 95)

作者: andyany 時間: 2024-4-30 07:18

貓貳gg 發表于 2021-12-7 13:18
做過設備（2500mmX2000mmX2200mm），設備功能主要由靜止時平面受力和運動時的沖擊，用法是：8080型材做上部 ...

能否上圖學習一下？謝謝！

作者: 貓貳gg 時間: 2024-4-30 08:08

andyany 發表于 2024-4-30 07:18
能否上圖學習一下？謝謝！

大概這樣

作者: andyany 時間: 2024-4-30 08:24

貓貳gg 發表于 2024-4-30 08:08
大概這樣

看了大家的發言，有兩個感覺——
1：輕載、低速、非精密，用型材框架；重載、高速、精密用焊接。
2：這臺設備是綜合運用了上面的原則。

對不？

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