机座的构造设计机座的材料和时效处理机座的材料：机座材料应根据其构造、工艺、本钱、生产批量和生产周期等要求正确选择，常用的有：(1铸铁：容易铸成形状复杂的零件；价格较廉价；铸铁的内摩擦大，有良好的抗振性。其缺点是生产周期长，单件生产本钱较高；铸件易产生废品，质量不易控制；铸件的加工余量大，机械加工费用大。常用的灰铸铁有两种：HT2适用于外形较简单，单位压力较大〔p>5公斤/厘米2〕的导轨，或弯曲应力较大的〔a>3公斤/厘米2〕床身等；HT150的流动性较好，但机械性能稍差，适用于形状复杂而载荷不大的机座。假设灰铸铁不能满足耐磨性要求，应采用耐磨铸铁。(2)钢：用钢材焊接成机架。钢的弹性模量比铸铁大，焊接机架的壁厚较薄，其重量比同样刚度的机座约轻20%~50%；在单件小批量生产情况下，生产周期较短，所需设备简单；焊接机架的缺点是钢的抗振性能较差，在构造上需采取防振措施；钳工工作量较大；成批生产时本钱较高。机座的时效处理制造机座时，铸造〔或焊接〕、热处理及机加工等都会产生高温，因各局部冷却速度不同而收缩不均匀，使金属内部产生内应力。如果不进展时效处理，将因内应力的逐渐重新分布而变形，使机座丧失原有的精度。时效处理就是在精加工之前，使机座充分变形，消除内应力，提高其尺寸的稳定性。常见的方法有自然时效、人工时效和振动时效等几种，其中以人工时效应用最广。机座的构造设计机座的典型构造(1方形截面机座构造简单，制造方便，箱体内有较大的空间来安放其它部件；但刚度稍差，宜用于载荷较小的场合。所以机座应选择适宜的壁厚、筋板和形状，以保证在重力、惯性力和外力的作用下，有足够的刚度。见图21-1。⑵圆形截面机座构造简单、紧凑，易于制造和造型设计，有较好的承载能力。(3铸铁板装配式机座铸铁板装配构造，适用于局部形状复杂的场合。它具有生产周期短、本钱低以及简化木模形状和铸造工艺等优点。但刚度较整体箱体机座的差，且加工和装配工作量较大。截面形状的选择为保证机座的刚度和强度，减轻重量和节约材料，必须根据设备的受力情况，选择经济合理的截面形状。机座虽受力较复杂，但不外是拉、压、弯、扭的作用。当受简单拉、压作用时,变形只和截面积有关，而与截面形状无关，设计时主要是选择合理的尺寸。如果受弯、扭作用时，变形与截面形状有关。在其它条件一样情况下，抗扭惯性矩Ic越大，扭转变形越小，抗扭刚度越大。表21.1是面积一样的，各种截面形状与惯性矩的比拟。从表中可以看出：1〕空心构造的刚度比实心构造的刚度大；2〕封闭圆形截面的抗扭刚度好，而封闭方形截面的抗弯和抗扭都较好；3〕加大横截面轮廓尺寸和减小壁厚时，可提高刚度。隔板与加强筋封闭空心截面的刚度较好，但为了铸造清砂及其内部零部件的装配和调整，必须在机座壁上开"窗"，其结果使机座整体刚度大大降低。假设单靠增加壁厚提高刚度，势必使机座笨重、浪费材料，故常用增加隔板和加强筋来提高刚度。加强筋常见的有直形筋、斜向筋、十字筋和米字筋四种〔如图21-2]o直形筋的铸造工艺简单，但刚度最小；米字筋的刚度最大，但铸造工艺最复杂。加强筋和隔板的厚度，一般取壁厚的0.8倍。连接刚度为提高结合外表的连接刚度，可采取如下措施：1〕根据受力大小和方向，合理选择紧固螺钉的直径、数量及其位置。必要时，可使螺钉产生预紧力，来提高连接刚度。2〕提高结合外表的光洁度和形状精度，使结合外表上的接触点增多，从而提高结合面的接触刚度。3〕增加局部刚度来提高连接刚度，如图21-3,在安装螺钉处加厚凸缘；或用壁龛式螺钉孔;或用加强筋等方法增加局部刚度，从而提高连接刚度。构造的工艺性机座属于箱体类零件，体积大，构造复杂，本钱较高。设计时，应使其具有良好的构造工艺性，以便于制造和降低本钱。箱体的构造设计箱体的主要功能支承并包容各种传动零件，如齿轮、轴、轴承等，使它们能够保持正常的运动关系和运动精度。箱体还可以储存润滑剂，实现各种运动零件的润滑。平安保护和密封作用，使箱体内的零件不受外界环境的影响，又保护机器操作者的人生平安，并有一定的隔振、隔热和隔音作用。使机器各局部分别由独立的箱体组成，各成单元，便于加工、装配、调整和修理。⑷改善机器造型，协调机器各局部比例，使整机造型美观。箱体的分类按箱体的功能可分为：(1传动箱体，如减速器、汽车变速箱及机床主轴箱等的箱体，主要功能是包容和支承各传动件及其支承零件，这类箱体要求有密封性、强度和刚度。见图21-6。(2)泵体和阀体，如齿轮泵的泵体，各种液压阀的阀体，主要功能是改变液体流动方向、流量大小或改变液体压力。这类箱体除有对前一类箱体的要求外，还要求能承受箱体内液体的压力。(3支架箱体，如机床的支座、立柱等箱体零件，要求有一定的强度、刚度和精度