在教育机器人竞赛、桌面级小型自动化实验装置搭建场景中,结构件连接的平整度与螺丝沉头收纳需求一直是容易被忽略的细节,常规平垫片厚度不足,无法容纳突出的螺丝头部,会导致连接面出现凸起,相邻结构件装配时出现缝隙,长期受震动载荷还容易出现螺丝松动、连接位偏移的问题,这款带螺丝头凹槽的加厚垫片正是针对这类场景做的定向结构优化。从结构设计逻辑来看,这款垫片采用圆盘式主体结构,周向均匀分布多组不同孔径的通孔,可适配不同规格的连接螺丝穿过,中心区域预留的大尺寸通孔可用于过线、穿轴或者作为定位销的避让位,所有通孔的边缘都做了微小的倒角处理,避免安装时刮伤螺丝螺纹或者结构件表面涂层。垫片主体的厚度经过针对性加厚,在每个螺丝过孔对应的位置,端面加工有与螺丝头尺寸匹配的凹槽,凹槽深度刚好可以完全容纳内六角或者十字螺丝的头部,安装后螺丝头不会突出垫片端面,保证垫片与被连接件的接触面完全贴合,不会出现局部应力集中的问题。从安装边界来看,垫片的外圆尺寸做了统一的标准化设计,适配Tetrix与Acto体系的结构件安装孔位,不需要额外对安装面做二次加工,直接替换原有普通平垫片即可完成装配,凹槽的直径公差控制在合理范围内,既可以顺利放入标准规格的螺丝头,又不会因为间隙过大导致螺丝安装后出现偏斜。
周向分布的孔位间距严格匹配对应搭建体系的孔 grid 标准,不管是用于铝型材框架的连接固定,还是板材类结构件的层叠连接,都能保证孔位完全对正,不会出现错孔需要强行掰动结构件的情况。实际使用中,这类加厚垫片除了基础的增大接触面积、分散连接压力的作用外,端面的凹槽还能起到一定的防松效果,螺丝头沉入凹槽后,横向的震动载荷不会直接作用在螺丝的螺纹啮合处,能大幅降低竞赛类机器人在快速移动、碰撞过程中螺丝松脱的概率。垫片的侧面采用了近似多棱柱的防滑结构,不是完全光滑的圆柱面,手动安装拧紧时可以用手指捏住侧面调整位置,不会轻易打滑,不需要额外用工具夹持就能对准孔位,在快速搭建、反复拆装调整的场景下能提升不少装配效率。
从受力角度分析,加厚的基体结构让垫片本身的抗形变能力更强,当连接螺丝施加较大的锁紧力矩时,垫片不会因为压力过大出现翘曲、压痕,能长期保持连接面的平整性,尤其是在使用3D打印结构件、亚克力板材这类强度相对较低的被连接件时,加厚垫片可以有效分散锁紧压力,避免被连接件表面被螺丝头压溃、出现开裂的问题。不同孔径的通孔设计让同一款垫片可以适配多种不同的连接需求,不需要针对不同螺丝规格准备多种垫片,减少搭建过程中的配件种类,不管是用于电机座的固定、轮组的安装,还是机械臂关节处的连接补强,这款垫片都能适配对应的安装空间,不会因为尺寸过大和周边的运动部件产生干涉。
设计过程中也充分考虑了批量加工的便利性,所有凹槽和通孔都是垂直于端面的直壁结构,没有复杂的曲面或者倒扣结构,不管是采用机加工方式制作金属材质的样件,还是采用FDM3D打印制作快速验证件,都不需要额外添加支撑结构,加工完成后只需要简单去除毛刺即可使用,生产和快速验证的成本都能控制在合理范围内。在实际的设备维护场景中,这类带沉槽的垫片也能降低拆装难度,螺丝头完全收纳在凹槽内,不会因为长期使用后螺丝头磨损、突出垫片表面导致扳手无法卡合,只要对准凹槽内的螺丝头就可以顺利拧动螺丝,不会出现因为垫片变形包裹螺丝头导致无法拆卸的问题。
- 全部评论(0)
- 模板大小: 385.66 KB
- 售价:5金币
- 下载次数: 18
- 系统要求: STL
- 软件分类: 通用五金配件










