双立板带孔安装支座结构设计

　　做机械结构设计快十二年，这类双立板支座是设备机架、工装夹具、输送线侧边最常用的支撑连接件，很多刚入行的建模新手容易忽略安装边界和受力方向的匹配，最后做出来的件要么装不上，要么受力后立板根部开裂。先从实际应用场景说，这类支座常见于自动化生产线的侧边导向轮安装、小型气动元件的铰接支撑、设备检修门的合页配套固定座，还有轻型物料架的层板支撑点位，区别于单立板支座，双立板的结构能承受双向的侧向载荷，不会因为单侧受力出现立板偏摆的问题。

　　从结构功能上拆解，底部的安装板是整根零件的承载基础，板上预留的沉头安装孔，是用来穿内六角圆柱头螺钉把整个支座锁固在设备型材框架或者钢板机架上的，沉孔的深度刚好能把螺钉头完全埋入板件平面，不会突出表面干涉后续安装的其他部件。两个平行的立板是核心的功能承载区，立板上的同轴通孔是用来穿铰接销轴、安装滚动轴承或者固定导向轴的，两个孔的同轴度公差在建模的时候必须严格控制，实际加工中如果同轴度超差，穿轴的时候会出现卡滞，转动副运行的时候会有额外的径向力，加速轴和孔的磨损。立板和底板连接的位置做了大圆弧过渡，不是为了好看，是为了消除焊接或者铣削加工时候的应力集中，要是这里做直角过渡，设备长期承受交变载荷的时候，直角位置很容易萌生疲劳裂纹，最后导致整个支座断裂失效。立板外侧和底板之间的三角加强筋，是根据实际受力方向加的，很多新手建模的时候会把筋做的又厚又高，其实没必要，筋的厚度取立板厚度的0.7到0.8倍就足够，太高的话会干涉铰接部件的转动行程，太厚的话加工的时候容易出现材料堆积的内应力，铸铁件还容易出现缩孔缺陷。

　　说下设计时候要卡的尺寸边界，首先底板的长度和宽度，要比安装位置的型材面或者机架安装位单边小2到3毫米，避免加工误差导致支座放不进安装位；底板上的安装孔中心距，要匹配常用铝型材或者标准安装板的孔位间距，比如40系列铝型材的孔距是40mm倍数，设计的时候尽量往标准孔距靠，减少现场二次打孔的工作量。两个立板的间距，要比安装在中间的铰接部件宽度大0.5到1毫米，留足装配间隙，不能卡的太死，不然温度变化的时候材料热胀冷缩会把转动副抱死；立板上的通孔直径，要根据所选销轴的公差配合来定，如果是间隙配合就选基孔制H7的公差带，如果是装轴承的话，孔的公差要匹配轴承外圈的过盈配合要求。整个支座的总高度，要根据铰接点的设计高度来定，不能太高，太高的话整个支座的力臂变长，相同载荷下底板的受力会成倍增加，固定螺钉容易被拉松；也不能太低，太低的话铰接转动的部件会和底板表面发生摩擦干涉。

　　建模的时候要注意几个细节，立板的顶部要做倒角或者圆角，避免装配的时候锋利的边缘割伤操作人员的手；所有的棱边都要做0.5到1毫米的去毛刺倒角，这是加工的基本要求，很多新手建出来的模型都是锋利直角，拿到车间加工的时候工人还得额外做去毛刺工序，增加不必要的加工成本。还有底板的底面，建模的时候要保证平面度要求，要是底面不平，锁螺钉的时候整个支座会发生倾斜，上面的铰接轴就会出现偏角，导致转动不顺畅。这类零件如果是用Q235钢板焊接制作的话，建模的时候要预留焊接收缩量，两个立板的同轴孔最好是焊接完成后再进行二次镗孔，避免焊接变形导致孔位错位；如果是用铸铁或者铸钢一体铸造成型的话，要留好拔模斜度，所有非加工面的圆角要统一，方便模具制作。实际选型的时候，要根据承受的载荷大小调整板厚，比如承受径向载荷小于500N的场景，立板厚度选6mm就足够，要是载荷超过1000N，立板厚度要加到10mm以上，同时加强筋的尺寸也要对应放大，不能一套尺寸用在所有场景里。另外还要考虑使用环境，如果是在潮湿或者有腐蚀的环境下使用，材料要选304不锈钢，或者在碳钢表面做喷塑、镀锌处理，建模的时候不用体现涂层厚度，但是要在工程图的技术要求里标注清楚表面处理方式。很多人设计这类支座的时候会忽略销轴的轴向固定空间，其实立板外侧要留足够的位置装轴用挡圈或者锁紧螺母，不能把立板贴到其他设备部件上，不然挡圈没地方装，销轴容易从孔里滑出来，造成设备故障。