莫西3D模型平台,坚持走精品路线!
当前位置: 莫西网 > 3D模型下载 > 通用机械零部件 > 环形镂空安装支座结构设计练习作品
用户头像

环形镂空安装支座结构设计练习作品

项目分类:通用机械零部件 发布时间:2025-02-20 ID:943515
  • 环形镂空安装支座结构设计练习作品
  • 环形镂空安装支座结构设计练习作品

  本次设计的环形镂空安装支座,最初的设计触发点来自小型便携检测设备的手持挂载需求——现场巡检人员需要将重量约1.2kg的气体检测模块固定在腰挂位置,同时要保证模块拆装便捷、佩戴时无突出棱角剐蹭工作服,还要在巡检走动过程中避免模块晃动脱落。最初的方案是采用平板式折弯支架,但打样后发现平板支架突出的边角容易勾挂安全绳网,且支架与检测模块的贴合面仅靠两个螺丝固定,在人员弯腰、下蹲时容易出现应力集中导致螺丝滑牙。

  重新梳理设计边界时,首先明确了安装空间的限制:腰挂位置的可用安装宽度不能超过65mm,支架突出腰带的厚度不能超过22mm,否则会在人员通过狭窄设备通道时发生磕碰。整体外形采用水滴状环形闭环结构,底部做圆弧收边,完全消除直角突出结构,环形主体的壁厚设置为2.5mm,既保证整体结构强度,又不会因为壁厚过大增加不必要的重量。底部平面设置两个长圆形安装孔,孔位间距设置为38mm,长圆孔的长度方向预留1.5mm的安装调节余量,能够抵消安装面的平面度误差,避免装配时出现强制锁紧导致的支架内应力残留。

  环形上部的内孔做了两级台阶设计,第一级台阶直径42mm,深度3mm,用于嵌入检测模块的定位凸台,限制模块的径向窜动;第二级内孔直径30mm,作为走线通道,检测模块的供电与信号线缆可以从该孔位穿出,沿支架内侧排布,避免线缆外露被拉扯损坏。支架内侧与模块接触的位置做了0.3mm的预变形设计,当模块装入后,支架环形结构会产生微小的弹性形变,抱紧模块侧面,即使固定螺丝出现松动,模块也不会直接从支架中脱落。

  结构强度校核阶段,重点验证了两个工况:一是人员快速跑动时的冲击载荷,按照5g的冲击加速度计算,支架环形连接处的最大应力为18.7MPa,远低于常用ABS工程塑料32MPa的许用应力,即使采用PLA材料3D打印打样,也能满足日常使用的强度要求;二是侧向剐蹭工况,当支架侧面受到100N的侧向碰撞力时,环形结构的最大形变量为0.8mm,不会出现结构断裂或永久变形。

  安装适配性上,底部安装面做了1mm深度的凹槽,可嵌入厚度1mm的橡胶防滑垫,增加支架与腰带或设备安装面之间的摩擦力,避免使用过程中出现移位。环形外侧的所有棱边都做了R1.2mm的圆角处理,既避免了锐边划伤操作人员,也能在注塑生产时减少应力集中,降低塑件出现翘曲变形的概率。走线孔的边缘做了R0.8mm的圆角,防止线缆长期摩擦出现绝缘层破损。

  实际场景拓展中,该结构除了用于便携检测设备的腰挂支座,还可以调整尺寸参数后用于小型桌面设备的走线固定座、壁挂式小型传感器的安装支架,环形结构的中空部分既可以作为走线通道,也能减轻整体重量,镂空的结构设计在注塑生产时还能减少材料用量,缩短冷却成型周期,降低单件生产成本。设计过程中特意规避了复杂的侧抽芯结构,整个零件仅需上下模即可完成注塑成型,不需要额外的滑块或斜顶结构,进一步降低了模具加工成本与后期生产的维护难度。

------分隔线----------------------------
说点什么吧
  • 全部评论(0)
    还没有评论,快来抢沙发吧!