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​悬臂梁截面

在轴壳组装的注塑加工制件中,较硬材料生产的搭扣制件,装配力和拆卸力可能会相当的高。因此一般来说,如果轴壳为同一材料,则应使用柔韧性材料。如果不是同一质地的材料,则连接件的一方采用相对柔性好、弹性较好的材料,而与之配对的连接件则可以取相对刚硬的材料,这种情况下,通常的选择是壳使用柔性材料,而轴选择刚性材料。
 
凸缘高度决定了悬臂扣入和脱开时梁偏斜的程度。梁允许偏斜的程度可以通过公式计算求得,它不仅取决于梁的几何形状、梁的尺寸参数,同时也取决于选用塑料的允许应变值的大小。确定凸缘高度时,可以将其设定为梁的最大许用偏斜。作为一般规则,当梁的长度接近于梁根部厚度的10倍时,该高度应等于梁根部的厚度。
 
如果脱扣所需的力接近梁的拉伸强度,当你试图脱扣时,很可能会发生断裂。同样当梁截面太小而不能承受推进力或脱开力时,梁也会导致永久塑性变形或损坏。从组装角度看,低的推进力有利于装配,而较高的脱开力保证了搭扣连接的工作可靠性。环形搭扣常用于组装旋转的对称制件。
 
角度越大,脱扣所需的力越大,当角度近似于90°时,搭扣为自锁,这种搭扣称为单向搭扣。单向搭扣需要人工致偏才能进行有效的分离。通常用于永久性接合,即非拆卸式的设计。对于需要经常装配和拆卸的搭扣来说,应选较小的角度值,一般取35°比较合适。在搭扣连接中,一般脱开角要大于咬合角,以便达到较难脱开的目的。如果搭扣太容易脱开,也就不能成为可靠的连接件。
 
一些商用的计算机软件可以对搭扣连接的一些技术参数进行精确的求解。塑料的短期允许应变量可由应力-应变曲线得到。通常,对于部分结晶性塑料,如聚酰胺,其允许应变量可达到所对应的屈服点,而对于非结晶性塑料,则最多只能达到屈服应变的70%,玻璃纤维增强塑料一般无明显屈服点。可取其断裂伸长率的一半。
 
较长的梁可承受较大的变形,装配柔性好,但保持能力较差。作为参考,梁的长度应该至少是梁根部厚度的5倍,上限是10倍。对于较硬和较脆的注塑加工塑料件,推荐采用较大的长度与厚度比值。梁的强度可以通过增加梁的宽度得到改善,但随之装配力也增加。宽度带锥度的梁虽然也可以减少梁根部的应变,但不如厚度带锥度的梁那么有效,因此大多数梁从根部到端部宽度不变,其宽度值可近似小于梁的一半长度。
 
如果搭扣设计中,包括凸缘高度在内的尺寸都已经初步设定,也可利用上述挠度公式计算允许应变量。并与已知材料的允许应变量比较,从而验证设计的尺寸是否在安全设计范围之内,当然最终的验证还必须结合终端应用试验来确定。弯曲应力的大小与构壁的长度成反比,与钩壁的截面模量成正比。
 
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