BOB半岛:Snap-Fit结构设计方法

　　:SF结构的设计过程主要有方案确定、机柯设计、试验和改进三个阶段，其设计流程如图36.3-26所示。 (1)传统的悬臂式弹性连接结构设计 最典型的弹性连接装配组件由一个悬臂梁和梁的一端的悬垂部分组成，如图36.3-27所示，该悬垂部分的长度决定了装配中的挠度。

　　最典型的弹性连接装配组件由一个悬臂梁和梁的一端的悬垂部分组成，如图36.3-27所示，该悬垂部分的长度决定了装配中的挠度。在悬垂部分的人口边通常有一个角度较小的斜面，在它的内缩边有一个较尖的角。人口边的小角(a)(如图36.3-28所示)有助于减少装配强度，装配力随着a的减小而减小;内缩边的尖角(a)有助于减少拆卸强度，拆卸力随着a的减小而减小，但同时也会降低连接的可靠性。设计人员要对a及a角进行优化，以确保连接的装配性能、拆卸性能以及可靠性都能满足需要。悬臂梁的结构设计主要包括确定梁根部的厚度、梁顶部的厚度、梁的长度、a及a角、梁的宽度、悬垂物的深度等参数。通常，可以通过增加悬垂物的深度来提高连接的可靠性，但这会使梁弯曲得更加厉害，梁的挠度增加，梁的应力也会增加，当梁的应力高于材料的屈服强度时将会导致失效。采用材料已知应变极限进行分析计算时，可以确定梁所能承受的极限挠度，从而确定悬垂物的最大深度。如图36.3-29,图36.3.30所示为应变极限分析计算的参数。

　　传统悬臂梁弹性连接设计假定壁完全牢固，应变仅仅发生在梁上.没有将璧本身的变形考虑进去。这种假设只有在梁长度与厚度比大大超过10:1l时才有效。要计算出短梁可允许的最大挠度和应变，就必须对传统公式进行修改。这里引人一个“挠度放大系数”的概念，将传统计算公式中的挠度乘以“挠度放大系数”便得到新的放大系数。如图36.3-31所示是用来确定各种弹性连接梁结构“挠度放大系数”的曲线所示是锥形梁横截面的“挠度放大系数”的曲线图(梁的厚度在顶部减少了1/2)。如图36.3-33所示是改进的悬臂式弹性连接结构计算参数。

　　1)悬臂式弹性连接的设计实例1 悬臂式弹性连接梁的材料及相关参数如图36.3-34所示。设计确定的参数包括连接件的最大挠度和装配力。

　　2}悬臂式弹性连接的设计实例2 悬臂式弹性连接梁的材料及相关参数如图36.3-35所示。通过计算分析弹性连接件采用尼龙6材料是否合适。

　　悬臂梁弹性连接设计并不适用于所有的应用场合，例如，当应变高于预期材料所能承学的限度时，这时可以考虑使用U形和L形弹性连接。1) L形连接 L形连接是通过在底壁设计相形结构形成的，与标准的悬臂梁相比，它有效地增加了梁的长度和柔韧性。L形连接结构的相关参数如图36.3-36所示。

　　L形连接设计时一定要注意L:尺寸的合理设计，因为尺寸过小会使拆卸过程难度增加，如图36.3-37所示。适当增大L2尺寸，拆匆就容易得多。2) U形连接U形连接是另外一种在有限空间范围内增加梁的有效长度的方法。使用该方法，连一些应变极限很低的材料也能设计成满足装配要求的连接卡扣。U形连接的结构及相关参数如图36.3-38所示。

　　圆柱形连接结构由一个带有外部唇状结构的圆柱部件(轴)和一个带有相应的内部唇状结构的圆柱形部件(毂)组成，如图36.341所示。通常，轴被认为是刚性的，而毂是有弹性的，变量Y在圆柱形连接中是可允许的直径差。

　　(5) SF连接结构要便于装配和拆卸在SF连接结构的设计及应用时要同时考虑装配与拆卸的便利性.使SF结构的优点得到充分发挥，如图36.3.42所示。