一种骨架结构制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种骨架结构，同时具有较强的抗弯性能和抗剪切能力，并且耗用的杆件材料较少，成本较低。本实用新型专利技术实施例提供的骨架结构包括：杆件沿空间坐标的三个维度组成的空间框架，所述空间框架包括至少一个单元框架，所述单元框架的两个不同平面上的杆件之间连接有至少一个加强筋，所述加强筋的两个端点分别连接在所述单元框架的两个不同平面上的杆件上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及结构设计领域，尤其涉及一种空间骨架结构。
技术介绍
机器或构件的骨架除了部分铸造结构外，较多采用的是用杆件材料通过焊接、铆接、粘接、螺栓、销钉等多种连接方法拼接而成。常用于拼接的骨架包括无筋骨架、有平面交叉筋骨架和有平面斜拉筋骨架三种。如图I所示是无筋骨架立体示意图，用若干杆件材料沿空间坐标的X轴、y轴和z轴拼接而成，如图2所示是无筋骨架在三个平面上的投影示意图。图3是有平面交叉筋骨架的立体示意图，由至少一个单元框架组成，AB⑶EFGH是其中一个单元框架。除了用杆件材料沿空间坐标轴拼接外，在骨架长度方向即ox方向与坐标平面oxy和0XZ平行的单元框架的对角线处都连接有加强筋，在图3中具体为在与坐标平面oxz平行的框架ABFE内连接有加强筋AF和BE，AF和BE在平面框架ABFE内形成交叉筋，把此结构的骨架称为“有平面交叉筋骨架”。同理，在与坐标平面oxy平行的框架BCGF内连接有加强筋BG和CF，在与坐标平面oxz平行的框架⑶HG内连接有加强筋CH和DG，在与坐标平面oxy平行的框架ADHE内连接有加强筋AH和DE，依次类推，如图4是有平面交叉筋骨架在三个平面上的投影示意图。在有平面交叉筋骨架中，去掉每组交叉筋中的其中一根，就成为有平面斜拉筋骨架，如图5是一种有平面斜拉筋骨架的立体示意图，图6是图5的有平面斜拉筋骨架在三个平面上的投影示意图。在图5中，在与坐标平面oxz平行的平面框架ABFE的其中一个对角线处连接有加强筋AF，加强筋AF与平面框架ABFE的AE边和EF边形成一定倾斜角度，把此结构的骨架称为“有平面斜拉筋骨架”。同理，在与坐标平面oxy平行的框架BCGF内连接有加强筋BG，在与坐标平面oxz平行的框架CDHG内连接有加强筋CH，在与坐标平面oxy平行的框架ADHE内连接有加强筋DE，依次类推。本技术的技术人在实现本技术的过程中发现当对如图I和2所示的无筋骨架施加剪切力和压力时，这种无筋骨架比较容易变形，在如图3和4所示的有平面交叉筋骨架中，由于交叉筋的作用，骨架的抗弯性能得到了很大的增强，但在有平面交叉筋骨架中共需要使用16根交叉筋，使用杆件材料较多，成本增加。在如图5和6所示的有平面斜拉筋骨架中，虽然减少了杆件材料，但是由于从交叉筋减少为单个的斜拉筋，其抗弯性能也有一定的削弱，只是相对于无筋骨架其抗弯性能得到了一定的增强。在图2、图4和图6中，上述三种骨架结构的左视图(即在oyz平面的投影)都是一个方框ABCD，并没有斜拉的杆件材料支撑，当此方框结构承受剪切力的作用时，很容易变形。如图7所示，在图7中(a)是承受横向剪切力的情形，在图7中(b)是承受纵向剪切力的情形，可见在剪切力W的作用下，框架都易于发生横向或纵向变形，图7中虚线表示变形后的位置，因此，现有的三种常见骨架结构在oyz平面投影的抗剪切能力都较差。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种骨架结构，同时具有较强的抗弯性能和抗剪切能力，并且耗用的杆件材料较少，成本较低。本技术实施例提供的骨架结构，包括杆件沿空间坐标的三个维度组成的空间框架，所述空间框架包括至少一个单元框架，所述单元框架的两个不同平面上的杆件之间连接有至少一个加强筋，所述加强筋的两个端点分别连接在所述单元框架的两个不同平面上的杆件上。从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点在本技术实施例中，骨架结构包括有杆件沿空间坐标的三个维度组成的空间框架，空间框架包括至少一个单元框架，该单元框架的两个不同平面上的杆件之间连接有至少一个加强筋，由于该加强筋的两个端点分别连接在单元框架的两个不同平面上的杆件 上，故本技术实施例中的加强筋连接的是单元框架的两个不同平面，故本技术实施例提供的骨架结构能够抵抗从不同平面方向上施加的横向或纵向的压力，同时具有较强的抗弯性能和抗剪切能力，由于不需要在单元框架的每个坐标平面上都部署加强筋，故本技术实施例中的骨架结构耗用的杆件材料较少，成本较低。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有技术中的无筋骨架的立体示意图；图2为现有技术中的无筋骨架在三个平面上的投影示意图；图3为现有技术中的有平面交叉筋骨架的立体示意图；图4为现有技术中的有平面交叉筋骨架在三个平面上的投影示意图；图5为现有技术中的有平面斜拉筋骨架的立体示意图；图6为现有技术中的有平面斜拉筋骨架在三个平面上的投影示意图；图7为现有技术中的无筋骨架、有平面交叉筋骨架、有平面斜拉筋骨架的在oyz平面上承受剪切力发生变形的示意图；图8为本技术实施例提供的骨架结构的立体示意图；图9为本技术实施例提供的骨架结构在三个平面上的示意图；图10为四种骨架剪切变形和弯曲变形仿真分析最大变形量对比柱状图；图11为在oyz平面内的截面形状为梯形的骨架结构的立体示意图；图12为在oxy和oxz平面内的截面形状为梯形的骨架结构的立体示意图。具体实施方式本技术实施例提供了一种骨架结构，同时具有较强的抗弯性能和抗剪切能力，并且耗用的杆件材料较少，成本较低。为使得本技术的技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供的骨架结构，包括杆件沿空间坐标的三个维度组成的空间框架，所述空间框架包括至少一个单元框架，所述单元框架的两个不同平面上的杆件之间连接有至少一个加强筋，所述加强筋的两个端点分别连接在所述单元 框架的两个不同坐标平面上的杆件上。需要说明的是，在本技术实施例中，空间坐标有三个维度通常指的是三个坐标轴ox轴、oy轴、oz轴，这样的话三个轴之间都是相互垂直的，但是空间坐标的三个维度也可以不是指三个坐标轴，而是在三个不同平面上即可，例如，这三个维度之间不一定是相互垂直的，而是其中两个维度之间的夹角为任意值，如60度或120度等，空间框架的形状是由骨架组成的机器或构件来决定的，机器或构件需要什么形状的骨架结构就可以将空间框架的三个维度设置成什么样的形状，具体请参见后续附图的说明。另外，一个空间框架包括了至少一个单元框架，具体一个空间框架可以包括两个单元框架或多个单元框架，单元框架指的是由多个杆件按照空间坐标的三个维度连接而成，其中，单元框架中的杆件可以构成不同的平面，在本技术实施例中单元框架的两个不同平面之间连接有至少一个加强筋，用于增加这个骨架结构的抗弯性能和抗剪切能力。可选的是，在实际应用中，加强筋设置在单元框架的空间对角线处，空间对角线指的是单元框架中连接两个不同平面上的端点的线，此处描述的是加强筋设置的位置在单元框架的空间对角线处，指的是由于加强筋有一定的厚度，为了克服厚度的影响，加强筋设置在空间对角线上或空间对角线附近或空间对角线平行的地方，避免加强筋相互本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种骨架结构，其特征在于，包括：杆件沿空间坐标的三个维度组成的空间框架，所述空间框架包括至少一个单元框架，所述单元框架的两个不同平面上的杆件之间连接有至少一个加强筋，所述加强筋的两个端点分别连接在所述单元框架的两个不同平面上的杆件上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金世华，江洪，李力，
申请(专利权)人：深圳市润天智数字设备股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：