基于SolidWorks的实验室支架结构设计

    随着经济全球化和信息技术的飞速发展，现代物流业正在全世界范围内广泛兴起。物流系统实验室为功能单元模块化设计，主要由供料单元、检测单元、传送单元、加工单元、操作手单元和成本分装单元组成。每个单元可独立工作，还可根据需要任意改变组合顺序。物流系统单元结构设计包括实验设备及其支架的设计，本设计独立进行了支架机械结构设计。

1 支架结构设计

    1.1 支架结构设计要求

    对于进行支撑架的设计，其中被支撑为实验仪器，其平底尺寸大小为700mm×200mm，与支架是平面接触，而且被支撑物和支架之间通过螺栓连接，通过两个平面进行连接，两个平面有3mm的高度差，每个都是通过四个螺栓来连接，其重量为5kg，支架允许占用的空间为700mm×300mm×953mm，要使被支撑物能够固定；由于被支撑物在整个过程要保持很好的固定，对他的要求也有点高，还要满足强度和刚度要求，支架的累计变形小于1mm。

    1.2 支架总体设计

    对支架由上到下进行说明，由于被支撑物的连接方式的原因，采用了两根立柱，两根立柱的高度差为3mm，然后在下面设计了一个底架，支架和两个立柱之间也采用螺钉连接；这个支架要求刚性比较好，而且要考虑到这个支架要满足比较轻的原则，对下面一个大支架产生的压力比较小，所以用了槽钢，两个槽钢之间用焊接，因为槽钢的结构比较特殊，既能满足很好的刚性，也使材料的重量大大降低了。

    下面焊接了底板，增大和下面的大支架的接触面积，也使这个支架的性能要好一点，如图1所示。

    1.3 材料的选择

    首先就是对槽钢的选择，由于整个支架的空间比较狭窄，而且又要保证一定的刚性和支架的质量比较小，所以槽钢很好的满足了这个条件。所以被支撑物的底架采用的是热扎槽钢，其他部分也要保证很好的刚性和优秀的机械性能，所以采用性能好的SUS304材料，这种材料是外购的。

图1 支架总体形状

2 支架的建模及绘图

    功能强大，能够完成机械设计过程中所有的设计任务，所以设计采用SolidWokrs可充分发挥用三维工具进行产品开发的能力。使用这套简单易学的工具，机械设计师能快速、方便地按照其设计思想绘制草绘及三维实体模型；在设计过程中，可运用特征、尺寸及约束功能，准确制作设计模型，并绘制出详细的工程图；根据各零件间的相互装配关系，可快速实现零部件的装配，完成总体设计任务。