[发明专利]一种骨架结构

说明书

技术领域

本发明涉及结构设计领域，尤其涉及一种空间骨架结构。

背景技术

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1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，ABCDEFGH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oxz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CDHG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。

本发明的发明人在实现本发明的过程中发现：当对如图1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。

发明内容

本发明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。

本发明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，本发明实施例具有以下优点：

在本发明实施例中，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，故本发明实施例中的加强筋连接的是单元框架的两个不同平面，故本发明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，故本发明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发明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发明的一些实施例，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1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；