悬臂钩卡扣的一般设计原则

Lr—-保持功能件的长度

Lb—-梁的长度

Lt—-锁紧功能件的总长度

TW—-梁处的壁厚

Tb—-壁面处的梁厚度

Tr—-保持功能件处的梁厚度

RW—-梁与壁交汇处的半径

Wb—-壁面处的梁宽度

Wr—- 保持功能件处的梁宽度

Y —- 根切深度

α—- 所设计的插入面角度（钩爪出于自由状态时）

β—- 所设计的保持面角度（钩爪出于自由状态时）

δ—- 装配偏斜（一般Y与δ相等）；

αmax —- 有效插入面角度（钩爪出于最大装配偏斜时）；

βmax —- 有效保持面角度（钩爪出于最大剩余偏斜时）；

Le—-梁的有效长度（梁的根部到配合功能件与插入或保持面接触点的距离）

一 梁的厚度

1.90°伸出—梁的厚度为壁厚的50%-60%

2.壁面伸出—梁的厚度等于壁面的厚度

二 梁的厚度

悬臂钩的总长由梁的长度和保持功能件的长度构成

梁的长度至少为5倍的壁厚，首选10倍。

若大于10倍的壁厚可能会出发生翘曲和充模问题。

若小于5倍的壁厚梁将承受很大的剪切作用以及梁根部的弯曲，柔性差、保持能力差。

比较硬和较脆的塑料推荐较大的长度与厚度的比值

三 插入面角

角度越陡,偏斜和使钩爪结合所需的力越大。合理地角度在25°-35°大于45°装配困难需尽量避免。

四 保持面深度

保持面深度叫根切深度，决定结合和分离时偏斜的程度

当梁的长度与厚度之比在5:1范围内，初始保持面深度应小于梁的厚度

当梁的长度与厚度之比接近10:1时，初始保持面等于梁的厚度

一般来说，对于梁/卡爪，充足的保持面深度有利于钩的偏斜和复位。这样，保持面深度应该等于偏斜量。这样有助于确保，在卡爪上出现分离力尽量可能接近梁的中性轴，以将作用在梁端部的旋转力减至最小，避免发生无意识的脱开。用材料的已知应变极限进行分析计算时，可以确定最大的许用偏斜。然后，将保持面最大深度设定等于最大许用偏斜。

五 保持面角度

保持面的角度越陡，保持强度和分离力就越大

对于不需要作用在装配件上的外部分离力的拆卸式锁紧件，保持面角度一般取35°左右

如果需要较小的外部分离力的话，则保持面角度约45°是较合理地起点

如果锁紧件必须抵抗大的外部分离力，那么不推荐拆卸式的锁紧件，应该设计成永久式或非拆卸功能件（拆卸时需人为偏斜）。保持面角度应近似等于90°。保持面的角度应近似等于90°。保持面的角度没必须精确到90°。极限值以上的角度称为极限角度，由于摩擦的作用，极限角度的作用于90度角的作用是一样的。

六 极限角度

由于功能件接触面之间存在摩擦，小于90°角的作用任然与90°角是一样的。摩擦系数为0.3时，极限角近似为80°。这就意味着大于80°的任何角度的作用与90°角度是一样的。极限角β

七 保持功能件处的梁厚度保持功能件处梁的厚度常常等于梁根部的厚度

当梁根部的的应变较高时,全长带锥度的梁可以将应变均匀地分布在梁上,减少根部产生过应变的概率,常见锥度1.25:1~2:1。

当梁较短时，变锥可以使梁根部的应变减少60%，但同时与使保持强度降低

当设计的约束迫使梁违背了长度与厚度的最小比值5:1的设计规则时。锥形梁时解决高应变的可行方法，不要讲悬臂梁从保持面的根部都成锥形，这样几乎会把所有的应变都移动了梁的根部，反而更容易坏。

八 的宽度

大多数的梁时从根部到保持面的宽度不变，当梁的宽度不变时，它不影响最大装配应变，却影响装配力、拆卸力和保持强度。因为梁宽度不变时，应变不是宽度的函数，梁的强度可以通过增加梁的宽度等到改善，而不会造成应变增大，如图a。这可以作为需要更大保持强度时而增加梁厚度的替代方案（增加梁的厚度会造成应变的增大）。

应用梁的理论时，梁的宽度应小于或等于其长度，如图b。当梁的宽度大于梁的1/2时，则功能件的行为更像平板不像梁。然而，计算中设计到的其他变量已知时，通常可以忽略因梁宽度大而引起的相对较小的误差。

梁的宽度也可以带锥度，正像他们的厚度带锥度一样，如图c。宽度带锥度的梁可以减小梁根部的应变，但不如厚度带锥度那么有效。从薄壁面延伸出的梁，其宽度带锥度是唯一选择。

梁的宽度必须带4:1的锥度时，才能得到梁的厚度带2:1锥度时同样量级的应变减少

来源：机械设计从业者