偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)

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1、在夾具的各種夾緊機(jī)構(gòu)中，以斜楔、螺旋、偏心、鉸鏈機(jī)構(gòu)以及由它們組合而成的夾緊裝置應(yīng)用最為普遍 一、斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 1.夾緊力計(jì)算 a) 圖3-10夾緊受力圖 由上面受力圖可知，斜楔靜力平衡條件為： F1+ FRX = FQ其中：F1 = FW tan ? 1 ; FRX= FW tan( a+? 2)代入上式 計(jì)算得： 式中：FW斜楔對(duì)工件夾緊力 a斜楔升角 FQ原始作用力 ? 1斜楔與工件之間的摩擦角 ? 2斜楔與夾具體之間的摩擦角 2.增力比計(jì)算 增力比iF =夾緊力/原始作用力 一― 1 & F — ■ ■ — Fq tan 觀 + tan

2、妬 如果不考慮摩擦影響理想增力比（即忽略摩擦角） tan a 3?夾緊行程比計(jì)算 〈//////〃/ 圖3-11夾緊受力 工件所要求的夾緊行程 h與斜楔相應(yīng)移動(dòng)的距離 s之比成為行程比iS。由上圖可知: 夾緊行程=工件被夾緊行程 h/斜楔移動(dòng)距離S h t i5 - — = tan 4?自鎖條件 圖3-12自鎖受力 上圖為原始作用力FQ停止作用后斜楔的受力情況。斜楔楔入后，原始力去除，斜楔體自鎖條件為 F1>FRX FW tan ? 1> FW tan( a - ? 2) ? 1> a - ? 2 或 a〈? 1 +

3、 ? 2 因此自鎖條件是斜楔升角小于斜楔與工件、與夾具體之間的摩擦角之和，鋼件： f = 0.1?0.15摩擦角 ? = 5° 43'?8° 30',故 a <10° ?17° 5.升角a的選擇 手動(dòng)夾緊a =6°~8°,機(jī)動(dòng)夾緊 a< 12°，不需要自鎖 a =15°~30° 6 ?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 包括：手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)或液壓夾緊、斜楔與壓板與螺旋等組合結(jié)構(gòu)。 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的計(jì)算見下表 二、螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 特別是它 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)中使用極為普遍。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 夾緊行程大, 具有增 力大、自鎖性能好兩大特點(diǎn)，其許多元件都已標(biāo)準(zhǔn)化，很適用于手動(dòng)夾緊

4、。它主要有兩種典型的 構(gòu)形式 1. 單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 下圖a所示為GB/T2161-91六角頭壓緊螺釘，它是螺釘頭部直接壓緊工件的一種結(jié)構(gòu)。下圖 b所示在 螺釘頭部裝上擺動(dòng)壓塊，可防止螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)損傷工件表面或帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)。下圖 c為用GB/T2149-91球面 帶肩螺母夾緊結(jié)構(gòu)。 圖3-13單螺旋夾緊 2. 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)型式變化最多的是螺旋壓板機(jī)構(gòu)。下圖中所示為常用的五種典型機(jī)構(gòu)。 圖3-14典型螺旋壓板結(jié)構(gòu) 三、偏心夾緊機(jī)構(gòu) 用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)。偏心件一般有圓偏心和曲線偏心兩種類型, 圓偏心因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

5、單、制造容易而得到廣泛的應(yīng)用。 下圖所示為常見的幾種圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)。圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)操作方便、夾緊迅速，缺點(diǎn)是夾緊力和夾緊 行程均不大，結(jié)構(gòu)不耐振，自鎖可靠性差，故一般適用于夾緊行程及切削負(fù)荷較小且平穩(wěn)的場(chǎng)合。 圖3-15偏心夾緊 1.圓偏心輪的應(yīng)用特性 圖3-16偏心輪夾緊特征 上圖所示偏心輪直徑 D,偏心距e 與斜楔夾緊比較，偏心夾緊主要是圓周上各接觸點(diǎn)的升角 a不是一個(gè)常數(shù)。 圖3-17偏心輪升角 如上圖知，從任意接觸點(diǎn) K分別作與回轉(zhuǎn)中心 O幾何中心O1的連線，LOK0僦是K點(diǎn)的升角a K =arctan OM esm & =arctan —

6、 — 2 式中9——偏心輪回轉(zhuǎn)角度 隨著回轉(zhuǎn)角的增大，升角也隨之增大， P點(diǎn)處的升角接近最大值，此時(shí) 001連線處于水平位置 =arctan 回轉(zhuǎn)焦大于90度以后，升角將隨回轉(zhuǎn)角增大而減小， 9 =180度時(shí)，n點(diǎn)的升角為0度。圓偏心輪升角變化 的特性與自鎖條件、工作段選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)系極大。 2.圓偏心輪的主要幾何參數(shù) (1)自鎖條件由于圓偏心輪的弧形楔夾緊與斜楔夾緊的實(shí)質(zhì)相同，因此其自鎖條件 口 mix丟護(hù)I +孚上 式中知袒一圓偏心輪的銀大升角； 卩1——圓偏心輪與工件間的摩擦角+ 化——圓偏心輪與轉(zhuǎn)軸間的燎擦角口 (2)若選擇1、2之

7、間的弧為工作段(見下圖)，則夾緊行程 故得: COS&1 — OOS(?2 3. 偏心率及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)圓偏心輪的自鎖條件 D/e之值稱為偏心率。D/e值大的自鎖性能好，但輪廓尺寸大。當(dāng)圓偏心輪的外徑相同時(shí)，偏心率 為14的 有較大的偏心距，因而夾緊行程較大，偏心率為 20的更能確保自鎖，故選擇偏心率時(shí)，應(yīng)視具體情況 偏心夾緊機(jī)構(gòu) 閱讀：643 圖3-36(a)所示直徑為D，偏心距為e的偏心輪。偏心輪可以看作是一個(gè)繞在轉(zhuǎn)軸上的弧形楔 (圖中徑向 影線部分)。將偏心輪上起夾緊作用的廓線展開，如圖 (b)所示，圓偏心實(shí)質(zhì)是一曲線斜楔，夾緊的最大

8、行程 為2e，曲線上各點(diǎn)的升角不相等，P點(diǎn)升角最大則夾緊力最小，但 P點(diǎn)附近升角變化小，因而夾緊比較穩(wěn) (1) 圓偏心夾緊的自鎖條件： D/e > 14 D/e值叫做偏心輪的偏心特性，表示偏心輪工作的可靠性，此 值大，自鎖性能好，但結(jié)構(gòu)尺寸也大。 (2) 增力比：i=12~13。 lid ii ￡www. busnc. com 1 k PlHT I Li』LI 町」■ L I I !H dJJLkJjLUULLJh (a) (b) 圖3-36圓偏心夾緊及其圓偏心展開圖 (a)偏心輪夾緊 (b)圓偏心展開圖 偏心夾緊的主要優(yōu)點(diǎn)是操作方便，動(dòng)作迅速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是工作行程小，自鎖性不如螺旋夾緊好， 結(jié)構(gòu)不耐振，適用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場(chǎng)合，常用于手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。由于偏心輪帶手柄，所以在旋 轉(zhuǎn)的夾具上不允許用偏心夾緊機(jī)構(gòu)，以防誤操