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一种机油冷却器加强垫圈夹持器的设计
2014年第43卷 机械设计与制造工程
动,因为卡爪分布在同一圆周上,且卡爪所在的外
圆周尺寸略小于加强垫圈内径,使抓取部件整体下
降到卡爪最下端与加强垫圈下底面平齐,如图8
(a)所示。当真空泵启动,在夹持器内腔形成负压
驱动拉力盘向上运动时,由于拉力盘的垂直移动使
得拉力盘的斜楔面与卡爪上端接触,如图8(b)所
示,从而使得卡爪转动张开一定的角度,与加强垫
圈内环面接触,借助摩擦力的作用克服加强垫圈的
重力实现垫圈的抓取动作。
1一橡皮弹簧;2一卡爪座;3一拉力盘 ;4一气囊;5一移动座
6一接近开关;7一缓冲弹簧;8一固定座;9一导向销钉;
1O一限位护圈;11一卡爪
图7 加强垫圈夹持器结构简图
(a)初始状态 (b)工作状态
座与移动座使用螺纹连接。限位护圈l0与卡爪 图8 拉力盘带动卡爪工作示意图
11复位时的高度差正好等于加强垫圈的厚度
3.3 有关设计计算
2ram,这样就保证了夹持器下行后卡爪只能抓取料
已知测得加强垫圈的质量 m =6g,对夹持器
仓中的一个垫圈。装在卡爪 11上面的橡皮弹簧 1
工作状态进行受力分析,如图9所示,F。为卡爪对
起到复位卡爪 11的作用。将气管接头安装在移动
拉力盘侧面的压力,将 F 分解为水平方向的F。和
座5上端,气管接头与真空泵相连,能提供负压驱
竖直方向的F ;F:为卡爪对垫圈的张力。
动夹持器动作。气囊4的设计使拉力盘3在负压
作用下上移。
3.2 加强垫圈夹持器抓取的工作原理
当加强垫圈夹持器下行抓取加强垫圈时,首先
夹持器的限位护圈接触到加强垫圈,由于机构运动
存在惯性,固定座 8会继续下行一定距离,此过程
中缓冲弹簧实现下极限位的缓冲,接近开关6响应
后使向下的运动停止,并使真空泵开始启动,真空
泵使拉力盘 3周围的气体抽出,与外界形成压力
差,从而使得拉力盘沿滑道上移带动卡爪 11转动
一 定的角度,此时3个卡爪下端张开与垫圈内环面 图9 工作时受力情况
相接触。经过一定时间延时,电机再次启动,夹持
器上升,加强垫圈被抓离料仓。当真空泵停止时, , 设摩擦系数f=0.2,根据设计尺寸测量出来
拉力盘在压簧和 自重的作用下下降复位,卡爪也在 的力臂L1=10ram,L2=8.4ram, =29。,拉力盘
橡皮弹簧 1的收缩力作用下复位。 为铝件,由设计尺寸计算出拉力盘的重力近似为
拉力盘带动卡爪抓取加强垫圈的工作过程如 G=0.1N,拉力盘直径 d=12ram,则夹持器张力
图8所示。圆柱状的拉力盘下端部是圆柱圆锥的 F2:
空腔,其中圆锥形成斜楔。初始状态下,卡爪上端 F2≥ =÷× 一o.c·N)(
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