常用的夹紧机构.ppt

§2.2 常用的夹紧机构 在夹具的各种夹紧机构中，以斜楔、螺旋、偏心、铰链机构以及由他们组合而成的夹紧装置应用最为普遍 一、斜楔夹紧机构 1－斜楔 2－工件 3－夹具体 锤击夹紧和松开工件，原理是楔紧作用。斜楔一般用20号钢渗碳淬火或45号钢淬火。 1、受力分析： 直接采用斜楔时产生的夹紧力 2、工作特点 （1）斜楔的自锁性。 在夹紧作用力去掉后，在纯摩擦力作用下，仍能保持夹紧的现象。 自锁条件： F1≥FRx， 即：FWtgφ1 ≥ FWtg(α- φ2) 所以，α≤ φ1 + φ2 为自锁条件。 αmax =12o ,一般取6o～8o 。气压或液压不需自锁，可稍大些。 （2）改变作用力方向 （3）增力比计算 由夹紧力公式可知，夹紧力FJ(FW)与原始作用力之比为扩力比， （4）斜楔夹紧行程h小 S受斜楔长度限制，要增大夹紧行程h，须增大斜角α。但α越大，自锁性差。所以常采用双斜楔结构。 3、适用场合 由于增力比、夹紧行程、自锁条件是相互制约，在确定斜楔升角时，要兼顾三者的实际需要。单一斜楔夹紧机构夹紧力小且操作不便，很少使用，通常用于机动夹紧或组合夹紧机构中。 二、螺旋夹紧机构 本质：相当于斜楔绕在圆柱体上形成，所以夹紧工件仍是楔紧作用。 结构简单，螺纹升角α ≤4°，夹紧可靠，耐振。夹紧行程不受限制，但夹紧行程大时，操作时间长。 缺点是夹紧动作较慢，机动夹紧较少用。 主要结构形式：单个螺旋夹紧结构、螺旋压板夹紧机构 单个螺旋夹紧机构 a) 结构简单，但易压伤工件表面，易带动工件旋转；b)带有摆动压块，克服了上述不足 2、螺栓压板夹紧机构 可根据杠杆原理改变力臂关系，使操作省力、使用方便。 常见的五种典型组合结构： 减力但增加压板行程的组合结构 不增力但改变夹紧力方向的组合结构 铰链压板机构，增力但减小夹紧行程 钩形压板 自调节式压板 3、快速装卸机构 1）快卸垫圈螺母夹紧机构 2）快卸螺母结构 3）回转压板夹紧机构 4）快卸螺杆机构 5）直槽与螺旋槽相连的螺杆结构 三、偏心夹紧机构 用偏心件直接或间接夹紧工件。 优点：圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速。 缺点：夹紧行程和夹紧力均不大，机构不耐振，自锁可靠性差，一般用于夹紧行程及切削负载较小且平稳的加工场合 。 圆偏心轮应用特性 2、夹紧行程 上图为圆偏心轮的结构及展开图。夹紧行程等于回转中心到切点的距离与最小回转半径之差。圆偏心圆周上任一点x的回转半径与Om的夹角φx称为转角。 当偏心轮与工件切点在m时，转角为0，夹紧行程为0；当偏心轮与工件切点在n时，转角为180°，夹紧行程为2e； 工作段 夹紧行程S= e (1＋sinβ) 工作转角太大则操作费时且不安全，所以一般转角φx ＜90 °。我们把工作转角范围内的那段轮周称为圆偏心轮的工作段： φx =45～135 °，该范围升角大，夹紧力较小，但夹紧行程大；工作较稳定，但自锁性能差； φx = 90～180 °，该范围升角由大到小，夹紧力逐渐增大，自锁性能好，但夹紧行程小。 3、自锁条件 斜楔的自锁条件： α≤ φ1 + φ2 φ1 是圆偏心轮与工件间的摩擦角、 φ2是圆偏心轮与转轴间的摩擦角（该摩擦力矩小可忽略） 曲线楔的自锁条件:αmax ≤ φ1 近似公式：e /R≤tgφ1 ≤f 一般f =0.1～0.15,所以： R/ e ≥7～10 4、夹紧力计算 圆偏心轮上各点升角不同，各点夹紧力也不同。根据受力分析，偏心轮的夹紧力可用下式估算： 小结：偏心夹紧机构操作方便，动作迅速，结构简单，但自锁性差，夹紧力小，夹紧行程不大，结构不耐振，适于切削平稳且切削力不大的场合，常用于手动夹紧。 5、偏心轮的设计 ①? 选工作区：根据加工要求确定转角范围； ②?夹紧行程h确定： h= △S1+△S2+△S3+△S4 △S1——装卸工件所留空隙(mm)，取≥0.3； △S2—夹紧机构变形补偿量(mm)，取=0.05～0.15 △S3——夹紧尺寸误差补偿量(mm)，即为夹紧工 件尺寸的公差； △S4——行程贮备量(mm)，取=0.1～0.3。 偏心轮的设计 ③确定e： 用α= 45～135 °作工作段，取e=0.7h；用α= 90～180 °作工作段，取e=h； ④确定D：由D≥2e / f 确定D ⑤验算夹紧力：根据被加工件受力静力平衡算出理论上需要的夹紧力FJ，再乘以安全系数K，就是实际需要的夹紧力FJsh，(FJ)min≥FWK即可。 (FJ)min =2FQL / D〔tg（αmax+ φ2）+tg φ1〕 四、铰链夹紧机构 铰链夹紧机构是一种增力机构，由于结构简单，增力倍数大，摩擦损失小，故在气动夹具中应用广泛。 五、联动夹紧机构 联动夹紧机构：利用一个