1、在夹具的各种夹紧机构中,以斜楔、螺旋、偏心、铰链机构以及由它们组合而成的夹紧装置应用最为普遍。一、斜楔夹紧机构1夹紧力计算图 3-10 夹紧受力图由上面受力图可知,斜楔静力平衡条件为:F1FRX FQ其中:F1FW tan1 ; FRXFW tan(2)代入上式计算得:式中:FW 斜楔对工件夹紧力 斜楔升角FQ 原始作用力1 斜楔与工件之间的摩擦角2 斜楔与夹具体之间的摩擦角2增力比计算增力比 iF夹紧力原始作用力如果不考虑摩擦影响理想增力比(即忽略摩擦角):3夹紧行程比计算图 3-11 夹紧受力工件所要求的夹紧行程 h 与斜楔相应移动的距离 s 之比成为行程比 iS。由上图可知:夹紧行程工件
2、被夹紧行程 h/斜楔移动距离 S4自锁条件图 3-12 自锁受力上图为原始作用力 FQ 停止作用后斜楔的受力情况。斜楔楔入后,原始力去除,斜楔体自锁条件为F1FRXFW tan1 FW tan(-2)1 -2 或 1 2因此自锁条件是斜楔升角小于斜楔与工件、与夹具体之间的摩擦角之和,钢件:f0.10.15 摩擦角 543830,故 10175升角 的选择手动夹紧 68,机动夹紧 12,不需要自锁 15306结构设计包括:手动夹紧机构、气动或液压夹紧、斜楔与压板与螺旋等组合结构。斜楔夹紧机构的计算见下表二、螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构在生产中使用极为普遍。螺旋夹紧机构结构简单、夹紧行程大,特别是它具
3、有增力大、自锁性能好两大特点,其许多元件都已标准化,很适用于手动夹紧。它主要有两种典型的结构形式。1.单个螺旋夹紧机构下图 a 所示为 GB/T2161-91 六角头压紧螺钉,它是螺钉头部直接压紧工件的一种结构。下图 b 所示在螺钉头部装上摆动压块,可防止螺钉转动时损伤工件表面或带动工件转动。下图 c 为用GB/T2149-91 球面带肩螺母夹紧结构。图 3-13 单螺旋夹紧2.螺旋压板夹紧机构夹紧机构中,结构型式变化最多的是螺旋压板机构。下图中所示为常用的五种典型机构。图 3-14 典型螺旋压板结构三、偏心夹紧机构用偏心件直接或间接夹紧工件的机构,称为偏心夹紧机构。偏心件一般有圆偏心和曲线偏
4、心两种类型,圆偏心因结构简单、制造容易而得到广泛的应用。下图所示为常见的几种圆偏心夹紧机构。圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速,缺点是夹紧力和夹紧行程均不大,结构不耐振,自锁可靠性差,故一般适用于夹紧行程及切削负荷较小且平稳的场合。图 3-15 偏心夹紧1.圆偏心轮的应用特性图 3-16 偏心轮夹紧特征上图所示偏心轮直径 D,偏心距 e。与斜楔夹紧比较,偏心夹紧主要是圆周上各接触点的升角 不是一个常数。图 3-17 偏心轮升角如上图知,从任意接触点 K 分别作与回转中心 O、几何中心 O1 的连线,LOKO1 就是 K 点的升角 K式中 偏心轮回转角度随着回转角的增大,升角也随之增大,P 点处的
5、升角接近最大值,此时 OO1 连线处于水平位置。回转焦大于 90 度以后,升角将随回转角增大而减小,=180 度时,n 点的升角为 0 度。圆偏心轮升角变化的特性与自锁条件、工作段选择及结构设计等关系极大。2.圆偏心轮的主要几何参数(1)自锁条件由于圆偏心轮的弧形楔夹紧与斜楔夹紧的实质相同,因此其自锁条件(2)若选择 1、2 之间的弧为工作段(见下图),则夹紧行程故得:3.偏心率及结构设计根据圆偏心轮的自锁条件D/e 之值称为偏心率。D/e 值大的自锁性能好,但轮廓尺寸大。当圆偏心轮的外径相同时,偏心率为 14 的有较大的偏心距,因而夹紧行程较大,偏心率为 20 的更能确保自锁,故选择偏心率时,应视具体情况而定。偏心夹紧机构阅读:643图 3-36(a)所示直径为 D,偏心距为 e 的偏心轮。偏心轮可以看作是一个绕在转轴上的弧形楔(图中径向影线部分)。将偏心轮上起夹紧作用的廓线展开,如图 (b)所示,圆偏心实质是一曲线斜楔,夹紧的最大行程为 2e,曲线上各点的升角不相等,P 点升角最大则夹紧力最小,但 P 点附近升角变化小,因而夹紧比较稳定。(1) 圆偏心夹紧的自锁条件:D/e14。D/e 值叫做偏心轮的偏心特性,表示偏心轮工作的可靠性,此值大,自锁性能好,但结构尺寸也大。(2) 增力比:i=1213 。