工件夹紧机构计算.ppt

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1、2-3工件的夹紧一、夹紧装置的组成及设计要求（一）夹紧装置的组成：（两个部分组成）1、动力源：手动夹紧：人力提供动力源机动夹紧：以气动、液动、电动等提供动力源。2、夹紧机构：是接受和传递作用力的机构，包括中间递力机构和夹紧元件中间递力机构的作用：a、改变夹紧力方向；b、改变夹紧力大小；c、提供自锁功能。（二）夹紧装置的设计要求1、夹紧力不应破坏定位；2、足以抵抗加工中的各种力和振动；3、工件不应发生过度变形；4、有足够的夹紧行程；5、具有自锁性；6、结构简单、易于操作。二、夹紧力的确定：大小、方向、作用点（一）夹紧力的方向1、夹紧力的方向应垂直于

2、主要定位基准面主要定位基准面面积大、精度高、限制不定度数目多，二者垂直，有利于准确定位。多向施力与一力多用：2、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力（二）夹紧力的作用点（选择原则）1、所选作用点，应保证定位稳定，不破坏定位2、应尽量减小夹紧变形措施：增大受力面积，合理布置作用点3、作用点尽量靠近切削部位，也可设辅助支承（三）夹紧力的大小夹紧力太小，不足以抵抗加工中的各种力；夹紧力太大，易造成工件、夹具的较大变形。实际夹紧力W0一般为理论夹紧力W乘以安全系数K，即：W0=KW一般安全系数K=1.5~3粗加工K=2.5~3精加工K=1.5~2[例1]车削端

3、面工件受力有Fz、Fy、Fx，其中主要是Fz、Fy。三、夹紧机构设计常用夹紧机构：斜楔、螺旋、圆偏心、定心对中、联动夹紧机构。（一）斜楔夹紧机构1、作用原理及夹紧力斜楔受力：Q：外力;W’：工件对斜楔的作用力，由夹紧反力W、摩擦力Fμ2合成；N’：夹具对斜楔的作用力，由反力N、摩擦力Fμ1合成。根据静力平衡方程：ΣX=0Q-N’sin(α+φ1)-W’sinφ2=0-----1ΣY=0N’cos(α+φ1)-W’cosφ2=0-----2W=W’cosφ2=N’cos(α+φ1)W’=W/cosφ2N’=W/cos(α+φ1)将结果代入1式，则：

4、Q-Wtg(α+φ1)-Wtgφ2=0得：W=Q/[tg(α+φ1)+tgφ2]由于α、φ1、φ2均很小，且一般取φ1=φ2=φ,则近似有：W=Q/(tgα+2tgφ)一般情况下，取φ1=φ2=4º~6º，α=6º~10º2、结构特点（1）自锁性：外力Q消失后，机构在摩擦力作用下，仍能夹紧工件的能力。斜楔具有自锁性的受力分析：其铅垂方向的受力需满足：斜楔自锁条件为：楔角小于斜楔与工件及斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。一般φ1=φ2=6º，因此取α<=12º实际取α=6º，这时tg6º=0.1=1/10（2）斜楔能改变原始作用力的方向（3）斜楔具有增

5、力作用：其增力比为：ip=W/Q=1/[tg(α+φ1)+tgφ2]α越小，增力比越大。（4）斜楔夹紧行程小：α越大，夹紧行程越大，但自锁性越差。双升角斜楔具有较大的夹紧行程，又具有自锁性。（5）斜楔夹紧的效率低：可加用滚子带滚子斜楔夹紧的夹紧力计算：3、斜楔夹紧机构适用范围斜楔夹紧机构增力比小，效率低下，多用于机动夹紧机构中。（二）螺旋夹紧机构1、作用原理及典型结构：相当于将斜楔绕在圆柱体上，作用原理与斜楔夹紧相似。2、夹紧力的计算螺杆在三个力矩作用下，处于平衡状态：其它类型螺纹的螺杆夹紧力计算：3、适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程

6、不受限制，多用于手动夹紧。例：当结构尺寸受限制时，可采用钩形压板机构：钩形压板机构夹紧力计算：