液压台虎钳设计毕业论文.doc

目 录摘要·······················································Abstract····················································1 绪论··················································· 11.1钳工用液压台虎钳的实际意义···························1 1.2钳工用液压台虎钳的工作原理···························2 1.3钳工用液压台虎钳的优缺点·····························32 钳工用液压台虎钳总体方案的设计··························1 2.1钳工用液压台虎钳几种设计方案及工作原理··············2 2.2设计方案的选择······································33液压台虎钳各部分的设计··································43.1液压泵的选择········································4 3.2台虎钳身的设计······································8 3.2.1固定钳身的设计·································9 2.4.2 活动钳口的设计································9 2.4.3 台钳与工作台的联接设计·······················10 4 台钳的使用说明书·······································15 5 全文总结···············································36参考文献················································43致谢·····················································44附录1 绪论 1.1 钳工用液压台虎钳设计的实际意义 钳工用液压台虎钳，是现在市场所没有的。

一、根据现在生产核技术越来越高，生产精度越高，同时也是生产越来越精巧，夹紧力也要求越来越准确，不能过大过小但传统的台虎钳所产生的夹紧力是根据师傅的经理来保证的，因此极有可能会产生以上的不足而使废品率提高，根据生产的需要，特此设计一套适合加工的钳工用液压台虎钳二、传统的台虎钳工作效率比较低，传统台虎钳是螺纹传动，无法实现快速夹紧与松开，使得生产效率比较低现有的液压台虎钳基本上用在车床上，能实现快速夹紧与松开，但是要配有一个机动的动力源，如果用在钳工上就成本太高，所以不适用新设计的钳工用液压台虎钳，不但可以实现快速夹紧与松开的同时，液压系统的动力源为手动，这样相对于机床用的台虎钳来说成本比较低，只比传统台虎钳的成本高不了多少钳工用液压台虎钳有以上优点，新的台虎钳的问世是迟早的问题，是必然的趋势为了保证台虎钳的可用性，我用250N的力来进行设计各部分的尺寸液压台虎钳的设计共分为以下几个部分：一、绪论；二、设计方案的设计与选择；三、台虎钳各部分的设计四、完成装配图五、写好使用说明书1.2钳工用液压台虎钳的工作原理钳工用液压台虎钳的工作原来就是将传统的螺纹夹紧换成液压系统，利用液压系统的系统压力可调节的，通过计算可以调出钳口的夹紧力的大小，这样就不会出来夹紧力过小或过大对产品造成的损害。

详解请看原理图：1、调整螺母，2、弹簧，3、活动钳身固定杆，4、液压油管联接螺母，5、活动钳口，6、柱塞缸，7、柱塞泵，8、底座，9、固定钳口，10、刹车手柄，11、刹车，12、带型刹车磨擦块，13、挡圈螺母，15、液压油管，16、油泵手柄，17、钳口，等组成图1.1钳工用液压台虎钳示意图其工作原理具体为：台虎钳的夹紧力是靠弹簧来保证的，液压系统在止的功用只是让活动钳口克服弹簧的张力向左移动一点距离其工作步骤如下：一、通过调整调整螺母1，调整好弹簧在图示位置的张力，使张力等于要加工零件的夹紧力二、压油压手柄16，通过油管15给6柱塞缸注入液压油，通过6推动5活动钳口向左移动并且将16卡入（图示位置，在16的下方方块）方块中三、用手推动活动钳身向左移动，并且给工件一个初始的夹紧力（预紧力），然后用手扳动手柄10，通过带型刹车磨擦块死死的抱死3活动钳身固定杆，使它不能再动四、完成以上工作以后，就放开油刹手柄16，释放液压系统的压力，让弹簧的张力来实现夹紧工作从而实现快速夹紧五、加工完以后，只需松开手柄10，然后用手拖开活动钳身就可以实现快速松开1.3 钳工用液压台虎钳的优缺点与传统的螺纹台虎钳相比，钳工用液压台虎钳有下列优点：1.液压台虎钳可以根据具体工件的适应夹紧力的大小，准确的调出夹紧力的大小。

1． 液压台虎钳可以实现快进与快退，可以在几秒钟内实现夹紧与松开，大大提高了工作效率，这是传统台钳所无法比拟的2． 液压零件现在已标准化了，可以便于设计和选用与传统的螺纹台虎钳相比，钳工用液压台虎钳有下列缺点：1． 钳工用液压台虎钳相对于传统的螺纹来说成本提高不少2． 钳工用液压台虎钳相对于传统台钳来说，操作比较复杂一点2 钳工作液压台虎钳总体方案的设计本设计中，充分考虑到台虎钳的功能需求和与液压系统的配合需求，在具体实现的过程中，以系统的可靠性与易用为准则，尽量把钳工用液压台虎钳设计成为一个功能齐全、可靠性高且易于使用的产品2.1 钳工用液压台虎钳几种设计方案及工作原理由于钳工用液压台虎钳，是市场现在没有的，根据现用台虎钳为基础进行改进，有下面两种设计方案A与B方案都能实现快速夹紧与松开 1、活动钳身，2、小活动钳口，3、液压泵手柄，4、弹簧，5、柱塞泵，6、刹车手柄，7、挡块，8柱塞缸图1.2液压台虎钳设计方案A此种设计方案的工作原理是：先压液压手柄3给柱塞缸8注入液压油使小活动钳口向右移动，然后放入工件再用手推动活动钳身1，给工件一个预紧力，之后就用手往下压刹车手柄6，使活动钳身迅速固定不动，再后就是放松液压泵手柄6，使液压系统压力为零，此时释放弹簧的张力，通过弹簧的张力来对工件进行夹紧。

实现在快速夹紧只要把刹车手柄6往上拉，就要可以拖动活动钳口，成而实现快速松开1、调整螺母，2、弹簧，3、液压泵手柄，4、柱塞泵，5、柱塞缸，6、活动钳口，7、固定钳身，8、刹车手柄图1.3液压台虎钳设计方案B此种设计方案的工作原理和A种设计方案的差不多，不同之处就在于B方案压液压泵手柄3时，活动钳口向右移在这里就不多说了2.2 设计方案的选择1、A种设计方案，虽说设计与加工比B种设计方案要简单，也可以实现快进与快退，但是在加工（如锉削、凿削、锯削）时，主受力方为弹簧的那个方向，因为弹簧虽说可以保证夹紧，但是在受到冲击力时会因力的突然增大，而使工件的松动这对工件（如表面质量）也会造成一定的影响；如果冲击力是朝活动钳身这边，因力的突然增大会使得磨擦块产生的摩擦力无法抱死活动钳身这样会使以前的夹紧没效会使以前的定位无效2 B种设计方案，虽说设计与加工比a种设计方案稍要复杂，同时可以实现快进与快退，但是解决了a种设计方案在加工时的主要缺点因为在受到冲击力的方向只要朝向固定钳身这边，所以不管受多大的力，都不会使工件产生松动比较这两种设计方案，两种方案都能实现快速夹与快速松开，A种设计方案只能用于加工时没有冲击的场合，但是钳工用的台虎钳，不可能在加工时不会不遇到冲击力的，反而是经常会遇到这种情况，所以A种设计方案不可取。

B种设计方案呢，则可以受到冲击力，只要保证受力方向朝固定钳口方向就没有问题了，在钳工加工是要保证受力方向是没有问题的由此可见B要比A优，所以我选择设计方案B3 液压台虎钳各部分的设计3.1 液压缸的选择将传统的螺纹传动改成液压，因此液压缸的设计，将是整个台虎钳里面最主要的动力元件，也是能否能降低成本的关键所以选择液压缸根据如下几点：1． 推力为250N的力，再加上柱塞式液压缸市场上没要一定的标准，所以选用柱塞直径为18mm的柱塞式液压缸见图）在台虎钳工作时，钳中的开度与液压缸的伸长长度与无关，而加紧时所以液压缸的伸长长度与台虎钳的开度无关，因而要求结构紧凑所以选择一个开度小的液压缸2． 因为液压元件是标准件，所以尽量选择标准件3． 为了使液压系统的泄露较小，所以要求系统压力为低压（保证系统压力P<25MPa），所以选择活塞横截面积大一点的 根据选择的系统压力和夹紧力A=F/PA=250/25=1A：柱塞有效工作面积F：柱塞推力P：液体工作压力平方毫米，这么小的横截面积在市场上没有，更何况要柱塞柱去图1.4柱塞式液压缸3.2 液压泵的选择为了保证操作都轻松，所以要求液压泵的横截面积小于液压缸的横截面积。

为了减低成本，再就是便于设计，所以选择柱塞直径为8mm的柱塞式液压缸见图图1.5柱塞式液压泵所以止时液压系统的压力为Ｐ＝Ｆ／Ａ A=Πxdxd/4P=250/(3.14x18x18/4)=1MPaA：柱塞有效工作面积d：柱塞直但根据弹簧的张力等于　F=ＫＸ　　　　　　　　　　　　Ｆ：弹簧的张力　　　　　　　　　　　　Ｘ：弹簧的改变长度 所以当液压缸推动活动钳口移动时，越推会力越大，所以要求P比计算出来的要大些，所以取1.5MPa所以系统压力为1.5MPa这时做用在柱塞式液压泵上的力应为F=PxAF=1.5xΠx10x10/4=117.75N,还经杠杆原理，所以操作者不需用到一百牛的力，操作起来就不会感到很吃力，所以选取的液压元件合理3.3 台虎钳身的设计钳工用液压台虎钳的设计要求是整体高度不超过250mm，为了使结构紧凑，所以对现用的台虎钳钳身必须进行修改方能适用钳身的设计中遇到的强度等方面的考虑可以参照已有台虎进行设计，故可以免除强度计算3.3.1 活动钳身的设计为了便于加工，将传统的整体活动钳身改为由几部分组成，活动钳身主要由活动钳口、钳身杆、液压缸、液压泵组成其结构如图所示：图1.6活动钳口示意图为了设计和制造简单，降低成本。

其液压系统没有油箱，这样就要求工作者定期加油，活动钳口这样设计的作用主要是便于快速夹紧与松开，只要固定钳身能快速抱紧与松开钳身杆，其余的事就全交给活动钳口了，为了满足这些要求将活动钳口用弹簧来推动来实现夹紧，其工作原理是：一、工作者能过调整螺母7来调弹簧的张力，因为这个弹簧的张力为夹紧工件的夹紧力，调好夹紧此类工件的夹紧力二、工作者用手压压杆3，给液压柱塞注入液压油，推动活动钳口，并且将手柄卡入液压手柄固定块内三、工作者将工件放入钳口，用手推动活动钳身，给工作一个预紧的夹紧力四、将3从固定块内拿出来，释放柱塞里的液压油，此时液压系统的压力为零同时弹簧释放势能，通过弹簧的张力来实现真正的夹紧3.3.2 固定钳身的设计在介绍活动钳身时，讲到了固定钳身必须能在很短的时间内，死死的抱死活动钳身不让它移动另外它还参与夹紧工作，这与现用的台虎钳是相同的，所以可以参照现有台虎钳的固定钳身来进行设计，与现有台虎钳的固定钳身相比，只需增加一个能实现在很短的时间内抱。