14讲3.3基本夹紧机构(2).ppt

3.3 基本夹紧机构（2）3、偏心夹紧机构 3、圆偏心夹紧机构p 圆偏心夹紧机构是一种快速动作的夹紧机构，它的工作效率较高在夹具设计中应用得也较广泛p常用型式：圆偏心和曲线偏心p曲线偏心采用阿基米德螺旋线或对数螺旋线作为轮廓曲线曲线偏心虽有升角变化均匀等优点，但因制造复杂，故而用得较少；p圆偏心则因结构简单、制造容易，所以在生产中得到广泛应用p主要介绍圆偏心夹紧机构偏心夹紧机构图3.21a3.21bO1是几何中心；O是回转中心；R是几何半径；R0是最小回转半径 e 是偏心量: e = RR0 一个绕在半径为一个绕在半径为R0圆圆上的曲线楔上的曲线楔( (一一) )作用原理作用原理结构特点r是回转半径(回转中心和切点的连线)；升角是r的垂线和受压面之间的夹角；回转角是连线与水平线的夹角，两线重合时，=0，使r增大方向为正，所以在90范围内变化图3.21c圆偏心夹紧机构夹紧行程SS=MBR0=(MO1+O1B)R0=(MO1+R)R0(RR0)esinS= e (1sin)S= e (1sin)反映了S随的变化规律，展开如下图，即为曲线楔的展开图 升角：是变化的，也即楔角是变化的tg=OM/MB=OM/(MO1+O1B)=ecos/(esin+r)讨论： 当=90时，cos=0，tg=0，min0 当0时，cos=1、sin=0，tg=e/Rmax， maxe/R2e / D自锁条件因为斜楔的自锁条件：所以曲线楔的自锁条件:max为转动付中的摩擦角，很小可忽略。

max2e/D(偏心轮与工件的摩擦系数)D/e2/D2e/一般=0.10.15自锁条件：D/e1420 D/e D/e的比值称为偏心圆的特性参数的比值称为偏心圆的特性参数, ,可定其基本尺寸可定其基本尺寸有效工作区域：圆偏心的回转角理论上为圆偏心的回转角理论上为 9090，但实际上不但实际上不能全部利用能全部利用 标准圆偏心的有效工作区域一般为标准圆偏心的有效工作区域一般为9090，一般常选下面两种工作区域：1)=3045，为P点左右，楔角变化小，工作较稳定，大自锁性能差；2)=1575，楔角变化大，工作不稳定，但夹紧时小，自锁性能好3)夹紧力的计算 圆偏心在任一夹紧位置等效于一直线楔，所以夹紧力计算与斜楔夹紧相似由于偏心圆上各点升角不同，因此夹紧力也不相同它随着角变化而变化又从斜楔夹紧力计算公式知，角越大，产生的夹紧力越小，所以max时，夹紧力最小： 设偏心轮的手柄上所加的原始力为Q，其作用点至回转中心O的距离为L，则所产生的力矩为 MQL 在此力距M作用下，在夹紧接触点处，必然有一相当的楔紧力Q，它对于O点的力矩为 M =Q l 因为 M=M 故有 QLQ l 即因此因此式中式中作用与圆偏心轮手柄上的原始作用力作用与圆偏心轮手柄上的原始作用力（N N） L L手柄至偏心轮回转轴的距离（手柄至偏心轮回转轴的距离（mmmm） e e圆偏心轮的偏心距（圆偏心轮的偏心距（mmmm） 圆偏心轮转过圆偏心轮转过 角是对应的升角（度）角是对应的升角（度），一般取一般取 maxmax d d圆偏心轮的直径（圆偏心轮的直径（mmmm） 圆偏心轮的回转角（度）圆偏心轮的回转角（度） 2 2圆偏心与工件的摩擦角（度）圆偏心与工件的摩擦角（度） 1 1圆偏心与回转轴间的摩擦角（度）圆偏心与回转轴间的摩擦角（度）圆偏心的设计选工作区：1(始角)2(未角)夹紧行程S确定：S=S1+S2+S3+S4S1装卸工件所留空隙(mm)，取0.3；S2夹紧机构变形补偿量(mm)，取=0.050.15S3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=0.10.3。

确定e由S=e(1sin)：Smin=e(1sin1)Smax=e(1sin2)S=SmaxSmin=e（sin2sin1）e=S/（sin2sin1）确定D：由D2e/确定D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Fw，再乘以安全系数K，就是实际需要的夹紧力FWK，(Fw)minFWK即可圆偏心的结构形式应用 1 1 由于圆偏心的夹紧力小，自锁性能又不是很由于圆偏心的夹紧力小，自锁性能又不是很好所以好所以只适用于切削负荷不大，又无很大振动只适用于切削负荷不大，又无很大振动的场合 2 2 为满足自锁条件，其夹紧行程也相应受到为满足自锁条件，其夹紧行程也相应受到限制，限制，一般用于夹紧行程较小的情况一般用于夹紧行程较小的情况 3 3 一般一般很少直接用于夹紧工作大多是与其很少直接用于夹紧工作大多是与其它夹紧机构联合使用它夹紧机构联合使用4、铰链夹紧机构(1)基本类型u单臂单作用双臂单作用双臂双作用(2)夹紧力的计算分析销轴2所受到的外力： 拉杆1作用于销轴2的力为Q(此力近似地等于夹紧动力源的作用力)； 滚子对销轴2的作用力F，此力通过滚子的接触点A并与销轴处的摩摄圆相切； 铰链臂3对销轴2的作用力为N，此力与铰链臂上下二销轴处的摩擦圆相切。

这三个力应为静力平衡 QNsin(2+)Fsin(1)=0 N= cos(2+) Fcos1=0解以上方程可得：式中 摆臂两端的当量摩擦角 1 滚子滚动的当量摩擦角 铰链与销轴或滚子与销轴的摩擦角 铰链销轴初的摩擦圆半径 r 摆臂销轴处的摩擦圆半径 L 摆臂销轴和滚子销轴的半径 r1滚子半径 N力又通过销轴5作用于压板4，其垂直分力W即为使压板压紧工件的作用力由图中可得： W=Ncos(2+) 假定压板4的杠杆比为1：1时的压紧力W为 式中 W压板4对工件的夹紧力 Q拉杆1的作用力（近似等于夹紧动力源的作用力） 2夹紧时铰链的倾斜角度为夹紧可靠，计算时应最大的值来计算！(3)夹紧行程和相应的铰链臂倾斜角p 夹紧行程h是指摆臂的铰链点A的行程 h=h1+h2=L1(cos2-cos1)p h1是为满足装卸工件所需的夹紧空行程一般取h10.3mm;p h2为与被夹紧工件表面位置变化(主要是有关尺寸的公差)和系统变形(可取0.050.15mm)有关的行程；p h3为夹紧行程的最小储备量，防止夹紧机构失效，一般取h3 0.5mm或53-31p根据h、h1、h2可求出相应的铰链倾斜角(4)气缸的工作行程x0 =L(sin1sin2)(5)自锁条件 要使铰链夹紧机构自锁，应使夹紧时铰链臂的倾斜角小于4(对图3-30a的单臂铰链机构来说)。

但这个条件和前面要保证夹紧行程的最小储备量是矛盾的因此一般在夹具中，都不应用这个自锁条件若要保证自锁，则就需和其它具有自锁性能的机构联合使用六)结构特点1 结构简单 ；2 扩力比大；3 摩擦损失小 (七七) )适用范围适用范围铰链夹紧机构适用于多点、多件夹紧，在气动加紧中广泛应用下一节目录。