工件夹紧机构计算

1、工件夹紧机构计算第1页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三（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。第2页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三二、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。第3页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三多向施力与一力多用：第4页，共28页，2022年，5月20日，3

2、点32分，星期三2、夹紧力的方向应有利于减小夹紧力第5页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三（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，不破坏定位第6页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三2、应尽量减小夹紧变形措施：增大受力面积，合理布置作用点第7页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三第8页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三3、作用点尽量靠近切削部位，也可设辅助支承第9页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三（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

3、、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=1.53 粗加工 K=2.53 精加工 K=1.52第10页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三例1车削端面工件受力有Fz、Fy、Fx，其中主要是Fz、Fy。第11页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三三、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、作用原理及夹紧力第12页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三第13页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三斜楔受力：Q：外力;W：

4、工件对斜楔的作用力，由夹紧反力W、摩擦力F2 合成；N：夹具对斜楔的作用力，由反力N、摩擦力F1 合成。第14页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三根据静力平衡方程：X=0 Q-Nsin(+1)-Wsin2=0 -1Y=0 Ncos(+1)- Wcos2=0 -2 W=Wcos 2=N cos(+1) W=W/cos 2 N=W/cos(+1)将结果代入1式，则： Q-Wtg(+1)-Wtg2=0得： W=Q/tg (+1)+ tg2由于、1 、 2 均很小，且一般取1 = 2 = ,则近似有：W=Q/(tg +2tg )一般情况下，取1 = 2 =46， =610第15页，

5、共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三2、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。第16页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三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 1 = 2 =6， 因此取=12实际取=6，这时tg 6=0.1=1/10第17页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三（2）斜楔能改变原始作用力的方向（3）斜楔具有增力作用： 其增力比为： ip=W/Q=1 /tg (+1)+ tg2 越小，增力比越大。（4）斜楔夹

6、紧行程小： 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。第18页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三（5）斜楔夹紧的效率低：可加用滚子第19页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三带滚子斜楔夹紧的夹紧力计算：第20页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三3、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。第21页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三第22页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三2、夹紧力的计算第23页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三螺杆在三个力矩作用下，处于平衡状态：第24页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三其它类型螺纹的螺杆夹紧力计算：第25页，共28页，2022年，5月20日，3点32分，星期三3、适用范围：结构简单、夹紧可靠、增力比大、行程不受限制，多用于手动夹紧。例：第26页，共28页，2022年，5月20