机械制造装备设计 第四章 第43 节夹紧装置设计

一、夹紧(jiājǐn)装置的组成和基本要求1、夹紧装置(zhuāngzhì)的组成⑴力源装置：产生夹紧力的装置⑵夹紧元件：压紧工件的元件⑶中间递力机构：介于⑴、⑵之间的机构作用：1)改变夹紧作用力的方向，上例变水平力为垂直力；

2)改变夹紧作用力的大小，上例斜楔具有增力作用；3)保证安全自锁，上例斜楔具有自锁性。第4.3节夹紧装置设计精品资料夹紧装置(zhuāngzhì)的组成1－气缸2－斜楔3－滚子4－压板5－工件精品资料2、夹紧(jiājǐn)装置的基本要求⑴工件不移动原则；⑵工件不变形原则；⑶工件不振动原则；⑷安全、省力、方便；⑸自动化、复杂化程度与生产纲领相一致。要求(yāoqiú)(1)主要在粗加工时考虑，要求(yāoqiú)(2)、(3)主要在精加工时考虑精品资料二、设计夹紧装置(zhuāngzhì)的基本准则

设计和选用夹紧装置(zhuāngzhì)的关键是如何正确施加夹紧力FW，也就是如何确定夹紧力的大小、方向、作用点。精品资料1、与夹紧力方向(fāngxiàng)有关的准则图4.3夹紧(jiājǐn)力的方向应有助于定位

a)错误，b)正确精品资料图4.3夹紧力应指向主要定位(dìngwèi)基面b)、c)错误(cuòwù)，d)正确精品资料结论：主要夹紧力方向(fāngxiàng)应尽量垂直主要定位面。精品资料(2)有利于减小夹紧(jiājǐn)力的大小夹紧力方向与夹紧力大小(dàxiǎo)的关系FW夹紧力；F切削力；G工件自重结论：夹紧力应尽量传给夹具体

精品资料(3)有利(yǒulì)减小工件变形精品资料夹紧(jiājǐn)力的方向应是工件刚度较好的部位精品资料2、与夹紧(jiājǐn)力作用点有关的准则⑴保证(bǎozhèng)定位稳定可靠：图3.4b)、c)正确

d)错误

精品资料结论：夹紧力作用点应落在定位元件(yuánjiàn)支承范围内避免支承(zhīchénɡ)反力与夹紧力构成力偶精品资料⑵有利(yǒulì)减小变形：图3.7a)作用点位于工件刚性较好部位b)变集中作用为分散作用精品资料(3)有利(yǒulì)减小振动：图3.8作用点应尽量靠近工件加工(jiāgōng)部位a)c)合理，b)d)不合理

精品资料当作用点只能远离(yuǎnlí)加工面，可增设辅助支承图3.9增设(zēnɡshè)辅助支承和辅助夹紧力精品资料3、与夹紧力大小有关的准则夹紧力过小→夹紧不可靠→工件产生移动，破坏定位；夹紧力过大→变形增大→△jj增大。夹紧力大小确定(quèdìng)理论夹紧力:Fw根据切削力F按静力平衡求的；实际夹紧力:Fwk=KFwK粗加工2.5～3；精加工1.5～2。精品资料4、其它(qítā)准则⑴定位的夹紧力先动作，夹紧的夹紧力后动作如图3.10。↓F↓FP→图3.10定位(dìngwèi)夹紧力先动作精品资料⑵夹紧元件只有在夹紧方向(fāngxiàng)上移动，夹紧过程中才不致破坏定位。如图3.11精品资料三、基本夹紧(jiājǐn)机构精品资料1、斜楔夹紧(jiājǐn)机构锤击夹紧和松开(sōnɡkāi)工件，原理是楔紧作用3.12斜楔夹紧机构1－斜楔2－工件3－夹具体精品资料精品资料精品资料精品资料主要应用：斜锲夹紧机构主要用于机动(jīdòng)夹紧，且工件精度较高。精品资料2、螺旋夹紧机构：螺旋相当于斜楔绕在圆柱体上形成(xíngchéng)，所以夹紧工件仍是楔紧作用。结构特点具有斜楔的结构特点，而且螺纹升角≤4°，自锁性能更好，耐振；夹紧(jiājǐn)行程不受限制，但夹紧(jiājǐn)行程大时，操作时间长。精品资料单个螺旋(luóxuán)夹紧机构a)结构简单，但易压伤工件表面(biǎomiàn)，易带动工件旋转；b)带有摆动压块，克服了上述不足精品资料常用的几种摆动(bǎidòng)压块，光面用a)，毛面用b)精品资料应用(yìngyòng)：广泛用在手动夹紧中图a)减力增大(zēnɡdà)行程图b)改变力向图c)增力减小行程精品资料精品资料球面(qiúmiàn)垫圈精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料目录(mùlù)下一节精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料3、偏心(piānxīn)夹紧机构精品资料精品资料精品资料精品资料精品资料自锁条件(tiáojiàn)因为斜楔的自锁条件(tiáojiàn)：α≤＋所以曲线楔的自锁条件(tiáojiàn):αmax≤＋为转动付中的摩擦角，很小可忽略。αmax≤2e/D≤μ(偏心轮与工件的摩擦系数)D/e≥2/μD≥2e/μ一般μ=0.1～0.15自锁条件(tiáojiàn)：D/e≥14～20精品资料有效工作(gōngzuò)区域：一般常选下面两种工作(gōngzuò)区域：1)β=±30°～±45°，为P点左右，楔角变化小，工作(gōngzuò)较稳定，α大自锁性能差；2)β=－15°～75°，楔角变化大，工作(gōngzuò)不稳定，但夹紧时α小，自锁性能好。应用：偏心夹紧机构产生的夹紧力较小，自锁性能又不好，一般(yībān)用在功削力不大且无振动的场合，又S较小，对夹紧尺寸要求较严。精品资料4、定心夹紧(jiājǐn)机构精品资料1、定心夹紧机构(jīgòu)的工作原理精品资料精品资料精品资料精品资料螺旋式定心夹紧机构1、5－滑座(huázuò)；2、4－V形块钳口；3－调节杆；4－双向螺杆螺栓(luóshuān)式定心夹紧机构精品资料精品资料机动(jīdòng)楔式夹爪自动定心机构1夹爪；2本体；3弹簧卡圈；4拉杆；5工件楔式定心夹紧(jiājǐn)机构精品资料杠杆作用的定心卡盘1拉杆(lāgān)；2滑套；3钩形杠杆；4轴销；5夹爪杠杆(gànggǎn)式定心夹紧机构精品资料图4.38波纹(bōwén)套定心心轴1螺母；2波纹(bōwén)套；3垫圈；4工件；5支承圈波纹套定心夹紧(jiājǐn)机构精品资料液性塑料(sùliào)定心夹紧机构1夹具体；2簿壁套筒；3液性塑料(sùliào)；4滑柱；5螺钉；4限位螺钉液性塑料(sùliào)定心夹紧机构精品资料联动夹紧(jiājǐn)机构：利用一个原始作用力实现单件或多件的多点、多向同时夹紧(jiājǐn)的机构。5、联动(liándònɡ)夹紧机构精品资料图4.33单件同向联动夹紧(jiājǐn)机构单件联动(liándònɡ)夹紧机构精品资料单件对向联动(liándònɡ)夹紧机构精品资料单件互垂力或斜交(xiéjiāo)力联动