偏心夹紧设计

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⑴ 结构特点：见图 3.21(c)
回转角 是 OO1 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。 S=MB－R0= (M O1 + O1 B)－R0=(M O1 +R)－R0＝(R－R0) ＋e sin = e (1＋sin ) 反映了 S 随 的变化规律，展开如图 3.22 所示，即为曲线楔的展开图。 ① 夹紧行程 S
自锁条件：D/ e ≥14～20
↓ 2 为转动付中的摩擦角，很小可忽略。 一般 =0.1～0.15
＋2
④ 有效工作区域：一般常选下面两种工作区域 1)β=±30°～±45°，为 P 点左右，楔角变化小，工作较稳定， 大自锁性能差； 2)β=－15°～75°，楔角变化大，工作不稳定，但夹紧时 小，自锁性能好。 ⑵ 夹紧力计算 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： (FW)min=2 FQ L / D〔tg（ max + 2 ）+tg 1 〕 FQ——原始作用力(N) L——手柄至偏心的距离 (mm)； (FW)min——最小夹紧力(N)； 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。 又从斜楔夹
⑤ 验算夹紧力：取被加工件为加工对象，根据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)min ≥FWK 即可。 ⑷ 应用：偏心夹紧机构产生的夹紧力较小，自锁性能又不好，一般用在切削力不大且 无振动的场合，又 S 较小，对夹紧尺寸要求较严。
S 4 ——行程贮备量(mm)，取 S 4 =0.1～0.3。
③ 确定 e
S = S 2 － S1 = e（sin 2 －sin 1 ） ∴ e = S /（sin 2 －sin 1 ） ④ 确定 D：由 D≥2e / 确定 D
由 S= e (1＋sin )： S1 = e (1＋sin 1 )、 S 2 = e (1＋sin 2 )
圆偏心夹紧机构设计
3．偏心夹紧机构 见图 3.21 所示， 图(a)中， 转动手柄 1， 带动圆偏心轮 2 转动，通过压板 5 夹紧 和松开工件。图(b)分析，圆偏心轮相当 于曲线楔绕在基圆上形成，所以夹紧工 件仍是楔紧作用。 (a)
1 手柄 2 偏心轮 3 销 4 垫板 5 压板
(b)
图 3.21 圆偏心夹紧机构
圆偏心夹紧机构设计
当 ＝0°时，cos =1、sin =0， tg = e / R→max， ③ 自锁条件 因为斜楔的自锁条件： ≤
max ≈e / R
1
所以曲线楔的自锁条件： max ≤
＋2
1
max ≤ 1 →→2e / D≤ D≥2e / D/ e ≥2 /
O1 是几何中心； O 是回转中心； R 是几何半径； r 是回转半径(回转中心和切点的连线) ； R0 是最小回转半径； e 是偏心量， e = R－ R0 ；升角 是 r 的垂线和受压面之间的夹角；
图 3.22
S=e (1＋sin )展开图
讨论：当 = －90°时，S=0，当 =90°时，S=2e，∴S 在 0～2e 。 ② 升角 ：是变化的，也即楔角是变化的。 tg =OM / (M O1 + O1 B)= e cos / (e sin +R) 讨论：当 =±90°时，cos =0，tg =0， min ＝0
1 ——圆偏心与工件的摩擦角(°)； 2 ——圆偏心与转轴的摩擦角(°)；
D——圆偏心轮直径(mm)； ⑶ 圆偏心的设计 ① 选工作区
1 (始角)～ 2 (未角)
② 夹紧行程 S 确定
S = S1 + S 2 + S 3 + S 4 S1 ——装卸工件所留空隙(mm)，取 S1 ≥0.3； S 2 —夹紧机构变形补偿量(mm)，取 S 2 =0.05～0.15； S 3 ——夹紧尺寸误差补偿量(mm)，即为夹紧工件尺寸的公差；