夹紧机构
3.2 典型夹紧机构
操作方便，但传力系数小，夹紧行程短，
自锁能力差。
a)
c)
图2-34 斜楔夹紧机构
a)基本斜楔夹紧机构；b) 斜楔-滑柱组合夹紧机构；c) 端面斜楔-压板组合夹紧机构
2.螺旋夹紧机构 由螺钉、螺母、垫圈、压板等元件
组成，采用螺旋直接夹紧或与其它元件 组合实现夹紧工件的机构，统称为螺旋 夹紧机构。螺旋夹紧机构不仅结构简单、 容易制造，而且自锁性能好、夹紧可靠， 夹紧力和夹紧行程都较大，是夹具中用 得最多的一种夹紧机构。
a)
b)
图2-35 简单螺旋夹紧机构
a)螺杆与工件直接接触；b)螺杆不与工件直接接触
1—螺钉（螺杆） 2—螺母套 3—夹具体 4—工件 5—摆
动压板
（2）螺旋压板夹紧机构 在夹紧机构中，结构形式变化最
多的是螺旋压板机构，常用的螺旋压 板夹紧机构如图2-36所示。选用时， 可根据夹紧力大小的要求、工作高度 尺寸的变化范围、夹具上夹紧机构允 许占有的部位和面积进行选择。例如， 当夹具中只允许夹紧机构占很小面积， 而夹紧力又要求不很大时，可选用如 图2-36a)所示的螺旋钩形压板夹紧机 构；又如工件夹紧高度变化较大的小 批、单件生产，可选用如图2-36e）、 f）所示的通用压板夹紧机构。
a)
b)
c)
夹紧机构
a)、b)移动压板式；c)铰链压板式；d) 固定压板式；e）、f）通用压板式
3.偏心夹紧机构 如图2-37所示为常见的各种偏
心夹紧机构，其中图2-37a)、b)是 偏心轮和螺栓压板的组合夹紧机构； 图2-37c)是利用偏心轴夹紧工件的； 图2-37d) 是利用偏心叉将铰链压板 锁紧在夹具体上，通过摆动压块将 工件夹紧。
2.3.2 典型夹紧机构
夹紧机构的基本形式
夹紧机构是一种用于夹持、固定或保持物体位置的装置，常用于机械工程、制造业和工业生产中。
夹紧机构的基本形式可以根据其工作原理和结构特点进行分类，以下是几种常见的夹紧机构形式：
螺旋夹紧机构：通过旋转螺杆或螺母来实现夹紧或释放物体。
螺旋夹紧机构常用于夹持物体的位置调整和固定，例如螺旋千斤顶。
摩擦夹紧机构：通过利用摩擦力来夹紧物体。
这种夹紧机构常用于夹紧工件或工具，如机床上的夹紧刀具和夹具。
弹簧夹紧机构：利用弹簧的弹性力量来夹紧物体。
弹簧夹紧机构常用于夹紧、固定或保持物体位置的场合，如弹簧钳和弹簧夹。
锁紧夹紧机构：通过锁紧装置来夹紧物体，例如螺栓、螺母和销钉等。
这种机构常用于连接和固定物体，提供较高的夹紧力和稳定性。
液压夹紧机构：利用液压系统的力量来夹紧物体。
液压夹紧机构常用于大型工件或需要较大夹紧力的应用，如液压千斤顶和液压夹具。
电磁夹紧机构：通过电磁力来夹紧或释放物体。
电磁夹紧机构常用于自动化系统中，例如电磁夹持装置和电磁锁。
这些是夹紧机构的一些基本形式，实际应用中还可以根据具体需求和应用场景设计和制造不同类型的夹紧机构。
具体选择何种夹紧机构形式取决于工作要求、夹紧力、稳定性要求以及经济性等因素。
夹紧机构的作用
夹紧机构的作用夹紧机构是一种常见的工程装置，用于夹紧、固定或控制物体的位置、运动和形状。
它广泛应用于各个领域，如机械制造、汽车工业、航空航天等。
夹紧机构的作用是通过施加力或扭矩来实现对被夹物体的牢固固定和稳定控制。
1. 夹紧机构的基本原理夹紧机构通常由两个或多个零件组成，通过一定方式连接在一起，并通过调整或施加力来实现夹紧效果。
其基本原理可归纳为以下几点：•摩擦力作用：夹紧机构通过增加接触面积和摩擦系数来提高夹持力。
当施加外力时，零件间产生摩擦力，使得被夹物体受到约束并保持相对位置稳定。
•弹性变形：某些夹紧机构利用弹性材料或结构的变形特性来实现夹持效果。
当施加外力时，零件发生弯曲、拉伸或压缩等变形，从而产生约束力。
•机械锁紧：部分夹紧机构采用机械锁紧原理，通过螺纹、齿轮、滑块等结构实现固定和控制。
这种机构具有高度可靠性和稳定性，适用于对位置和运动要求较高的场合。
2. 夹紧机构的分类根据夹紧机构的结构和工作原理，可以将其分为多种类型。
以下是几种常见的夹紧机构分类：•手动夹紧机构：手动夹紧机构通过人工操作实现夹持效果。
例如，手动螺纹钳、手动卡盘等。
这类夹紧机构操作简单灵活，适用于小型工件的加工和装配。
•气动/液压夹紧机构：气动或液压夹紧机构利用气体或液体的压力来产生约束力。
它们通常具有较大的夹持力和快速响应速度，适用于对力矩要求较高或需要频繁操作的场合。
•电动/电磁夹紧机构：电动或电磁夹紧机构通过电能转换为力或磁场来实现夹持效果。
这类机构具有较高的精度和可控性，适用于对位置和形状要求较高的工件。
•机械夹紧机构：机械夹紧机构通过齿轮、滑块、螺旋等结构实现固定和控制。
这类机构具有较高的可靠性和稳定性，适用于对位置和运动要求较高的场合。
3. 夹紧机构的应用领域夹紧机构在各个领域起着重要作用，为生产制造提供了有效的工具和装置。
以下是几个典型应用领域：•机械加工：在金属切削、零件加工等过程中，夹紧机构用于固定工件，保证加工精度和稳定性。
典型夹紧机构
2、螺旋夹紧机构
采用螺旋直接夹紧或者采用螺旋与其他元件组合实现夹紧的机 构，统称为螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构具有结构简单、增力大和 自锁性好等特点，很适用于手动夹紧。其缺点是夹紧动作慢，所以 在机动夹紧机构中应用较少。
（1）简单螺旋夹紧机构
图3为最简单的螺旋夹紧机构。如图3a所示，螺钉头部直接与工 件表面接触，螺钉转动时，可能损伤工件表面或带动工件转动。克 服这一缺点的方法是在螺钉头部装上图3b所示的摆动压块。图3c采 用的是一种快速螺旋夹紧机构。
4、联动夹紧机构
联动夹紧机构是一种高效夹紧机构，它可通过一个操作手柄或一个 力装置，对一个工件的多个夹紧点实施夹紧，或同时夹紧若干个工件 图7a所示是单件对向联动夹紧机构。如图7b所示是多件联动夹紧机 。
图7 联动夹紧机构
在设计联动夹紧 机构时，要特别注意 如何使夹紧力同时均 匀地传递作用于各施 力点。
机械制造技术
典型夹紧机构
夹紧机构是夹紧装置的重要组成部分，因为无论采用何 种动力源装置，都必须通过夹紧机构将原始力转化为夹紧力、 各类机床夹具应用的夹紧机构多种多样，以下介绍几种利用 机械摩擦实现夹紧，并可自锁的典型夹紧机构。
1、斜楔夹紧机构
图1为斜楔夹紧机构夹紧工作的实例，图a是在工件上钻相互垂直 的8mm、5mm的两个孔。由于用斜楔直接夹紧工件时夹紧力小且费 时费力，所以生产实践中单独应用的不多，一般情况下是将斜楔与 其他机构联合使用。图b是将斜楔与压板组合而成的机动夹紧机构。 图c是由端面斜楔与压板组合而成的手动夹紧机构。当利用斜楔手动 夹紧工件时，应使斜楔具有自锁功能。因此，在设计斜楔夹紧机构 时，需要解决原始作用力与夹紧力的转换、自锁条件以及选择斜楔 升角等主要问题。
图8 螺旋式定心夹紧机构 1、5—滑座；2、4—V形块钳口；3—调节杆；6—双向螺杆
机械夹紧机构(共24张PPT)
如图14-14所示，为虎钳式定心夹紧机构，操作螺杆1，使左、右旋螺纹带动滑座上的 V形架2、3〔工作元件〕作对向等速移动，便可实现工件的定心夹紧，反之，便可松 开工件。
1〕 弹簧筒夹定心夹紧机构 如图14-15a所示为装夹工件以外圆柱面定位的弹簧夹头 ；如图14-15b所示为装夹工件以内孔定位的弹簧心轴。这类机构的主要元件是弹性筒 夹，它是在一个锥形套筒上开出3～4条轴向槽而形成的。
联动夹紧机构可分为单件联动夹紧机构和多件联动夹紧机构。 这类夹紧机构其夹紧力作用点有两点、三点或多至四点，夹紧力 的方向可以相同、相反、相互垂直或交叉。如图14-11a所示，两个夹紧力 互相垂直，拧紧手柄可在右侧面和顶面同时夹紧工件。如图14-11b所示，为两 个夹紧力方向相同，拧紧右边螺母，通过螺杆带动平衡杠杆即能使两 副压板均匀地同时夹紧工件。
如图14-11a所示，两个夹紧力互相垂直，拧紧手柄可在右侧面和顶面同时 夹紧工件。如图14-11b所示，为两个夹紧力方向相同，拧紧右边螺母，通过螺杆带
动平衡杠杆即能使两副压板均匀地同时夹紧工件。
• 2．多件联动夹紧机构
•
多件联动夹紧机构一般有平行式多件联动夹紧机构和连续式多件联动夹紧
机构。
• 〔1〕平行式多件联动夹紧机构
如图14-13所示，为同时铣削四个工件的夹具。
五、定心夹紧机构
在机械加工中，常遇到许多具有对称轴线、对称平面或对称中心 的工件，这时，可采用定心夹紧机构，如三爪卡盘。由于采用定心夹 紧机构时，对称轴线、对称平面或对称中心是工件的定位基准，因而 可使定位基准不产生位移。如果对称轴线、对称平面或对称中心又是 工件的工序基准，那么定位基准与工序基准重合。
机械设计中四种定位夹紧机构
机械设计中四种定位夹紧机构在设备的设计中，在对料件进行贴装时，都需要对料件进行定位夹紧。
目的是保证精度、保证料件的稳定性。
给下一步的的操作提供一种稳定的条件。
下边让我们一起学习几种工件的夹紧与松开机构。
要实现工件的夹紧，我们一般要分析工件的性质，工件是软的还是硬的，材料是塑料的还是金属的或者其他材质，需不需要防静电，在夹紧时可不可以硬压，能承受多大的力。
选用什么材质。
一、工件的夹紧与松开机构原理：（1）.气缸的自动机构。
通过安装在气缸上的推杆压紧铰链滑块，松开工件。
（2）通过安装在工件夹具上的拉伸弹簧夹紧。
1.将料件放入仿形定位块中定位。
2.滑台气缸后退，夹紧块在拉簧的作用下，夹紧料件。
3.旋转平台旋转，将定位好的料件转向下一工位，进行加工或贴装。
4.滑台气缸伸出，凸轮随动器顶定位块的下端，定位块沿着铰链旋转，打开，可以继续放入料件。
此图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。
为了提高生产的效率，一般加工贴装上会采用多工位，如图为4工位，上料与加工贴装互不影响，即上料时不影响加工贴装。
工位1、2、3之间的贴装同步进行互不影响。
这种思维的设计大大提高的效率。
二、基于连杆构造的内径夹紧松开机构原理：（1）通过弹簧力夹紧外形经粗略导向的工件内径。
（2）通过设置在外部的推杆推动夹紧状态的连杆机构来松开。
1. 当气缸伸出时，气缸推活动块1向左移动，在连杆机构的作用下，活动块2同步向右移动，左右压头同步向中间移动。
2. 将料件放入定位块中，定位好。
气缸退回，左右压头在弹簧的推动下，向两边移动压头从两侧同时推紧料件。
图只作为原理上的参考，提供一种思路，如需设计要根据具体的情况设计。
压头的力与弹簧的压缩量成正比，更换弹簧或调节压缩量来调解压头推紧料件的力，防止料件被压坏。
三、滚动轴承夹紧机构原理：通过弹簧力夹紧，通过外部柱塞松开。
1. 对推块施加力，推块向下移动，推块推动推块槽内的两个轴承，轴承固定块沿着旋转轴顺时针旋转，带动左右夹头向两侧张开。
工装夹具基本夹紧机构
工装夹具基本夹紧机构文章目录[隐藏]• 1.斜楔夹紧机构• 2.螺旋夹紧机构•(1)单个螺旋夹紧机构•(2)螺旋压板机构• 3.偏心夹紧机构夹紧机构的种类虽然很多,但其结构都以斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构为基础,这三种机构合称为基本夹紧机构。
1.斜楔夹紧机构图1所示为几种用斜楔夹紧机构夹紧工件的实例。
图1a是手动斜楔夹紧机构，工件装入后锤击斜楔大头即可夹紧工件;加工完毕后,锤击斜楔小头,即可松开工件。
由于是用斜楔直接夹紧工件,夹紧力较小，且操作费时,所以实际生产中应用不多。
多数情况下是将斜楔与其他机构组合起来使用。
图1b是将斜楔与滑柱组合成-.种夹紧机构,一般用气压或液压做动力源。
图1c是由端面斜楔与压板组合而成的夹紧机构。
图1斜楔夹紧机构1-夹具体;2-斜楔;3-工件斜楔的自锁条件是:斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。
为保证自锁可靠,手动夹紧机构一般取升角a=6°~8°。
用气压或液压装置驱动的斜楔不需要自锁,可取a= 15°~ 30。
2.螺旋夹紧机构由螺钉、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构,称为螺旋夹紧机构。
图2所示是应用这种机构来夹紧的实例。
图2螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构的实质是绕在圆柱体上的斜楔,因此它不仅结构简单、容易制造,而且由于其升角很小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好,夹紧行程较大,是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构,只是夹紧动作较慢。
(1)单个螺旋夹紧机构图2a、b所示是直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构,称为单个螺旋夹紧机构。
在图2a中,螺钉头直接与工件表面接触,螺钉转动时，可能损伤工件表面，或带动工件旋转。
克服这一缺点的方法是在螺钉头部装上如图4-39所示的摆动压块。
当摆动压块与工件接触后，由于压块与工件间的摩擦力矩大于压块与螺钉间的摩擦力矩,压块不会随螺钉- -起转动。
如图3a所示的端面是光滑的,用于夹紧已加工表面;图3b的端面有齿纹,用于夹紧毛坯面。
常见夹紧机构-对工装夹具人员非常有帮助的一份资料
常见夹紧机构夹紧机构的种类很多，这里只简单介绍其中一些典型装置。
（1）斜楔夹紧机构图 4.52所示是一些斜楔夹紧实例。
斜楔夹紧机构是利用斜面的楔紧作用，将外力传递给工件，完成工件的夹紧。
当楔块的升角α 在 6 0 ~10 0 时具有自锁性能。
但自锁的稳定性较差，主要用于夹紧机构中来改变力的方向。
（ 2）螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且螺旋相当于一个斜楔缠绕在圆柱体的表面形成的；由于其升角小（ 3 0 左右）则螺旋机构具有较好的自锁性能，获得的夹紧力大，是应用最广泛的一种夹紧机构。
如图 4.53、4.56所示1）单个螺旋夹紧机构如图4.53（a）（b）中直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构。
螺钉头部直接压在工件表面上，可能会损伤工件或带动工件旋转。
为克服这一缺点在其头部加装浮动压块，以增加接触面积，减少损伤。
如图4.54所示夹紧动作慢使这一机构的另一缺点。
通常采用一些快速结构，如快卸垫圈、快换螺母、快速机构等，如图 4.55所示。
2）螺旋压板夹紧机构图4.56是螺旋压板夹紧机构的几种典型结构，其在夹紧机构中广泛的使用。
3）钩形压板夹紧机构图4.57是螺旋钩形压板夹紧机构的一些结构，其特点是结构紧凑，使用灵活、方便。
（3）偏心夹紧机构它是利用偏心间直接或间接夹紧工件的机构。
偏心夹紧分圆偏心和曲线偏心两种，其特点是结构简单、操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力小，夹紧行程短，用于振动小、切削力不大的场合。
图 4.58是几种典型的偏心夹紧机构的实例，图4.59是圆偏心轮的几种结构。
（4）联动夹紧机构是利用机构的组合完成单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构。
它可以实现多件加工、减少辅助时间、提高生产效率、减轻工人的劳动强度等。
1）单件联动夹紧机构利用夹紧机构实现工件的多向、多点夹紧。
如图4.60所示机构实现二力垂直夹紧。
2）多件联动夹紧机构一般有平行式多件联动夹紧机构和连续式多件联动夹紧机构。
常用的夹紧机构
直接采用斜楔时产生的夹紧力
⑴夹紧力Fw（ FJ）计算： FQ—作用在斜楔上的原始水平作用力； α—斜楔升角； φ 1、 φ 2：斜楔与工件、夹具体之间的 摩擦角
FJ
FQ tan1 tan( 2 )
2、工作特点
（1）斜楔的自锁性。
在夹紧作用力去掉后，在纯 摩擦力作用下，仍能保持夹 紧的现象。 α≤ φ1 + φ2 为自锁条件。 αmax =12º,一般取6º ～8º。 气压或液压不需自锁，可稍 大些。
（二）各类典型机构特点及适用范围
按定心作用原理分类：
一种是依靠传动机构使定心夹紧元件同时作等速移动， 从而实现定心夹紧； 另一种是依靠定心元件本身作均匀的弹性变形，从而 实现定位夹紧。
1、螺旋式定心夹紧机构
结构简单、工作行程大、通用性 好。但定心精度 不高，主要适用于粗加工或半精加工中需要行程 大而定心精度要求不高的工件。
单件对向联动夹紧机构
单件互垂力或斜交力联动夹紧机构
2、多件联动夹紧机构
此机构多用于中小 型工件的多件加工。 按其对工件使力方 式的不同， 一般分为四种基本
形式：
（1）平行式多件 联动夹紧 F FW Wi n
（2）连续多件夹紧
理论上各工件的夹紧力：
FWi Fw
实际上，在夹紧系统中，各环节的变形、传力过程中均存 在摩擦能耗， 工件较多时，力在传递过程中存在损耗，末 件夹紧力可能会不足。
（3）对向式多件联动夹紧
这类夹紧机构 可减少原始作 用力，但相应 增大了对机构 夹紧行程要求
（4）复合式多件联动夹紧
凡将上述多件联 动夹紧方式合理组 合构成的机构，均 称为复合式多件联 动夹紧。
常用的夹紧机构
不增力但改变夹紧力方向 的组合结构
铰链压板机构，增力但减 小夹紧行程
钩形压板
自调节式压板
3、快速装卸机构
1）快卸垫圈螺母夹紧机构 2）快卸螺母结构 3）回转压板夹紧机构 4）快卸螺杆机构 5）直槽与螺旋槽相连的螺杆结构
图3.20
目录下一节
三、偏心夹紧机构
用偏心件直接或间接夹紧工件。 优点：圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速。 缺点：夹紧行程和夹紧力均不大，机构不耐振，自锁可靠性差，一般
h is s tan a
S受斜楔长度限制，要增 大夹紧行程h，须增大 斜角α。但α越大， 自锁性差。所以常采 用双斜楔结构。
3、适用场合
由于增力比、夹紧行程、自锁条件是相互制 约，在确定斜楔升角时，要兼顾三者的实际需要 。单一斜楔夹紧机构夹紧力小且操作不便，很少 使用，通常用于机动夹紧或组合夹紧机构中。
§2.2 常用的夹紧机构
在夹具的各种夹紧机构中，以斜楔、螺 旋、偏心、铰链机构以及由他们组合而
成的夹紧装置应用最为普遍
一、斜楔夹紧机构
1－斜楔 2－工件 3－夹具体 锤击夹紧和松开工件，原理是楔紧作用。斜楔一般用20号
钢渗碳淬火或45号钢淬火。
1、受力分析：
FW即斜楔对工件的夹紧力 FJ
直接采用斜楔时产生的夹紧力
差对加工精度的影响。
六、定心夹紧机构
（一）工作原理
当被加工面以中心要素（轴线、中心平面）为工序加工
基准时，为使基准重合以减少定位误差，常采用能同时实现
对工件定心定位和夹紧的夹紧机构—定心夹紧机构。
①“定位—夹紧”元件合二为一； ②始终有：
△db=0； ③主要用在要求定心和对中的场合
（二）各类典型机构特点及适用范围
夹紧机构设计
夹紧机构设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：夹紧机构设计是一种常见的机械设计方案，它一般用于夹紧或固定两个物体，保证它们之间的连接不松动。
夹紧机构设计可以用于各种领域，比如制造业、建筑业、汽车工业等等。
在不同的应用场景下，夹紧机构设计有不同的设计原则和要求，本文将重点介绍夹紧机构设计的基本原理、常见类型以及设计要点。
一、夹紧机构设计的基本原理夹紧机构设计的基本原理是利用一定的力学原理，通过外力使两个物体之间产生一定的摩擦力或压力，从而实现夹紧或固定的作用。
常见的夹紧机构设计原理包括：1. 摩擦原理：通过增加两个物体之间的摩擦力，实现夹紧或固定的作用。
这种原理适用于不需要精确夹紧的场合，比如木工制品的组装。
以上是夹紧机构设计的基本原理，不同实际应用场景中，设计人员可以根据具体情况选择合适的设计原理。
夹紧机构设计根据其结构和工作原理的不同，可以大致分为以下几种常见类型：1. 螺纹夹紧：通过旋转螺纹，使夹紧力产生，从而实现夹紧或固定的作用。
这种类型的夹紧机构设计在机械制造领域应用广泛。
在进行夹紧机构设计时，设计人员需要注意以下几个要点：1. 确定夹紧力：根据连接物体的重量和工作环境的要求，确定夹紧力的大小。
夹紧力过大容易损坏物体，过小则无法确保连接的牢固。
2. 选择合适的夹紧机构类型：根据连接物体的形状和工作环境的要求，选择合适的夹紧机构类型。
不同类型的夹紧机构有不同的工作原理和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
3. 考虑安全性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑工作中可能出现的安全隐患，并设计相应的安全保护措施，确保使用过程中不会发生意外事故。
4. 考虑便捷性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑操作的便捷性，设计出易于使用和维护的夹紧机构，提高工作效率和使用便利性。
以上是夹紧机构设计的要点，设计人员在进行具体设计时，可以根据这些要点进行参考，确保设计出合理、实用的夹紧机构。
总结：第二篇示例：夹紧机构在机械领域中是非常重要的一种机构，它可以在零件加工、装配、运输等过程中确保零件的夹紧和固定，从而保证加工质量和生产效率。
典型夹紧机构
典型夹紧机构
铰链夹紧机构的构 造简洁、扩力比大 且摩擦损失小，故 适用于多点或多件 夹紧，在气动或液 压夹具中广泛应用。
典型夹紧机构
• 定心、对中夹紧机构，是一种特殊的夹紧 机构，工件在其上同时实现定位和夹紧。 在这种夹紧机构上与工件定位基准面相接 触的元件，即是定位元件，又是夹紧元件。
由于手动的斜楔夹紧机构在夹紧工件时既费时又费 力，效率很低，故实际上多在机动夹紧装置中承受。
典型夹紧机构
• 螺旋夹紧机构具 有构造简洁、制 造简洁、夹紧牢 靠、扩力比大和 夹紧行程不受限 制等特点，所以 在手动夹紧装置 中被广泛使用， 其缺点是夹紧动 作慢、效率低。
螺旋夹紧原理图
典型夹紧机构
• 圆偏心夹紧机构。
支承钉。顶面为 定位面，限制一 个自由度
支承板。接触面积大，适于精基准平面定位 。 短支承板限制一个自由度，长支承板限制两个
自由度，宽支承板限制三个自由度。
可调支承，支承高度可调。限 制一个自由度。
可调支承：支承高 度可调，限制一个 自由度。
自位支承 又称浮动支承。支 承能随工件定位基准面的变化 而自动调整，限制一个自由度。
夹具分类
1 从专业化程度分 • 通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具、随
行夹具等； 2 从使用机床的类型分 • 车床夹具、磨床夹具、钻床夹具、镗床夹具、铣
床夹具、自动机床夹具、数控机床夹具等； 3 从动力来源分 • 手动夹具、气动夹具、液动夹具、电磁夹具、真
空夹具等；
夹具中定位元件
• 高精度； • 好的耐磨性； • 足够的刚性； • 良好的工艺性；
常用的夹紧机构 ppt课件
铰链夹紧机构 是一种增力机 构，由于结构 简单，增力倍 数大，摩擦损 失小，故在气 动夹具中应用 广泛。
联动夹紧机构：利用一个原始作用力实现 单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构。 主要形式： 单件联动夹紧机构 多件联动夹紧机构
1、单件联动夹紧机构
单件同向联动夹紧机构
单件对向联动夹紧机构
FJ tan1tFaQn2()
（1）斜楔的自锁性。
在夹紧作用力去掉后，在纯 摩擦力作用下，仍能保持夹 紧的现象。
α≤ φ1 + φ2 为自锁条件。 αmax =12º,一般取6º～8º。 气压或液压不需自锁，可稍 大些。
iFF FQ J tan 1t1a n(2)
h is s tana
单件互垂力或斜交力联动夹紧机构
此机构多用于中小 型工件的多件加工。 按其对工件使力方 式的不同，
一般分为四种基本
形W n
理论上各工件的夹紧力： FWiFw
实际上，在夹紧系统中，各环节的变形、传力过程中均存 在摩擦能耗， 工件较多时，力在传递过程中存在损耗，末 件夹紧力可能会不足。
受力分析: MQ—原始力矩; M1—螺母阻止螺钉转动的力矩; M2—工件阻止螺钉转动的力矩; 仨作用下处于平衡：
螺纹的形成
图3.20
三、偏心夹紧机构
用偏心件直接或间接夹紧工件。 优点：圆偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速。 缺点：夹紧行程和夹紧力均不大，机构不耐振，自锁可靠性差，一般
。 用于夹紧行程及切削负载较小且平稳的加工场合
刚度高、动作快、
增力比大、工作行程 也比较大，其定心精 度较低。它主要用于 工件的粗加工，由于 杠杆机构不能自锁， 所以这种机构自锁要 靠气压或其它装置， 其中用气压较多。
典型夹紧机构
机械制造技术典型夹紧机构夹紧机构是夹紧装置的重要种动力源装置，都必须通过夹紧各类机床夹具应用的夹紧机构多机械摩擦实现夹紧，并可自锁的典重要组成部分，因为无论采用何夹紧机构将原始力转化为夹紧力、构多种多样，以下介绍几种利用锁的典型夹紧机构。
图1为斜楔夹紧机构夹紧工作的实的8mm、5mm的两个孔。
由于用斜楔时费力，所以生产实践中单独应用的其他机构联合使用。
图b是将斜楔与压图c是由端面斜楔与压板组合而成的手夹紧工件时，应使斜楔具有自锁功能时，需要解决原始作用力与夹紧力的升角等主要问题。
1、斜楔夹紧机构作的实例，图a是在工件上钻相互垂直用斜楔直接夹紧工件时夹紧力小且费应用的不多，一般情况下是将斜楔与楔与压板组合而成的机动夹紧机构。
成的手动夹紧机构。
当利用斜楔手动锁功能。
因此，在设计斜楔夹紧机构紧力的转换、自锁条件以及选择斜楔图1 斜楔夹斜楔夹紧机构紧原理及受力分析图2 斜楔夹紧原理特点：结构简单，升程小，扩力倍数不机动装置联合应用较广。
另外，增大行程和增大夹紧力使斜楔角时必须考虑这两方面因素，做成两个升角，前一段大升角用于加于工件的加紧并自锁。
倍数不算大，操作情况不理想，但与紧力使斜楔自锁是矛盾的，因此，选，如果两者都要求很严，可将斜楔用于加大工作行程，后一段小升角用采用螺旋直接夹紧或者采用螺旋构，统称为螺旋夹紧机构。
螺旋夹紧自锁性好等特点，很适用于手动夹紧在机动夹紧机构中应用较少。
2、螺旋夹紧机构用螺旋与其他元件组合实现夹紧的机旋夹紧机构具有结构简单、增力大和动夹紧。
其缺点是夹紧动作慢，所以（1）简单螺旋夹紧机构图3为最简单的螺旋夹紧机构。
件表面接触，螺钉转动时，可能损伤服这一缺点的方法是在螺钉头部装上用的是一种快速螺旋夹紧机构。
如图3a所示，螺钉头部直接与工能损伤工件表面或带动工件转动。
克部装上图3b所示的摆动压块。
图3c采图3 螺旋夹紧机构（2）螺旋压板机构夹紧机构中，结构形式变化最多的是螺旋压板机构。
夹紧机构
斜楔夹紧的特点：
(1)斜楔机构简单，有增力作用。一般扩力比（约为3） ，α愈 小增力作用愈大。
Ip=W/Q=1/[tg (α+φ1)+ tgφ2]
取 φ1 = φ2 =6º α=10º ， 代入得ip=2.6 α越小，增力比越大 斜楔夹紧机构增力比小，效率低下，多用于机动夹紧机构中。
带滚子斜楔夹紧的夹紧力计算：
③ 夹紧力方面应使所需夹紧力尽可能小。
P：切削力、W：重力，Q：夹紧力 P、W相同时，哪一情况Q可最小？ 由此可见，夹紧力大小与夹紧力方向直接有关，在考虑 夹紧方向时，只要满足夹紧条件，夹紧力越小越好。
2.夹紧力作用点的选择 ① 夹紧力应落在支承元件上或几个支承元件所形成的平面内
Q
Q
不合理
合理
偏心夹紧必须保证自锁，否则就不能应用。
斜楔夹紧一样，圆偏心的自锁条件相应为：斜楔夹紧一
样，圆偏心的自锁条件相应为：
D/e值反映了偏心轮的偏心特性，它可用来表示偏心轮工
作的可靠性；此值大，自锁性能好，但结构尺寸也大。
满足偏心轮D/e≥14～20的条件时，机构即能自锁。
4）、夹紧力计算：
如图所示，计算时 可把圆偏心工作情况 看成是一个塞于转轴 和 工 件 之间 升 角 为 aP 的假想斜楔。
sinaT=sinamax= 2e/D sinamin= 0
2)工作段的确定
一般取450-900所对应的圆弧段为工作段。 当2e/D很小时，可以取偏心线水平位置时的接触点P
为升角最大的夹紧点。
图示为
取相对P点左右对称的一段圆弧为工作段，即A到B 段。夹角r通常取300-450，夹紧行程大于e.
3）偏心夹紧必须保证自锁条件
螺母1，通过一
5.5 基本夹紧机构(了解)
单个螺旋夹紧机构的主要缺点是夹紧动
作慢,工件装卸费时 。 如图5-46b所示的螺 母夹紧机构,装卸工件时,要将螺母拧上拧下, 费时费力 。 图5 -48所示的几种常见的快速 螺旋夹紧机构可以克服这一缺点。 图5-48a 所示为使用了开口垫圈,夹紧螺母的外径小 于工件孔径,松开螺母取下开口垫圈,工件就 可以方便地装卸 。
如图5-50所示为螺旋钩形压板机构,其特 点是结构紧凑,使用方便。 当钩形压板妨碍 工件装卸时,可采用如图5-51所示的自动回 转钩形压板机构。
四、铰链夹紧机构
铰链夹紧机构是指用铰链连接的连杆作 中间传力元件的夹紧机构 。 如图5-52所示 为几种典型的夹链夹紧机构。 图5-52a为单 臂铰链夹紧机构;图5-52b为双臂单作用较链 夹紧机构; 图5-52c为双臂双作用铰链夹紧机 构。
种类型 。 曲线偏心是采用阿基米德螺旋线
或对数螺旋线作为轮廓曲线,其升角变化均 匀,但制造复杂,故很少使用 。 圆偏心(偏心 轮或偏心軸)因结构简单、制造容易、操作 方便而得到广泛的应用,但其夹紧力和夹紧 行程均较小,自锁性差,一般用于切削力小、 振动小、没有离心力影响的场合。 图5-45 所示为几种常见的圆偏心夹紧机构。
图5 -48b采用了快 卸螺母,其螺孔内钻 有倾斜光孔,其孔径 略大于螺纹外径 。
螺母倾斜沿着光孔 套入螺杆,然后将螺 母摆正,使之与螺杆 旋合,便可夹紧工件。
在图5-48c中,
夹紧轴上开有 相连的直槽和1 螺旋糟,先推动 手柄,使摆动压
块迅速靠近工 件,继而转动手 柄,夹紧工件并 自锁。
在图5-48d中,螺杆轴上开有直槽,推动手柄1 , 使螺杆轴带动摆动压块迅速靠近工件,将手 柄2板回至图示位置,转动手柄1带动螺母旋 转,因手柄2的限制,螺母不能右移,致使螺杆 带动摆动压块左移,从而夹紧工件 。 松开时, 先反转手柄1 ,稍微松开后,即可扳下手柄2 , 为手柄1的快速右移让出空间 。
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偏心轮任一工作段能实现的夹紧行程：
S OX2 OX1 偏心轮工作面上任一点回转半径R : 在OXO1中，由余弦定理
R2 (OX )12 e2 2(OX )1 e cos(180 1) 即(OX )12 2(OX )1 e cos1 R2 e2 0
得上述方程的有用根OX1 R2 e2 sin2 1 e cos1
第三章 夹紧装置
偏心压板夹紧装置
气动压板夹紧装置
夹紧装置得组成
夹紧力的方向
夹紧力方向不当破坏原定位精度
防止---重力 F------切削力
W、G、F三力互相垂直
W和F 、 G反向
F
G G W
夹紧力作用在支承面内
夹紧力的作用点
夹紧力作用点作用在刚性较好的部位
d0-螺纹中径；α螺纹升角；
Φ1-螺旋处摩擦角；
Φ2-螺杆端部与工件的摩擦角；
r-螺杆端部与工件的当量摩擦半径。
螺杆端部与工件的当量摩擦半径r的计算公式
QL
对于其它螺纹夹紧以当量摩擦角代人：W
d0 2
tan(
1) r tan2
(N)
常用普通螺纹的当量摩 擦角1 tan11.15 tan
D 称为圆偏心的特性，反映了圆偏心工作可靠性 e
圆偏心夹紧力的计算
QL Q1r Q1的水平分力Q1
c
Q1 os
QL Qr1
根据斜楔夹紧原理有
W
Q1
(N)
tan1 tan( 2 )
将Q值代入得W
QL
(N)
r[tan1 tan( 2 )]
设1 2 上式可写为：
再计算夹紧力
弹簧夹紧装置
压 板压
板
碟形弹簧组
圆偏心
压 板
铰链夹紧机构示意图
减小工件夹紧变形的措施
作用点靠近加工部位
铣削时夹紧力的计算
力矩平衡：1 W 2
f
(L1
L2
)
FL
理论夹紧力W 2PL f (L1 L2 )
考虑安全系数K，实际夹紧力应为
W K W 2KPL f (L1 L2 )
斜楔夹紧
斜楔夹紧机构
斜楔在气动夹具中的应用
曲线斜楔
圆偏心距件结构要素的确定
偏心距e的确定
偏心距影响夹紧行程，m-n最大夹紧行程S=2e
S S1 S2 S3 工件被压表面尺寸公差；
S1 所需间隙 0.3mm； S2 夹紧机构弹性变形的补偿量0.05 0.15mm S3 行程储备量0.1 0，3mm
斜楔夹紧受力分析
夹紧力的计算
根据静力平衡F1 RX Q
F1 W tan1; RX tan( 2 ) 代入上式:W tan tan( 2 ) Q
W
Q
(N)
W tan tan( 2 )
Q 作用在斜楔上的原始作用力
W 斜楔夹紧力
斜楔升角
斜楔升角必须小于两处摩擦角之和。
通常为自锁可靠取 6 8
增力特性：
W Q
iz
增力系数
iz
W Q
1
tan1 tan(
2 )
1
tan( 2)
螺钉夹紧
压块与压紧螺钉的连接方式
螺母夹紧
矩形螺纹螺旋夹紧受力分析
力矩平衡条件M M1 M 2
OX1 R e cos1 同理，在另一位置有OX 2 R eos 2
X1、X 2间夹紧行程为S (R e cos 2 ) (R e cos1) e(cos1 cos 2 )
偏心轮e
S
cos1 cos 2
1、 2为偏心轮工作段始点和终点相对于m点的转角。
W
QL
r（tan 2
tan）(N)
在偏心轮以P点夹紧工件时，有 max
若取r D ; tan f 0.15; L (4 5) D ;
2
2
tan max
D 2e
2D D 14
1。 7
代人上式得到夹紧力为：W (9 11）Q
计算圆偏心任意夹紧点 的夹紧力时，要根据几 何关系求出 和r值后，
组合螺旋夹j紧机构
螺旋压板夹j紧机构
按照杠杆原理并考虑机械效率，夹紧力 W L1 Q
L2
回转压板夹紧机构
1、转轴螺钉 2、止动螺钉 3、夹紧螺钉
钩形压板螺旋夹紧机构
1、套筒 2、钩形压板
快速螺旋夹紧机构
圆偏心夹紧机构3-26
圆偏心夹紧原理
相当于一个曲线斜楔，夹紧原理与 平面斜楔 相似，但升角α不是常数，且与夹 紧点位置有关
将M QL M 2 Fr Wr tan2
M1
R s in(
1
)
d0 2
W
tan(
1
)
d0 2
代入QL
W
tan(
1)
d0 2
Wr
tan 2
得：W
QL
(N)
d0 2
tan(
1)
r
tan 2
式中：
w-夹紧力；
Q-原始作用力；L-作用力臂；
偏心轮直径D
D取决于自锁条件：最大升角小于摩擦角
即max 以保证自锁
tanmax tan
由于 tan
f ; tanmax
e R
所以有 e f R
得到圆偏心夹紧的自锁条件为：e f或 2e f
R
D
当f 0.10
D 20 e
当f 0.15
D 14 e
当、1、2很小时W
Q tan(
2 )
(N)
斜楔夹紧受力分析
自锁条件和增力特性
• 自锁条件
• 气动和液压---不要求自锁 • 人工夹紧—失去原始力后夹紧
机构仍然能够保持对工件的夹 紧，要求自锁。 • 自锁条件：
F1 RX即W tan1 W tan( 2 ) 由于、1、2都很小：1 2 1 2 设1 2 则 2
圆偏心的几何特性
由正弦定理，在oxo1中：sine x
s
in(180 R
)
得：sin
x
e sin(180 )
R
夹紧工作点由m n,角在0 180变化；
以m点夹紧: 0,m 0
以P点夹紧:
90, p
max
sin 1
e R
以n点夹紧: 180,n 0