圆偏心轮夹紧工件时

当 x 90°时， cos x 0, sin x 1, x p max arctg
tg max
2e D 圆偏心轮的工作转角一般小于90°，因为转角太大，不仅操作费时， 也不安全。工作转角范围内的那段轮周称为圆偏心轮的工作段。常用的 135°或 工作段是 45 90 °～180° x °～ x 在 x 45°～135°范围内，升角大，升角变化小，夹紧力较小而 稳定，并且夹紧行程大(h≈1.4e)。在 x 90°～180°范围内，升角由 大到小，夹紧力逐渐增大，但夹紧行程较小(h=e)。
tg x
O2 M MX
D e cos x 2
O2 M e sin x , M X H
式中
当
H一一夹紧高度，所以， tg X
e sin x D e cos x 2
x min 0; x= 0°、180°时 sin x 0 ，
2e , D
e
2e f D
D 当f=0.15时， 14 。 e
5．圆偏心轮的夹紧力 由于圆偏心轮周上各点的升角不同，因此，各点的夹紧力也不 相等。图1-69为任意点x夹紧工件时圆偏心轮的受力情况。 设作用力为 FQ ，FQ 的作用点至回转中心 O2 的距离为L，回 转半径为 rx ，偏心距 e O1O2 。 圆偏心轮夹紧工件时，受到的力矩为 FQ L ，可把圆偏心轮看 成是作用在工件与转轴之间的弧形楔。可将力矩 FQ L 转化为力 ' ' 矩 FQ rx ， FQ rx = FQ L，所以： FQ L
FQ L cos p
一般情况下，回转角 p = 90°时， p
x ， FJ 最小。只
要计算出此时的夹紧力，若能满足要求，则偏心轮上其他各点的
加紧力都能满足要求。
6．圆偏心轮的设计程序 (1)确定夹紧行程 偏心轮直接夹紧工件时的夹紧行程
(a)
图1—66 圆偏心夹紧机构
(b)
图1-66c用的是偏心轴，图166-d用的是偏心叉。
(c) 图1—66 圆偏心夹紧机构
(d)
偏心夹紧机构操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力和夹紧行程都 较小，一般用于切削力不大、振动小、夹压面公差小的加工中。
1．圆偏心轮的工作原理 图1—67是圆偏心轮直接夹紧工件的 原理图。图中， O1 是圆偏心轮的几何中 心，R是它的几何半径。 O2 是偏心轮的 回转中心，1 2 是偏心距。 若以 O2 为圆心，以 r 为半径画 圆(点划线圆)，便把偏心轮分成了三个 部分。其中，虚线部分是个“基圆盘”， 半径 r=R-e ；另两部分是两个相同的弧 形楔。当偏心轮绕回转中心 顺时针 O2 方向转动时，相当于一个弧形楔逐渐楔 入“基圆盘”与工件之间，从而夹紧工 件。
上一讲内容提要:
斜楔夹紧机构 螺旋夹紧机构
本讲主要内容：
偏心夹紧机构 工件装夹的实例分析
本讲重点和难点：
偏心夹紧机构及原理、特点、应用 偏心夹紧机构设计 工件装夹的实例分析
三、偏心夹紧机构
用偏心件直接或间接夹紧工件的机构，称为偏心夹紧机构．常用 的偏心件是圆偏心轮和偏心轴。图1-66是偏心夹紧机构的应用实例， 图1-66a、b用的是圆偏心轮。
3．圆偏心轮偏心量e的确定
度
D D H e cos B H A e cos A ，在B点的夹紧高度 B 2 2
如图l一68所示，设圆偏心轮工作段为 AB 根据式在A点的夹紧高
夹紧行程 hAB H B H A ecos A cos B
,所以
h AB e cos A cos B
图l一67 圆偏心轮的工作原理
2.圆偏心轮的夹紧行程及工作段 如图1-68a所示，当圆偏心轮绕回转中心 O2 转动时，设轮周上任 意点x的回转角为 x ，即工件夹压表面法线与 1 2 连线间的夹角； 回转半径为 rx。
(b) (a) 图l一68 圆偏心轮的回转角 、升角及弧形楔展开图
用 x 、 rx 为坐标轴建立直角坐标系，再将轮周上各点的回转 角与回转半径一一对应地记入此坐标系中，便得到了圆偏心轮上弧形 楔的展开图，如图l一68b所示。 图1—68表明，当圆偏心轮从 0°回转到 180°时，其夹紧行程 为2e。图1—68还表明，轮周上各点的升角 a x 是不等的， 90°时的升角 p 最大( max )。升角 a x 为工件夹压表面的法线与 回转半径的夹角。 在三 角形 O2 M X 中
' FQ
' 弧形楔的作用力 FQ cos p ≈
' FQ ，
rx
因此，与斜楔夹紧力公式相似，夹紧力
FJ
当
tg1 tg x 2
' FQ

rx tg1 tg x 2
FQ L
p
= 90°时，rp =
R ，代入得 cos p
FJ
Rtg1 tg P 2
4．圆偏心轮的自锁条件（如图1-69） 由于圆偏心轮夹紧工件的 实质是弧形楔夹紧工件，因此， 圆偏心轮的自锁条件应与斜楔 的自锁条件相同，即 式中 max 一一圆偏心轮的最大 升角； 1 一一圆偏心轮与工件 间的摩擦角； 2 一一圆偏心轮与回转 销之间的摩擦角。
mzx 1 2
图1—69 圓偏心轮受力分析
wk.baidu.com于回转销的直径较小，圆偏心轮与回转销之间的摩擦力矩不 大，为使自锁可靠，将其忽略不计，上式便简化为
mzx 1 或者 tg max tg1 2e ， 因 tg1 f tg D
max
代入上式 tg max f ，得
偏心轮的自锁条件是：
当f=0.1时， D 20 ；
式中，夹紧行程为: hAB S1 S 2 S3
S1 一一装卸工件所需的间隙，一般取 S1 ≥0.3mm；
S 2 一一夹紧装置的弹性变形量，一般取 S 2 = 0.05～0.15mm；
S 3 一一夹紧行程储备量，一般取 S 3 = 0.1～O.3mm；
一一工件夹压表面至定位面的尺寸公差。