夹紧力计算
现代夹具设计手册：
《现代夹具设计手册》是2010年机械工业出版社出版的图书，作者是朱耀祥，浦林祥。
内容简介：
本手册全面总结了我国半个世纪来的工业化过程中机械制造业内设计制造各类夹具的丰富经验，绝大部分资料都通过生产实践的考验，包括从国外引进后消化、吸收和改进的内容，也包含作者以往亲历的研发项目的成果。
本手册内容主要包括：夹具总论；夹具功能部件的典型结构；夹具设计计算；专用夹具常用零件及其标准或规范；气动、液压、电力、电磁、真空夹具传动系统及其元件和夹具案例；机床专用夹具设计方法；机床专用夹具设计及典型图例；可调夹具和成组夹具；组合夹具，数控机床、加工中心、柔性制造系统用夹具；检验夹具；焊接夹具；计算机辅助夹具设计等。
本手册主要适用于各种机床夹具、焊接夹具、检验夹具等的设计、制作、使用人员，管理人员，相关专业在校师生。
图书目录：
序
第1章夹具总论
1.1 夹具产生和发展的背景
1.1.1 夹具和机床附件
1.1.2 机床专用夹具催生了现代大批大量生产
1.1.3 夹具是现代制造系统的重要组成部分1.2 夹具的功能、组成和设计要求
1.2.1 夹具的基本结构和组成
1.2.2 夹具的各种功能
1.2.3 设计夹具的基本要求
1.3 夹具和机械零件的分类
1.3.1 夹具的各种分类方法
1.3.2 根据生产规模或品种和批量的分类最重要1.3.3 机械零件和夹具分类编码系统
1.4 夹具系统的选择和技术经济指标
1.4.1 选择夹具系统的基本原则
1.4.2 选择夹具系统的步骤
1.4.3 常用夹具系统的技术经济指标
1.4.4 夹具设计制作成本的估算
1.4.5 使用专用夹具的简易经济分析
1.4.6 夹具系统的经济分析
1.5 现代夹具发展趋势
1.5.1 夹具柔性化
1.5.2 夹具自动化和智能化
1.5.3 计算机辅助夹具设计（CAD）
1.5.4 应对“寻位-加工”的挑战
1.5.5 结语
第2章夹具功能部件的典型结构
2.1 定位装置典型结构
2.1.1 插销定位装置
2.1.2 V形块定位装置
2.1.3 齿轮齿形定位装置
2.1.4 其他特殊定位装置
2.2 定位支承装置典型结构
2.2.1 可调支承典型结构
2.2.2 辅助支承典型结构
2.3 夹紧装置典型结构
2.3.1 螺旋夹紧典型结构
2.3.2 快速螺旋夹紧典型结构
2.3.3 斜楔夹紧典型结构
2.3.4 偏心（凸轮）夹紧典型结构
2.3.5 端面凸轮夹紧典型结构
2.3.6 铰链夹紧典型结构
2.3.7 联动夹紧典型结构
2.3.8 可移动位置的典型夹紧结构
2.3.9 气（液）动自动夹紧装置典型结构2.3.10 自动定心夹紧典型结构
2.3.11 肘节式快速夹紧装置
2.3.12 其他特种类型夹紧装置
2.4 分度装置典型结构
2.4.1 分度定位销
2.4.2 典型分度装置
2.4.3 精密分度装置
第3章夹具设计计算
3.1 定位尺寸的相关计算
3.1.1 V形块的计算
3.1.2 夹具上两定位销的尺寸及定位误差的计算
3.1.3 夹具上定位销的尺寸及定位误差的计算
3.1.4 定位销高度的计算
3.1.5 小锥度心轴尺寸的计算
3.1.6 带圆柱部分的锥度心轴尺寸的计算
3.1.7 压入配合光滑心轴尺寸的计算
3.1.8 滚柱心轴的尺寸及有关计算
3.1.9 齿轮按渐开线齿形定位时的计算
3.1.10 三圆弧自定心夹紧机构偏心圆弧尺寸的计算
3.1.11 钻斜孔钻模工艺基准孔中心至钻套孔轴线间的距离x的计算
3.1.12 弹簧夹头结构尺寸的计算
3.2 定位误差的计算
3.2.1 常见定位形式的定位精度计算
3.2.2 钻模的钻孔精度计算
3.2.3 用定位销定位的分度装置的分度概率精度3.3 典型夹紧形式的夹紧力计算
3.3.1 计算时的计算系数
3.3.2 常见典型夹紧形式所需夹紧力的计算3.4 典型夹紧机构的作用力计算
3.4.1 螺旋夹紧机构
3.4.2 圆偏心夹紧机构
3.4.3 复合圆偏心轮夹紧机构
3.4.4 端面凸轮夹紧机构
3.4.5 复合端面凸轮夹紧机构
3.4.6 斜锲夹紧机构
3.4.7 压板夹紧机构
3.4.8 切向夹紧机构
3.4.9 齿条滑柱钻模圆锥锁紧机构
3.4.10 铰链杠杆增力机构
3.4.11 离心式夹紧机构
3.4.12 楔槽式夹紧机构
3.4.13 复合气（液）动夹紧机构
3.5 自定心夹紧机构的相关计算
3.5.1 碗形弹簧片定心夹具的设计计算
3.5.2 碟形弹簧片定心夹具的设计计算
3.5.3 V形弹性夹盘定心夹具的设计计算
3.5.4 弹性薄壁膜片卡盘的设计计算
3.5.5 薄壁波纹套定心夹具的设计与计算
3.5.6 自定心夹紧装置的定心精度
3.5.7 液性塑料薄壁套筒夹具的设计与计算
3.6 端齿分度盘的相关计算
3.6.1 直齿端齿分度盘的结构及其参数的确定
3.6.2 端齿分度盘的锁紧力计算
3.6.3 YX-DZ系列直齿端齿盘的规格、主要尺寸及精度3.6.4 差动端齿分度装置的设计与计算
3.7 夹具夹紧误差的估算
3.8 多轴传动头的齿轮系几何尺寸计算
3.8.1 外啮合标准直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
3.8.2 外啮合高变位直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.3 外啮合标准斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算
3.8.4 外啮合高变位斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.5 内啮合高变位直齿圆柱齿轮的几何尺寸计算3.8.6 内齿直齿圆柱齿轮测量尺寸的计算
3.9 典型加工方法切削力的计算
3.9.1 车削力的计算
3.9.2 钻削力的计算
3.9.3 铣削力的计算
第4章专用夹具常用零部件及其标准或规范
4.1 概述
4.2 夹具常用紧固件与连接件国家标准索引4.2.1 螺栓
4.2.2 螺柱
4.2.3 螺钉
4.2.4 螺母
4.2.5 垫圈
4.2.6 销
4.2.7 挡圈
4.2.8 键
4.3 定位件
4.3.1 定位销及定位插销
4.3.2 定位轴
4.3.3 键
4.3.4 V形块及挡块
4.3.5 定位器
4.4 支承件
4.4.1 标准支承件
4.4.2 非标准支承件
4.4.3 辅助支承
4.5 夹紧件
4.5.1 压块、压板
4.5.2 偏心轮
4.5.3 支座、支柱
4.5.4 夹具专用螺钉和螺栓4.5.5 夹具专用螺母
4.5.6 夹具专用垫圈
4.6 导向件
4.6.1 钻套
4.6.2 其他导向件
4.7 对刀块及塞尺
4.7.1 对刀块
4.7.2 塞尺
4.8 操作件
4.8.1 夹具常用操作件4.8.2 其他操作件
4.9 与夹具相关的机床附件4.9.1 顶尖
4.9.2 卡夹件
4.9.3 拨盘、花盘及过渡盘4.9.4 活铁爪
4.9.5 角铁
4.10 其他件
4.10.1 圆柱螺旋压缩弹簧
4.10.2 圆柱螺旋拉伸弹簧
4.10.3 弹簧用螺钉
4.10.4 弹簧用吊环螺钉
4.10.5 切向夹紧套
4.10.6 焊接环首螺钉
4.10.7 带锁紧槽圆螺母
4.10.8 带扳手孔圆螺母
4.10.9 堵片
4.10.10 螺塞
4.10.11 锁口
4.11 夹具体
4.11.1 夹具体的毛坯种类及基本要求
4.11.2 夹具体座耳尺寸
4.11.3 夹具体的排屑结构
4.11.4 夹具体的标准毛坯和零件
4.11.5 标准毛坯件和零件组合的夹具体图例4.11.6 夹具体结构的正误分析
4.12 机床夹具零部件标准件应用图例
4.12.1 定位件及辅助支承应用图例
4.12.2 夹紧件应用图例
4.12.3 导向件应用图例
4.12.4 其他零部件应用图例
4.13 夹具元件公差配合的选择及机床夹具零部件通用技术条件
4.13.1 夹具中常用元件间的配合及公差
4.13.2 常用夹具元件的配合图例
4.13.3 机床夹具零件及部件通用技术条件
第5章气动、液压、电力、电磁、真空夹具传动系统及其元件和夹具图例
5.1 夹具夹紧动力源概述
5.1.1 手动夹紧和动力夹紧
5.1.2 动力夹紧的各种动力源
5.2 气动夹具
5.2.1 气动夹具优缺点和应用场合
5.2.2 气源和气压系统
5.2.3 气压传动夹紧系统的设计计算及其元件
5.2.4 气动夹具应用图例
5.3 液压夹具和液压夹紧的动力源
5.3.1 夹具用液压系统的特点
5.3.2 基本液压夹紧系统、结构及其元件
5.3.3 液压夹具常用典型液压回路
5.3.4 夹具液压夹紧系统的相关计算
5.3.5 液压夹具用液压缸结构和尺寸
5.3.6 液压夹紧的各种动力源
5.3.7 液压夹紧机构和液压夹具应用示例
5.4 电力传动夹具
5.4.1 电力传动夹紧装置
5.4.2 偏心式电动卡盘
5.4.3 电磁铁夹紧装置
5.5 电磁夹具及其应用
5.5.1 电磁夹具工作原理
5.5.2 各种电磁吸盘结构形式和设计要点5.5.3 强力电磁夹具
5.5.4 电磁无心夹具
5.6 真空夹具及其应用
5.6.1 真空系统工作原理及夹紧力计算5.6.2 真空发生装置
5.6.3 真空夹具及典型结构
5.6.4 真空夹具的设计要点
第6章机床专用夹具设计方法
6.1 机床专用夹具设计步骤
6.2 设计前期准备
6.2.1 信息资料收集与研究
6.2.2 加工精度和工艺性分析
6.2.3 切削力、夹紧力综合平衡计算6.3 夹具结构方案选择
6.3.1 定位原则及方案选择
6.3.2 辅助支承方式选择
6.3.3 对刀与引导方式选择
6.3.4 夹紧原则及方案选择
6.3.5 其他组成部分结构形式选择6.4 夹具总装配图绘制
6.4.1 总体结构确定
6.4.2 定位元件结构绘制
6.4.3 辅助支承结构绘制
6.4.4 对刀与引导装置结构绘制
6.4.5 夹紧元件结构绘制
6.4.6 夹具体结构绘制
6.4.7 其他部分结构绘制
6.4.8 夹具总图标注和技术条件给定6.4.9 夹具设计普遍应注意的问题6.4.10 夹具总装配图绘制示例
6.5 夹具零件图绘制
6.5.1 零件结构确定
6.5.2 材料选择与工艺性分析
6.5.3 技术要求确定
6.5.4 工艺孔在夹具设计中的应用6.6 夹具设计与制造中的信息处理
第7章机床专用夹具设计及典型图例
7.1 车床专用夹具
7.1.1 车床专用夹具的主要类型
7.1.2 车床夹具设计要则
7.1.3 车床（圆磨床）夹具的技术要求7.1.4 车床（圆磨床）夹具的磨损极限7.1.5 车床专用夹具典型图例
7.1.6 车床通用可调夹具典型图例7.2 钻床、镗床专用夹具
7.2.1 钻床、镗床专用夹具的主要类型7.2.2 钻床夹具（钻模）设计要则7.2.3 镗床夹具设计要则
7.2.4 钻床（镗床）夹具的技术要求7.2.5 钻床（镗床）夹具的磨损极限7.2.6 钻模通用部件
7.2.7 钻床专用夹具（钻模）典型图例7.2.8 钻床通用可调夹具典型图例7.2.9 钻床多轴头
7.2.10 镗床专用夹具典型图例
7.3 铣床专用夹具
7.3.1 铣床专用夹具的主要类型
7.3.2 铣床专用夹具设计要则
7.3.3 铣床夹具的技术要求
7.3.4 铣床夹具的磨损极限
7.3.5 铣床专用夹具典型图例
7.3.6 铣床通用可调夹具典型图例
7.4 拉床专用夹具
7.4.1 拉床专用夹具主要类型
7.4.2 拉床专用夹具设计要则
7.4.3 拉床专用夹具典型图例
7.5 齿轮机床专用夹具
7.5.1 齿轮机床专用夹具主要类型
7.5.2 齿轮机床专用夹具设计要则
7.5.3 齿轮机床专用夹具技术要求
7.5.4 齿轮机床专用夹具典型图例
7.6 磨床专用夹具
7.6.1 圆磨床专用夹具
7.6.2 平面磨床专用夹具
7.7 组合机床及其自动线专用夹具
7.7.1 概述
7.7.2 组合机床及其自动线夹具设计要则7.7.3 定位、夹紧及刀具导向的结构
7.7.4 组合机床及其自动线专用夹具典型图例7.8 数控机床和加工中心夹具
7.8.1 数控机床和加工中心夹具设计要则
7.8.2 数控机床与加工中心夹具典型图例
第8章可调夹具和成组夹具
8.1 概述
8.1.1 可调夹具和成组夹具的定义和分类
8.1.2 可调夹具和成组夹具的结构特点及适用场合
8.1.3 可调夹具和成组夹具的标识方法
8.1.4 可调夹具和成组夹具的应用效果
8.2 成组夹具的设计与应用
8.2.1 成组夹具的设计依据、原则、程序和附加说明
8.2.2 成组夹具的应用与管理
8.3 可调夹具示例
8.3.1 回转体类零件用可调夹具示例
8.3.2 非回转体类零件用可调夹具示例
8.4 成组夹具示例
8.4.1 回转体零件用成组夹具示例
8.4.2 非回转体零件用成组夹具
……
第9章组合夹具，数控机床、加工中心、柔性制造系统用夹具第10章检验夹具
第11章焊接夹具
第12章计算机辅助夹具设计（CAFD）
夹紧力计算
单螺旋所产生的夹紧力计算 在图1中，螺纹可认为绕圆柱体上的一个斜面，螺母看成是斜面上的一个滑块A ，因此其夹紧力可根据楔的工作原理来计算。 在手柄的作用下，滑块A 沿螺旋斜面移动。已知螺纹为方牙螺纹，手柄上的外加力为P ， 手柄长度为L ，螺纹中经为r ，则可求出作用 在滑块A 上的水平力Q1，即： r Q L P ?=?1，r L P Q ?= 1。---（a ） 挡滑块A 沿着斜面作匀速运动时，从图2中可求出水平力Q 1和夹紧力W 之间的关系。 若不考虑摩擦力时，则作用在滑块A 上的力有三个，即夹紧力W 、斜面反作用力N 和水平力Q 1。由于这三个力处于平衡状态，所以可得： αtg W Q ?=1。 若滑块A 与斜面有摩擦力，则反作用力R 与法线N 偏斜一个摩擦角1β。（参看图3） 根据平衡条件，由三角形ARW 可得： ()11βα+?=tg W Q 。------（b ） 将式（a ）代入式（b ），可以求出夹紧力W ，即： () 1βα+??= tg r L P W ；
式中：W-----工作夹紧力（公斤力）； α-----螺纹升角，r t tg ?= πα2； β1----螺纹配合面的摩擦角（实际计算β1可取°）; t------螺纹螺距。 对于标准三角螺纹，升角不大于°，自索性良好，当使用力臂L=14d 平均 的标准扳手时，上式可简化为W ≈130P 。 当螺钉头部为平端面或用螺母夹紧形式时，我们还必须考虑其旋转面间的摩擦力炬损失，此时夹紧力计算的一般公式为： ()1 1?βαtg r tg r L P W ?'++??= ； 式中：1?----旋转接触面的摩擦系数，可取1?tg =； r '----摩擦力炬的半径，与接触处 的形状有关（参见图4）。 当用上述条件同样简化，则得： （1）螺栓头部是平的则W=90P; (2)螺母夹紧形式，则W ≈70R 。 图4
M 螺栓计算
经计算在8级风力下单位屏所受的风压为： w s =×=m 2 预埋螺栓应力计算 （1）柱脚连接处水平方向的风荷载产生的弯矩值计算 M s =1/2w s h 2l 预埋螺栓拉应力计算 F=M s /c/2 其中：h 为隔音屏障高度； l 为隔音屏障一单元长度； c 为受拉区的螺栓力臂长度。 计算结果 M s =×××=?m F=2= N 1）、抗剪验算：查规范可知，级承压型高强螺栓抗剪承载力设计强度b c f =140MPa ，螺栓承压连接板为厚钢板，钢材为Q235钢，承压强度设计值a 305f b c MP =，则单个螺栓承载力设计值取下列三式中最小值： KN A N 35.49140*5.352f *b v e b v === KN N 524.90053*14*2.21f *t *d b c b c ===; 83 .7163.204*3.0*9.0*3.1*u *9.0*3.1b v ===P N 1.30.9 1.30.90.3681239b v N P KN μ=???=???=; 式中：b v N ------- 承压型高强螺栓剪力设计值； b c N ------- 连接钢板承压强度设计值； t-------- 连接钢板厚度； P -------- 摩擦型高强螺栓预拉力值， KN A P 63.2045.352*860*675.0*f 675.0e y ===； e A ------------ M24螺栓有效面积。 单个螺栓设计最大抗剪承载力 KN F KN N 1735.49v b v =>=，符合要求。 F v ---------受力螺栓设计剪力。 单个螺栓的受拉承载力设计值按下式计算： b b t e t N A f ψ= b t N ------ 高强度螺栓拉力设计值 ψ------- 高强度螺栓直径对承载力的影响系数，当螺栓直径小于30mm 时， 取，当螺栓直径大于30mm 时，取， e A ------ M24螺栓有效面积= mm2，螺栓有效直径= mm b t f ----- 抗拉强度设计值，按倍屈服值取480Mpa ； 单个螺栓受拉承载力设计值： KN F KN A N 7.72.169480*5.352*0.1f t b t e b t =≥===ψ; F t ------ 液压爬模受力螺栓设计拉力。 受力螺栓的荷载点距屏体面为:L=14/2＝7mm;弯矩作用在主平面，螺栓承受静力荷载或间接承受动力荷载，按下式计算： b X t X M F f A W γ+≤ 式中，X M ----- 最大弯矩，Mx=Fy*L=34*103 *=·m ； X γ----- 截面塑性发展系数，查表可知：X γ= W------ 按受压确定的抵抗矩，33 3 m m 95.93432 2.21*14.332d ===πW ； 则 MPa MPa W M A F 480973.233133.21284.2195 .934*2.12380005.3527700x x ≤=+=+=+γ ，满足要求。 F V ------液压爬模受力螺栓设计荷载，经计算受力螺栓满足要求。
夹紧力计算
夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝ (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取； FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?
由表查得: c F ＝7750 x F ＝ y F ＝ u F ＝ w F ＝ q F ＝ 1.00.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz==28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取； k 4----断续切削系数； k 4取； ∴ k ＝×1××≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/××3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取 i —压板与工件的摩擦系数,取 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=
螺栓组受力分析与计算
螺栓组受力分析与计算 螺栓组联接的设计 设计步骤： 1. 螺栓组结构设计 2. 螺栓受力分析 3. 确定螺栓直径 4. 校核螺栓组联接接合面的工作能力 5. 校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 "1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形, 三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接 合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置
3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的 最小距离，应根 据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标 准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接， 螺栓的间距to 不得大于下表所推荐的数值 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注：表中d 为螺纹公称直径。 4） 分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成 4, 6, 8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画 线。同一螺栓 组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5） 避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保 证被联接件，螺 母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗 糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图 1）。当支承面为倾斜表面时，应采用 斜面垫圈（下图2）等。 1 ? 6*-4 4* 10 10* 1? 14-20 3W
夹紧力计算
夹紧力的计算 Mz=328.715Nm 转台径向转矩n=4 刹车片个数Mh=Mz/n 每个刹车片承受的摩擦力矩d=0.3 刹车位置到转台中心距离Fh=2*Mh/d 单个刹车片的摩擦力f=0.18 摩擦系数 F=Fh/2/f 油压提供的法向力ds=0.030 油压作用面的直径s=pi*ds^2/4 油压作用面积P=F/s 油压求得 P =2.1529e+006=2.1529MP 4.1.2 百度夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算：?式中：Fz ---铣削力(N) af---每齿进给量(mm/r) aw---铣削宽度(mm) KFZ---铣削力修正系数d0---铣刀外径(mm) ap---铣削深度(mm) z---?铣刀齿数确定各参数值: (1).铣刀外径d0＝315mm；(2).铣刀齿数Z＝16； (3).每齿进给量af是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: af＝Vf/(z·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度ap对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:
ap＝1.5mm (5). 铣削宽度aw对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: aw＝240mm (6). 修正系数KFZ取1.6； 由表查得: cF＝7750 xF＝1.0 yF＝0.75 uF＝1.1 qF＝1.3 F Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算确定安全系数: 总的安全系数k＝k1·k2·k3·k4 k1---- 一般安全系数；k1取1.7； k2----加工状态系数；由于是精加工，所以k2取1；k3----刀具钝化系数；k3取1.4；k4----断续切削系数；k4取1.2；∴k＝1.7×1×1.4×1.2≈3W＝k·p＝3×28kg＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i·η1·n)＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式：Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8
螺栓组受力分析与计算..
螺栓组受力分析与计算 螺栓组受力分析与计算 一.螺栓组联接的设计 设计步骤： 1.螺栓组结构设计 2.螺栓受力分析 3.确定螺栓直径 4.校核螺栓组联接接合面的工作能力 5.校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 H1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形, 三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方
向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 | 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置
3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接，螺栓的间距to不得大于下表所推 荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4, 6, 8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。
夹紧力计算
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者： 凤呜大王* 4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?
a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 1.00.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够
夹紧力计算
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?
1.0 0.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定，零件加工余量发生变化，零件材料缺陷，以及其它不可预见性因素的影响，为安全可靠起见，选择直径为63mm 的气缸。 4.2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差是由基准位移误差和基准不重和误差组成的。下面对工序尺寸31.85±0.075的定位误差进行分析计算。 4.2.1 基准直线位移误差△x 1 定位孔尺寸为φ6.0450.0220+，园柱定位销尺寸为φ6.0450.013 0.028--,因工件定位后
螺栓组受力分析与计算
螺栓组受力分析与计算 一．螺栓组联接得设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面得工作能力 5．校核螺栓所需得预紧力就是否合适 确定螺栓得公称直径后，螺栓得类型，长度，精度以及相应得螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板得厚度，螺栓在立柱上得固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1、螺栓组联接得结构设计 螺栓组联接结构设计得主要目得，在于合理地确定联接接合面得几何形状与螺栓得布置形式，力求各螺栓与联接接合面间受力均匀，便于加工与装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面得问题： 1）联接接合面得几何形状通常都设计成轴对称得简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组得对称中心与联接接合面得形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓得布置应使各螺栓得受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷得方向上成排地布置八个以上得螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓得位置适当靠近联接接合面得边缘，以减小螺栓得受力（下图）。如果同时承受轴向载荷与较大得横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓得预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓得布置
3）螺栓排列应有合理得间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线与机体壁间得最小距离，应根据扳手所需活动空间得大小来决定。扳手空间得尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高得重要联接，螺栓得间距t0不得大于下表所推荐得数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上得螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时得分度与画线。同一螺栓组中螺栓得材料，直径与长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加得弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母与螺栓头部得支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等得粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。
夹紧力计算 (2)
4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?
1.00.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定，零件加工余量发生变化，零件材料缺陷，以及其它不可预见性因素的影响，为安全可靠起见，选择直径为63mm 的气缸。 4.2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差是由基准位移误差和基准不重和误差组成的。下面对工序尺寸31.85±0.075的定位误差进行分析计算。
M螺栓计算
经计算在8级风力下单位屏所受的风压 为 ： w s =1.4×0.91=1.274kN/m 2 预埋螺栓应力计算 （1）柱脚连接处水平方向的风荷载产生的弯矩值计算 M s =1/2w s h 2 l 预埋螺栓拉应力计算 F=M s /c/2 其中：h 为隔音屏障高 度； l 为隔音屏障一 单元长度； c 为受拉区的 螺栓力臂长度。 计算结果 M s =0.5×1.274×3.62 ×2.5=20.639kN?m F=20.639/0.6/2=17.199K N 1）、抗剪验算：查规范可知，6.8级承压型高强螺栓抗剪承载力设计强度 b c f =140MPa ， 螺栓承压连接板为 1.4cm 厚钢板，钢材为Q235钢，承压强度设计值a 305f b c MP =，则单个螺栓承载力设计值取下列三式中最小值： KN N 524.90053*14*2.21f *t *d b c b c ===; 83 .7163.204*3.0*9.0*3.1*u *9.0*3.1b v ===P N 1.30.9 1.30.90.3681239b v N P KN μ=???=???=; 式中：b v N ------- 承压型高强螺栓剪力 设计值； b c N ------- 连接钢板承压强度设计值； t-------- 连接钢板厚度； P -------- 摩擦型高强螺栓预 拉力值， KN A P 63.2045.352*860*675.0*f 675.0e y ===； e A ------------ M24螺栓有效面 积。 单个螺栓设计最大抗剪承载力 KN F KN N 1735.49v b v =>=，符合要求。 F v ---------受力螺栓设计剪力。 单个螺栓的受拉承载力设计值按下式计算： b t N ------ 高强度螺栓拉力设计值 ψ------- 高强度螺栓直径对承载力 的影响系数，当螺栓直径小于30mm 时，取1.0，当螺栓直径大于30mm 时，取0.93， e A ------ M24 螺栓有效面积=352.5 mm2，螺栓有效直径=21.19 mm b t f ----- 抗拉强度设计值，按 0.8 倍屈服值取480Mpa ； 单个螺栓受拉承载力设计值： KN F KN A N 7.72.169480*5.352*0.1f t b t e b t =≥===ψ; F t ------ 液压爬模受力螺栓设计拉力。 受力螺栓的荷载点距屏体面为:L=14/2＝7mm; 弯矩作用在主平面，螺栓承受静力荷载或间接承受动力荷载，按下式计算： 式中，X M ----- 最大弯矩， Mx=Fy*L=34*103 *0.007=0.238KN ·m ； X γ----- 截面塑性发展系数，查表可知：X γ=1.2 W------ 按受压确定的抵抗矩，
夹紧力计算
4.1.2夹紧力计算及夹紧气缸的设计1、夹紧力的计算工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算：?式中：Fz---铣削力(N)af---每齿进给量(mm/r)aw---铣削宽度(mm)KFZ---铣削力修正系数d0---铣刀外径(mm)ap---铣削深度(mm)z---?铣刀齿数确定各参数值:(1).铣刀外径d0＝315mm；(2).铣刀齿数Z＝16；(3).每齿进给量af是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量:af＝Vf/(z·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r(4).铣削深度ap对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:ap＝1.5mm(5).铣削宽度aw对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸:aw＝240mm(6).修正系数KFZ取1.6；由表查得:cF＝7750xF＝1.0yF＝0.75uF＝1.1wF＝0.2qF＝1.3Fz=276.5N=28Kg(7).理论所需夹紧力计算确定安全系数:总的安全系数k＝k1·k2·k3·k4k1----一般安全系数；k1取1.7；k2----加工状态系数；由于是精加工，所以k2取1；k3----刀具钝化系数；k3取1.4；k4----断续切削系数；k4取1.2；∴k＝1.7×1×1.4×1.2≈3W＝k·p＝3×28kg＝84kg2.气缸的选择Q＝W/(i·η1·n)＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg由气缸传动的计算公式：Q＝P·(πD2/4)·η式中:P--压缩空气压力＝6atm＝6kg/cm2η--气 ? 提出了一种计算铣削加工中夹紧工件所需最小夹紧力的简洁方法。
螺栓组受力分析与计算..
螺栓组受力分析与计算 1．螺栓组联接的设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面的工作能力 5．校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性
要求较高的重要联接，螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。 图1 凸台与沉头座的应用 图2 斜面垫圈的应 用
夹紧力计算 (2)
4、1、2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3,大平面加工余量为1、5mm,采用硬质合金端铣刀加工,切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算: ?式中:Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1)、铣刀外径d 0＝315mm ; (2)、铣刀齿数Z ＝16; (3)、每齿进给量af 就是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0、031mm/r (4)、铣削深度a p 对于端铣刀就是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1、5mm (5)、 铣削宽度a w 对于端铣刀就是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6)、 修正系数K FZ 取1、6; 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1、0 y F ＝0、75 u F ＝1、1 w F ＝0、2 q F ＝1、3 FZ w q 0V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ???????=?
1.00.75 1.1 1.30.277501.50.031240160.25 1.6315720Z F ????=??? Fz=276、5N=28Kg (7)、 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数; k 1取1、7; k 2----加工状态系数; 由于就是精加工,所以k 2取1; k 3----刀具钝化系数; k 3取1、4; k 4----断续切削系数; k 4取1、2; ∴ k ＝1、7×1×1、4×1、2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2、 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0、8×0、8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式: Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数,取0、8 i —压板与工件的摩擦系数,取0、8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D ==D=34、2cm 通过以上理论计算,可以选择直径为50mm 的气缸。但就是,考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削,作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化,致使在铣削过程中产生较大的振动,因此,夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定,零件加工余量发生变化,零件材料缺陷,以及其它不可预见性因素的影响,为安全可靠起见,选择直径为63mm 的气缸。 4、2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差就是由基准位移误差与基准不重与误差组成的。下面对工序尺寸31、85±0、075的定位误差进行分析计算。
实用文库汇编之夹紧力计算
*实用文库汇编之4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计* 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?
1.00.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2 ----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2 取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定，零件加工余量发生变化，零件材料缺陷，以及其它不可预见性因素的影响，为安全可靠起见，选择直径为63mm 的气缸。 4.2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差是由基准位移误差和基准不重和误差组成的。下面对工序尺寸31.85±0.075的定位误差进行分析计算。
螺栓组受力分析与计算
螺栓组受力分析与计算 一．螺栓组联接的设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面的工作能力 5．校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。
2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接，螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸
附墙架螺栓的拉力计算(4.5米)精编版
SC200/200W 施工升降机附墙螺栓计算 一、附墙架作用于建筑物上力F 的计算 附墙架设计：附墙架采用Ⅱ型，两联接点间距1500mm ，架体中心到加固墙面最大距离4500mm,附墙架用4条M20穿墙螺栓与建筑物相连，垂直距离7.5米。 如图： 一、附墙架作用于建筑物上力F 计算： 附墙架作用于建筑物上的力F ＝05 .2B 60L ×× 式中B 为附墙宽度，L 为导架中心与墙面间的垂直距离 1、SC200/200W 升降机， L=4500, B=1500；所以
F=05 .25001605004??＝87.80 kN 2、M20螺栓的截面积 A=πd 2/4 （mm 2） =3.1416×17.2942/4=235（mm 2） 二、螺栓承载力验算 根椐螺栓受力方式，需对M20螺栓进行抗剪连接验算及抗拉连接验算。以下仅对SC200/200W 电梯进行验算。 1.根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中7. 2.1-1所示， 普通螺栓的受剪承载力设计值公式： N b v =b v v f d n 4 2 π =4294.1714.312??×320×10-3=75.13(KN) 螺栓上承受的剪力： N V =4F =4 80.8721.95KN ＜N b v =75.13(KN) 故M20螺栓的抗剪承载力可以满足安装使用要求。 2.根椐《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中7.2.1-5所示， 普通螺栓的受拉承载力设计值公式： N b t =b t f d 42 π=32 104004294.1714.3-???=93.91(KN) 螺栓上承受的拉力： 480.874==F N t =21.95(KN)＜b t N =93.91(KN) 故螺栓的抗拉承载力满足要求。
夹紧力参考计算
2.4 切削力和夹紧力计算 本设计采用主偏角45=?°，刀尖圆角半径r=2mm 的YG8刀具粗镗，无外皮加工，已知HB=200，V=40（米/分），S=1（毫米/转）,t=2mm 21.165.02.1X 0.051P PX K HB s t = 3255.075.014.5PZ PZ Z K K HB ts P = 102 60P N Z ?=v 式中：v----------------切削速度（米/分）； X P -------------------轴向力（公斤）；Z P -----------圆周力（公斤） S---------每转进给量（毫米/转）； HB----------布氏硬度 N---------------切削功率（千瓦）； t---------------切削深度（毫米）； 由主偏角45=?°查得PX2K =1,PZ2K =1。由刀尖圆角半径r=2mm ，查得PZ3K =1。 X P =0.051120012.115.60.21????=39.80（公斤） Z P =11200124.155.505.70?????=94.74（公斤） 102 604094.74N ??==0.62（千瓦） 镗削时圆周切削力Z P 方向是变化的，按照可能出现的最坏情况来确定所需的夹紧力。镗孔时的轴向切削力（走刀抗力）通常都很小而且方向不变，因此比较容易考虑其对夹紧力的影响. 由于是相同条件下的两面对镗，当圆周切削力Z1P 如下简图在垂直向下作用于工件，Z2P 垂直向上作用于工件时，有使工件产生绕O 点回转并同时抬起工件的最大翻转力矩。 此时为防止工件颠覆所需的夹紧力可按下列公式确定： 22112211l Q l Q L KP L KP Z Z +=+ 21Q Q = =Q Z2Z1P P ==94.74（公斤） 33L 1=mm 213L 2=mm =1l 0mm =2l 165mm 安全系数K=2 2?94.74?33+2?94.74?213=165021?+?Q Q Q=21Q Q ==248.5(公斤) 当Z1P 、Z2P 同时作用在水平相同方向上时，有使工件产生平移的趋势。当不允许定位销承受切削力时，工件的静力平衡条件为： K Z1P +K Z2P =2Q （1f +2f ） 查得工件与压杆摩擦系数1f =0.15 工件与支承板摩擦系数2f =0.2 Q=4?94.74()2.015.02+÷÷=541.4(公斤) 将防止工件抬起或平移所需的夹紧力加以比较，按较大值确定所需的夹紧