弹性定心夹紧机构

弹性定心夹紧机构
根据弹簧筒夹定心夹紧机构的原理设计制造了如图5所示的弹性定心夹紧机构。

图5 弹性定点夹紧机构
1.螺母
2.垫圈
3.可胀套
4.心轴
弹性定心夹紧机构的可胀套外圆D(g6)的小按油缸内孔直径系列制造，长度
L≥1.25D～1.5D(D为可胀套外圆直径)。

可胀套沿轴心线分别从两相反方向割开三条槽均布于圆周上；可胀套内孔与心轴配磨，并涂色检查，保证接触面积在80%以上，并且可胀套装于心轴上，精磨外圆达到D(g6)的公差要求，保证可胀套外圆与心轴两中心孔的同轴度达到0 .005mm。

可胀套内孔锥度采用16°使得定心刚性好，精度高，便于普通外圆磨床磨削，自锁力好，但拆卸松开时，需借外力才能取出定心夹紧机构。

在加工油缸筒时，只需在油缸筒两端放入相应直径系列的弹性定心夹紧机构，旋转螺母，使心轴产生轴向移动，使可胀套六爪张开，以油缸内孔定心并夹紧；然后用顶针顶住中心孔，便能在车床上一次性加工出外圆、端面及割槽。

该弹性定心夹紧机构产生的夹紧力可根据弹簧夹头的夹紧力计算公式进行近似的计算。

无轴向定位时，径向夹紧力总和为
式中：α--可胀套锥角；
--心轴与可胀套间摩擦角；
φ
1
R--消耗于簧瓣变形的力；
k--当可胀套为6爪时，k＝40；
d—胀套直径(mm)；
l--可胀套根部至锥面中点的距离(mm)；
h--可胀套根部的壁厚(mm)；
Δ--弹性定心夹紧机构放入油缸筒内的间隙(mm)；
Q--轴向拉紧力(N)。

经过实践，使用该定心夹紧机构加工的油缸筒外圆与内孔的同轴度在0.02mm之内，油缸端面与内孔轴心轴的跳动在0.02mm内，达到图纸要求。

该定心夹紧机构只需采用一般材料如HT200和45＃钢制造加工，也只需一般的热处理工艺，制造方便，简单可靠，成本低廉
夹紧力计算（参考夹具设计手册）
式中φ1 -- 弹簧套与夹具体锥面间的摩擦角，取：tanφ1＝0.15；
φ2 -- 弹簧套与工件间的摩擦角，取：tanφ2＝0.2；
-- 弹簧套半锥角，α＝6°；
-- 工件孔径；
F
d -- 弹性变形力，按下式计算：
式中C -- 弹性变形系数，当弹簧套瓣数为3、4、6时，其值分别为300、100、20；
d -- 弹簧套外径；
l -- 弹簧套变形部分长度；
t -- 弹簧套弯曲部分平均厚度；
Δ-- 弹簧套（未胀开时）与工件孔之间的间隙。