机械制造工艺学第3章夹紧装置解析
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一般取 l =(2～2.5)D， ρ ≈ D /2 扩力比约为12～13
4）圆偏心的夹紧行程
确定夹紧行程hPE需考虑如下因素： 夹紧工件尺寸公差、装卸间隙、夹紧变形及 磨损贮备量等
hPE≥T+Δ间+ Δ贮 偏心距e为 e = hPE / (cosγP - cosγE )
若取P点左右各45°圆弧作为工作段，则
（2）偏心夹紧机构
（2）偏心夹紧机构
1）圆偏心夹紧原理及其几何特性
偏心夹紧实质是一种斜楔夹紧，但各点升角不等， M、N处
升角为为0， P处升角最大。
2）圆偏心夹紧的自锁条件
P点夹紧时能自锁，则可保证其余各点均可自锁
自锁条件 αp ≤ Φ1＋Φ2 tanαp=2e/D≈αp 为安全起见取Φ1 =0
e = hPE / (cos 45° - cos 135°) = hPE / 1.1414 圆偏心轮夹紧力小，行程小，自锁性不太好， 用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合。
（3）螺旋夹紧机构
（3）螺旋夹紧机构
螺旋夹紧特点： 1）结构简单，自锁性好， 夹紧可靠； 2）扩力比约为80,远比斜楔 夹紧力大； 3）夹紧行程不受限制； 4）夹紧动作慢，辅助时间 长，效率低.
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的组成及基本要求
组 （1）力源装置 成 （2）中间传力机构
（3）夹紧元件 1）改变作用力的方向；
作 2）改变作用力的大小； 用 3）使夹紧实现自锁。
基 1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置； 稳
本 2）夹紧力大小要适当；
牢
要 3）夹紧动作要迅速、可靠；
快
求 4）结构紧凑，易于制造与维修。
一般取α=6～8°
斜楔夹紧的特点：
1）有增力作用，扩力比 i = FJ / FQ ，约等于3； 2）夹紧行程小,h/s =tanα，故 h 远小于 s ； 3）结构简单，但操作不方便。
主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
（2）偏心夹紧机构
（2）偏心夹紧机构
常见的偏心轮—压板夹紧机构
（2）偏心夹紧机构
FQ = F1+ FRX
F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α＋Φ2) FJ = FQ / [tanΦ1＋tan(α＋Φ2)]
设Φ1 =Φ2 =Φ，当α≤10°，
可用下式近似计算
一般Φ1 =Φ2 =Φ =5～7°， 故当α＜10～14°时自锁，
FJ = FQ / tan (α＋2Φ)
2）夹紧力应作用在刚度较好部位，以减小变形。
3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面，以减小 切削力对工件造成的反转力矩。
３.夹紧力大小的估算
夹紧力的大小根据切削力、工件重力的 大小、方向和相互位置关系具体计算，并 乘以安全系数K ，一般精加工K =1.5～2， 粗加工K = 2.5～3。
三、常用夹紧机构
二、夹紧力的确定
必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点
1.夹紧力方向的确定
1）应有助于定位稳定，且 主夹紧力应朝向主要限位基面。
2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小
3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
２.夹紧力作用点的确定
1）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元形成的支承 面内
3）联动夹紧机构
4）多件夹紧机构
4）多件夹紧机构
（5）夹紧动力装置
气动、液压、电磁、真空等 气—液压组合夹紧
课后作业
P.158 3-7、 3-8
2e/D ≤Φ2≈μ2, 取μ2=0.1~0.15, D/e≥14～20自锁, D/e叫偏心轮的偏心特性，表示偏心轮的工作 可靠性
3）圆偏心夹紧的夹紧力
3）圆偏心夹紧的夹紧力
M=P l =Q1ρ 或Q1＝ P l /ρ 因为αp很小， Q1≈Q1cosαp= FQ
根据斜楔夹紧原理，得P点产生的夹紧力为 Q＝FJ ＝P l /〔ρ(tanΦ1+tan（αp＋Φ2））〕
பைடு நூலகம்（1）斜楔夹紧机构
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
夹紧力FQ去除，斜楔受到F1、 以斜楔为研究对象，夹紧时
FRX作用，要能自锁，必须满 根据静力平衡原理，有
足下式 F1 ＞FRX F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α－Φ2) tanΦ1 ＞ tan(α－Φ2) 即 Φ1 ＞ (α －Φ2) 或 α＜Φ1 ＋Φ2
（3）螺旋夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
钩形压板夹紧机构
钩形压板夹紧机构
定心夹紧机构
2）螺旋定心夹紧机构
弹簧定心夹紧夹头
弹簧定心夹紧夹头
4）多件夹紧机构
3）联动夹紧机构
4）圆偏心的夹紧行程
确定夹紧行程hPE需考虑如下因素： 夹紧工件尺寸公差、装卸间隙、夹紧变形及 磨损贮备量等
hPE≥T+Δ间+ Δ贮 偏心距e为 e = hPE / (cosγP - cosγE )
若取P点左右各45°圆弧作为工作段，则
（2）偏心夹紧机构
（2）偏心夹紧机构
1）圆偏心夹紧原理及其几何特性
偏心夹紧实质是一种斜楔夹紧，但各点升角不等， M、N处
升角为为0， P处升角最大。
2）圆偏心夹紧的自锁条件
P点夹紧时能自锁，则可保证其余各点均可自锁
自锁条件 αp ≤ Φ1＋Φ2 tanαp=2e/D≈αp 为安全起见取Φ1 =0
e = hPE / (cos 45° - cos 135°) = hPE / 1.1414 圆偏心轮夹紧力小，行程小，自锁性不太好， 用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合。
（3）螺旋夹紧机构
（3）螺旋夹紧机构
螺旋夹紧特点： 1）结构简单，自锁性好， 夹紧可靠； 2）扩力比约为80,远比斜楔 夹紧力大； 3）夹紧行程不受限制； 4）夹紧动作慢，辅助时间 长，效率低.
第三节 工件的夹紧
一、夹紧装置的组成及基本要求
组 （1）力源装置 成 （2）中间传力机构
（3）夹紧元件 1）改变作用力的方向；
作 2）改变作用力的大小； 用 3）使夹紧实现自锁。
基 1）夹紧时不破坏工件定位后的正确位置； 稳
本 2）夹紧力大小要适当；
牢
要 3）夹紧动作要迅速、可靠；
快
求 4）结构紧凑，易于制造与维修。
一般取α=6～8°
斜楔夹紧的特点：
1）有增力作用，扩力比 i = FJ / FQ ，约等于3； 2）夹紧行程小,h/s =tanα，故 h 远小于 s ； 3）结构简单，但操作不方便。
主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
（2）偏心夹紧机构
（2）偏心夹紧机构
常见的偏心轮—压板夹紧机构
（2）偏心夹紧机构
FQ = F1+ FRX
F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α＋Φ2) FJ = FQ / [tanΦ1＋tan(α＋Φ2)]
设Φ1 =Φ2 =Φ，当α≤10°，
可用下式近似计算
一般Φ1 =Φ2 =Φ =5～7°， 故当α＜10～14°时自锁，
FJ = FQ / tan (α＋2Φ)
2）夹紧力应作用在刚度较好部位，以减小变形。
3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工表面，以减小 切削力对工件造成的反转力矩。
３.夹紧力大小的估算
夹紧力的大小根据切削力、工件重力的 大小、方向和相互位置关系具体计算，并 乘以安全系数K ，一般精加工K =1.5～2， 粗加工K = 2.5～3。
三、常用夹紧机构
二、夹紧力的确定
必须合理确定夹紧力的三要素：大小、方向和作用点
1.夹紧力方向的确定
1）应有助于定位稳定，且 主夹紧力应朝向主要限位基面。
2）夹紧力的作用方向应使所需夹紧力最小
3）夹紧力的作用方向应使工件变形尽可能小
２.夹紧力作用点的确定
1）夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元形成的支承 面内
3）联动夹紧机构
4）多件夹紧机构
4）多件夹紧机构
（5）夹紧动力装置
气动、液压、电磁、真空等 气—液压组合夹紧
课后作业
P.158 3-7、 3-8
2e/D ≤Φ2≈μ2, 取μ2=0.1~0.15, D/e≥14～20自锁, D/e叫偏心轮的偏心特性，表示偏心轮的工作 可靠性
3）圆偏心夹紧的夹紧力
3）圆偏心夹紧的夹紧力
M=P l =Q1ρ 或Q1＝ P l /ρ 因为αp很小， Q1≈Q1cosαp= FQ
根据斜楔夹紧原理，得P点产生的夹紧力为 Q＝FJ ＝P l /〔ρ(tanΦ1+tan（αp＋Φ2））〕
பைடு நூலகம்（1）斜楔夹紧机构
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
3.常用夹紧机构
（1）斜楔夹紧机构
夹紧力FQ去除，斜楔受到F1、 以斜楔为研究对象，夹紧时
FRX作用，要能自锁，必须满 根据静力平衡原理，有
足下式 F1 ＞FRX F1 = FJ tanΦ1 FRX = FJ tan(α－Φ2) tanΦ1 ＞ tan(α－Φ2) 即 Φ1 ＞ (α －Φ2) 或 α＜Φ1 ＋Φ2
（3）螺旋夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
1）螺旋压板夹紧机构
钩形压板夹紧机构
钩形压板夹紧机构
定心夹紧机构
2）螺旋定心夹紧机构
弹簧定心夹紧夹头
弹簧定心夹紧夹头
4）多件夹紧机构
3）联动夹紧机构