螺栓夹紧机构
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。
第三章 工件的夹紧及夹紧装置(夹具设计)
速，但自锁能力较差，增力比小，（取决于L/ρ的 比值）。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
机械学院
第二节 基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构：拉紧式和压紧式 移动压板式螺旋夹紧机构：支点式和内嵌式 铰链压板式螺旋夹紧机构：遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式 可拆卸压板式螺旋夹紧机构：直拆式和旋拆式
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移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由两个端面凸轮在不同的旋 转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑， 占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受 到一定限制。
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转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由端面凸轮和滑动杆在转动 一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操 作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用 的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a）工件底面产生夹紧变形 b）改进方案
机械学院
第一节 夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件 切削部位的刚度和抗振性。
机械学院
第二节 基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中，主要用 于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。
夹紧螺栓原理
夹紧螺栓原理
夹紧螺栓是一种用于连接两个物体的螺栓，其特点是具有一定的预紧力，可以使连接件之间产生较大的摩擦力，从而提高连接的稳定性和抗剪强度。
夹紧螺栓的原理主要涉及以下几个方面：
1.预紧力：夹紧螺栓在安装过程中，通过专用工具（如液压张力仪）施加预紧力，使螺栓与连接件之间产生一定的压力。
预紧力的大小可以根据实际需求进行调整，以满足不同场景下的连接要求。
2.摩擦力：夹紧螺栓通过预紧力使连接件之间产生较大的摩擦力，从而提高抗剪强度。
摩擦力越大，连接件之间的稳定性越高。
在受到剪切力作用时，摩擦力可以有效抵抗剪切力，防止连接件之间的相对滑动。
3.材料强度：夹紧螺栓通常采用高强度材料制成，如45#钢、合金钢等。
经过热处理后，螺栓的强度得到提高，可以承受更大的载荷。
这使得夹紧螺栓在承受剪切力时具有更高的抗剪强度。
4.结构设计：夹紧螺栓的结构设计使其能够在承受剪切力时，将力分布到多个螺栓上，从而提高整个连接结构的稳定性。
此外，夹紧螺栓的设计还可以使其在受到轴向力时，具有良好的抗拉强度和抗压强度。
总之，夹紧螺栓的原理主要是通过预紧力、摩擦力、材料强
度和结构设计等方面，实现连接件之间的稳定连接和抗剪强度。
在实际应用中，夹紧螺栓可以用于各种机械设备、建筑结构等的连接部位，确保连接件在受力过程中保持稳定。
机床夹具夹紧机构的设计
第二页，编辑于星期日：十点 十七分。
二 夹紧力的确定
（一）夹紧力的方向（结合图例说明）
1、有利于工件的准确定位
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2、有利于减小工件变形
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第七十四页，编辑于星期日：十点 十七分。
五 夹紧机构的动力装置
(一)气动夹紧装置 优点：传输、分配方便，干净； 缺点：尺寸较大，有排气噪音，夹紧力小。
(二)液压夹紧装置
优点：装置紧凑，工作平稳，无噪音；
缺点：成本高。
(三)气－液联合夹紧装置（气液增压器）
具有气动、液动的优点
(四)其它动力夹紧装置 真空夹紧（非导磁材料） 电磁夹紧
第四节 机床夹具夹紧机构的设计
一、夹紧机构设计应满足的要求 二、夹紧力的确定
三、常用夹紧机构 四、其它夹紧机构 五、夹紧机构的动力装置
第一页，编辑于星期日：十点 十七分。
一 夹紧机构设计应满足的要求
夹紧机构的设计原则：
（1）保证定位准确、可靠（不能破坏定位）；
（2）工件与夹具的变形要在允许的范围内；
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1、斜面自锁原理及斜楔自锁条件
斜面自锁条件
螺纹自锁条件
f
f
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将斜面自锁条件推广到斜楔夹紧装置，两者的区别仅在于 用斜楔夹紧时，存在两处摩擦接触面，即斜楔与工件、斜 楔与夹具体。
因而有两个摩擦角φ1 φ2
自锁条件
1 2
设计联动夹紧机构应注意如下几点： （1）仔细进行运动分析和受力分析，确保设计图
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
3第三章工件在夹具中的夹紧
3、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 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
(4) 弹簧筒夹式定心夹紧机构
弹性夹头和弹性心轴 1夹具体；2弹性筒夹；3锥套；4螺母；5心轴
(5) 波纹套定心夹紧机构
波纹套定心心轴 1螺母；2波纹套；3垫圈；4工件；5支承圈
(6) 液性塑料定心夹紧机构
液性塑料定心夹紧机构 1夹具体；2簿壁套筒；3液性塑料； 4滑柱；5螺钉；6限位螺钉
六、 联动夹紧机构 单件多位（联动）夹紧机构 多件多位（联动）夹紧机构
4、有效工作区域：一般常选下面两种工作区域： 1) β=±30°～±45°，为P点左右，楔角变化 小，工作较稳定，α大自锁性能差； 2) β=－15°～75°，楔角变化大，工作不稳 定，但夹紧时α小，自锁性能好。
e
L
P
B1 A
C贮 C间
A1
ρ
α Q 1x
α α
Q P C 垫块
工件
B Q1
T
图 6 . 47 圆偏心轮的设计
应用：广泛用在手动夹紧中。
图a)减力增大行程
图b)改变力向
图c) 增力减小行程
图3.18
万能可调节压板
三、圆偏心夹紧机构
工作原理：利用转动中心与几何中心偏移的圆盘 或轴作为夹紧元件 夹紧特点： • 结构简单，制造方便，夹紧迅速，操作灵活，行 程小，增力小，自锁能力差。适合夹紧力小、振 动小的场合。
五、 定心、对中夹紧机构
高等机构学第十章 紧固、锁紧、加紧和夹具装置
10.3 自动释放载荷的抓钩
起升把手
圆柱形棒
凹座 弹簧
载荷
轴环 凸块
该机构设计的关键在于，起 升把手与轴环，在凸块的配 合下能够起到锁紧与释放抓 钩的作用。
图10.3（1 ）
7
10.3 自动释放载荷的抓钩
工作过程示意图
下行准备 抓取
8
上行起吊
下行准备 释放
图10.3（2）
上行至释 放点
释放完成
10.4 带有滚珠制动的快速释放锁紧销
并且，平台越重，产生的夹紧 力越大。
优点：不需要额外夹紧力，结 构简单，成本低，可靠性高。
图10.7
12
10.8 用于机床和固定设备上的快速作用夹具
几种简单的快速作用夹具
扳手
图10.8（1）
13
10.8 用于机床和固定设备上的快速作用夹具
几种简单的快速作用夹具
扳手
工件
凸轮手柄
图10.8（2）
14
图10.8（3）
10.8 用于机床和固定设备上的快速作用夹具
工件a
工件a 固定支架
手轮
图10.8（4）
图10.8（5）
手轮
几种简单的快速作用夹具
15
10.9 靠摩擦力夹紧的装置
夹紧螺杆
滑块
T型螺栓 图10.9（1）
底座 水平轴
夹紧螺栓同时 夹紧两根轴
垂直轴夹紧架 图10.9Fra bibliotek2）16
10.9 靠摩擦力夹紧的装置
高等机构学
第10章 紧固、锁紧、加紧和夹具装置
1
目录
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9
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
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螺栓夹紧机构
螺栓夹紧机构是一种常见的机械连接方式，它通过螺栓的拉伸力将两个或多个零件夹紧在一起，从而实现机械连接。
螺栓夹紧机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车、船舶、飞机、机床等。
螺栓夹紧机构的主要组成部分包括螺栓、螺母、垫圈和紧固件。
螺栓是夹紧机构的核心部件，它的拉伸力是夹紧力的来源。
螺母是用来固定螺栓的，它通过旋转来调整夹紧力的大小。
垫圈则用来分散夹紧力，防止零件变形或损坏。
紧固件则是用来固定螺栓和螺母的。
螺栓夹紧机构的优点是夹紧力大、可靠性高、拆卸方便等。
但是，它也存在一些缺点，如需要使用工具进行拆卸、易受到外力干扰等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的连接方式。
在使用螺栓夹紧机构时，需要注意以下几点。
首先，要选择合适的螺栓和螺母，以确保夹紧力的大小和可靠性。
其次，要正确安装垫圈，以避免零件变形或损坏。
最后，要注意螺栓的紧固力度，以确保连接的牢固性。
螺栓夹紧机构是一种常见的机械连接方式，它具有夹紧力大、可靠性高等优点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的连接方式，并注意螺栓夹紧机构的安装和使用。