偏心夹紧设计
夹紧原理与典型的夹紧
夹紧力的大小
对工件所施加的夹紧力，要适当。夹紧力过大，会引起工 件变形；夹紧力过小，易破坏定位。 进行夹紧力计算时，通常将夹具和工件看作一刚性系统， 以简化计算。根据工件在切削力、夹紧力 (重型工件要考虑 重力，高速时要考虑惯性力)作用下处于静力平衡，列出静 力平衡方程式，即可算出理论夹紧力。 为安全起见，计算出的夹紧力应乘以安全系数K，故实际夹 紧力一般比理论计算值大2∼3倍。
自锁条件 pmax12
式中： Φ1、 Φ2－－材料的摩擦角。
αp－－ P 点压力角
p arcs2D ienma,x
2e / D≤μ(偏心轮与工件的摩擦系数)
D/ e ≥2 / μ 一般μ=0.1～0.15
自锁条件：D/e≥14～20
D/e叫偏心轮的偏心特性，表示偏心轮的工作可靠性。
Fundamentals of Mechanical Manufacturing Technology
Fundamentals of Mechanical Manufacturing Technology
(2)楔块的自锁条件 当原始力撤除后，楔块在摩擦力的作用下仍然不会松开工件
的现象称为自锁。楔块在力FR1、FR2作用下平衡，此时摩擦
力的方向与楔块松开的趋势相反，自锁的条件应该是： 1 2
Fundamentals of Mechanical Manufacturing Technology
特点： 1. 夹紧迅速方便； 2. 夹紧力、行程小；增力比不大，自锁性不稳定； 3. 用于切削力小、振动小及工件尺寸公差不大的场合。
Fundamentals of Mechanical Manufacturing Technology
夹紧力的方向 ③夹紧力的方向应与工件刚度最大的方向一致，以减小工件 变形 。由于工件在不同方向上刚性不同，因此对工件在不同 方向施加夹紧力时所产生的变形也不同。
夹紧机构
机床夹具设计
二、螺旋夹紧机构
FQ L
F2r '
FRX
d0 2
得
FW
d0 2
tg
FQ L
1 r 'tg2
式中 FW 一一夹紧力(N)；FQ 一一作用力(N)； Lo一一作用力臂(mm)； d 0 一一螺纹中径(mm)； 一一螺纹升角( )； 一一螺纹处
摩擦角( o )； 2一一螺杆端部与工件间的摩擦角( o )；
2
机床夹具设计
一、夹紧概述
目
保证工件定位时确定的正确位置,防止工
的
件在切削力、离心力、惯性力、重力等作用 下产生位移和振动。
（1）力源装置：手动装置 气压装置、液压装置气、 液增压装置、电动装置、磁力装置、真空装置
组 （2）中间传力机构
成
1）改变作用力的方向；
2）改变作用力的大小； 3）使夹紧实现自锁。
大 小
一般精加工K =1.5~2，粗加工K = 2.5~3。
(2)经验对比法。
7
机床夹具设计
表4-3常见夹紧形式所需的夹紧力计算公式
8
机床夹具设计
9
机床夹具设计
三、减小夹紧变形的方法 (1)分散着力点和增加压紧件接触面积。
10
机床夹具设计
(1)分散着力点和增加压紧件接触面积。
11
机床夹具设计
56
机床夹具设计 四、联动夹紧机构
57
机床夹具设计 四、联动夹紧机构
58
机床夹具设计 四、联动夹紧机构 (2)多件连续夹紧机构
59
机床夹具设计 四、联动夹紧机构
(3)对称式多件联动夹紧机构
60
机床夹具设计 四、联动夹紧机构
一种偏心轮夹紧机构的设计和改进
一种偏心轮夹紧机构的设计和改进偏心轮夹紧机构是一种常用于夹紧和固定两个零件的机构。
它由一个偏心轮和一个夹杆组成，通过旋转偏心轮来夹持或松动零件。
在设计和改进偏心轮夹紧机构时，可以考虑以下几个方面：1.偏心轮的形状：传统的偏心轮一般为圆形，但在一些情况下，可以考虑采用其他形状，如椭圆形或其他非对称形状。
这样可以增加夹紧力的稳定性和可靠性。
2.夹杆的材料选择：夹杆作为夹紧零件的核心组成部分，其材料的选择直接影响整个夹紧机构的性能。
可以选择高强度、高硬度、抗磨损的材料，以提高夹紧力和使用寿命。
3.偏心轮和夹杆的表面处理：偏心轮和夹杆的表面处理可以利用表面涂层技术，如喷涂、渗氮等，以提高它们的耐磨性和耐腐蚀性。
同时，表面处理还可以减少夹紧力的损失和摩擦力的增加。
4.夹紧力的调节：为了满足不同工况下的夹紧需求，可以设计一种可调节夹紧力的机构。
例如，增加支撑装置和调节螺母，通过改变夹杆的预紧力来调节夹紧力大小，使其适应不同的工件尺寸和形状。
5.自动夹紧机构：为了提高夹紧效率和操作方便性，可以设计一种自动夹紧机构。
例如，可以通过添加弹簧装置或液压装置，实现夹紧机构的自动夹紧和松动，提高工作效率和减少人工操作。
6.负载传递机构的改进：在一些需要承受较大负荷的应用场景中，可以考虑改进负载传递机构，以增加偏心轮和夹杆之间的接触面积和接触强度。
例如，可以增加凸起和凹槽结构，增强它们之间的咬合效果，提高夹紧力的传递效率。
总之，通过对偏心轮夹紧机构的设计和改进，可以提高其夹持力的稳定性和可靠性，增加使用寿命，并且适应不同工况下的夹紧需求。
同时，还可以提高工作效率，减少人工操作。
以上所述仅为一种设计和改进的思路，具体实施应根据具体应用场景和要求进行。
51螺旋、偏心夹紧装置 - 51螺旋、偏心夹紧装置
机械制造 技术基础
6.3.2.2 螺旋夹紧装置
而为了减少夹压的辅助时间和提高生产率，采用多位或多件夹 紧装置，如图6.43。
图6．52 多位及多件夹紧装置 （a）l一活节螺栓；2一球面带肩螺钉；3一锥形垫圈；4一球头支承；5一铰链板
6一圆柱销；7一球头支承钉；8一弹簧；9一转动压板；10一六角扁螺母 （b）1、2一摆动压块
如何解决螺旋夹紧装置夹紧点受限及夹紧缓慢、效率低？
第6章 机床夹具设计原理
机械制造 技术基础
6.3.2.2 螺旋夹紧装置
（3）螺旋与压板的组合夹紧装置
为了在工件最合适的位置和方向上进行夹紧，生产中经常采 用图6.50的结构。
图6．50 螺旋压板组合夹紧装置
在图6.50(a)、(b)、(c)三种装置中，若要求对工件产生的夹紧
机械制造 技术基础
机械制造技术基础
太原理工大学 机械工程学院 2013-7-19
机械制造 技术基础
第6章 机床夹具设计原理
（第九讲）主讲 姚新改
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6.3.2.2 螺旋夹紧装置
6.3.2.2 螺旋夹紧装置
螺旋夹紧装置是从楔块夹紧装置转化而来的，相当于把楔块绕 在圆柱体上，转动螺旋时即可夹紧工件。如图为单螺旋夹紧机构。
p
（a）
（b）
图6．54 圆偏心夹紧原理
第6章 机床夹具设计原理
机械制造 技术基础
6.3.2.3 偏心夹紧装置
(2) 圆偏心的自锁条件
根据楔块自锁条件，为安全起见，可不考虑偏心轮孔与支 承轴间的摩擦，于是可得到圆偏心的自锁条件为：
2e / D f 2 或 D/e 2
圆偏心夹紧机构的特性分析
－
４ 结束语
１ 圆偏心 轮的 白锁 条件应为 口《 、
２ 圆偏心夹紧机构不等效予图２ 、 所示的特形斜楔。
［ 参考文献 】
［］东北重型机械学院， １ 洛阳工学院， 第一汽车制造厂鳊
．
机床夹具设计手册［ ． Ｍ］ 上海： 上海科学技术 出版
社 ，９ ８ （０—７ ） １８ ，７ ３．
［］ ２ 哈尔滨工业大学， 上海工业大学主蝙 ．机床夹具设 圈 ５ 教材原有没摩
擦力力分析模型
图６ 改进的摩擦
力力分析模型
计【 ＋ Ｍ］ 上海： 上海科学技术出版， ８ ，６ ７ ） １ ０ （４－ ０ ． ９
［］龚定安 ， 建 国缩著． ３ 蔡 机床 夹具 设计原 理 ［ ． 安 ： Ｍ］西
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蟹机构的自锁条件
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曾 虎， 顾 哗： 圆偏心夹紧机构的特性分析
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一
此时 ｖ Ｉ ｆ 垫板（ 或工件 ） 对偏心轮 销与偏心轮的接触点， 』点偏离 』点更远。
ｅ 为偏心距
“ 三力平衡必然汇交于一点” 可知 ， 必黪通过 与 Ｑ 力 的交点， 铰链销与偏心轮的接触点应为 Ｊ点 ， 『 显然 与 ｖ
Ｊ不是 同一点 。 『 ｖ
／ —— ） ｅｓ — ｒ ＋ （， （ ２ ｆ 设 ＝ ＝ 得夹紧力 ＝ｔＲ＋——５ｉｙ ／ｘ ） ， ＿— ｔ ￣ ｎ ｔ ｃ 一
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偏心轴零件加工工艺及夹具设计讲解
常州机电职业技术学院毕业设计课题：偏心轴零件加工工艺及夹具设计专题：专业：机械制造及自动化学生姓名：班级：学号：指导教师：完成时间：I摘要本设计是基于偏心轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
偏心轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。
一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此，本设计遵循先面后槽的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。
夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。
因此生产效率较高。
适用于大批量、流水线上加工。
能够满足设计要求。
关键词：偏心轴类零件；工艺；夹具；IIABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.SKey words: Angle gear seat parts; fixture;III目录摘要 .................................................................................................... II ABSTRACT ............................................................................................. III 第1章加工工艺规程设计. (1)1.1 零件的分析 (1)1.1.1 零件的作用 (1)1.1.2 零件的工艺分析 (1)1.2 偏心轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 (2)1.2.1 孔和平面的加工顺序 (2)1.2.2加工方案选择 (2)1.3 偏心轴加工定位基准的选择 (2)1.3.1 粗基准的选择 (2)1.3.2 精基准的选择 (3)1.4 偏心轴加工主要工序安排 (3)1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)1.6选择加工设备及刀、量具 (5)1.7确定切削用量及基本工时（机动时间） (6)第2章偏心轴钻孔夹具设计 (17)2.1设计要求 (17)2.2夹具设计 (17)2.2.1 定位基准的选择 (17)2.2.2 切削力及夹紧力的计算 (17)2.3定位误差的分析 (20)2.4夹具设计及操作的简要说明 (21)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (26)IV第1章加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目给出的零件是偏心轴。
工装夹具基本夹紧机构
工装夹具基本夹紧机构文章目录[隐藏]• 1.斜楔夹紧机构• 2.螺旋夹紧机构•(1)单个螺旋夹紧机构•(2)螺旋压板机构• 3.偏心夹紧机构夹紧机构的种类虽然很多,但其结构都以斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构为基础,这三种机构合称为基本夹紧机构。
1.斜楔夹紧机构图1所示为几种用斜楔夹紧机构夹紧工件的实例。
图1a是手动斜楔夹紧机构，工件装入后锤击斜楔大头即可夹紧工件;加工完毕后,锤击斜楔小头,即可松开工件。
由于是用斜楔直接夹紧工件,夹紧力较小，且操作费时,所以实际生产中应用不多。
多数情况下是将斜楔与其他机构组合起来使用。
图1b是将斜楔与滑柱组合成-.种夹紧机构,一般用气压或液压做动力源。
图1c是由端面斜楔与压板组合而成的夹紧机构。
图1斜楔夹紧机构1-夹具体;2-斜楔;3-工件斜楔的自锁条件是:斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。
为保证自锁可靠,手动夹紧机构一般取升角a=6°~8°。
用气压或液压装置驱动的斜楔不需要自锁,可取a= 15°~ 30。
2.螺旋夹紧机构由螺钉、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构,称为螺旋夹紧机构。
图2所示是应用这种机构来夹紧的实例。
图2螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构的实质是绕在圆柱体上的斜楔,因此它不仅结构简单、容易制造,而且由于其升角很小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好,夹紧行程较大,是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构,只是夹紧动作较慢。
(1)单个螺旋夹紧机构图2a、b所示是直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构,称为单个螺旋夹紧机构。
在图2a中,螺钉头直接与工件表面接触,螺钉转动时，可能损伤工件表面，或带动工件旋转。
克服这一缺点的方法是在螺钉头部装上如图4-39所示的摆动压块。
当摆动压块与工件接触后，由于压块与工件间的摩擦力矩大于压块与螺钉间的摩擦力矩,压块不会随螺钉- -起转动。
如图3a所示的端面是光滑的,用于夹紧已加工表面;图3b的端面有齿纹,用于夹紧毛坯面。
偏心夹紧机构的设计分析
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，图1-66c用的是偏心轴，图1-66d用的是偏心叉。
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。
图1-66 元偏心夹紧机构
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，O
1
是圆偏心轮的几何中心，R是他的几何半径。
O
2
是偏心轮的回转中心，O
1
O
2
是偏心距。
若以O
2
为圆心，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O
2
顺时针方向转动时，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。
2.圆偏心轮的夹紧行程及工作段
如图1-68a所示，当偏心轮绕回转中心O
2
转动时，设轮周上任意点x的回。
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圆偏心夹紧机构设计
当 ＝0°时，cos =1、sin =0， tg = e / R→max， ③ 自锁条件 因为斜楔的自锁条件： ≤
max ≈e / R
1
所以曲线楔的自锁条件： max ≤
＋2
1
max ≤ 1 →→2e / D≤ D≥2e / D/ e ≥2 /
⑤ 验算夹紧力：取被加工件为加工对象，根据静力平衡算出理论上需要的夹紧力 FW， 再乘以安全系数 K，就是实际需要的夹紧力 FWK，(FW)min ≥FWK 即可。 ⑷ 应用：偏心夹紧机构产生的夹紧力较小，自锁性能又不好，一般用在切削力不大且 无振动的场合，又 S 较小，对夹紧尺寸要求较严。
O1 是几何中心； O 是回转中心； R 是几何半径； r 是回转半径(回转中心和切点的连线) ； R0 是最小回转半径； e 是偏心量， e = R－ R0 ；升角 是 r 的垂线和受压面之间的夹角；
图 3.22
S=e (1＋sin )展开图
讨论：当 = －90°时，S=0，当 =90°时，S=2e，∴S 在 0～2e 。 ② 升角 ：是变化的，也即楔角是变化的。 tg =OM / (M O1 + O1 B)= e cos / (e sin +R) 讨论：当 =±90°时，cos =0，tg =0， min ＝0
圆偏心夹紧机构设计
3．偏心夹紧机构 见图 3.21 所示， 图(a)中， 转动手柄 1， 带动圆偏心轮 2 转动，通过压板 5 夹紧 和松开工件。图(b)分析，圆偏心轮相当 于曲线楔绕在基圆上形成，所以夹紧工 件仍是楔紧作用。 (a)
1 手柄 2 偏心轮 3 销 4 垫板 5 压板
(b)
图 3.21 圆偏心夹紧机构
1 ——圆偏心与工件的摩擦角(°)； 2 ——圆偏心与转轴的摩擦角(°)；
D——圆偏心轮直径(mm)； ⑶ 圆偏心的设计 ① 选工作区
1 (始角)～ 2 (未角)
② 夹紧行程 S 确定
S = S1 + S 2 + S 3 + S 4 S1 ——装卸工件所留空隙(mm)，取 S1 ≥0.3； S 2 —夹紧机构变形补偿量(mm)，取 S 2 =0.05～0.15； S 3 ——夹紧尺寸误差补偿量(mm)，即为夹紧工件尺寸的公差；
S 4 ——行程贮备量(mm)，取 S 4 =0.1～0.3。
③ 确定 e
S = S 2 － S1 = e（sin 2 －sin 1 ） ∴ e = S /（sin 2 －sin 1 ） ④ 确定 D：由 D≥2e / 确定 D
由 S= e (1＋sin )： S1 = e (1＋sin 1 )、 S 2 = e (1＋sin 2 )
自锁条件：D/ e ≥14～20
↓ 2 为转动付中的摩擦角，很小可忽略。 一般 =0.1～0.15
＋2
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， 大自锁性能差； 2)β=－15°～75°，楔角变化大，工作不稳定，但夹紧时 小，自锁性能好。 ⑵ 夹紧力计算 紧力计算公式知， 角越大，产生的夹紧力越小，所以 → max 时，夹紧力最小： (FW)min=2 FQ L / D〔tg（ max + 2 ）+tg 1 〕 FQ——原始作用力(N) L——手柄至偏心的距离 (mm)； (FW)min——最小夹紧力(N)； 圆偏心在任一夹紧位置等效于一直线楔， 所以夹紧力计算与斜楔夹紧相似。 又从斜楔夹
(c)
⑴ 结构特点：见图 3.21(c)
回转角 是 OO1 连线与水平线的夹角，两线重合时， =0，使 r 增大方向 为正，所以 在±90°范围内。 S=MB－R0= (M O1 + O1 B)－R0=(M O1 +R)－R0＝(R－R0) ＋e sin = e (1＋sin ) 反映了 S 随 的变化规律，展开如图 3.22 所示，即为曲线楔的展开图。 ① 夹紧行程 S