普通三爪卡盘改造为电动卡盘
三爪卡盘的改进
三爪卡盘的改进毕业设计（论文）（说明书）题目：姓名：编号：平顶山工业职业技术学院年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名专业任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：A·编制设计B·设计专题（毕业论文）指导教师系（部）主任年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录系专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：专题（论文）题目：指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页毕业设计（论文）及答辩评语：目录手动三爪卡盘改进为电动三爪卡盘 (2)Changing general scroll chuck into electricchuck (3)第1章前言 (4)第2章电机的分析与选择 (7)第3章运动及动力参数 (8)第4章带传动设计.................................................................................10第5章带轮结构设计.............................................................................11第6章齿轮转动的设计..........................................................................14第7章轴的设计....................................................................................17第8章电动机的控制系统.......................................................................23第9章三爪卡盘的工艺应用...................................................................25第10章设计小结.....................................................................................30致谢.................................................................................................32参考文献.................................................................................................38手动三爪卡盘改进为电动三爪卡盘摘要总结普通机床数控化改造经验，介绍普通三爪卡盘自动化改造方法，为提高机床生产效率，提供很好的帮助。
三爪卡盘的改进设计
前言机床是大多数制造型企业最重要的生产工具,目前许多企业的机床虽在功能上能满足大多数情况下的加工要求,但在生产效率和减轻工人劳动强度上需要大大的改进，所以为达到企业省钱和工人省力的要求，机床的改进成为当前企业势在必行的任务。
随着现代制造技术的飞速发展，数控技术的应用越来越普遍,数控车床已成为各机械制造厂家的重要生产设备，在生产中发挥着不可替代的作用。
数控车床一般用液压卡盘来夹持工件。
液压卡盘通常都配备有未经淬火的卡爪，即所谓软爪。
软爪分为内夹和外夹两种形式，卡盘闭合时夹紧工件的软爪为内夹式软爪，卡盘张开时撑紧工件的软爪为外夹式软爪。
软爪是以端面齿槽与卡爪座3定位，通过螺钉和卡爪座中的T型螺母固定在卡爪座上。
液压卡盘工作时，软爪在卡爪座的带动下，作闭合或张开运动，将工件夹紧或松开。
夹持不同工件时，通过改变软爪在卡爪座上的位置来改变液压卡盘的夹持尺寸。
机床操作的劳动强度最大的部分就是工件的夹紧,传统的机床靠工人用手工进行夹紧,例如未经过改造的KZ320型三爪卡盘虽然在功能上能达到夹紧工件的要求, 但所需夹紧力非常大,还常常有夹不紧的情况。
因此可通过在KZ320型三爪卡盘加装摆动式液压缸和平面螺旋机构构成液压增力改进系统来实现夹紧力的传递和运动方向的转换，这样改进有以下优点：1，能稳定地保证加工精度，减少对其他生产条件的依赖性；2，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地缩短辅助时间和基本时间，提高劳动生产率；3，能减轻工人的劳动强度，保证安全生产；4，由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可明显地降低生产成本；5，能确保生产周期和生产调度等工艺秩序；6，能扩大机床工艺范围。
此外，本系统能达到较高的增力比，工作稳定可靠，符合生产要求，同时又利用了企业现有资源，不会带来过多的经济负担，达到了工人省力的目的，具有良好的经济性和可行性。
本设计是一种变型设计,即在原有产品的基础上,基本工作原理和总体结构不变,通过改变或更换部分机构,形成变型产品。
铣床卡盘电动化
铣床卡盘电动化摘要铣床卡盘为手动卡盘，装卸工件必须用内四方扳手手动松开、夹紧工件，费时费力，经过电动化改造，只需按压夹紧或松开按钮，卡盘会自动夹紧、松开。
本文介绍了卡盘电动化改造思路和改造过程，请读者参考。
关键词电动卡盘；减速电机；电流继电器；发那科PMC在现代化的制作企业中，减轻劳动者强度、提高效率，全面实行自动化，无形中也降低劳动了成本，我公司购买的北京一机床厂的数控铣床，型号为XK6032A，当时购买时没有考虑液压站，导致操作工装夹工件时必须用内四方扳手手动松开、夹紧工件，第一，浪费人力，第二，浪费效率，经过研究，决定改造成电动卡盘。
1改造思路电动三爪卡盘应该满足卡爪活动范围大、可夹持工件的尺寸范围大，装夹力度可靠，并可实现自锁等要求。
为此，需要增加三相异步电动机旋转带动原来的卧式卡盘实现工件的松开和夹紧。
但是，由于三相异步电动机的转速较高，对松夹工件不利，因此在三相异步电动机和原卧式卡盘之间增加了具有大传动比的减速机构达到了以较低的速度夹紧工件的目的。
首先，改造需要三相异步电机、减速机构、卧式卡盘（原来的）、还需要投制减速机构与卡盘的连接工装，我们选择的三相异步电动机型号为：51K90GU-S3F，减速机构的型号为5GU 60KB，立式安装方式，电机功率90瓦，1400转/分，减速比为1：60，此三相异步电动机具有良好的堵转性能，因此非常适合作为卡盘夹紧用，减速机构有较高的减速比，卡盘夹紧后工件不易松动，一切条件具备好了，那么，问题提出来了，当电机减速后带动卡盘夹紧工件后，电机堵转，然后怎样才能断开三相异步电动机电源，否则电机将会烧毁，这里必须有电流继电器进行控制，断开三相电源，经过搜寻，我选择型号为EIR-RAH-A 的电流继电器，此电流继电器有过电流大小设置，还有过电流时间设置，这样，通过设置不同的过电流大小和过电流时间，就可以调整卡盘的夹紧力，当然，过电流时间不能过长，否则电机因为过热烧毁。
任务三 三爪自定心卡盘结构和卡爪的拆装
学情分析（1）本班学生在学习车工技能训练前已经完成半个学期的专业理论学习，包括机械基础、机械制图、车工工艺、金属材料等专业课程，掌握一定的机械结构原理理论基础。
（2）学生对车床的机械结构实物、机械装拆从来没有接触过，缺少动手能力，部份学生对机械装拆油污有一定的抵触心理。
（3）由于教具为三爪自定心卡盘，重量和体积较大，存在一定的安全隐患，课前必须注重学生的规范操作和安全意识教育。
教学过程设计教室布置图附件表附件1：三爪自定心卡盘结构和卡爪的拆装任务书附件2：小组评价表附件3：教师评价表《三爪自定心卡盘结构和卡爪的拆装》教学过程学习活动教师活动学生活动设计意图下达任务（20分钟）一、【组织教学】（4分钟）1.组织学生按之前分组就坐，准备好相关学习书箱笔记本，考勤并填写考勤记录表。
2.检查教学设备、工具等是否正常齐备。
3.检查学生穿着、防护等是否达到要求，并作严格要求。
按照座位就坐，准备好相关书籍、笔记本、检查衣着是否达要求。
调整情绪使学生能更快的进入学习状态。
二、【复习旧课】（5分钟）引导学生观看右图【提问】1.车床溜板箱正面大手轮轴上的刻度第转一格表示车床那个方向移动多大距离？2.车床尾座由那几部份组成？它们分别有什么作用？学生回答 :（略）【点评】：补充纠正学生的回答。
强调：床鞍纵向移动1mm。
由底座主体、手轮、尾座固定手柄、套筒锁紧手柄、套筒等组成，其中底座主体主要是与床身导轨联接，起到支撑与坚固作用；手轮作是是将旋转运动通过丝杆变为套筒的直线运动，从而顶住零件加工；尾座固定手柄是实现床向与尾座坚固作用；套筒锁紧手柄是实现套筒与尾座坚固作用。
观察、思考、积极回答问题。
以问题引入，复习巩固上节课知识，为进入本课堂学习做准备。
三、【情境分析】（5分钟）【提问】回忆之前我们学习过的钳工实习，在装夹零件是所使用的台虎钳工作原理及优缺点？学生回答 :（略）【讲解】台虎钳在装夹零件时的优点是操作方便快捷、夹紧力大，缺点是夹紧重复精度底低、夹紧圆柱类的零件不方便。
数控车三爪夹紧直线行程增大方法
数控车三爪夹紧直线行程增大方法数控车三爪夹紧直线行程增大的方法主要有以下步骤：
1. 拆下三爪上面的六个螺丝。
道理是三个爪都共进退，爪与卡盘是用齿来扣合的，并且有数字对应的，不能装错位置。
一号爪进齿5个齿，2号和3号也必须进5个齿，并且是在三爪打开的时候调节，然后调到比工件小一些，就可以锁死了。
2. 设置车床参数，改成反夹。
因为如果不反夹主轴不给你启动的，然后就可以用内孔刀扩孔了。
扩到比工件大一点点就好了，这样可以保证同心度。
简易数控车床工件夹紧装置的改造
简易数控车床工件夹紧装置的改造
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气阀是一种大批量生产的产品， 其机加工设备 的效率是人们关注的焦点， 在我国国情的情况下， 对设备进行适当的改造， 不失为是一种快而省的有 效方法， 笔者所在单位有一台用于加工气阀的简易 数控车床， 其进刀功能已实现了计算机程序控制， 但工件的夹紧方法非常落后， 仍采用手动操作。 为 了适应产量日益增长的需要， 我们首先提出了两种 改造方案， 一种是采用电动卡盘代替三爪卡盘； 尾 座采用气缸驱动器顶紧工件， 另一种是采用液压驱 动的卡盘及尾座并配以电气元件控制， 从而实现工 件夹紧的自动化， 通过对车间现场使用情况的调 查， 对比了两种方案的利弊， 认为液压卡盘夹紧力 的调整比电动卡盘容易实现， 且可靠性好， 故障率 低， 故决定采用第二种改造方案。 式中
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电气控制
电气原理 & 见 图 3 , 说明； 当闭 合脚踏 开关 45’
时， 中间继电器 6’ 得电并保持其常开触点闭合， 使 ! ’ ) 3
参 考 文 献
机床设计手册( 第) 册( 机械工业出版社出版， !99: 年 金属切削机床夹具设计手册( 机械工业出版社出版( !9;3年 液压传动设计手册( 上海人民出版社出版， !9<= 年 张用、 杨定亚( 机床电气控制( 上海科技出版社出版 & 编辑 作者单位： 戚墅堰机车车辆厂 邮政编码： 江苏常州・’!):!! 收稿日期： ’:::年’月 跃 " 华,
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液压站的设计
液压原理如图 ) 所示， 选用单作用变量叶片油
泵， 该泵通过移动定子偏心位置来改变泵的输出流 量， 并附有压力补偿装置及流量调节机构， 在液压 系统达到规定的压力后， 可自动减少泵的输出流 量， 并保持输出液压功率不变， 从而保证工件在加 工时所需要的夹紧力恒定不变。 为了保证车床主轴 在运转前和运转中回转油缸和顶紧油缸始终保持 压力的存在， 在回转油缸和顶紧油缸处分别设置了 压力继电器， 将压力继电器的常开触点串联在车床 主轴电机电气线路中， 当卡盘夹紧工件， 尾座顶紧 工件时， 液压系统必须保证有安全车削的压力， 压 力继电器常开触点闭合后， 主轴才能作旋转运动。 如果在切削过程中机床的液压系统突然发生故障， 压力下降或失去压力时， 压力继电器的常开触点则 迅速切断车床主轴电机电源， 主轴停止转动， 从而 可防止在切削过程中因故障而造成工件飞出事故 的发生。 通过调节液压回路中的溢流阀得到所需要 的顶紧力， 在尾座顶紧油缸处设置 ’ 只单向节流阀， 分别控制油缸的进、 退速度， 以避免顶紧工件时因 活塞杆移动速度过快而造成对工件产生冲击， 亦可 控制尾座的后退速度， 同时， 在液压回路中设置压 力表开关， 以分别测定 ’ 只油缸中的压力， 为调试液 压回路提供了很大的方便。 ’ 只电磁换向阀的电磁 铁分别由脚踏开关控制以实现电磁阀的换向。 换向阀的电磁铁’74 得电， 电动卡盘夹紧工件。 脚踏 常闭联动触点， 其目的是使 开关 45) 中有一对常开、 中间继电器 6!、 当脚踏开关 45)动 6’ 具有互锁作用。 作时， 中间继电器 6! 接通的同时中间继电器 6’ 的电 动力卡盘松开， 而当松开脚踏开关 源切断， 6! 得电， 此时， 电 时， 6! 也失电。 !74、 ’74 均处于失电状态， 磁换向阀处于中位， 液压系统卸荷。 同理， 脚踏开关 使中间继电器 453 、 458 中 也 具 有 一 对 联 动 触 点 ， 从而保证电磁铁)74、 6)、 63 具有互锁作用， 374 不可 能同时得电。 普通车床如何适应多品种、 大批量的盘类及棒 料工件加工， 对其夹紧装置进行改造不失为一条有 效途径。 用液压卡盘装夹加工这类工件非常合适， 液 压卡盘的夹紧力可以根据不同的要求而实现无级调 节。 回转油缸与动力卡盘配套不仅能在车床上使用 而且也适宜在磨床上使用， 回转油缸与弹簧夹头配 套使用还可用于装夹加工精密工件。 上述介绍的车 床夹紧装置改造， 经过一年多的使用， 非常成功， 它 不仅提高了生产效率而且大大降低了操作者的劳动 强度。 这种改造方式经费投入少、 周期短、 收效快 & 回 转油缸、 动力卡盘可以直接外购 , 、 液压与机械性能 可靠， 也可供普通车床的改造作参考。
纯干货：一文教你修正卧式车床三爪卡盘！
纯干货：一文教你修正卧式车床三爪卡盘！
车床三爪卡盘使用时间太久，就会出现同轴度降低及喇叭口现象，直接影响加工精度及装夹可靠性。
实践证明，用以下方法修正可以提高精度和装夹可靠性，方法简单实用，效果显着，不妨一试。
以正爪卡盘为例，先用外夹的方式夹紧一段适当直径的圆棒，开动机床，车削卡爪的外圆部分。
然后用内撑的方式夹持一环形件，开动机床，车削卡爪的内圆部份和端面。
显然，这样就能明显提高加工后的卡爪内圆与机床主轴的同轴度并消除喇叭口现象，获得较高的精度，达到修正的目的。
具体应用时尚需注意以下几点：圆棒的外圆和环形件的内圆需事先加工并具有一定的精度。
且圆环体的内径不宜过小，否则会使卡爪面凹弧太深，夹持大直径工件时易损伤工件表面，须引起重视。
由于卡爪与卡盘体的滑槽之间不可避免存在间隙，而且在修正时卡爪的受力方向与实际工作时的受力方向恰好相反，所以修正后的卡盘在使用时反而会出现喇叭口现象。
故在修正时应将卡爪内圆预加工成有一定锥度的反向喇叭口（内大外小），调整的锥度值可通过试验确定，这一点是成败的关键。
因卡爪硬度较高，又系断续切削，所以修正时切削深度和走刀量要小，切削速度也不宜太高。
刀具材料最好采用硬质合金，若能在拖板上装一小型动力头，采用砂轮磨削修正则效果更佳。
第一步切削卡爪外圆的目的是为了建立一个良好的基准，以提高修正精度，这一步最好不要省。
本方法也可用于修正新三爪因安装不当或其他原因而引起的误差，以提高加工精度，对反爪也可用同样的原理进行修正。
三爪卡盘结构
三爪卡盘组成及原理“卡盘”就是机床上用来夹紧工件得机械装置。
从卡盘爪数上面可以分为:两爪卡盘,三爪卡盘,四爪卡盘,六爪卡盘与特殊卡盘。
从使用动力上可以分为:手动卡盘,气动卡盘,液压卡盘,电卡盘动卡盘与机械卡盘。
从结构上面还可以分为:中空型与中实型。
卡盘分类利用均布在卡盘体上得活动卡爪得径向移动﹐把工件夹紧与定位得机床附件。
卡盘一般由卡盘体﹑活动卡爪与卡爪驱动机构 3部分组成。
卡盘体直径最小为65毫米﹐最大可达1500毫米﹐中央有通孔﹐以便通过工件或棒料﹔背部有圆柱形或短锥形结构﹐直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接。
卡盘通常安装在车床﹑外圆磨床与内圆磨床上使用﹐也可与各种分度装置配合﹐用于铣床与钻床上。
卡盘按驱动卡爪所用动力不同﹐分为手动卡盘与动力卡盘两种。
①手动卡盘﹕为通用附件﹐常用得有自动定心得三爪卡盘与每个卡爪可以单独移动得四爪卡盘。
三爪卡盘(图1 三爪卡盘)由小锥齿轮驱动大锥齿轮。
大锥齿轮得背面有阿基米德螺旋槽﹐与3个卡爪相啮合。
因此用扳手转动小锥齿轮﹐便能使3个卡爪同时沿径向移动﹐实现自动定心与夹紧﹐适于夹持圆形﹑正三角形或正六边形等得工件。
图1图2四爪卡盘(图2 )得每个卡爪底面有内螺纹与螺杆连接﹐用扳手转动各个螺杆便能分别地使相连得卡爪作径向移动﹐适于夹持四边形或不对称形状得工件。
图3②动力卡盘﹕属于自动定心卡盘﹐配以不同得动力装置(气缸﹑油缸或电机)﹐便可组成气动卡盘﹑液压卡盘或电动卡盘。
气缸或油缸装在机床主轴后端﹐用穿在主轴孔内得拉杆或拉管﹐推拉主轴前端卡盘体内得楔形套﹐由楔形套得轴向进退使3个卡爪同时径向移动﹐图3 楔套式动力卡盘为楔套式动力卡盘。
这种卡盘动作迅速﹐卡爪移动量小﹐适于在大批量生产中使用。
三爪卡盘得结构三爪卡盘就是由爪盘体、小锥齿轮、大锥齿轮(另一端就是平面螺纹)与三个卡爪组成。
如图3-1所示。
三个卡爪上有与平面螺纹相同螺牙与之配合,三个卡爪在爪盘体中得导槽中呈120°均布。
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普通三爪卡盘改造为电动卡盘
刘棣中，陈伟珍（广西水利电力职业技术学院，广西南宁530023）
摘要：总结普通机床数控化改造的经验，介绍普通三爪卡盘自动化改造的方法，为提高机床的生产效率提供有益的帮助。
关键词：三爪卡盘；电动；改造；控制
Abstract: The text summed up the experiences of changing general machine to CNC, introdu ce the means of changing general scroll chuck to automatic, in order to provide profitable hel ps for increasing the production efficiency of machine.
Keywords: scroll chuck, electromotion, change, control
1 普通三爪卡盘改造的意义
在普通机床数控化改造的过程中，主要是进行机床进给装置的数控化改造，对于机床附件和其他功能的数控化改造，则视实际需要而定。
如：普通车床数控化改造中，一般并不进行三爪卡盘的改造，但是，如果所改造的车床用于大批量生产，则自动三爪卡盘却是提高生产率的关键。
因此，如何在投资少、时间短的基础上将原有手动三爪卡盘改造为自动三爪卡盘，仍然是值得关注和研究。
常见的自动三爪卡盘有液压式和电动式两大类，因为普通车床一般不带有液压系统，电动式又来得比较方便，故本文只就电动三爪卡盘谈谈自己的经验。
2 普通三爪卡盘的改造方法
2.1改造的思路
图1 图2
原有的手动三爪卡盘是通过人工转动小锥齿轮，使螺旋盘带动卡爪实现工件的松开和夹紧。
这个过程即花费了时间也增加了的劳动强度，为使松夹工件的过程能自动完成以提高工作效率，可将原有三爪
卡盘改造为液压传动或电动方式的自动三爪卡盘。
一般液压传动方式对原有卡盘的改动较大、液压系统需要较大的投资，而且夹紧过程需要保持压力，使液压系统更为复杂，故常用的改造方式是将手动三爪卡盘改造为电动三爪卡盘。
其基本原理如图1所示，在主轴内孔中装一传动轴与卡盘内部联接，在床头箱上安装一个异步电动机，通过皮带传动将电动机的运动传给传动轴，通过控制电动机正反转使卡爪夹紧和松开。
2.2结构设计
电动三爪卡盘应满足卡爪活动范围大、可夹持工件的尺寸范围大，装夹力度可靠，并可实现自锁等要求。
为此，可以保留原来的螺旋盘带动卡爪实现工件的松开和夹紧这一套机构。
但是，由于三相异步电动机的转速较高，对松夹工件不利，因此在传动轴和螺旋盘之间增加了具有大传动比的行星齿轮机构。
如图2所示。
这是由两排行星机构组成的行星传动装置，为使结构紧凑，将两排行星机构的太阳轮、行星轮设计成完全一样，也就是共用太阳轮和行星轮。
其工作原理为：行星轮Z4同时与太阳轮Z2、固定齿圈Z3及转动齿圈Z5啮合，平面螺旋盘与转动齿圈Z5固定连结，电动机的运动通过皮带传动使太阳轮Z2转动，并通过行星传动装置的转动齿圈Z5带动螺旋盘转动，从而带动卡爪夹紧或松开工件。
2.3夹紧机构的设计计算
行星轮系由一个太阳轮、一个固定齿圈、一个转动齿圈和行星齿轮架组成。
当太阳轮转动时，由于固定齿圈与外壳固定不动，迫使行星齿轮架绕公共轴线转动、行星轮自转，同时带动可动齿圈转动。
固定齿圈与转动齿圈的齿数差很少，使转动齿圈作反向低速转动，而转动齿圈与螺旋盘连接成一体，达到了以较低的速度夹紧工件的目的。
行星轮系传动装置主要受到原有卡盘内部空间的限制，所以在设计的过程中应根据空间大小设计齿轮。
首先根据切削力大小计算选择电机，再由夹紧力和夹紧速度设计行星轮系。
具体如下：图3车削时进给拖板上的载荷
2.3.1车削抗力分析[1]
车削外圆时的切削抗力分解为F x、F y、F z。
主切削力F z与切削速度方向一致，垂直向下，是计算车床主轴电机切削功率的主要依据。
切深抗力F y与纵向进给方向垂直，影响加工精度或已加工表面质量。
进给抗力F x与进给方向平行且相反指向，设计或校核进给系统刚度时用。
2.3.2拖板工作载荷的计算
由于F x与F y所消耗的切削功率可以略而不计，因此车床的切削功率P m为
（kw）
式中：F z和v的单位分别为N和m/s。
考虑到机床的传动效率，机床的电机功率P E为
（kw）
式中：ηm为机床主传动系统传动效率，一般取0.75~0.85。
因此，主切削力F z的大小可以按机床主电机功率计算
(N)
式中：v可取主轴传递全部功率时的最低切削速度(m／s)。
进给抗力F x和切深抗力F y可按下列比例分别求出
F z：F x：F y=1：0.25：0.4
2.4夹紧力的计算
三爪卡盘的夹紧力必须足够大，保证在加工过程中工件夹紧安全可靠。
故夹紧力除了克服主切削力F z 和进给抗力F y产生的合力外，还应考虑安全保障，在计算结果中乘以一个安全系数K p，取K p＝1.1～
1.3。
2.5行星轮系设计
根据卡盘的大小，选定齿轮直径和设计齿轮的模数后即可得到各齿轮的齿数。
设太阳轮分度圆直径为D2，齿轮模数m，则齿数z＝D2/m；设行星齿轮分度圆直径d4，则其齿数z4＝；设固定齿圈分度圆直径d3，齿数z3＝d3/m。
设转动齿圈齿数为z5，为了得到大的传动比，必须使齿数z5比z3少若干个齿，而齿轮5、齿轮3同时与齿轮4啮合，即中心距a43＝a45，故齿轮5和齿轮3中必有一个是变位齿轮。
由行星轮系传动比的计算得下列两式：
和
将n3＝0代入联合解上述两式得：
①
②的差值越大则齿轮5和齿轮3的齿数相差越大，则传动比越小，而且齿轮的变位系数越大，给齿轮加工带来困难，故的值尽量小。
（1）设分别代入①式和②式得：
和
若已知z2＝60，则z5－z3=6，即两个内齿轮的齿数差为6，设z5＝100，则z3＝94，由③式得传动比。
（2）若设k1－k2＝0.05分别代入①式和②式得：
和
若已知z2＝60，则z5－z3=3，即两个内齿圈的齿数差为3，设z5＝100，则z3＝97，由⑤式得传动比。
依此类推，可得到合适的传动比。
2.6变位齿轮的计算
设z3为变位齿轮，则a45为标准中心距，通过z3齿轮的变位使中心距a43＝a45，计算方法如下。
（1）计算啮合角
变位前的中心距为，
变位后的中心距为，
则：。
（2）计算变位系数
，由于变位之后中心距加大，即＞，所以齿轮z3与z4的啮合传动为正传动，故计算结果。
（3）计算齿顶高变动系数。
（4）分配变位系数，取，则＞0。
3 电动卡盘控制电路的设计
电动卡盘的控制电路如图4所示。
其中，QF1为电动机断路器，FV1为灭弧器，M1为控制电动机，SB1为夹紧按钮。
当SB1按下时，KM1线圈通电，KM1的主辅常开触点接通，其辅助触点并接在SB1两端实现了自保持，主触点接通M1主回路使之正转并通过传动轴带动转动齿圈Z5转动，再通过平面螺旋盘带动卡爪夹紧工件。
随着夹紧力的不断增加，电机电流会相应加大，当电流超过一定值时，电流继电器KA1动作，其常闭触点断开，KM1线圈回路断电，电机M1停转。
夹紧力的大小与电流继电器的动作电流成对应关系，通过计算和试验的方法可测定工件的夹紧力，并通过调整电流继电器的动作电流实现工件夹紧力的调整。
M1停转后，由于卡爪在平面螺旋盘中有自锁作用，卡爪在工件加工过程中不会自动松开。
当需
要松开工件时，只要按下点动控制的松开按钮SB2，KM2线圈通电使M1反转并带动卡爪松开工件；SB2按钮一放开，KM2线圈断电，M1停转。
在电路的设计过程中，为防止主回路短路，M1正反转的接触器和控制按钮均采用了互锁，过电流继电器的常闭接点均串接在两个接触器的线圈回路中。
图4 电动三爪卡盘控制电路图
参考文献：
[1]吴振彪.机电综合设计指导[M].北京：中国人民大学出版社，2000.
[2]东北重型机械学院.机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社，1986
收稿日期：2006—12—05
作者简介：刘棣中（1962—），男，助理实验师。
主要从事数控机床、液压传动技术教学工作。