夾緊裝置的機械設計

『壹』 機械設計 夾具設計 關於制動盤的定位與夾緊，尋求夠操作方便省時的夾緊方式。

這個壓裝裝置太簡單。
首先，選擇壓力設備。在壓力設備上使用壓裝裝置並施行壓裝。
壓裝裝置（壓裝模），只要一個底盤，中間設置一個定位柱（Φ50），10mm長度即可（這就是下模）。再有個壓頭（上模）。
使用時，將下模用壓板及螺絲壓緊固定在設備的工作台上，上模安裝在壓力機上滑塊上。上下模對准中心，調整好閉合高度。
工件（制動盤）孔套在定位柱上，不須夾緊。
放好工件（軸承），開動設備，即可壓裝了。
（模具如再高級點，可設計軸承放置定位。這樣模具相對就復雜多了。恕不詳述。）

『貳』 澶圭揣瑁呯疆璁捐＄殑鍘熷垯鏈夐偅浜

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『叄』 彈簧夾緊式卡盤的設計計算

圖5-8所示為卡瓦座受彈簧力在斜面上移動卡瓦時卡瓦的受力分析圖。

圖5-8中G為卡盤上最大軸向載荷即給進機構最大提升力；N為卡瓦對鑽桿的夾緊力；f′為卡瓦與鑽桿間的摩擦系數，考慮卡瓦齒嵌入鑽桿中，所以設計一般取f′＝0.5；P為卡瓦座對卡瓦的正壓力；Pf為卡瓦座與卡瓦間的摩擦力；f為斜面間摩擦系數，鋼對鋼f＝0.15；φ為斜面間摩擦角，tgφ＝f，當f＝0.15時，φ＝8°32′；R為P與Pf的合力；α為卡瓦座T形槽斜面角；F為彈簧的軸向推力

1.卡盤承受最大提升力G

則

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

2.彈簧的軸向推力

為確定彈簧力F與提升力G之間的關系，建立xy兩坐標方向的平衡方程式：

∑x＝0 Rcos（α＋φ）-N＝0移項得：

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

上兩式整理得：F＝Ntan（α＋φ）

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

圖5-8 卡盤受力分析

考慮應有一定儲備系數（安全系數）k，則上式改寫為：

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中k值一般取1.25～1.6。

從式中看出，α值愈小，增力作用愈大，但使卡瓦產生一定的徑向位移所需的軸向行程必然加長。從而導致卡盤軸向尺寸增加。當然，α過大，增力作用就不明顯了。

設卡瓦徑向位移量為Δx，而卡瓦軸向位移量為Δy見圖5-9。從圖中可知，彈簧壓縮量Δy與卡瓦徑向位移量Δx的比值為定值，其數值大小取決於α角，當卡瓦徑向位移量一定時，α角越小，所需卡瓦座位移量越大，即彈簧壓縮量越大。

卡瓦斜面角是這種機構最主要的設計參數。在卡盤基本參數（夾持能力、夾持范圍）一定時，減小α角可相應減小所需的彈簧力F，但卡瓦的移動量加大，從而使卡盤軸向尺寸加大，故一般取α＝6°～9°。

為了減小斜面間的摩擦系數，有的鑽機卡盤在卡瓦與卡瓦座之間加了滾柱，變滑動摩擦為滾動摩擦，有的鑽機在斜面處採用了油脂潤滑，設置了加油孔。

圖5-9 斜面位移關系

3.碟形彈簧參數的確定

在卡盤中，單片碟形彈簧一般不能滿足要求，需要採用組合彈簧。主要有兩種組合方式，即對合與疊合的組合方式，而鑽機卡盤均應用對合組合彈簧（圖5-10）。

圖5-10 對合碟形彈簧

此種彈簧設計計算，主要根據載荷及變形量要求，選擇單片彈簧的規格和彈簧片數，其設計步驟如下。

1）已知條件

（1）根據鑽機應用鑽桿使用范圍確定主軸通孔直徑即可知碟簧內徑d的尺寸。

（2）根據給進液壓缸的提升力即可知組合碟形彈簧的載荷P_z。

（3）採用斜面增力機構，根據所需的徑向位移量Δx為1～2mm，可初步確定夾緊時的工作載荷P₁時的軸向變形量f1和松開卡盤時工作載荷P₂時的軸向變形量f_z。

2）設計說明

由i個相同規格的一組碟簧

P_z＝P

fz＝if

H_z＝iH₀

式中：P、f、H₀為單片碟簧的載荷、變形量和高度；P_z、fz、H_z為組合碟簧的載荷、變形量和自由高度。

3）c值的選擇

，碟形彈簧單位體的做功能力與c值有關，一般在 時為最大，因此設計儲能的碟形彈簧時，可取c＝1.7-2.5，為製造方便，一般取c＝2.0。c值對彈簧特性曲線也有很大影響，c值愈大，彈簧剛度愈小，但c＞3時，c值的改變對特性幾乎沒有影響。c值過小時將使製造困難，一般不小於1.25。

考慮卡盤具體結構和上述選擇c值的范圍，定出c值與前述確定的碟形彈簧內徑d，即可求出碟形彈簧外徑D。

4）求碟形彈簧的厚度

當單片碟簧的變形量f等於碟簧壓平時變形量h₀時，壓平彈簧時載荷P_c（N）。

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：E為彈性模量，MPa；μ為泊松比；t為碟簧厚度，mm；h₀為碟形彈簧壓平時變形量的計算值，mm；D為碟形彈簧外徑，mm；K₁、K₄為計算系數，可根據機械手冊查取。

5）確定彈簧片數i

當松開卡瓦時，彈簧被進一步壓縮。為了使彈簧有一定的使用壽命，松開卡瓦時的軸向力P₂不應超過P_c，彈簧的變形量f_z相應也不應超過最大工作載荷的變形量h₀。為了限位，即限制碟簧不超過最大變形量h₀，應在對合碟簧間加一墊圈。

6）確定碟簧尺寸

給出組合彈簧的幾何尺寸，包括組合彈簧自由高度H_z，夾緊狀態下（工作載荷P₁）的高度H₁，以及松開時的高度H_z。

7）進行碟簧強度及剛度驗算，以確保彈簧工作的可靠性。

『肆』 何謂聯動夾緊機構設計聯運夾緊機構時應注意哪些問題

聯動夾緊機構：利用一個原始夾緊作用力實現單件或多點、多向同時加緊的機構。
設計聯動夾緊機構時應該注意以下問題：1、必須設置浮動環節，以補償同批工件尺寸偏差的變化，保證同時且均勻地夾緊工件。2、聯動夾緊一般要求有較大的夾緊力，故機構要有足夠的剛度，防止夾緊變形。3、工件的定位和夾緊聯動時，應保證夾緊時不破壞工件在定位時所取得的位置。

『伍』 夾緊裝置的基本類型有哪幾種比較各類的優缺點

1、楔塊夾緊裝置
楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一，其他夾緊裝置均是它的內變形。它主要用容於增大夾緊力或改變夾緊力方向。
2、螺旋夾緊裝置
螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉化而來的，相當於吧楔塊繞在圓柱體上，轉動螺旋時即可夾緊工作。
3、偏心夾緊裝置
偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形。
4、定心夾緊結構
定心夾緊結構是一種利用定位夾緊元件等速移動或彈性變形來保證工件准確定心或對中的裝置，使工件的定位和夾緊過程同時完成,而定位元件與夾緊元件合二為一。

『陸』 請問機械加工工裝夾具設計的三要素是什麼

請問機械加工工裝夾具設計的三要素是：工裝夾具應具備足夠的強度和剛度、夾緊的可靠性、良好的工藝性。

利用工件前工序中加工完的孔進行定位時，需要使用有公差的銷子進行定位。 通過工件孔的精度與銷子外形的精度配合，根據配合公差進行組合，可以使定位精度達到實際需求。

此外，在使用銷子定位的時候，一般一個使用直柱銷另一個使用菱形銷，那麼這樣裝拆工件就會變得比較方便，很少會出現工件與銷子卡死的情況。

(6)夾緊裝置的機械設計擴展閱讀：

基本要求

1、保證工件的加工精度保證加工精度的關鍵，首先在於正確地選定定位基準、定位方法和定位元件，必要時還需進行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結構對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。

2、提高生產效率專用夾具的復雜程度應與產能情況相適應，應盡量採用各種快速高效的裝夾機構，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產效率。

3、工藝性能好專用夾具的結構應力求簡單、合理，便於製造、裝配、調整、檢驗、維修等。

4、使用性能好工裝夾具應具備足夠的強度和剛度，操作應簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經濟適用的前提下，應盡可能採用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。

5、經濟性好專用夾具應盡可能採用標准元件和標准結構，力求結構簡單、製造容易，以降低夾具的製造成本。因此，設計時應根據訂單及產能情況對夾具方案進行必要的技術經濟分析，以提高夾具在生產中的經濟效益。