工装夹具偏心夹紧机构设计计算

偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件的，偏心夹紧机构常与压板联合使用,如图1所示。常用的偏心轮有曲线偏心和圆偏心。曲线为阿基米德曲线或对数曲线,这两种曲线的优点是升角变化均匀或不变,可使工件夹紧稳定可靠,但制造困难;圆偏心外形为圆,制造方便,应用广泛。下面介绍圆偏心夹紧机构。

图1偏心夹紧机构

图2 偏心夹紧原理

偏心夹紧机构的夹紧原理与斜楔夹紧机构相似，只是斜楔夹紧的楔角不变,而偏心夹紧的楔角是变化的。如图2(a)所示的偏心轮展开后,其情形如图2(b)所示。

(1)夹紧力的计算

如图3所示为偏心轮在P点处夹紧时的受力情况。此时,可以将偏心轮看做是一个楔角为a的斜楔,该斜楔处于偏心轮回转轴和工件垫块夹紧面之间,可得圆偏心夹紧的夹紧力Fw为

F_w=PL/ρ[ tanφ₂ + tan(α+φ₁)]

图3圆偏心夹紧力计算.

1-垫块;2-工件

(2)自锁条件

根据斜楔自锁条件,可得圆偏心夹紧机构的自锁条件为e/R≤tanφ₂ = μ₂

式中e一偏心轮的偏心距,mm;

R一偏心轮的半径，mm;

μ₂一偏心轮作用点处的摩擦因数。若μ2=0.1~0.15,则圆偏心夹紧机构的自锁条件可写为(R/e≥7 ~10)。

(3)扩力比

圆偏心夹紧机构的扩力比远小于螺旋夹紧机构的扩力比,但大于斜楔夹紧机构的扩力比。

(4)应用场合

圆偏心夹紧机构的优点是操作方便、夹紧迅.速、结构紧凑;缺点是夹紧行程小.夹紧力小.自锁性能差。因此,常用于切削力不大、夹紧行程较小、振动较小的场合。