偏心轮夹紧机构

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。

联动夹紧机构用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。

常见的偏心轮—压板夹紧机构。

（一）工作原理偏心夹紧实质是一种斜楔夹紧，但各点升角不等， M、N处升角为0， P处升角最大。

偏心轮及其展开图圆偏心轮实际上是斜楔的变种图（a）中，o1是偏心圆的几何中心，r是偏心圆半径；o是偏心圆的回转中心，r0是最小回转半径；两中心间的距离e称为偏心距。

圆偏心的作用原理（二）机构特点圆偏心的升角和行程的变化范围1.偏心圆上各点的升角是变化的2.自锁条件：夹紧点的升角小于摩擦角φ3.夹紧行程：偏心距e，夹紧行程S，随β变化。

夹紧力小，行程小，自锁性不好。

用于切削力小，无振动，工件尺寸公差不大的场合。

4.偏心圆的有效工作区域：理论上为±90°。

（三）夹紧力的计算一般取作用力臂L=(2～2.5)d，夹紧力臂ρ ≈ d /2扩力比约为12～13（四）偏心圆的机构形式标准圆偏心机构（五）适应范围1.由于偏心圆的夹紧力小，自锁性能又不是很好，所以 只适用于切削负荷不大，又无很大振动的场合。

2.为满足自锁条件，其夹紧行程也相应受到限制，一般 用于夹紧行程较小的情况。

3.一般很少直接用于夹紧工作，大多是与其它夹紧机构 联合使用。

（一）作用原理单臂铰链夹紧机构，如图示，臂3两头是铰链连接，一头带滚子2。

滚子2由气缸活塞杆推动，可在垫板1上来回运动。

当滚子向左运动到垫板左端斜面时，压板4离开工件，当滚子向右运动时，通过臂3使压板4压紧工件。

单臂铰链夹紧机构（二）夹紧行程和相应的铰链臂倾斜角夹紧行程是指摆臂的铰链点A的行程。

至于压板夹紧工件的行程，则还需要根据压板的杠杆比关系来求。

图示，可得h1、h2、h3相应的铰链倾斜角为：单臂铰链机构的原理图（四）气缸的工作行程其工作行程x0，可由公式：x0=L(sina1-sina2)求得。

（五）自锁条件需和其它具有自锁性能的机构联合使用。

（六）机构特点1.机构简单；2.扩力比大；3.摩擦损失小。

偏心轮夹紧的自锁条件自锁是指在某种条件下，系统或装置可以保持稳定状态，并且在外界干扰下不会发生变化。

在机械工程领域中，自锁条件是一种重要的设计要求，它可以确保装置在工作过程中的稳定性和安全性。

而偏心轮夹紧是一种常见的实现自锁条件的机构，本文将介绍和分析偏心轮夹紧的自锁条件。

偏心轮夹紧是一种基于几何原理的自锁机构。

它由一个偏心轮和一个夹紧装置组成，通过调整偏心轮的位置和角度来实现夹紧或释放的功能。

具体而言，偏心轮是一个圆盘状的零件，其轴心与旋转轴线不重合，而夹紧装置则是用于夹紧或释放偏心轮的机构。

在偏心轮夹紧的自锁条件中，一个关键的要求是夹紧力要大于或等于外界作用力。

这是保证偏心轮夹紧状态不发生变化的基本条件。

当外界作用力小于夹紧力时，偏心轮会受到夹紧装置的约束，保持夹紧状态。

而当外界作用力大于夹紧力时，偏心轮会受到外界作用力的影响，从而发生松动或释放的情况。

为了更好地理解偏心轮夹紧的自锁条件，我们可以通过一个简单的实例进行说明。

假设有一个偏心轮夹紧装置，其夹紧力为Fc，外界作用力为Fa。

当Fa小于或等于Fc时，偏心轮会保持夹紧状态。

而当Fa大于Fc时，偏心轮则会发生松动或释放。

在分析偏心轮夹紧的自锁条件时，还需要考虑偏心轮的几何特性。

具体而言，偏心轮的几何特性包括偏心距离和夹角。

偏心距离是指偏心轮轴心与旋转轴线之间的距离，而夹角则是指偏心轮轴心与旋转轴线之间的夹角。

这些几何特性会直接影响偏心轮夹紧的自锁条件。

在实际应用中，为了满足偏心轮夹紧的自锁条件，需要合理选择偏心距离和夹角。

一般来说，较大的偏心距离和夹角可以提高夹紧力和自锁性能。

但同时也需要考虑装置的结构和尺寸限制。

除了偏心轮的几何特性，材料的选择也是影响偏心轮夹紧的自锁条件的重要因素。

对于偏心轮和夹紧装置来说，需要选择具有良好机械性能和耐磨性的材料，以确保其在工作过程中的稳定性和可靠性。

总结起来，偏心轮夹紧是一种常见的实现自锁条件的机构。

常见夹紧机构夹紧机构的种类很多，这里只简单介绍其中一些典型装置。

（1）斜楔夹紧机构图 4.52所示是一些斜楔夹紧实例。

斜楔夹紧机构是利用斜面的楔紧作用，将外力传递给工件，完成工件的夹紧。

当楔块的升角α 在 6 0 ~10 0 时具有自锁性能。

但自锁的稳定性较差，主要用于夹紧机构中来改变力的方向。

（    2）螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且螺旋相当于一个斜楔缠绕在圆柱体的表面形成的；由于其升角小（ 3 0 左右）则螺旋机构具有较好的自锁性能，获得的夹紧力大，是应用最广泛的一种夹紧机构。

如图 4.53、4.56所示1）单个螺旋夹紧机构如图4.53（a）（b）中直接用螺钉或螺母夹紧工件的机构。

螺钉头部直接压在工件表面上，可能会损伤工件或带动工件旋转。

为克服这一缺点在其头部加装浮动压块，以增加接触面积，减少损伤。

如图4.54所示夹紧动作慢使这一机构的另一缺点。

通常采用一些快速结构，如快卸垫圈、快换螺母、快速机构等，如图 4.55所示。

2）螺旋压板夹紧机构图4.56是螺旋压板夹紧机构的几种典型结构，其在夹紧机构中广泛的使用。

3）钩形压板夹紧机构图4.57是螺旋钩形压板夹紧机构的一些结构，其特点是结构紧凑，使用灵活、方便。

（3）偏心夹紧机构它是利用偏心间直接或间接夹紧工件的机构。

偏心夹紧分圆偏心和曲线偏心两种，其特点是结构简单、操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力小，夹紧行程短，用于振动小、切削力不大的场合。

图 4.58是几种典型的偏心夹紧机构的实例，图4.59是圆偏心轮的几种结构。

（4）联动夹紧机构是利用机构的组合完成单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构。

它可以实现多件加工、减少辅助时间、提高生产效率、减轻工人的劳动强度等。

1）单件联动夹紧机构利用夹紧机构实现工件的多向、多点夹紧。

如图4.60所示机构实现二力垂直夹紧。

2）多件联动夹紧机构一般有平行式多件联动夹紧机构和连续式多件联动夹紧机构。

偏心夹紧机构的缺点
偏心夹紧机构是一种常用的夹紧方式，它的优点是夹紧力强，可
以精确夹紧。

但这种机构也存在着一些缺点。

首先，偏心夹紧机构的制造难度较大，要求精度高，尤其是在夹
紧轴和偏心轴之间的位置关系上，一旦误差较大，就会影响夹紧力的
精度和平衡性。

其次，偏心夹紧机构的可靠性不高。

由于夹紧力集中在偏心轴上，机构的耐久性较弱，尤其在长时间使用过程中容易出现疲劳破坏，造
成安全隐患。

除此之外，偏心夹紧机构具有一定的限制性，主要体现在夹紧范
围上。

由于偏心轴的位置关系限制了夹紧的长度范围，因此不适用于
大型或超长材料的夹紧。

最后，偏心夹紧机构的操作复杂，特别是在夹紧调节方面。

由于
夹紧力的调整需要调节偏心轴的位置，操作起来较为繁琐，需要经验
丰富的人才操作。

综上所述，偏心夹紧机构虽然具有一定的优点，但也存在着不少
缺点。

在使用过程中需要注意机构的制造质量、可靠性以及适用范围，以保证操作的安全性和有效性。

在夹具的各种夹紧机构中，以斜楔、螺旋、偏心、铰链机构以及由它们组合而成的夹紧装置应用最为普遍。

一、斜楔夹紧机构1．夹紧力计算图3-10夹紧受力图由上面受力图可知，斜楔静力平衡条件为：F1＋FRX ＝FQ其中：F1＝FW tanφ1 ； FRX＝FW tan(α＋φ2)代入上式计算得：式中：FW 斜楔对工件夹紧力α 斜楔升角FQ 原始作用力φ1 斜楔与工件之间的摩擦角φ2 斜楔与夹具体之间的摩擦角2．增力比计算增力比iF＝夹紧力／原始作用力如果不考虑摩擦影响理想增力比（即忽略摩擦角）：3．夹紧行程比计算图3-11 夹紧受力工件所要求的夹紧行程h与斜楔相应移动的距离s之比成为行程比iS。

由上图可知：夹紧行程＝工件被夹紧行程h/斜楔移动距离S4．自锁条件图3-12自锁受力上图为原始作用力FQ停止作用后斜楔的受力情况。

斜楔楔入后，原始力去除，斜楔体自锁条件为F1>FRXFW tanφ1> FW tan(α-φ2)φ1> α-φ2或α〈φ1 ＋φ2因此自锁条件是斜楔升角小于斜楔与工件、与夹具体之间的摩擦角之和，钢件：f＝0.1～0.15摩擦角φ＝5°43′～8°30′，故α<10°～17°5．升角α的选择手动夹紧α＝6°～8°，机动夹紧α≤12°，不需要自锁α＝15°～30°6．结构设计包括：手动夹紧机构、气动或液压夹紧、斜楔与压板与螺旋等组合结构。

斜楔夹紧机构的计算见下表二、螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构在生产中使用极为普遍。

螺旋夹紧机构结构简单、夹紧行程大，特别是它具有增力大、自锁性能好两大特点，其许多元件都已标准化，很适用于手动夹紧。

它主要有两种典型的结构形式。

1.单个螺旋夹紧机构下图a所示为GB/T2161-91六角头压紧螺钉，它是螺钉头部直接压紧工件的一种结构。

下图b所示在螺钉头部装上摆动压块，可防止螺钉转动时损伤工件表面或带动工件转动。