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两种快速夹紧机构工作原理分析快速夹紧机构是一种用于夹紧工件或零件的装置，可以快速实现夹紧和松开的功能。
在生产和制造过程中，快速夹紧机构广泛应用于机械加工、装配线、自动化生产线等领域。
本文将分析两种常见的快速夹紧机构的工作原理。
第一种机构是气动夹紧机构。
气动夹紧机构是利用气动动力实现夹紧和松开的过程。
它的工作原理如下：1.气源供应：通过连接气源管道，将气源供应到夹紧机构中。
常见的气源有压缩空气等。
2.气动元件：夹紧机构中的气动元件包括气缸和气压控制装置。
气缸是实现夹紧和松开动作的关键部件，通过控制气缸的进气和排气来实现夹紧和松开的过程。
3.夹紧和松开：当气缸接收到气源供应时，进气使气缸内部的活塞向外推动，从而实现夹紧工件的目的。
当气缸排气时，气缸内的活塞向内收缩，松开工件。
整个夹紧和松开的过程可以通过控制气源的供应和排气来实现。
4.控制装置：气压控制装置用于控制气源的供应和排气，可以通过手动或自动控制。
控制装置常用的操作方式有手动阀、电磁阀、传感器等。
气动夹紧机构的优点是操作方便、响应速度快，适用于需要快速夹紧和松开的场合。
然而，由于其依赖于气源供应，需要连接气管和压缩空气设备，所以需要有稳定的气源供应。
同时，气动夹紧机构的夹紧力较小，不适用于对工件施加较大压力的场合。
第二种机构是液压夹紧机构。
液压夹紧机构是利用液体压力实现夹紧和松开的过程。
它的工作原理如下：1.液源供应：通过连接液压系统，将液压油供应到夹紧机构中。
液压油通常是由液压泵、压力调节器等组成。
2.液压元件：夹紧机构中的液压元件包括油缸、活塞和液控阀等。
油缸是实现夹紧和松开动作的关键部件，活塞通过阀门控制液压油的流动来实现夹紧和松开的过程。
3.夹紧和松开：当液压油进入油缸时，液压油的压力使活塞向外推动，从而实现夹紧工件的目的。
当液压油排出时，活塞向内收缩，松开工件。
整个夹紧和松开的过程可以通过控制液控阀来实现。
4.控制装置：液控阀用于控制液压油的进出和流量，可以通过手动或自动控制。
两种定位夹紧机构工作原理分析摘要：在生产中，我们时常会遇到需要夹紧工件的情况，对于不同形状的工件，我们需要不同类型的夹紧机构。
本文主要介绍两类比较常用的快速夹紧机构，即斜楔式夹紧机构和偏心轮式夹紧机构的受力分析和自锁条件关键词：夹紧力、自锁、升角、偏心轮快速夹紧机构是指以快速简便的动作就能实现对物体施加某种形式的作用力，使之夹紧固定、夹持移位或夹紧制动的机构。
①根据其作用，分为定位夹紧机构、夹持位移机构和制动夹紧机构。
其中，定位夹紧机构是将工件定位夹紧后，能承受一定的外力作用而不松动的机构。
如机床加工夹具和各种测试夹具等。
本文介绍的两种快速夹紧机构即为定位夹紧机构。
一．斜块式斜楔夹紧机构（斜楔机构）1.受力分析斜楔夹紧机构的受力图如图1所示，作用力Q 推动楔块，顶块沿斜面向上的夹紧力为P ，法向力N 与沿接触面的摩擦力f 合成一个反力R 。
顶块在Q 、P 和R 的作用下处于平衡状态，由里的封闭三角形可知，顶块的夹紧力为tan()Q P =α+ϕ 式中α———楔块斜面升角φ———反力R 作用线与法向反力N 作用线之间的夹角，成为摩擦角。
αQ RN fPαφQ RPαφ图1αR f P αφN Q P Q RφαγL e h P O 1O 2工件AFα图2 图32.自锁条件夹紧后。
顶块保持在夹紧状态，楔块不会自动松脱的现象，成为自锁。
②如图2所示，若顶块沿斜面向下相对滑动时，楔块将被推出。
这时，P 为主动力，Q 为支持力，摩擦力f 向上。
F 和法向力N 合成反力R 。
可得tan()Q P =ϕ-α由上式可知，若α>ϕ，则Q<0，即力Q 的方向与图中所示相反。
这时，只要存在力Q 就能使楔块松脱。
若α<ϕ，则力Q 与图示相同。
这时，顶块对楔块无论多大的反力也不会使楔块自动退出。
可见。
斜楔夹紧机构的自锁条件是：楔块斜面升角α小于摩擦角ϕ，即α<ϕ。
二．偏心轮式夹紧机构偏心轮夹紧机构的夹紧原理如图3所示，O 1是偏心轮的几何中心；O 2是偏心轮的转动中心；偏心轮半径为R ；A 是偏心轮夹紧支点，e 为偏心距。
《机械系统设计》课程期末考查课程设计说明书学科专业：机械设计制造及其自动化班级：1117441学号：111744125学生姓名：刘旋指导老师：徐刚2014年6月工件夹紧机构设计一、工件的夹紧将工件定位后的位置固定下来称为夹紧，夹紧的目的是保持工件在定位中所获得的正确位置，使其在外力（夹紧力、切削力、离心力等外力）作用下，不发生移动和振动。
图 9-33 液压夹紧的铣床夹具1 －压板2 －铰链臂3 －活塞杆4 －液压缸5 －活塞1.1 夹紧装置的组成夹紧装置由两个基本部分组成。
1.1.1动力装置夹紧力的来源于人力或者某种动力装置。
用人力对工件进行夹紧称为手动夹紧。
用各种动力装置产生夹紧作用力进行夹紧称为机动夹紧。
常用的动力装置有：液压、气动、电磁、电动和真空装置等。
1.1.2夹紧机构一般把夹紧元件和中间传递机构和成为夹紧机构。
1 ）中间传递机构它是在动力装置与夹紧元件之间，传递夹紧力的机构。
其主要作用有：改变作用力的方向和大小；夹紧工件后的自锁性能，保证夹紧可靠，尤其在手动夹具中。
2 ）夹紧元件是执行元件，它直接与工件接触，最终完成夹紧任务。
图 9-33 所示是液压夹紧的铣床夹具。
其中，液压缸 4 、活塞 5 、活塞杆 3 组成了液压动力装置，铰链臂 2 和压板 1 等组成了铰链压板夹紧机构，压板 1 是夹紧元件。
1.2对夹紧装置的基本要求（ 1 ）能保证工件定位后占据的正确位置。
（ 2 ）夹紧力的大小要适当、稳定。
既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要使工件不产生过大的夹紧变形。
夹紧力稳定可减少夹紧误差。
（ 3 ）夹紧装置的复杂程度与生产类型相适应。
工件的生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。
（ 4 ）工艺性好，使用性好。
其结构应尽量简单，便于制造和维修；尽可能使用标准夹具零部件；操作方便、安全、省力。
二、夹紧力的确定设计夹具的夹紧机构时，所需夹紧力的确定包括夹紧力的作用点、方向、大小三要素。
夹紧机构设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：夹紧机构设计是一种常见的机械设计方案，它一般用于夹紧或固定两个物体，保证它们之间的连接不松动。
夹紧机构设计可以用于各种领域，比如制造业、建筑业、汽车工业等等。
在不同的应用场景下，夹紧机构设计有不同的设计原则和要求，本文将重点介绍夹紧机构设计的基本原理、常见类型以及设计要点。
一、夹紧机构设计的基本原理夹紧机构设计的基本原理是利用一定的力学原理，通过外力使两个物体之间产生一定的摩擦力或压力，从而实现夹紧或固定的作用。
常见的夹紧机构设计原理包括：1. 摩擦原理：通过增加两个物体之间的摩擦力，实现夹紧或固定的作用。
这种原理适用于不需要精确夹紧的场合，比如木工制品的组装。
以上是夹紧机构设计的基本原理，不同实际应用场景中，设计人员可以根据具体情况选择合适的设计原理。
夹紧机构设计根据其结构和工作原理的不同，可以大致分为以下几种常见类型：1. 螺纹夹紧：通过旋转螺纹，使夹紧力产生，从而实现夹紧或固定的作用。
这种类型的夹紧机构设计在机械制造领域应用广泛。
在进行夹紧机构设计时，设计人员需要注意以下几个要点：1. 确定夹紧力：根据连接物体的重量和工作环境的要求，确定夹紧力的大小。
夹紧力过大容易损坏物体，过小则无法确保连接的牢固。
2. 选择合适的夹紧机构类型：根据连接物体的形状和工作环境的要求，选择合适的夹紧机构类型。
不同类型的夹紧机构有不同的工作原理和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
3. 考虑安全性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑工作中可能出现的安全隐患，并设计相应的安全保护措施，确保使用过程中不会发生意外事故。
4. 考虑便捷性：在进行夹紧机构设计时，设计人员需要考虑操作的便捷性，设计出易于使用和维护的夹紧机构，提高工作效率和使用便利性。
以上是夹紧机构设计的要点，设计人员在进行具体设计时，可以根据这些要点进行参考，确保设计出合理、实用的夹紧机构。
总结：第二篇示例：夹紧机构在机械领域中是非常重要的一种机构，它可以在零件加工、装配、运输等过程中确保零件的夹紧和固定，从而保证加工质量和生产效率。
机床的定位夹紧装置是帮助机械运动部件克服外力，避免发生位移的辅助装置，是机械运动部件定位时必不可少的重要装置。
大型机床拥有先进的双向作用增力夹紧装置，在定位中能够起到很好的效果，下面我们就来介绍其工作原理和工作过程。
双向作用增力夹紧装置工作原理:双向作用增力夹紧装置是由一个凹型安装座以及分别对称安装在该安装座横向中心线两边的四组碟簧施力机构和两套矩形杠杆组件和两套球面浮动夹紧机构组成的。
这套装置利用并联碟簧组产生的较大机械力，再通过杠杆增力机构将这个力扩大，这样就能够保持一个恒定且不受外部因素影响的作用力，从而实现牢固可靠的夹紧效果。
夹紧装置的松开，是通过液压作用使碟簧组压缩来实现的。
为了防止因为夹紧力过大，对承载工件的刚度造成破坏，夹紧力的施力部分采用了双向对称式的布局，其传力部分采用了杠杆与球面浮动自适应结构。
这样一来，夹紧力越大，其与工件接触面的贴合就越好，使受力均匀分布在工件表面，不容易破坏工件刚度。
而且，领用碟簧和杠杆增力机构的设计，使加紧机构的整体结构更紧凑，调试和维护也更加方便。
夹紧装置的夹紧过程:需要夹紧时，被压缩的碟簧组产生的弹力会通过活塞杆的传递，作用在压力调节杆上。
压力调节杆再将其传递到用螺纹固定联接的矩形杠杆上。
接下来，矩形杠杆在支撑杆的球面浮动支点作用下，将夹紧力放大并传递到夹紧杆。
夹紧杆与夹紧板座之间的接触方式为球面浮动接触，这种接触方式可以确保夹紧板与工件接触面不受角度变化的影响，始终保持贴合紧密，受力均匀。
为了增加受力部位的摩擦系数，并且避免因夹紧力过大损坏工件表面，应该采用有色金属铜，作为夹紧板的材料。
夹紧装置的松开过程:需要松开加紧机构时，机床液压系统会产生压力油，通过进油口同时注入到由安装座和活塞杆组成的4个并联液压缸中。
在液压油的压力作用下，活塞杆移动并压缩碟簧，回位弹簧将夹紧杆复位，完成加紧机构的松开。
再次夹紧时，只需将液压油的压力泄除就可以了。
夹紧装置的增力原理:夹紧装置的增力原理既用到了力的合成，又用到了杠杆原理。
通用定位组合夹具工作原理通用定位组合夹具是一种高效的夹具工具，广泛应用于汽车、机械制造、航空航天等行业中。
该夹具能够实现多种零件的夹持和处理，提高了生产效率和产品质量。
该工具的工作原理如下：一、定位原理通用定位组合夹具采用五面定位原理，即通过上、下、左、右、中五个面进行定位。
夹具的上表面由可调节的定位销构成，定位销与工件之间通过装配簧片连接，使工件与夹具上表面精确定位。
夹具下表面同样由定位销构成，它们与夹具支架上的定位孔相匹配，保证工件在平面上的准确定位。
夹具的左右面也有定位销，它们与工件的过孔配准，保证工件在平面内的准确定位。
夹具的中面是夹紧支撑面，用以夹持工件。
二、夹紧原理通用定位组合夹具的夹紧原理是通过拉杆动力实现。
拉杆与螺母、摆杆、弧齿轮等构成强大的机械传动系统。
当旋转摆杆时，螺母驱动拉杆运动，拉杆的末端与钩爪相连，将工件夹紧在夹持支撑面上。
当摆杆旋转到一定角度时，邻近的螺母与弧齿轮啮合，从而将摆杆锁定，使夹具稳定可靠地夹持工件。
三、操纵原理通用定位组合夹具的操纵原理是通过控制机构实现的。
夹具的控制机构主要包括手动、气动、液压等多种形式。
手动控制通过手柄、拉杆、钢珠等组成。
气动控制则通过压缩空气控制夹具的开合。
液压控制则通过液压油的传动，控制夹具的夹紧和松开。
四、使用原理通用定位组合夹具的使用原理是通过具体工件的特点和操作需求进行选择。
使用时首先根据工件的形状、尺寸和定位方式选择相应的夹具模板，并将夹具安装在机床上。
然后将工件置于定位销的位置上，逐步进行夹紧，直到夹紧力达到所需的工作力矩。
最后进行加工作业时，夹具不仅可以稳固地夹紧工件，还能保证工件在加工过程中的准确位置和安全。
一、适用范围广通用定位组合夹具具有极高的适应性，适用于多种不同形状、尺寸、材料的工件，从而降低了生产过程中夹具的选择和更换频率，节省了时间和成本。
二、精度高通用定位组合夹具通过五面定位的方式，使得工件的定位精度更高，从而达到更高的加工精度。
浮动夹紧双向定心夹紧机构摘要介绍了浮动夹紧双向定心夹紧机构的结构特点和工作原理，该机构在批量生产中具有重要的现实意义关键词：浮动夹紧双向定心夹紧机构1引言在进行批量生产的自动机床或组合机床生产线上，经常遇到一些以毛坯表面作定位基准的不规则的回转体类零件。
由于这类零件其本身存在着铸造误差，所以很难保证其对中和均匀夹紧的要求，这是工程技术人员都在努力探讨的问题。
我们经过大量的实践，设计了浮动夹紧双向定心夹紧机构，解决了以毛坯表面作定位基准时的浮动夹紧问题。
该机构在大批量生产中有着十分重要的现实意义。
2工作原理浮动夹紧双向定心夹紧机构的基本工作原理是：当被夹持工件的尺寸有误差时，它的两对卡爪可以在设计的范围内自动进行调节，通过钢球与锥面的补偿作用，使夹持的工件对中，并使夹紧力均匀作用在四个卡爪上。
其工作过程分析如下。
图1卡爪位置示意图为便于说明，将图1所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个卡爪按相互垂直方向分成两对。
以外夹为例，根据传动原理图(见图2)，这时与Ⅰ、Ⅱ这一对卡爪相连的杠杆3 分别插入外锥套4的孔中，与Ⅲ、Ⅳ这一对卡爪相连的杠杆9分别插入内锥套6的孔中。
需要说明的是，图2所示的仅仅是两对卡爪中各自只有一个卡爪的杠杆分别插入内、外锥套时的工作情况。
当油缸拉杆7向左移动时，拉动拉杆套8，并压迫钢球5，通过锥面推动外锥套4和内锥套6同时向左运动。
外锥套4 推动杠杆3，内锥套6推动杠杆9，各自带动与之相连的卡爪1、滑块2和卡爪11、滑块1 0动作，如图2所示。
在夹紧过程中，假定工件存在着定位尺寸误差，标号为Ⅰ、Ⅱ的这一对卡爪先接触工件，标号为Ⅲ、Ⅳ的另一对卡爪距离工件还相差一个间隙Δl1(设两卡爪距工件间隙值相等，即ΔlⅢ＝Δl Ⅳ)，此时外锥套4尽管受到钢球5的作用力，但由于与其相连的Ⅰ、Ⅱ卡爪已夹住工件，行程受到限制s，所以外锥套4不能向左移动。
而内锥套6由于与其相连的Ⅲ、Ⅳ两卡爪各自与工件的间隙值相等，因此内锥套6在钢球5的作用下，可以产生与外锥套4的相对滑移，即向左移动，直到Ⅲ、Ⅳ这一对卡爪均移动同样距离夹紧工件后停止，其移动距离的大小即误差补偿值大小，是由设计的结构参数决定的。
两种定位夹紧机构工作原理分析
摘要：在生产中，我们时常会遇到需要夹紧工件的情况，对于不同形状的工件，我们需要不同类型的夹紧机构。
本文主要介绍两类比较常用的快速夹紧机构，即斜楔式夹紧机构和偏心轮式夹紧机构的受力分析和自锁条件。
关键词：夹紧力；自锁；升角；偏心轮
快速夹紧机构是指以快速简便的动作就能实现对物体施加某种形式的作用力，使之夹紧固定、夹持移位或夹紧制动的机构。
①根据其作用，分为定位夹紧机构、夹持位移机构和制动夹紧机构。
其中，定位夹紧机构是将工件定位夹紧后，能承受一定的外力作用而不松动的机构。
如机床加工夹具和各种测试夹具等。
本文介绍的两种快速夹紧机构即为定位夹紧机构。
1.斜块式斜楔夹紧机构（斜楔机构）
1.1受力分析
斜楔夹紧机构的受力图如图1所示，作用力Q推动楔块，顶块沿斜面向上的夹紧力为P，法向力N与沿接触面的摩擦力f合成一个反力R。
顶块在Q、P 和R的作用下处于平衡状态，由里的封闭三角形可知，顶块的夹紧力为
式中α———楔块斜面升角
φ———反力R作用线与法向反力N作用线之间的夹角，成为摩擦角。
图1
图2 图3
1.2自锁条件
夹紧后。
顶块保持在夹紧状态，楔块不会自动松脱的现象，成为自锁。
②
如图2所示，若顶块沿斜面向下相对滑动时，楔块将被推出。
这时，P为主动力，Q为支持力，摩擦力f向上。
F和法向力N合成反力R。
可得
由上式可知，若> ，则Q<0，即力Q的方向与图中所示相反。
这时，只要存在力Q就能使楔块松脱。
若< ，则力Q与图示相同。
这时，顶块对楔块无论多大的反力也不会使楔块自动退出。
可见。
斜楔夹紧机构的自锁条件是：楔块斜面升角小于摩擦角，即< 。
2.偏心轮式夹紧机构
偏心轮夹紧机构的夹紧原理如图3所示，O1是偏心轮的几何中心；O2是偏心轮的转动中心；偏心轮半径为R；A是偏心轮夹紧支点，e为偏心距。
当偏心轮绕O2转动时，O2点至工件表面间的距离h发生变化。
利用这个变化可对工件进行夹紧。
图中h值为
h=O1A-ecosγ=R- ecosγ
式中γ——O1A与O1O2之间的夹角。
偏心轮实际上相当于一个特殊的斜楔，区别是，斜楔的升角是个常数；而偏心轮的升角α与夹紧支点的位置有关，也即是与γ角有关的变量。
1.自锁条件
设计时，为使偏心轮夹紧时保证自锁，须满足如下条件：
α≤φ1+φ2
式中α———偏心轮工作圆弧段夹紧点的升角
φ1———偏心轮回转轴处的摩擦角
φ2———偏心轮与工件间的摩擦角。
由图3几何关系可得
为简化计算和自锁可靠，并以最大升角α为夹紧装置是，有
R/e称为偏心轮特性，它表征偏心轮工作的可靠性。
只要满足上式要求，偏心轮圆周上的夹紧点均有安全的自锁性能。
2.夹紧力计算
设F为对手柄的作用力，L为手柄有效长度，P为偏心轮在接触点A夹紧时的夹紧力，对O2取矩，可得
由此可算得夹紧力为
参考文献：
[1]陈国华.机械机构及应用[M]机械工业出版社，2008.1
[2]邱永成.机械基础[M]中国农业出版社，2004.6。
