自锁与增力机构
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机构设计——锁紧与防松此处所讲的锁紧与防松仅适于可拆结构。
对不不可拆结构,一般从配合上或用不可拆联接达到要求。
锁紧机构主要工作原理相关是力学上的死点、压力角和摩擦角。
其实际机构非常多,常用的有螺纹锁紧、偏心轮锁紧、斜面锁紧、四杆机构锁紧。
螺纹锁紧是最常用的,其产品已经标准化。
在一般情况下推荐使用。
使用螺纹锁紧时应注意配合的螺纹长度。
一般说来,超过八个牙后多余的配合长度意义不大,少于三个牙则联接不可靠。
螺纹锁紧的一个最大优点是行程长,全行程均可作为有效作用点,且各处增力均匀。
其缺陷是当工作行程要求较长时,操作起来较麻烦。
一般情况下均可采用,但在要求快换的情况下不宜单独使用。
偏心轮锁紧机构能快速锁紧,但其锁紧作用点较为固定且行程很小,对零件精度有一定的要求。
对于塑胶件来说,因其容易产生蠕变而影响锁紧效果。
对于锁紧点常作小范围变动的情况,可能偏心轮与螺纹锁紧配合使用。
斜面锁紧增力较小,行程较小,但行程有一定的调节能力,一般以斜锲的方式使用。
在实际设计中,常利用塑胶的弹性在较小的锁紧力情况下使用。
另外,也常用于调节零件间的间隙。
一般不用于较大锁紧力的情况。
四杆机构锁紧行程可设计得很大,锁紧点较为固定。
对于精度较高的机构可单独使用。
除行程可以设计得较大外其它情况与偏心轮相似。
一般与螺纹锁紧配合使用。
其结构较为复杂,应用于经常使用的快换机构。
除以上常用的锁紧机构外,还有一类机构没有锁紧作用,但能在作用点附近自锁。
这类机构常与锁紧机构配合,扩展锁紧机构的功能。
这类机构除棘轮外没有固定的方式,一般是临时设计。
压力角是机构中不考虑构件的惯性力和不计运动副的摩擦力的情况下,机构运动时从动件所受到的驱动力的作用线与该力作用点处运动的绝对速度方向线之间所夹的锐角。
压力角越大,驱动越困难。
当压力角的余角小于接触面间的摩擦角时,机构就能自锁。
在设计自锁机构时,对摩擦角的取值应是机构工作所有可能环境的最小值。
除此之外,此类机构还要求能在一定情况下能方便的解锁。
斜楔夹紧机构采用斜楔作为传力元件或夹紧元件的夹紧机构称为斜楔夹紧机构。
直接采用斜楔夹紧时,斜楔的自锁条件是:斜楔的升角小于斜楔与工件、斜楔与夹具体之间的摩擦角之和。
即: a £ f1 + f2为保证自锁可靠,手动夹紧机构一般取a=6°~8°。
用气压或液压装置驱动的斜楔不需要自锁,可取a =15°~35°。
斜楔夹紧具有结构简单,增力比大,自锁性能好等特点,因此获得广泛应用。
斜楔机构斜楔机构是通过斜楔和滑块的配合使用,变垂直运动为水平运动或倾斜运动的机械机构。
斜楔也称主动斛楔,工作中起施力体作用;滑块——工作斜楔,受力体;附属装置——反侧块、压板,导板(导轨)、防磨板、弹簧、螺钉等,起斜模附着、导向及力平衡作用的装置。
l 斜楔机构的组成斜楔机构是通过斜楔和滑块的配合使用,变垂直运动为水平运动或倾斜运动的机械机构。
斜楔也称主动斛楔,工作中起施力体作用;滑块——工作斜楔,受力体;附属装置——反侧块、压板,导板(导轨)、防磨板、弹簧、螺钉等,起斜模附着、导向及力平衡作用的装置。
2 斜楔机构的类按滑块的附着方式.常用斜楔机构可分为3种类型:①滑块附着于下模,称为普通斜楔机构,如图1所示;②滑块附着于上模,模具工作完后随上模上行,称为吊楔机构,如图2所示;⑧双动斜楔机构,即是图1中的斜楔(件2)制成以面为斜面,反侧块(件1)也做成滑块,当斜楔运动时可带动飘滑块,能实现一次完成板料负角弯曲。
普通斜楔机构,滑块一般附着于下模(见图1),使设计和运动相对比较简单,但有些情况,滑块附着于下模时,制件的送入和取出不方便,或影响模具其它功能的实现,此时应考虑吊楔机构。
按滑块的运动方式,斜楔机构又分为平斜楔机构和倾斜式斜楔机构(模具本体与滑块接触而为斜面)。
3 斜楔机构的运动和受力分板3.1 斜楔机构运动分析在图3中,θ为斜楔角,β为滑块工作角度;α为斜楔与滑块夹角。
随着斜楔向下运动,斜楔上一点A动动到C(AC=L为斜楔行程或压机行程);对于滑块,则斜楔上一点A随滑块滑动移到B(S为滑块行程或工作行程)。
《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。
神威气动 文档标题:自锁气缸一、自锁气缸的介绍:引导活塞在缸内进行直线往复运动的圆筒形金属机件。
空气在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能;气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。
涡轮机、旋转活塞式发动机等的壳体通常也称“气缸”。
气缸的应用领域:印刷(张力控制)、半导体(点焊机、芯片研磨)、自动化控制、机器人等等。
二、气缸种类:①单作用气缸:仅一端有活塞杆,从活塞一侧供气聚能产生气压,气压推动活塞产生推力伸出,靠弹簧或自重返回。
②双作用气缸:从活塞两侧交替供气,在一个或两个方向输出力。
③膜片式气缸:用膜片代替活塞,只在一个方向输出力,用弹簧复位。
它的密封性能好,但行程短。
④冲击气缸:这是一种新型元件。
它把压缩气体的压力能转换为活塞高速(10~20米/秒)运动的动能,借以做功。
⑤无杆气缸:没有活塞杆的气缸的总称。
有磁性气缸,缆索气缸两大类。
做往复摆动的气缸称摆动气缸,由叶片将内腔分隔为二,向两腔交替供气,输出轴做摆动运动,摆动角小于280°。
此外,还有回转气缸、气液阻尼缸和步进气缸等。
三、气缸结构:气缸是由缸筒、端盖、活塞、活塞杆和密封件等组成,其内部结构如图所示:2:端盖端盖上设有进排气通口,有的还在端盖内设有缓冲机构。
杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈,以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。
杆侧端盖上设有导向套,以提高气缸的导向精度,承受活塞杆上少量的横向负载,减小活塞杆伸出时的下弯量,延长气缸使用寿命。
导向套通常使用烧结含油合金、前倾铜铸件。
端盖过去常用可锻铸铁,为减轻重量并防锈,常使用铝合金压铸,微型缸有使用黄铜材料的。
3:活塞活塞是气缸中的受压力零件。
为防止活塞左右两腔相互窜气,设有活塞密封圈。
活塞上的耐磨环可提高气缸的导向性,减少活塞密封圈的磨耗,减少摩擦阻力。
耐磨环长使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材料。
活塞的宽度由密封圈尺寸和必要的滑动部分长度来决定。
滑动部分太短,易引起早期磨损和卡死。