1.4 Расчёт усилия зажима заготовки в приспособлении

Исходя из схемы действия сил определяем силу зажима W заготовки.

Рисунок 1.4.1- Схема действия сил резания и зажима

W= Н; (1.4.1)

W= =1769 Н;

Где М_кр-крутящий момент, Н*мм;

f₁=-коэффициент трения с установочными элементами;

f₂=0,12-коэффициент трения с зажимными элементами;

K=0,12-коэффициент запаса

К=K₀* K₁*K₂* K₃+ K₄*K₅*K₆; (1.4.2)

К =1,5*1*1,1*1,2*1,3*1*1,5=3,86

K₀=1,5-гарантированный коэффициент запаса для всех случаев;

K₁=1-для черновой поверхности заготовки;

K₂=1,1-для фрезерования дисковой фрезой из твёрдой стали;

K₃=1,2-при фрезеровании;

K₄=1,3-при использовании пневмоцилиндра двойного действия;

K₅=1-при удобном расположении и малом угле поворота рукоятки;

K₆=1-при установке заготовки на элементы с большой поверхностью контакта (в призму);

Согласно приведённой схеме зажимное устройство предотвращает проворачивание заготовки от действия крутящего момента М_кр:

М_кр=10*См*D^q*S^y*K^p; (1.4.3)

М_кр =10*0,09*1²*0,12^0,8*0,66=0,11 Н*м=110 Н*мм;

K_p=K_Mp; (1.4.4)

K_p =( )²=0,66;

1.5 Расчёт основных параметров зажимного механизма

Проанализировав исходные данные:

W=1769 Н и тип производства-крупносерийное, используется два механизма-усилителя рычажный и винтовой.

Необходимо определить силу затяжки болта Q, в данном случае она будет равна усилию зажима.

Q=W=1769 Н

Закрепление заготовок в приспособлении осуществляется затяжкой гайки позиция 40. При этом рабочий создаёт момент на гаечном ключе.

Определяем номинальный диаметр резьбы винта d:

d=C мм; (1.5.1)

d= 1,4* =27,5 мм

где C-коэффициент для основной метрической резьбы;

С=1,4;

Q-потребная сила зажима;

Q=1769 Н;

[б]-допускаемое напряжение растяжения, для винтов из стали 45 с учётом износа резьбы;

[б]=90 мПа;

Полученное значение d округляем до ближайшего большего стандартного значения.

Принимаем стандартное значение резьбы M28.

Определяем момент M, который нужно развить на винте(гайке) для обеспечения заданной зажимной силы Q:

M=r_ср*Q*tg(α+ϕ)+M_тр Н*мм; (1.5.2)

Где r_cp-средний радиус(принимаем r_cp=0,3d);

α-угол подъёма резьбы (принимаем 2°3´);

ϕ-угол трения в резьбе;

М_тр-момент трения на опорном торце гайки или в месте контакта торца зажимного винта.

При средних значениях можно пользоваться приближённым расчётом М для гаек:

М=0,2*d*Q, Н*мм; (1.5.3)

При d=16 и Q=1769 Н момент, развиваемый на гайке:

М=0,2*28*1769=9906 Н*мм;

Момент открепления винтового зажимного устройства:

M´=0,25*d*Q, Н*мм;

M´=0,25*28*1769=12383 Н*мм; (1.5.4)

Затем длина рукоятки ключа по заданной силе воздействия из условия равновесия гайки(винта):

=12*d, мм; (1.5.5)

=12*28=336 мм;

Принимаем длину рукоятки(ключа) =336 мм;