3 Расчет зажимного механизма

3.1 Расчет винтового зажимного механизма

Преимущества винтовых элементарных зажимных механизмов: простота и компактность конструкции, широкое использование стандартизированных деталей; удобство в наладке, что позволяет успешно применять винтовые ЭЗМ в конструкциях прогрессивных переналаживаемых приспособлений; хорошая ремонтопригодность; возможность получать значительную силу закрепления заготовок при сравнительно небольшом моменте на приводе, способность к самоторможению; большой ход нажимного винта (гайки), позволяющий надежно закреплять заготовки со значительными отклонениями размеров.

Недостатки винтовых ЭЗМ: сосредоточенный характер сил закрепления, что ограничивает применение винтовых ЭЗМ для установки тонкостенных и термически необработанных заготовок; сравнительно большое время (0,04-0,07 мин) срабатывания винтовых ЭЗМ с ручным приводом; нестабильность сил закрепления винтовым ЭЗМ с ручным приводом, что снижает точность обработки.

При известной силе Рз вычисляем номинальный диаметр винта

мм

d – диаметр винта, мм;

Рз – сила закрепления, Н;

σ_р – напряжение растяжения (сжатия) материала винта, МПа

Принимаем М16х2

Материал винта Сталь 45 ГОСТ 1050-88 (HRC 30..35)

Исходя из условий закрепления заготовки, выбираем конец нажимного винта – форма конца винта цилиндрическая. Вычисляем КПД (η) механизма и крутящий момент Мкр, который нужно приложить к винту для надежного закрепления заготовки.

Н*мм

где

– угол подъема винтовой линии резьбы

d₂=14,701 – срединный диаметр резьбы, мм

φ =6,40 - угол приведения трения в резьбе

D_ц=14 – диаметр цилиндрического конца винта, мм

f₁=0,16 – коэффициент трения между заготовкой и винтом (гайкой)

Р=2 – шаг резьбы

Рз=8502 – сила закрепления заготовки, Н

Если η<0,4, винтовой ЭЗМ надежен против самоотвинчивания; в противном случае для винта следует выбирать резьбу с мелким шагом. По моменту выбираем форму рукоятки с учетом требований эргономики.

мм, принимаем L=100мм (80≤L≤320)

3.2 Расчет зажимного механизма с круглым стандартным эксцентриковым кулачком

Преимущества: простота и компактность конструкции; широкое использование стандартизированных деталей; удобство в наладке; возможность получать сравнительно большие силы закрепления заготовок при небольшой силе на приводе (обычно до 2000Н); способность к самоторможению; быстродействие (время срабатывания около 0,04 мин).

Недостатки: сосредоточенный характер сил, что не позволяет применять эксцентриковые ЭЗМ для закрепления не жестких заготовок; силы закрепления круглыми эксцентриковыми кулачками нестабильные и существенно зависят от размеров заготовок; пониженная надежность в связи с интенсивным изнашиванием эксцентриковых кулачков.

Угол поворота эксцентрикового кулачка не ограничен (γ≤130º), тогда ход кулачка h равен:

мм