Винтовые зажимы. Клиновые зажимы

ЛЕКЦИЯ №5

ПЛАН ЛЕКЦИИ:

2.3.4. Винтовые зажимы.

2.3.5. Клиновые зажимы.

2.3.4. Винтовые зажимы.

Винтовые зажимы - широко используются в приспособлениях с ручным закреплением заготовок. Они отличаются простотой конструкции, низкой стоимостью, высокой надежностью. Используются для непосредственного зажима, а также в сочетании с другими механизмами. Непосредственный зажим заготовки 1 осуществляется либо винтом 3, при неподвижной резьбовой втулке 2 (рис.5.1а), либо зажим заготовки 4 гайкой 6, при неподвижной шпильке 5 (рис.5.1б).

Рис.5.1. Конструкции вин винтовых зажимов

Опорные торцы зажимных винтов могут иметь конструкцию сферической пяты (рис.5.1, а), кольцевой пяты (рис.5.1, в), плоской пяты (рис.5.1, г) или неподвижной пяты (рис.5.1, д). Исходную силу W на рукоятке, необходимую для создания силы зажима Q можно рассчитать по формуле:

,

где W - исходная сила на рукоятке, Н;

l – расстояние от оси вращения до места приложении исходной силы, мм;

R_ср - средний радиус резьбы, мм;

 - угол подъёма резьбы, град;

 - угол трения в резьбовой паре, град;

M_тр - момент трения на опорном торце, мм.

Величина М_тр зависит от конструкции пяты зажимного винта:

для сферической - М_тр = 0,

для кольцевой пяты и гайки ;

для винтов с плоской пятой ;

для неподвижной .

В формулах f - коэффициент трения пяты винта по поверхности заготовки.

2.3.5. Клиновые зажимы.

Широкое распространение в зажимных приспособлениях получил клин, это объясняется его простотой, компактностью, надежностью. Применение в зажимном механизме клина обеспечивает: увеличение исходной силы привода, перемену направления исходной силы, самоторможение механизма.

Обычный плоский клин в качестве самостоятельного ручного зажима применяют редко. Чаще такие клинья используются в качестве усиления зажима в комбинации с винтовым механизмом или механизированными приводами (рис.5.2)

                                                 Рис.5.2.

Зажим клином можно осуществлять по схеме непосредственного контакта (рис.5.3) или по схеме передачи силы зажима через плунжер (рис.5.4).

Первая схема (рис.5.3) применима в том случае, если поверхность детали достаточно ровная и чистая, и, если она удобна, доступна для рабочей части клина. Для зажима заготовки по грубо обработанной поверхности для уменьшения плоскости контакта предусматривается промежуточная деталь в виде плунжер (рис.5.4). В силовом отношении разница между схемами незначительная, если не считать, что во второй схеме часть усилия расходуется на преодоление силы трения плунжер.

                         Рис.5.3.                                                  Рис.5.4.

Задачу нахождения усилия при заданном усилии можно решить исходя из условия равновесия клина (рис.5.5).

Рис.5.5.

Нормальные силы Q и N и силы трения F₁ и F₂ возникают при движении клина по плоскостям.

 ; 2,

где  и , f₁и f₂ - углы и коэффициенты трения.

В конечном положении заготовка зажата клин находится в равновесии. Разложим равнодействующую R₁ сил N и F₁, на силы Q и P.

Сила Р из силового многоугольника равна

.

Сумма проекций всех сил на направление силы W

 или ,

откуда .

Недостаток рассматриваемого механизма - большие потери на трение (с установкой роликов (рис.5.6) эти потери снижаются, а сила зажима возрастает приблизительно на 30...50%).

Рис.5.6.

При использовании роликовых опор углы трения и в формуле необходимо заменить приведенными углами трения  и , тогда

 ; .

Уравнение по определению силы зажима Q имеет вид:

 для первой схемы,

 для второй схемы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Широкое распространение в зажимных механизмах получили клиновые, рычажные и винтовые зажимы. Все они могут работать как усилители. Наибольшую силу зажима обеспечивает винтовой зажим. Клиновые, рычажные и винтовые зажимы используют в любых типах производства.