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1、偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)
當(dāng)料架擺放在工作臺上,作用在料架上的外力較小,現(xiàn)假定料架施加到料盤定位座上的作用力最大為F料盤=5N。由于偏心輪夾緊工件的實(shí)質(zhì)是弧形楔夾緊工件,因此,偏心輪的自鎖條件應(yīng)與斜楔的自鎖條件相同,即
αmax≤φ1+φ2
式中,αmax——圓偏心輪的最大升角;
φ1——圓偏心輪與工件間的摩擦角;
φ2——圓偏心輪與回轉(zhuǎn)銷之間的摩擦角。
由于回轉(zhuǎn)銷直徑較小,為使自鎖可靠,將φ2忽略不計(jì),則αmax≤φ1
因tanφ1=f,tanαx=2e/D,得偏心輪的自鎖條件為:
2eD≤f
當(dāng)f=0.1時, De≥20
當(dāng)f=0.15時, De≥14
2、
所以,為使得偏心輪滿足完全自鎖條件,設(shè)定該偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)滿足D=20e,不妨令D=30mm,則e=1.5mm。
設(shè)作用在手柄上的力為FQ,F(xiàn)Q的作用點(diǎn)至回轉(zhuǎn)中心O2的距離為L,回轉(zhuǎn)半徑為rx,偏心距e。圓偏心輪夾緊工件時,受到的力矩為FQL,可把圓偏心輪看成是作用在工件與轉(zhuǎn)軸之間的弧形楔??蓪⒘谾QL轉(zhuǎn)化為力矩FQ’rx,F(xiàn)Q’rx=FQL,所以:FQ'=FQLrx
弧形楔的作用力FQ'cosαp≈FQ',
因此,與斜楔夾緊力公式相似,夾緊力FJ=FQ'tanφ1+tan(αx+φ2)=FQLrx[tanφ1+tan(αx+φ2)]
查閱相關(guān)資料得,當(dāng)θp=90°時,偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力最小,若此時能滿足使用要求,則偏心輪上其他各點(diǎn)的夾緊力均能滿足要求。
當(dāng)θp=90°時,rp=Rcosαp,代入夾緊力公式,得FJ=FQLcosαpR[tanφ1+tan(αp+φ2)],代入各已知值化簡得FJ=FQLR2ee2+R2≈25.4FQ。
FQ'=FQLrx≥F料盤=5N→FQ≥F料盤e2+R2L≈3 N,此時,F(xiàn)J=76.2N,滿足夾緊要求。
該偏心輪夾緊工作角度為45 o~135 o。
三維建模,如下: