Б. Расчет эксцентриковых зажимов

Эксцентриковые зажимные устройства являются быстродействующими и широко применяются в крупносерийном и массовом производствах при небольших силах зажима (рис. 2). Для определения основных размеров конструкции эксцентрика необходимо иметь: допуск на базовую поверхность обрабатываемой детали в процессе ее установки; угол поворота эксцентрика β_п от начального положения; силу, приложенную на конце рукоятки Q_рук, и длину рукоятки L_рук.

Рис. 2. Элементы кругового эксцентрика, применяемые при расчетах

Сила зажима, развиваемая эксцентриком,

,

где Q_рук – сила, приложенная на рукоятке эксцентрика, Н; е – эксцентриситет, мм; f_т.п – коэффициент трения на поверхности эксцентрика; f_т.о – коэффициет трения на поверхности оси, f_т.о = 0,12... 0,15; г_о – радиус оси, мм.

Ход эксцентрика

.

Наиболее удобный для рабочего угол поворота β_п = 90°... 120°. Ход эксцентрика можно определить по соотношению . Наружный диаметр эксцентрика определяют из условия D ≥ 20 ∙ е, а радиус оси r_о выбирают в зависимости от ширины рабочей части эксцентрика по конструктивным соображениям или рассчитывают по формуле.

Самоторможение эксцентрикового зажима должно соответствовать условию D/е ≥ 14, где отношение D/е является характеристикой эксцентрика.

Все расчетные параметры круглого эксцентрика необходимо принимать с учетом ГОСТ 9061–68*, где D_эк = 32... 70 мм, е = 1,7... 3,5 мм.

Пример. Определить конструктивные элементы круглого эксцентрика для зажима заготовки по размерам рабочего чертежа и рассчитать силу зажима обрабатываемой заготовки.

Решение. Определим допуск базовой поверхности обрабатываемой; заготовки, где δ = 0,34 мм. Установим ход эксцентрика

мм.

Принимаем эксцентриситет е = 2 мм.

Определим диаметр круглого эксцентрика

D ≥ 20 ∙ е = 20 ∙ 2 = 40 мм.

Определим силу зажима эксцентриком

Длину рукоятки эксцентрика L_рук определим из условия

L_рук = 2,5 ∙ D = 2,5 ∙ 40 = 100 мм.

Угол поворота принимаем β_п = 90°. Коэффициент трения на поверхности эксцентрика f_т.п = 0,12. Коэффициент трения на поверхности оси f_т.о = 0,15. Радиус оси принимаем конструктивно г_о = 6 мм. Самоторможение эксцентрикового зажима проверяем по условию D/е ≥ 14 (где 40/2 = 20). Самоторможение удовлетворяет нашему условию.

Для круглого эксцентрика выбираем сталь 20Х ГОСТ 4543–71 с последующей цементацией на глубину h = 0,8... 1,2 мм и закалкой до твердости НRС_э 55... 60.