Конструкция и расчет клиновых прижимов

Клиновые прижимы относятся к наиболее простым по изготовлению элементам приспособления. Они могут быть использованы как силовые узлы для прижима одного собираемого элемента к другому, для выравнивания кромок, для фиксирования установки деталей при сборке. Клиновые прижимы получают внешние усилия либо путем заколачивания вручную молотком непосредственно по торцу клина или через промежуточные звенья (комбинированные рычажно-клиновые, пневмо-клиновые или клиновые с винтовыми прижимами), либо непосредственно пневмо- или гидроцилиндрами.

Типовая схема клинового прижима представлена на рис 6.2. Данный комбинированный зажим образован последовательными соединениями плоского односкосового клина 1, на который через шток 2 действует сила привода W и реактивного зажима 3, передающего на заготовку силу зажима Q, если плечи рычага равны .

Рисунок 6.2 – Схеме механизма с плоским односкосным клином

Клин очень широко используют в зажимных механизмах приспособлений, этим обеспечивается простота и компактность конструкции, надежность в работе. Клин может быть как простым зажимным элементом, действующим непосредственно на заготовку, так и входить в сочетание с любым другим простым при создании комбинированных механизмов. Применение в зажимном механизме клина обеспечивает увеличение исходной силы привода, перемену направления исходной силы, самоторможение механизма (способность сохранять силу зажима Q при прекращении действия силы W, создаваемой приводом). Если клиновой механизм применяют для перемены направления силы зажима, то угол клина обычно равен 45°, а если для увеличения силы зажима или повышения надежности, то угол клина принимают равным 6…15° (углы самоторможения).

Клин применяют в следующих конструктивных вариантах зажимов:

а) механизмы с плоским односкосым клином;

б) многоклиновые (многоплунжерные) механизмы;

в) эксцентрики (механизмы с криволинейным клином);

г) торцовые кулачки (механизмы с цилиндрическим клином).

Для обеспечения условия самоторможения клинового прижима необходимо, чтобы угол j< 2r, а для двустороннего клина j₁+j₂< 2r, где r – угол трения его смысл tgr=j – коэффициент трения скольжения. Перемещение клина необходимо для поджатия детали на величину с, L=Ctgj

Усилие заколачивания клина

. (6.3)

Усилие выколачивания

. (6.4)

Существенный недостаток клинового прижима – низкий КПД, т.е. большие потери на трение. Для повышения КПД клинового механизма на поверхностях клина трение скольжения заменяют трением качения, применяя ролики. В конструкции с роликами потери на трение снижаются, а сила зажима увеличивается на 30…50%.