地大 夹具设计课程设计1汇总

P'—铰链杠杆机构的推力（N）； so —受力点的行程（m）； P—所需气缸的作用力（N）； s1—空行程（m）；

ac—夹紧储备角； a2—工件公差（m）； aj—计算夹紧角（杠杆倾斜角）； sc—夹紧端的储备行程（m）； ao—开始状态杠杆倾斜角； s3—系统变形量（m）。一般取（5~15）x10-5m； L—杠杆两头铰链点的距离（m）； s2-工件公差

ac=5°~10°

sc?2L(1?cosac)

aj?arccos2Lcosac?(s2?s3) 2L

iQ?2tan(aj??) p?iQP ?0?arccos2Lcos?j?S12LL S0?L(sin?0?sin?c)

选取ac =5°；空行程s1 取为20mm，即0.02m；

下箱体底座厚度为40mm，半精加工之后的精度等级为IT8，其尺 寸公差为0.033mm 即s2 =0.000033m； 系统变形量取

s3?10?10?5mm

tan?1?f1?0.4

取铰链孔直径为d=20mm（0.020m）； 杠杆长度L=0.30m；

d?=arcsintan?1?0.026? L2Lcosac?(s2?s3)aj?arccos?5.14?

2L?0?arccos2Lcos?j?S12L?15.7?

iQ?2tan(aj??)?0.18 2）杠杆部分

P'?Ql?rf0 l1?rf0取铰链处的摩擦系数为0.3 ； 铰链半径r=10mm=0.01m ；

l?150mm?0.15m l1?300mm?0.3m

拟用四块压板对下箱体进行夹紧，每个压块需要给出320N 向下

的压力。一个气缸作用与两个压块，即Q=640N，则由式（2）计算得P'=328N。 再由式（1）计算得p?iQP'=59.04N，即气压活塞的推力需要60N。 由铰链杆长0.3m，摆动杆长0.75m，aj=5.14?，按余弦定理解方程 求得铰链机构的安装总高度为0.9m，即900mm。

8.4 气压系统及元件的选择计算 1）气压缸行程计算：

推杆在水平方向上的行程(S0?L(sin?0?sin?c)

即气压缸的行程至少为110mm。 2）气缸的设计计算：

气缸垂直安装，根据《液压传动与气压传动》——杨曙东、何存

兴，对于用作夹具夹紧用地气缸效率η =0.8~0.9，这里取0.8。设定气 压系统的工作压力为P=0.6Mpa。

夹具做夹紧动作时气缸活塞杆向下伸出，推力做功：

F??D24P?

其中根据步骤12 中的计算推力F=60N，得：

D?4F?12.6mm ?P?将D 提高20％再圆整，得：D=16mm。

活塞杆直径：d=（0.16~0.4）D，取d=8mm。依据以上直径和行程数据查询 选用SMC标准型气缸CDJ2B 16-126 A R-C73 125 单杠双作用

其技术参数如下： 行程 直活使作用接缓冲 活塞速气温 最高使径 塞用方式 管度 用压力 直流口径 体 径 126m16m8mm 空双作M5X 橡胶缓50~750m-10℃0.7Mpa m m 气 用 0.8 冲/气m/s ~60℃ 缓冲 行程直径活塞杆直径工作压力标准环境温度 该气缸双端具有不可调缓冲器。 其结构如下图：

最低使用压力 0.06Mpa

6bar工作压力作用时其理论进程输出作用力为120.6N。系统需要活

4F?0.298Mpa?3bar 塞杆输出60N 的推力，则系统需要的压力p??D2即当启动系统内的压力为3bar 时已经能够达到夹紧要求。

16、设计气动系统回路及其PLC 控制电路、电路分析：

动作1：按下开关按钮E1 时线圈K1 得电，回路被锁住，同时线 圈X1 得电，因为X1 控制电磁换向阀，得电之后使换向阀动作，活 塞杆伸出并保持。

动作2：当需要夹具松开以卸下工件时按下E2 按钮，线圈K1 失 电，进而使线圈X1 失电，换向阀复位，同时线圈X2 得电，换向阀 换向，活塞杆缩回。