单螺旋夹紧力计算

单螺旋所产生的夹紧力计算

在图1中，螺纹可认为绕圆柱体上的一个斜面，螺母看成是斜面上的一个滑块A ，因此其夹紧力可根据楔的工作原理来计算。 在手柄的作用下，滑块A 沿螺旋斜面移动。已知螺纹为方牙螺纹，手柄上的外加力为P ，

手柄长度为L ，螺纹中经为r ，则可求出作用

在滑块A 上的水平力Q1，即：

r Q L P ?=?1，r

L

P Q ?=

1。---（a ） 挡滑块A 沿着斜面作匀速运动时，从图2中可求出水平力Q 1和夹紧力W 之间的关系。 若不考虑摩擦力时，则作用在滑块A 上的力有三个，即夹紧力W 、斜面反作用力N 和水平力Q 1。由于这三个力处于平衡状态，所以可得：

αtg W Q ?=1。

若滑块A 与斜面有摩擦力，则反作用力R 与法线N 偏斜一个摩擦角1β。（参看图3） 根据平衡条件，由三角形ARW 可得：

()11βα+?=tg W Q 。------（b ）

将式（a ）代入式（b ），可以求出夹紧力W ，即：

()

1βα+??=

tg r L

P W ；

式中：W-----工作夹紧力（公斤力）； α-----螺纹升角，r

t

tg ?=

πα2； β1----螺纹配合面的摩擦角（实际计算β1可取8.5°）; t------螺纹螺距。

对于标准三角螺纹，升角不大于 3.5°，自索性良好，当使用力臂L=14d 平均的标准扳手时，上式可简化为W ≈130P 。

当螺钉头部为平端面或用螺母夹紧形式时，我们还必须考虑其旋转面间的摩擦力炬损失，此时夹紧力计算的一般公式为：

()1

1?βαtg r tg r L

P W ?'++??=

；

式中：1?----旋转接触面的摩擦系数，可取

1?tg =0.15；

r '----摩擦力炬的半径，与接触处的形状有关（参见图4）。

当用上述条件同样简化，则得： （1）螺栓头部是平的则W=90P; (2)螺母夹紧形式，则W ≈70R 。

图4

夹紧力计算

单螺旋所产生的夹紧力计算 在图1中，螺纹可认为绕圆柱体上的一个斜面，螺母看成是斜面上的一个滑块A ，因此其夹紧力可根据楔的工作原理来计算。 在手柄的作用下，滑块A 沿螺旋斜面移动。已知螺纹为方牙螺纹，手柄上的外加力为P ， 手柄长度为L ，螺纹中经为r ，则可求出作用 在滑块A 上的水平力Q1，即： r Q L P ?=?1，r L P Q ?= 1。---（a ） 挡滑块A 沿着斜面作匀速运动时，从图2中可求出水平力Q 1和夹紧力W 之间的关系。 若不考虑摩擦力时，则作用在滑块A 上的力有三个，即夹紧力W 、斜面反作用力N 和水平力Q 1。由于这三个力处于平衡状态，所以可得： αtg W Q ?=1。 若滑块A 与斜面有摩擦力，则反作用力R 与法线N 偏斜一个摩擦角1β。（参看图3） 根据平衡条件，由三角形ARW 可得： ()11βα+?=tg W Q 。------（b ） 将式（a ）代入式（b ），可以求出夹紧力W ，即： () 1βα+??= tg r L P W ；

式中：W-----工作夹紧力（公斤力）； α-----螺纹升角，r t tg ?= πα2； β1----螺纹配合面的摩擦角（实际计算β1可取°）; t------螺纹螺距。 对于标准三角螺纹，升角不大于°，自索性良好，当使用力臂L=14d 平均 的标准扳手时，上式可简化为W ≈130P 。 当螺钉头部为平端面或用螺母夹紧形式时，我们还必须考虑其旋转面间的摩擦力炬损失，此时夹紧力计算的一般公式为： ()1 1?βαtg r tg r L P W ?'++??= ； 式中：1?----旋转接触面的摩擦系数，可取1?tg =； r '----摩擦力炬的半径，与接触处 的形状有关（参见图4）。 当用上述条件同样简化，则得： （1）螺栓头部是平的则W=90P; (2)螺母夹紧形式，则W ≈70R 。 图4

M 螺栓计算

经计算在8级风力下单位屏所受的风压为： w s =×=m 2 预埋螺栓应力计算 （1）柱脚连接处水平方向的风荷载产生的弯矩值计算 M s =1/2w s h 2l 预埋螺栓拉应力计算 F=M s /c/2 其中：h 为隔音屏障高度； l 为隔音屏障一单元长度； c 为受拉区的螺栓力臂长度。 计算结果 M s =×××=?m F=2= N 1）、抗剪验算：查规范可知，级承压型高强螺栓抗剪承载力设计强度b c f =140MPa ，螺栓承压连接板为厚钢板，钢材为Q235钢，承压强度设计值a 305f b c MP =，则单个螺栓承载力设计值取下列三式中最小值： KN A N 35.49140*5.352f *b v e b v === KN N 524.90053*14*2.21f *t *d b c b c ===; 83 .7163.204*3.0*9.0*3.1*u *9.0*3.1b v ===P N 1.30.9 1.30.90.3681239b v N P KN μ=???=???=; 式中：b v N ------- 承压型高强螺栓剪力设计值； b c N ------- 连接钢板承压强度设计值； t-------- 连接钢板厚度； P -------- 摩擦型高强螺栓预拉力值， KN A P 63.2045.352*860*675.0*f 675.0e y ===； e A ------------ M24螺栓有效面积。 单个螺栓设计最大抗剪承载力 KN F KN N 1735.49v b v =>=，符合要求。 F v ---------受力螺栓设计剪力。 单个螺栓的受拉承载力设计值按下式计算： b b t e t N A f ψ= b t N ------ 高强度螺栓拉力设计值 ψ------- 高强度螺栓直径对承载力的影响系数，当螺栓直径小于30mm 时， 取，当螺栓直径大于30mm 时，取， e A ------ M24螺栓有效面积= mm2，螺栓有效直径= mm b t f ----- 抗拉强度设计值，按倍屈服值取480Mpa ； 单个螺栓受拉承载力设计值： KN F KN A N 7.72.169480*5.352*0.1f t b t e b t =≥===ψ; F t ------ 液压爬模受力螺栓设计拉力。 受力螺栓的荷载点距屏体面为:L=14/2＝7mm;弯矩作用在主平面，螺栓承受静力荷载或间接承受动力荷载，按下式计算： b X t X M F f A W γ+≤ 式中，X M ----- 最大弯矩，Mx=Fy*L=34*103 *=·m ； X γ----- 截面塑性发展系数，查表可知：X γ= W------ 按受压确定的抵抗矩，33 3 m m 95.93432 2.21*14.332d ===πW ； 则 MPa MPa W M A F 480973.233133.21284.2195 .934*2.12380005.3527700x x ≤=+=+=+γ ，满足要求。 F V ------液压爬模受力螺栓设计荷载，经计算受力螺栓满足要求。

夹紧力计算

夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝ (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取； FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?

由表查得: c F ＝7750 x F ＝ y F ＝ u F ＝ w F ＝ q F ＝ 1.00.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz==28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取； k 4----断续切削系数； k 4取； ∴ k ＝×1××≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/××3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取 i —压板与工件的摩擦系数,取 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=

螺栓组受力分析与计算

螺栓组受力分析与计算 螺栓组联接的设计 设计步骤： 1. 螺栓组结构设计 2. 螺栓受力分析 3. 确定螺栓直径 4. 校核螺栓组联接接合面的工作能力 5. 校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 "1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形, 三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接 合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置

3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的 最小距离，应根 据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标 准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接， 螺栓的间距to 不得大于下表所推荐的数值 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注：表中d 为螺纹公称直径。 4） 分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成 4, 6, 8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画 线。同一螺栓 组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5） 避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保 证被联接件，螺 母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗 糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图 1）。当支承面为倾斜表面时，应采用 斜面垫圈（下图2）等。 1 ? 6*-4 4* 10 10* 1? 14-20 3W

典型钻床夹具的设计

典型钻床夹具的设计 摘要：主要技术指标能保证工件的加工精度、提高生产效率、工艺性好和使用性好。我们在设计专用夹具时为了能满足工件的加工精度要求，考虑了合理的定位方案、 合适的尺寸、公差和技术要求，并进行了必要的精度分析。由于是中批量生产，采用了回转式钻床夹具，提高了生产效率。在工艺性方面使这种夹具的结构简单、合理、便于加工、装配、检验和维修。在使用性方面这种夹具的操作简便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要时可设置排屑结构。 通过对钻床夹具设计的制作，进一步巩固和所学基本知识并使所学知识得到综合运用。学会查阅和收集技术资料，提高运用计算机辅助设计的能力，树立正确的设计思想和严谨的工作作风。 关键词：夹具的基本概念，分度装置，零件分析，精度分析，零件的加工工艺

目录 引言 (3) 第1章夹具的基本概念 (4) 1.1夹具的概念 (4) 1.2夹具的组成 (4) 第2章分度装置的设计 (4) 第3章零件分析 (6) 3.1工艺分析 (6) 3.2零件工艺规程设计 (6) 第4章典型夹具的设计 (7) 4.1典型夹具的设计要点 (7) 4.2夹具的设计 (8) 4.3夹紧力的确定 (10) 4.4夹紧表面的选择 (10) 4.5夹紧元件的确定 (12) 第5章夹具设计精度分析 (12) 5.1定位误差的分析与计算 (12) 5.2螺栓的公称直径 (13) 5.3夹具加工精度的分析 (15) 第6章夹具各零件的加工工艺 (19) 6.1底板加工工艺路线 (19) 6.2支撑板加工工艺路线 (20) 6.3钻模板加工工艺路线 (22) 6.4轴加工工艺路线 (23) 6.5分度盘的加工工艺路线 (23) 6.6定位端盖的加工路线 (24) 6.7定位销的加工工艺路线 (25) 机械加工工艺过程卡片 (25) 结论 (27) 【参考文献】 (28) 致谢 (29)

夹紧力计算

夹紧力的计算 Mz=328.715Nm 转台径向转矩n=4 刹车片个数Mh=Mz/n 每个刹车片承受的摩擦力矩d=0.3 刹车位置到转台中心距离Fh=2*Mh/d 单个刹车片的摩擦力f=0.18 摩擦系数 F=Fh/2/f 油压提供的法向力ds=0.030 油压作用面的直径s=pi*ds^2/4 油压作用面积P=F/s 油压求得 P =2.1529e+006=2.1529MP 4.1.2 百度夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算：?式中：Fz ---铣削力(N) af---每齿进给量(mm/r) aw---铣削宽度(mm) KFZ---铣削力修正系数d0---铣刀外径(mm) ap---铣削深度(mm) z---?铣刀齿数确定各参数值: (1).铣刀外径d0＝315mm；(2).铣刀齿数Z＝16； (3).每齿进给量af是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: af＝Vf/(z·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度ap对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:

ap＝1.5mm (5). 铣削宽度aw对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: aw＝240mm (6). 修正系数KFZ取1.6； 由表查得: cF＝7750 xF＝1.0 yF＝0.75 uF＝1.1 qF＝1.3 F Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算确定安全系数: 总的安全系数k＝k1·k2·k3·k4 k1---- 一般安全系数；k1取1.7； k2----加工状态系数；由于是精加工，所以k2取1；k3----刀具钝化系数；k3取1.4；k4----断续切削系数；k4取1.2；∴k＝1.7×1×1.4×1.2≈3W＝k·p＝3×28kg＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i·η1·n)＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式：Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8

螺栓组受力分析与计算..

螺栓组受力分析与计算 螺栓组受力分析与计算 一.螺栓组联接的设计 设计步骤： 1.螺栓组结构设计 2.螺栓受力分析 3.确定螺栓直径 4.校核螺栓组联接接合面的工作能力 5.校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 H1.螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形, 三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方

向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 | 塾〉不令 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置

3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高的重要联接，螺栓的间距to不得大于下表所推 荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t o 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4, 6, 8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。

夹紧力计算

创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者： 凤呜大王* 4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?

a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 1.00.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够

钻床夹具设计说明

毕业设计开题报告 课题名称东风某汽车发动机机油泵泵盖加工工艺及钻床夹具设计 课题来源生产实际 专业机械设计制造及其自动化 学生吴琦 指导教师王永泉占龙 完成日期2016.2.26

一、课题来源、目的、意义 1．课题的来源 本课题来源于工厂实际加工的某汽车空压机曲轴箱零件，针对目前汽车零部件的大批量规模化生产，要求制定其加工工艺规程，完成生产线设计等。空压机曲轴箱零件是空压机上重要零件，曲轴箱体零件结构复杂，加工特征数量多，且其加工工艺典型，比较适合机械类本科生毕业设计选题。让学生通过该毕业设计过程将理论知识与工程实践密切结合起来，同时训练学生熟练掌握几种几何建模与工程分析软件，提高其工程实践能力，为将来的就业打下良好的专业基础。考虑到工作量的合理安排，拟选择“某汽车空压机曲轴箱加工工艺及粗镗缸孔夹具设计”部分作为本次毕业设计全部容，该部分容相对完整，且具代表性。 2．本课题研究目的 现代制造工艺技术是先进制造技术的重要组成部分。产品从设计变为现实是必须通过加工才能完成的，工艺是设计和制造的桥梁，设计的可行性往往会受到工艺的制约，工艺往往会成为“瓶颈”，因此，工艺方法和水平是十分重要的。不是所有设计的产品都能加工出来，也不是所有设计的产品通过加工都能达到预定的技术性能要求。 在生产过程中，凡是改变生产对象的的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。结构相似或要求相同的机器零件，均可以采用多种不同的工艺过程，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。在合理的工艺过程的指导下，人们才能保证机器零件的加工质量，达到设计图样上规定的各项要求，提高生产效率，降低制造成本，减轻劳动强度，保证生产安全！ 3．本课题研究的意义 现代制造业已经发生质的飞跃，传统生产模式已经不能适应产品更新换代的步伐。为了缩短产品的开发周期，提高生产效率，夹具是机械生产中必不可少的工艺装备。夹具是一种装夹工件的工艺装备，他广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。只有合理的使用夹具才能保证机械零件的加工精度，提高劳动生产率，扩大机床的使用围，降低生产成本，改善工人的劳动条件。

夹紧力计算

盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?

1.0 0.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定，零件加工余量发生变化，零件材料缺陷，以及其它不可预见性因素的影响，为安全可靠起见，选择直径为63mm 的气缸。 4.2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差是由基准位移误差和基准不重和误差组成的。下面对工序尺寸31.85±0.075的定位误差进行分析计算。 4.2.1 基准直线位移误差△x 1 定位孔尺寸为φ6.0450.0220+，园柱定位销尺寸为φ6.0450.013 0.028--,因工件定位后

螺栓组受力分析与计算

螺栓组受力分析与计算 一．螺栓组联接得设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面得工作能力 5．校核螺栓所需得预紧力就是否合适 确定螺栓得公称直径后，螺栓得类型，长度，精度以及相应得螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板得厚度，螺栓在立柱上得固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1、螺栓组联接得结构设计 螺栓组联接结构设计得主要目得，在于合理地确定联接接合面得几何形状与螺栓得布置形式，力求各螺栓与联接接合面间受力均匀，便于加工与装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面得问题： 1）联接接合面得几何形状通常都设计成轴对称得简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组得对称中心与联接接合面得形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓得布置应使各螺栓得受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷得方向上成排地布置八个以上得螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓得位置适当靠近联接接合面得边缘，以减小螺栓得受力（下图）。如果同时承受轴向载荷与较大得横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓得预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓得布置

3）螺栓排列应有合理得间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线与机体壁间得最小距离，应根据扳手所需活动空间得大小来决定。扳手空间得尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性要求较高得重要联接，螺栓得间距t0不得大于下表所推荐得数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上得螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时得分度与画线。同一螺栓组中螺栓得材料，直径与长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加得弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母与螺栓头部得支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等得粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。

夹紧力计算 (2)

4.1.2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm ，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算： ?式中：Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1).铣刀外径d 0＝315mm ； (2).铣刀齿数Z ＝16； (3).每齿进给量af 是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r (4).铣削深度a p 对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1.5mm (5). 铣削宽度a w 对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6). 修正系数K FZ 取1.6； 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1.0 y F ＝0.75 u F ＝1.1 w F ＝0.2 q F ＝1.3 FZ w q 0 V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ??????? =?

1.00.75 1.1 1.3 0.2 77501.50.03124016 0.25 1.6 315720 Z F ????=? ?? Fz=276.5N=28Kg (7). 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数； k 1取1.7； k 2----加工状态系数； 由于是精加工，所以k 2取1； k 3----刀具钝化系数； k 3取1.4； k 4----断续切削系数； k 4取1.2； ∴ k ＝1.7×1×1.4×1.2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2. 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式： Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数，取0.8 i —压板与工件的摩擦系数,取0.8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D = =D=34.2cm 通过以上理论计算，可以选择直径为50mm 的气缸。但是，考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削，作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化，致使在铣削过程中产生较大的振动，因此，夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定，零件加工余量发生变化，零件材料缺陷，以及其它不可预见性因素的影响，为安全可靠起见，选择直径为63mm 的气缸。 4.2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差是由基准位移误差和基准不重和误差组成的。下面对工序尺寸31.85±0.075的定位误差进行分析计算。

M螺栓计算

经计算在8级风力下单位屏所受的风压 为 ： w s =1.4×0.91=1.274kN/m 2 预埋螺栓应力计算 （1）柱脚连接处水平方向的风荷载产生的弯矩值计算 M s =1/2w s h 2 l 预埋螺栓拉应力计算 F=M s /c/2 其中：h 为隔音屏障高 度； l 为隔音屏障一 单元长度； c 为受拉区的 螺栓力臂长度。 计算结果 M s =0.5×1.274×3.62 ×2.5=20.639kN?m F=20.639/0.6/2=17.199K N 1）、抗剪验算：查规范可知，6.8级承压型高强螺栓抗剪承载力设计强度 b c f =140MPa ， 螺栓承压连接板为 1.4cm 厚钢板，钢材为Q235钢，承压强度设计值a 305f b c MP =，则单个螺栓承载力设计值取下列三式中最小值： KN N 524.90053*14*2.21f *t *d b c b c ===; 83 .7163.204*3.0*9.0*3.1*u *9.0*3.1b v ===P N 1.30.9 1.30.90.3681239b v N P KN μ=???=???=; 式中：b v N ------- 承压型高强螺栓剪力 设计值； b c N ------- 连接钢板承压强度设计值； t-------- 连接钢板厚度； P -------- 摩擦型高强螺栓预 拉力值， KN A P 63.2045.352*860*675.0*f 675.0e y ===； e A ------------ M24螺栓有效面 积。 单个螺栓设计最大抗剪承载力 KN F KN N 1735.49v b v =>=，符合要求。 F v ---------受力螺栓设计剪力。 单个螺栓的受拉承载力设计值按下式计算： b t N ------ 高强度螺栓拉力设计值 ψ------- 高强度螺栓直径对承载力 的影响系数，当螺栓直径小于30mm 时，取1.0，当螺栓直径大于30mm 时，取0.93， e A ------ M24 螺栓有效面积=352.5 mm2，螺栓有效直径=21.19 mm b t f ----- 抗拉强度设计值，按 0.8 倍屈服值取480Mpa ； 单个螺栓受拉承载力设计值： KN F KN A N 7.72.169480*5.352*0.1f t b t e b t =≥===ψ; F t ------ 液压爬模受力螺栓设计拉力。 受力螺栓的荷载点距屏体面为:L=14/2＝7mm; 弯矩作用在主平面，螺栓承受静力荷载或间接承受动力荷载，按下式计算： 式中，X M ----- 最大弯矩， Mx=Fy*L=34*103 *0.007=0.238KN ·m ； X γ----- 截面塑性发展系数，查表可知：X γ=1.2 W------ 按受压确定的抵抗矩，

典型夹具设计的特点

典型夹具设计的特点 钻床夹具设计特点 一、钻床夹具的主要类型 钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹。它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成。其主要类型有以下几种。 （1）固定式钻模在使用中，这类钻模在机床上的位置固定不动，而且加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系。 （2）回转式钻模这类钻模上有分度装置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系。 （3）翻转式钻模主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8~f10mm。它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度。其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹具及工件应小于10 kg为宜。 （4）盖板式钻模这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上。钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工。夹具、结构简单轻便，易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜超过10 kg。 （5）滑柱式钻模滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广。 二、钻模的设计要点 1．钻套 钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类。 （1）固定钻套 （2）可换钻套 （3）快换钻套 （4）特殊钻套 2．钻模板 钻模板用于安装钻套，确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板多装在夹具体或支架上，常见的钻模板有： （1）固定式钻模板 （2）铰链式钻模板 （3）可卸（分离）式钻模板 （4）悬挂式钻模板 铣床夹具设计特点 一、铣床夹具的主要类型及结构形式 铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、键槽、花键、缺口及各种成形面。由于铣削加工通常是夹具随工作台一起作进给运动，按进给方式不同铣床夹具可分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种类型。 1．直线进给式铣床夹具 这类铣床用得最多。夹具安装在铣床工作台上，加工中随工作台按直线进给方式运动。 根据工件质量、结构及生产批量，将夹具设计成单件多点、多件平行和多件连续依次夹紧的

夹紧力计算

4.1.2夹紧力计算及夹紧气缸的设计1、夹紧力的计算工件材料为AS9U3，大平面加工余量为1.5mm，采用硬质合金端铣刀加工，切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算：?式中：Fz---铣削力(N)af---每齿进给量(mm/r)aw---铣削宽度(mm)KFZ---铣削力修正系数d0---铣刀外径(mm)ap---铣削深度(mm)z---?铣刀齿数确定各参数值:(1).铣刀外径d0＝315mm；(2).铣刀齿数Z＝16；(3).每齿进给量af是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量:af＝Vf/(z·n)＝360/(16×720)＝0.031mm/r(4).铣削深度ap对于端铣刀是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸:ap＝1.5mm(5).铣削宽度aw对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸:aw＝240mm(6).修正系数KFZ取1.6；由表查得:cF＝7750xF＝1.0yF＝0.75uF＝1.1wF＝0.2qF＝1.3Fz=276.5N=28Kg(7).理论所需夹紧力计算确定安全系数:总的安全系数k＝k1·k2·k3·k4k1----一般安全系数；k1取1.7；k2----加工状态系数；由于是精加工，所以k2取1；k3----刀具钝化系数；k3取1.4；k4----断续切削系数；k4取1.2；∴k＝1.7×1×1.4×1.2≈3W＝k·p＝3×28kg＝84kg2.气缸的选择Q＝W/(i·η1·n)＝84/(0.8×0.8×3)＝44kg由气缸传动的计算公式：Q＝P·(πD2/4)·η式中:P--压缩空气压力＝6atm＝6kg/cm2η--气 ? 提出了一种计算铣削加工中夹紧工件所需最小夹紧力的简洁方法。

钻床夹具的设计

机械制造技术基础课程设计说明书 设计题目：钻床夹具设计 姓名：李小华 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 20091051 学号： 2009105134 指导教师：张明松 2011年12月 29日至2012年 1月11日

目录 一、夹具的发展概况 二、工件分析 三、定位方案的选择 四、夹紧装置的选择 五、夹具体的选择 六、零件图的绘制 七、装配图的绘制 八、定位误差分析 九、设计小结 十、感谢 十一、参考资料

一、夹具的发展概况 机床夹具实在金属切削中用以准确地确定工件位置，并将其牢固地加紧，以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：可靠的保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动轻度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。 夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。 1．机床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85％左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3~4年就要更新50~80％左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10~20％左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求： 1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本； 2）能装夹一组具有相似性特征的工件； 3）能适用于精密加工的高精度机床夹具； 4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；

螺栓组受力分析与计算..

螺栓组受力分析与计算 1．螺栓组联接的设计 设计步骤： 1．螺栓组结构设计 2．螺栓受力分析 3．确定螺栓直径 4．校核螺栓组联接接合面的工作能力 5．校核螺栓所需的预紧力是否合适 确定螺栓的公称直径后，螺栓的类型，长度，精度以及相应的螺母，垫圈等结构尺寸，可根据底板的厚度，螺栓在立柱上的固定方法及防松装置等全面考虑后定出。 1. 螺栓组联接的结构设计 螺栓组联接结构设计的主要目的，在于合理地确定联接接合面的几何形状和螺栓的布置形式，力求各螺栓和联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。为此，设计时应综合考虑以下几方面的问题： 1）联接接合面的几何形状通常都设计成轴对称的简单几何形状，如圆形，环形，矩形，框形，三角形等。这样不但便于加工制造，而且便于对称布置螺栓，使螺栓组的对称中心和联接接合面的形心重合，从而保证接合面受力比较均匀。 2）螺栓的布置应使各螺栓的受力合理。对于铰制孔用螺栓联接，不要在平行于工作载荷的方向上成排地布置八个以上的螺栓，以免载荷分布过于不均。当螺栓联接承受弯矩或转矩时，应使螺栓的位置适当靠近联接接合面的边缘，以减小螺栓的受力（下图）。如果同时承受轴向载荷和较大的横向载荷时，应采用销，套筒，键等抗剪零件来承受横向载荷，以减小螺栓的预紧力及其结构尺寸。 接合面受弯矩或转矩时螺栓的布置 3）螺栓排列应有合理的间距，边距。布置螺栓时，各螺栓轴线间以及螺栓轴线和机体壁间的最小距离，应根据扳手所需活动空间的大小来决定。扳手空间的尺寸（下图）可查阅有关标准。对于压力容器等紧密性

要求较高的重要联接，螺栓的间距t0不得大于下表所推荐的数值。 扳手空间尺寸 螺栓间距t0 注：表中d为螺纹公称直径。 4）分布在同一圆周上的螺栓数目，应取成4，6，8等偶数，以便在圆周上钻孔时的分度和画线。同一螺栓组中螺栓的材料，直径和长度均应相同。 5）避免螺栓承受附加的弯曲载荷。除了要在结构上设法保证载荷不偏心外，还应在工艺上保证被联接件，螺母和螺栓头部的支承面平整，并与螺栓轴线相垂直。对于在铸，锻件等的粗糙表面上应安装螺栓时，应制成凸台或沉头座（下图1）。当支承面为倾斜表面时，应采用斜面垫圈（下图2）等。 图1 凸台与沉头座的应用 图2 斜面垫圈的应 用

夹紧力计算 (2)

4、1、2 夹紧力计算及夹紧气缸的设计 1、夹紧力的计算 工件材料为AS9U3,大平面加工余量为1、5mm,采用硬质合金端铣刀加工,切削力查参考文献〔1〕可根据如下公式计算: ?式中:Fz ---铣削力(N) a f ---每齿进给量(mm/r) a w ---铣削宽度(mm) K FZ ---铣削力修正系数 d 0---铣刀外径(mm) a p ---铣削深度(mm) z ---?铣刀齿数 确定各参数值: (1)、铣刀外径d 0＝315mm ; (2)、铣刀齿数Z ＝16; (3)、每齿进给量af 就是铣刀每转一个刀齿时铣刀对工件的进量: a f ＝V f /(z ·n)＝360/(16×720)＝0、031mm/r (4)、铣削深度a p 对于端铣刀就是指平行于铣刀轴线测量的被铣削层尺寸: a p ＝1、5mm (5)、 铣削宽度a w 对于端铣刀就是指垂直于铣刀轴线测量的被切削层尺寸: a w ＝240mm (6)、 修正系数K FZ 取1、6; 由表查得: c F ＝7750 x F ＝1、0 y F ＝0、75 u F ＝1、1 w F ＝0、2 q F ＝1、3 FZ w q 0V w y f X P X F Z K n d Z a a a c 25.0F f F F f F F ???????=?

1.00.75 1.1 1.30.277501.50.031240160.25 1.6315720Z F ????=??? Fz=276、5N=28Kg (7)、 理论所需夹紧力计算 确定安全系数: 总的安全系数k ＝k1·k2·k3·k4 k 1---- 一般安全系数; k 1取1、7; k 2----加工状态系数; 由于就是精加工,所以k 2取1; k 3----刀具钝化系数; k 3取1、4; k 4----断续切削系数; k 4取1、2; ∴ k ＝1、7×1×1、4×1、2≈3 W ＝k ·p ＝3×28kg ＝84kg 2、 气缸的选择 Ｑ＝Ｗ/(i ·η1·n )＝84/(0、8×0、8×3)＝44kg 由气缸传动的计算公式: Ｑ＝Ｐ·(πＤ2/4)·η 式中: Ｐ--压缩空气压力＝6atm ＝6kg/cm2 η--气缸摩擦系数,取0、8 i —压板与工件的摩擦系数,取0、8 n —夹紧气缸个数,本夹具为3 Ｄ--气缸直径(cm) D ==D=34、2cm 通过以上理论计算,可以选择直径为50mm 的气缸。但就是,考虑到由于铣削过程中每个刀齿的不连续切削,作用于每个刀齿的切削力大小及方向随时都在变化,致使在铣削过程中产生较大的振动,因此,夹具需有足够的夹紧力。此外还考虑到工厂所供压缩空气压力不稳定,零件加工余量发生变化,零件材料缺陷,以及其它不可预见性因素的影响,为安全可靠起见,选择直径为63mm 的气缸。 4、2 铣侧面工装定位精度计算 定位误差就是由基准位移误差与基准不重与误差组成的。下面对工序尺寸31、85±0、075的定位误差进行分析计算。