基于无杆活塞气压缸与杠杆-双面斜楔力放大机构的高效夹具的设计.pdf

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1、2010年l1月机床与液压NOV．20l0第38卷第22期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．38No．22DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．22．O11基于无杆活塞气压缸与杠杆一双面斜楔力放大机构的高效夹具的设计申在福，贾军朋，钟康民(1．苏州大学机电工程学院，江苏苏州215021；2．伟创力电子科技(苏州)有限公司，江苏苏州215021)摘要：介绍一种由无杆活塞气压缸作为驱动元件、利用杠杆一斜楔串联机构进行放大并实现自锁的高效夹具，分析其工作原理和结构特点，并给出输出力计算公式。该夹具采用对称双楔面，

2、有利于提高工作效率，缩短工时；同时，利用该机构的自锁特性，在切削过程中，气缸中可不通压缩空气，减少能源消耗。关键词：无杆气压缸；斜楔；自锁；绿色制造中图分类号：TH138文献标识码：B文章编号：1001—3881(2010)22—031—2TheDesignofFixtureComposedofRodlessCylinderandToggle-DoubleWedgeForceAmplifierMechanismSHENZaifu一，JIAJunpeng，ZHONGKangmin(1．CollegeofMechanicalandElectricEngine

3、ering，SooehowUniversity，SuzhouJiangsu215021，China；2．FlextronicsElectronicsTechnology(Suzhou)Co．，Ltd．，SuzhouJiangsu215021，China)Abstract：Anewfixturecomposedofrodlesscylinderandtoggle—wedgeforceamplifiermechanismwasintroduced．Itsworkingprinciplesandstructuralfeatureswereanalyzedand

4、thecorrespondingformulaforcalculatingtheclampingforcewasgiven．DoublewedgestructureisofbenefittOincreasetheefficiency，reduceworktime．Utilizingself-lockingcharacter，thecompressedairearbewithdrawntosaveenergywhilemachining．Keywords：Rodlesscylinder；Wedge；Self-locking；Greenmanufacturi

5、ng目前机械制造领域中的机动夹具，以液压传动绿色化的气压传动夹具，来取代容易产生空气及地为主；只有在要求的夹紧力不太大的情况下，才使面污染的液压夹紧装置¨。用气动夹具。但是，液压传动的工作介质一般为矿1工作原理及力学计算物油，极容易因油液挥发及泄漏造成空气、地面等1．1工作原理环境的污染。而气压传动系统中的工作介质，是洁图1为作者设计的基于无杆活塞气压缸与杠杆一净的压缩空气，从这一点上来说，气压传动可以说斜楔串联力放大机构的夹紧装置。可以看出，在气压是一种绿色传动技术。但是，气压传动也有其本身缸的无杆活塞中间做出一个矩形孔1，与杠杆连接的无法克服的缺点，

6、即因气体极容易泄漏，导致气压滚轮1以适当的间隙嵌入矩形径向孔1中。当换向阀传动系统的工作压力不可能很高。目前在工程领处于图示左位状态时，压缩空气进入气缸左腔，右腔域，气压传动的系统压力一般在0．4～0．7MPa的范内的压缩空气释放，无杆活塞向右运动，带动滚轮1围内。如此低的系统工作压力，往往会造成在要求向右运动，同时，滚轮2带动双面斜楔向右运动，从输出力较大的场合，气压缸直径及整个装置的体积而推动右边的压紧斜楔夹紧右边的工件。很庞大，让人无法接受。采用刚性好、空问利用率右边的工件被夹紧时，左边的压紧斜楔在复位弹高的无杆活塞气压缸，并利用机械增力机构的力放

7、簧的作用下，处于最高位置，即工件松开位置。所大作用，对气缸活塞的输出力进行放大，可以在系以，在对右边工件进行加工的过程中，可以对左边的统压力受限制及气缸直径一定的条件下，得到相对工件进行装卸。而当右边的工件加工完毕后，使换向大得多的输出力，从而实现气压传动与机械传动技阀切换到右位工作状态，压缩空气进入气缸右腔，滚术上的优势互补。这不仅能显著扩大气压传动技术轮1向左运动，由滚轮2带动双面斜楔向左运动，推的应用范围和领域，而且可在很多场合中，用相对动左边的压紧斜楔夹紧左边的工件，同时松开了右边收稿日期：2009—10—09作者简介：申在福(1978一)，男，

8、工程硕士研究生，高级工程师，主要从事复合传动技术方向的研究工作。通信作者：钟康民