探究压夹器的构造与工作原理

1.机械式压夹器

（1）楔条压夹器 楔条压夹器如图10-22所示。用楔条迸行装配，方便、灵活、速度快。但要求采用辅助（拉扳）支承或在工件上定位附件，装配定位后再行拆去。楔条的压紧力决定于人的锤击力量。为了确保压紧工件，楔条应自锁。故其摩擦系数f=0.1～0.15（对单斜面）其斜面角度一般取15°～30°。楔条可以是矩形断面或皇圆锥形，它最适宜于板结构的装配，也可与其他压夹器联合使用。但一般靠手工敲打。

（2）螺旋压夹器 螺旋压夹器如图10-23所示。螺旋压夹器的种类很多，它在胎具上可装置成固定式、可拆式、可退让式或可转动式。螺杆末端的底靴应能对于螺杆旋转，以免在与工件接触时使工件移动，它可以与其他压夹器联合作用组成多种形式的组合夹具。螺旋压夹器的特点是制造方便、行程大、作用力量大，但施力过程较慢。为了克服这一缺点，采用旋转或退让式的较好，如图10-24所示，由于它是受力夹具，故设计时要迸行强度、刚度验算，并用方形或梯形螺纹为佳。

（3）杠杆压夹器 杠杆压夹器如图10-25所示。当压杆压紧工件时，连杆在压杆与轴销之间有微小过盈，过盈量是靠螺杆调节的，只有当连杆垂直并与手柄支杆中心线重合时，才可压紧工件。杠杆压夹器多与其他压夹器组成组合夹具，形式很多。杠杆压夹器的特点是：作用速度快，杠杆可起增力作用，压力较大，适用于大批生产中。设计时应注意其调节机构及防滑锁紧装置（单独使用时，对工件表面平面度影响大）。

图10-22 楔形压夹器

1—挡板 2—楔

图10-23 螺旋压夹器

1—手柄 2—主体 3—螺杆 4—底靴

图10-24 可退让式压夹器

图10-25 杠杆式压夹器

1—底座 2—铰接支点 3—手柄支杆 4—压杆 5—连杆 6—连接铰 7—轴销 8—铰接施力点 9—可调螺杆 10—固定螺母 11—销钉

（4）弹簧压夹器 弹簧压夹器如图10-26所示。弹簧压夹器可分板簧与圆柱弹簧两种，它也是快速作用式夹具。板簧很适用于薄板件的装配，簧板厚度为4～8mm。

图10-26 弹簧压夹器

a）圆簧 b）板簧

（5）偏心轮压夹器 偏心轮压夹器如图10-27、图10-28所示。它旋转一次手柄即可压紧工件，是快速夹具。单用时应注意其自锁，它有水平分力，故在安置时应注意工件的止推措施。偏心轮旋转180°，其行程为2e，其自锁条件为2e/D＜f，f=0.15时e＜0.05D，一般e=3～6，D=40～80。手柄至偏心轴长度为250～350mm，在夹具中，它多与杠杆、弹簧等其他夹具组合使用。

图10-27 铰接式偏心轮压夹器

图10-28 弹簧式偏心轮压夹器(www.xing528.com)

2.机械式简单组合压夹器

这类压夹器的特点是利用上述五种压夹器中的两个元件组合，作用仍是一种压夹器的作用，但其使用性能和适用范围却有所扩大。

3.气压及液压式压夹器

这类夹具的特点是用气压或油压作为动力，因此作用快、压力大，是快速强力夹具，巨可多位同时作用，很适于大量、大批生产。但作用时有冲击，对于刚度小的工件应防止变形或移动。由于压缸内活塞行程有限制，在扩大行程时应附设连杆机构。

这类压夹器除气压缸（或液压缸）外，多与连杆、杠杆等组合，如图10-29、图10-30所示。气液动力可以根据计算压力迸行设计，也可选购标准件。

图10-29 液压式压夹器

图10-30 液压式压夹器

4.磁铁式压夹具

磁铁式压夹具的结构如图10-31所示。电磁铁的应用是多种多样的，由于永久性磁铁吸力不大，故多用电磁铁。电磁铁压夹具的特点是动作迅速，可以多点位同时作用，但其投资较高。对厚板及非磁性材料则不适用，当板厚为7mm时每米焊缝上的吸力要求为4000kg。故设计时可根据作用力大小按式（10-2）求出磁感应强度B，之后按磁化曲线求出磁场强度H，则安匝数IN=HL。根据安匝数可求出所需电流值。

式中 P——吸力（kg）；

H——磁场强度（A/cm）；

B——磁感应强度（T）；

N——导线匝数；

I——电流（A）；

L——磁路长度（cm）；

s——板厚（mm）。

图10-31 电磁式压夹器

1—壳体 2—线圈 3—铁心 4—手把 5—开关 6—插头