Значения коэффициента трения

Характеристики контактируемых поверхностей	Значения
Обработанная поверхность заготовки контактирует с плоскостью опорных элементов (пластин, магнитной, плиты и т. п.) или плоскостью контактных элементов зажимных устройств	0,10…0,15
Обработанная поверхность заготовки контактирует с опорным элементом по линии (базирование на призму) или сфере (базирование на опорный штырь со сферической головкой)	0,18…0,30
Необработанная поверхность заготовки контактирует с закаленным опорным элементом с насечкой	0,5…0,8

Характеристики контактируемых поверхностей	Значения
Контактный элемент при закреплении соприкасается с цилиндрической поверхностью заготовки (при установке в кулачках, в цанге и т. п.) и имеет: · гладкую поверхность · кольцевые канавки · крестообразные канавки	0,25 0,35 0,45
Контактный элемент соприкасается с необработанной поверхностью и имеет: · кольцевые канавки · насечку	0,4…0,5 0,5…0,8

4. ВИДЫ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

4.1.Характеристика зажимных устройств (ЗУ)

приспособления.

Для закрепления заготовки используются различные ЗУ приспособлений. По конструкции они могут быть простыми и сложными. Простые приспособления состоят из одного или нескольких элементов. К ним относят: винтовые, эксцентриковые, рычажные, клиновые и другие ЗУ, приводящиеся в действие в ручную. сложные ЗУ приспособлений состоят из многих элементов: рычажношарнирные, клинорычажные, клиноплунжерные, которые работают от силового привода.

Нередко в качестве силового привода используются сила резания, центробежная сила, сила привода от рабочих органов станков.

ЗУ в приспособлениях должны не только развивать необходимую силу закрепления заготовки, но и сохранять эту силу в процессе всей обработки, даже если источник энергии отключается до момента очередного закрепления. Следовательно, ЗУ должны обладать свойствами самоторможения или в их устройстве должна быть самотормозящаяся кинематическая пара.

Свойствами самоторможения обладают: винтовые, эксцентриковые, клиновые ЗУ. В приспособлениях с ручным приводом они обеспечивают безопасную работу и освобождают рабочего на время выполнения операции, что способствует многостандартному обслуживанию.

В приспособлениях с механизированным приводом самотормозящиеся кинематические пары позволяют повысить эффект привода и разгружая его на время обработки позволяют экономить энергию.

4.2. Винтовые зажимные устройства

Винтовые зажимные устройства относятся к механическим (элементарным) устройствам, просты по конструкции, компактны и обеспечивают надёжное закрепление заготовок. Они применяются для непосредственного закрепления заготовок или в качестве промежуточных звеньев в сложных комбинированных ЗУ. Закрепление заготовок может выполняться с помощью различных прижимных планок (прихватов) [ГОСТ 4.734-69, 4.735-69, 14.782-69, 14733-69, 9057-69, 9058-69, 9059-69]. Конструктивно прихваты подразделяются на передвижные, поворотные, откидные и Г-образные.

Винтовые ЗУ широко применяются в различных типах производства, от единичного до массового. Используются в приспособлении с ручным приводом, а также в приспособлениях механизированного типа, в приспособлениях – спутниках, применяемых для закрепления заготовок на автоматических линиях и ГПС. Однако они имеют следующие недостатки:

· большое вспомогательное время, затрачиваемое на закрепление и открепление заготовок;

· значительная физическая нагрузка рабочего. В ручных ЗУ усилие руки рабочего не должно превышать 100 Н (10кгс) ГОСТ 12.2.029–77. В не автоматизированном производстве рабочий может выполнять в смену в среднем до 750 зажатий. Если сменное задание составляет 400 деталей и обработка их производится в приспособлении с двумя винтовыми зажимами, то рабочий не сможет выполнить программу. В этом случае следует принять приспособление с силовым приводом (пневматическим, гидравлическим или другим приводом);

· непостоянство силы закрепления. Сила закрепления зависит от длины рукоятки, величины приложенной к ней силы, формы рабочего винта и вида резьбы.

При проектировании приспособлений по найденной из условий обработки силе закрепления Q устанавливают основные размеры ЗУ и определяют исходную силу (момент) на рукоятке или силовом узле привода. При расчете винтовых ЗУ определяют номинальный (наружный) диаметр винта из условий прочности винта на растяжение:

где – коэффициент для основной метрической резьбы;

[σ] – допускаемое напряжение растяжения (или сжатия); для винтов, например, из стали 45 – 80…100 МПа;

Р – сила на конце винта. Для закрепления заготовки непосредственно винтом

Величина расчётного диаметра округляется до ближайшего

значения. В приспособлениях применяют резьбы от М6 до М48.

Момент, развиваемый на рукоятке или маховике, для получения требуемой силы закрепления Q.

где Р ₁ – усилие рабочего, приложенное к концу рукоятки;
r _ср. - средний радиус резьбы;

α - угол подъёма резьбы (для метрической резьбы от М8 до М52 угол α меняется от 3°10’ до 1°57’;

φ - угол трения в резьбе.

Для механизмов с прямоугольной резьбой при При расчёте механизмов с треугольной (метрической) и трапецеидальной резьбой пользуются приведённым коэффициентом трения f_пр.

где f – коэффициент трения при плоском контакте;

cosβ – половина угла при вершине профиля резьбы.

Для механизмов с трапецеидальной резьбой:

Для механизмов с метрической резьбой:

верхний предел и

· при

· при

Для зажимных винтов со сферическим торцом формула для расчета момента имеет вид:

В этой формуле момент трения на торце не учтен, так как его величина очень мала,

Отсюда формула для расчета силы закрепления будет иметь вид:

Момент трения на опорном торце гайки или в месте контакта торца нажимного винта с кольцевым опорным торцом:
для нажимных винтов с плоским торцом и соответственно

Для нажимных винтов с плоским торцом

и соответственно

Для винта с башмаком (со сферическим опорным торцом и наконечником)

где R – радиус сфере винта,

ψ – угол конусного углубления наконечника.

Дата добавления: 2015-09-02