Конспект лекций для студентов специальностей 1-38 01 01 «Механические и электромеханические приборы и аппараты»

4.6.1.7 Расчёт силы зажима 
Силу зажима круговым эксцентриком с достаточной для практических 
расчётов точностью можно определить, заменив действие эксцентрика 
действием плоского односкосого клина с углом α в зазоре между цапфой и 
поверхностью заготовки. Схема такой замены и сил, действующих на 
эксцентрик и фиктивный клин, приведены на рис 4.79.
Рис. 4.79 - Схема
сил, действующих на эксцентрик и фиктивный клин
На схеме сила W
1
- сила, действующая на плоскость зажима РР под углом 
α. Вдоль плоскости зажима действует сила Т=W
1
α. Эту силу можно 

---

145 
рассматривать как внешнюю, действующую на клин КСР с углом α. Используя 
формулу для расчёта плоского односкосого клина, можно записать: 
Силу W
1
можно определить, рассмотрев равновесие эксцентрика: 
; 
Так как 
, то 
. 
Подставим значение W
1
в формулу (1) и опустим 
α как величину 
близкую к единице при малых углах α: 
где R
1
и α – переменные величины. 
Для пользования этой формулой необходимо определить угол α и радиус 
R
1
. Рассмотрим прямоугольный треугольник MNO: 
; 
ON=e cosβ, 
где е – эксцентриситет; 
β – характеризует угол поворота эксцентрика (β+90
0
). 
Откуда
; 
так как
MN=O
1
N+О
1
M=e sinβ+R; 
. 
Таким образом, и угол α, и радиус R
1
зависят от угла поворота 
эксцентрика. 
4.6.1.8 Расчет основных размеров кругового эксцентрика 
Исходными данными для расчета являются: 

---

146 
R – радиус эксцентрика. 
е – эксцентриситет. 
В – ширина рабочей части. 
r – радиус цапфы. 
δ – допуск на размер заготовки от ее установочной базы до места 
приложения сил закрепления, мм. 
β – угол поворота эксцентрика от нулевого (начального) положения. 
W – сила закрепления заготовки, Н. 
Если угол поворота эксцентрика не ограничен, то 
;
где S
1
- зазор для свободного ввода заготовки под эксцентрик; 
S
2
– запас хода эксцентрика, предохраняющий его от перехода через 
мертвую точку (учитывает износ эксцентрика); 
I – жесткость зажимного устройства, Н/мм. 
Последний член формулы характеризует увеличение расстояния между 
эксцентриком и заготовкой в результате упругой деформации зажимной 
системы. 
При S
1
=0,2…0,4 мм и S
2
=0,4…0,6 мм: 
мм. 
Если угол поворота β значительно меньше 180
0
: 
. 
Радиус цапфы эксцентриситета (мм) находим, принимая ширину 
поворотной поверхности цапфы b: 
;
где σ
см
– допускаемой напряжение на смятие (15…20 МПа).
При b=2r 

---

147 
. 
Радиус эксцентрика R находим из условий самоторможения. Из схемы 
действующих на эксцентрик сил (рис. 4.80) следует, что равнодействующая Т 
реакции W и силы трения F должна быть равна реакции со стороны цапфы, 
проходящей касательно кругу трения радиуса ρ, и направлена противоположно 
ей.
Рис. 4.80 - Схема действующих на эксцентрик сил. 
Из треугольника сил имеем: 
; 
где φ - угол трения покоя. 
Отсюда 
. 
При е ρ R
min
=e+r+∆; 
∆ - толщина перемычки. 
Радиус ρ круга трения определяем из равенства ρ=f `r; где f ` - 
коэффициент трения покоя в цапфе. 

---

148 
Величины φ и f ` следует брать по наименьшему пределу. Для полусухих 
поверхностей можно принимать φ=8
0
и f `=0,12…0,15. 
Угол поворота β
1
для наименее выгодного положения эксцентрика 
найдем по формуле β
1
=90
0
-φ. 
Ширину рабочей части эксцентрика В определим из формулы: 
; 
где σ – допускаемой напряжение в месте контакта эксцентрика с 
заготовкой; 
E
1
, E
2
– модули упругости соответственно материала эксцентрика и 
соприкасающегося с ним элемента, МПа; 
µ
1
, µ
1
– коэффициенты Пуассона для материалов эксцентрика и 
соприкасающегося с ним элемента. 
При Е
1
=Е
2
=Е и µ
1
= µ
2
=0,25 (сталь) получим: 
; 
Откуда 
; (мм). 
Размеры эксцентрика e, r, R и В согласовываются с ГОСТ 9061-68.