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

4.6.3.7 Механизмы с упругодеформируемыми элементами 
Самоцентрирующие механизмы, рассмотренные до сих пор, имеют 
значительную погрешность центрирования, вызванную большим числом 

---

177 
сопряжений деталей, обеспечивающих встречное перемещение установочных 
элементов. Наибольшую точность центрирования дают механизмы, 
установочные элементы которых объединены в одну деталь и перемещаются в 
пределах ее упругой деформации. Такой механизм можно изготовить с высокой 
точность. И обеспечить точность упругого перемещения отдельных частей. 
Поэтому эту группу механизмов называют прецизионными. К ним относятся 
цанговые, мембранные и гидропластовые механизмы. 
4.6.3.7.1 Цанговые самоцентрирующие механизмы 
Цангами называются разрезные пружинящие втулки, которые могут 
центрировать заготовки по внешней и внутренней поверхностям. Цанговые 
механизмы применяются для центрирования и зажима как пруткового 
материала, так и отдельных заготовок. В станках-автоматах и револьверных, 
предназначенных для обработки пруткового материала, цанговые механизмы 
являются неотъемлемой частью станка и используются для зажима прутков 
разного профиля. 
Для центрирования по наружному диаметру используются две 
конструкции цанговых механизмов: 
а) с тянущей цангой, которые применяются для закрепления штучных 
заготовок (рис. 4.102, а); 
б) с толкающей цангой, которые чаще всего применяются для 
закрепления пруткового материала; для фиксации прутка в осевом направлении 
упор ставится впереди цанги (рис. 4.102, б). 
Продольные прорезы превращают каждый лепесток цанги в консольно 
закрепленную балку, которая получает радиальные упругие перемещения к оси 
при продольном движении цанги за счет взаимодействия конусов цанги и 
корпуса. Так как радиальные перемещения всех лепестков цанги происходят 
одновременно и с одинаковой скоростью, такой механизм получает свойство 
самоцентрирования. 

---

178 
а) 
б) 
Рис. 4.102 - Цанговые самоцентрирующие механизмы. 
Число лепестков цанги зависит от ее рабочего диаметра d. При d 30 мм 
цанга имеет три лепестка, 30
80 мм – четыре, при d>80 мм – шесть. 
Для сохранения работоспособности цанги деформация ее лепестков не 
должна выходить за пределы упругой зоны. Это предъявляет повышенные 
требования к точности базового диаметра заготовки. Он должен быть выполнен 
не грубее 8-9 квалитета. 
Погрешность центрирования обусловлена неточностью изготовления 
цанговых патронов и не превышает 0,02…0,05 мм. 
Цанги для закрепления по наружной поверхности выполняются с углом 
α=30
0
, а для установки по отверстию α=8-10
0
, чтобы создать большую 
жесткость цанги. Размеры цанг берутся по нормалям. 
Поскольку цанга работает по принципу клина, то силу зажима, 
создаваемую цангой при наличии осевого упора, можно определить как: 
; 
где α – половина угла конуса цанги; 
- угол трения по клиновой поверхности; 
- угол трения между цангой и заготовкой. 
Однако действительная сила, развиваемая цангой, будет меньше, так как