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

4.6.3.4 Рычажные механизмы 
В рычажных центрирующих механизмах установочно-зажимными 
элементами являются сами рычаги, либо кулачки, которые получают 
перемещение от рычагов (рис. 4.99). 
Рис. 4.99 - Рычажный самоцентрирующий патрон. 
Расчет силы тяги производится по следующей формуле (для упрощения 
расчета считали, что передача всей зажимной силы производится одним 
кулачком): 
; 
где выражение в скобках учитывает потери на трение в направляющих 
кулачков.
4.6.3.5 Клиноплунжерные самоцентрирующие механизмы 
Плунжером в приспособлениях принято называть призматическую или 
цилиндрическую деталь, принудительно перемещаемую по точному пазу или 

---

174 
отверстию. Перемещение производится чаще всего при помощи клина, а 
возврат в исходное положение пружиной. 
Клиноплунжерные механизмы часто используют в патронах для токарной 
обработки при центрировании как по внутренней, так и по наружной 
цилиндрическим поверхностям (рис. 4.100). 
Рис. 4.100 - Клиноплунжерный самоцентрирующий механизм. 
Силу тяги привода Q, необходимую для обеспечения силы зажима W 
можно определить по формуле: 
. 
Погрешность центрирования в клиноплунжерных механизмах составляет 
0,2…0,5 мм. Поэтому патроны с такими механизмами обычно применяют для 
установки по черным базам на черновых операциях. Токарные патроны с 
клиноплунжерными кулачками выполняют по ГОСТ 16886-71. 
4.6.3.6 Клиношариковые механизмы 
Эти механизмы применяют в приспособлениях токарных и 
шлифовальных станков при базировании по внутренней и наружной 
цилиндрической 
поверхности. 
Принципиальная 
схема 
патрона 
для 
центрирования по наружному цилиндру приведена на рисунке 4.101. 

---

175 
1 – корпус патрона 
2 – конусная втулка 
3 – шарики 
4 – сепаратор 
5 – шайба, предохраняющая шарики от выпадания 
6 – заготовка 
Рис. 4.101 - Клиношариковый самоцентрирующий механизм. 
Достоинства такого механизма по сравнению с клиноплунжерным 
является уменьшение потерь на трение в направляющих плунжера-шарика и 
повышение точности центрирования за счет уменьшения числа кинематических 
звеньев и повышения их точности при изготовлении. 
Силу зажима таким механизмом определяют следующим образом. 
В момент зажима наибольшая сила трения возникает в точке контакта 
шарика с конусной втулкой, так как N>W>Q. Под действием этой силы шарик 
катится по конусу, проскальзывая в сепараторе и на заготовке. 
Из условия равновесия шарика Q-P-F
2
=0; Q=P+F
2
. 
где P=W
1
tg(α+φ
k
); F
2
=W tgφ
2
; W
1
=W+F
3
=W+Q tgφ
3
; 
где φ
к
– угол трения качения шарика по конусу втулки; φ
2
и φ
3
– углы 
трения скольжения шарика по заготовке и сепаратору. 
Тогда: 
; 

---

176 
. 
Клиношариковый механизм дает большое передаточное отношение сил и 
может развивать значительную силу зажима W. Однако величина используемой 
при нормальной работе силы W зависит от площади контакта между шариками 
и заготовкой (точка) и возможностью в связи с этим пластической деформации 
ее поверхности. 
Поэтому такие механизмы применяют на операциях с небольшими 
силами резания. Угол α конуса выбирают в пределах 5…10
0
. Наименьший 
диаметр и длину конуса рассчитывают, зная диаметр базы заготовки и допуск 
на него: 
; 
l=l
1
+l
2
+l
3
; 
где l
1
– гарантированный запас хода; 
- длина конуса, обеспечивающая зажим любой детали в 
пределах допуска на ее диаметр; 
- 
длина 
конуса, 
обеспечивающая 
гарантированный 
минимальный зазор между заготовкой и шариками в момент загрузки. 
При установке длинных деталей применяют двухрядное расположение 
шариков в одном или разных сепараторах. 
Широкое распространение шариковые патроны получили на операциях 
окончательного шлифования базовых отверстий зубчатых колес. На этих 
операциях обеспечивается высокая соосность зубчатого венца и отверстия за 
счет установки зубчатого колеса по эвольвентным поверхностям зубьев.