液壓卡盤課程設計--液壓卡盤的設計與控制(編輯修改稿)
2025-02-13 02:14 本頁面
【文章內容簡介】 卡瓦上的反力, N 。Q—鉆桿作用于卡瓦上的單位壓力,Pa。 (Q= εq)Ff2— 滑動摩擦系數(shù)f1= f2 = 。α—卡瓦、卡圈斜面半錐角, 一般取6―8176。為宜。在X―Y 坐標系中各力的平衡條件為:對卡圈:εx = F N sinα f1N cosα= 0 ( 1)εy = R N cosα+ f1Nsinα= 0 ( 2)對卡瓦:??εx = TN sinα Nf1cosα= 0 ( 3)εy = Q+ Tf2 Ncosα+ Nf1sinα= 0 ( 4)整理為:蝶形彈簧軸向推力: F= N ( sinα+ f1 cosα) 設計蝶形彈簧先確定碟形彈簧的組合形式, 液壓卡盤一般采用對合組合, 按碟的軸向推力F, 夾緊時的總變形量f z ( 按徑向位移定) 及導桿直( 此文中為卡瓦座外圓直徑) 等進行設計計算。主要計算步驟如下:( 1) 選擇碟簧系列及組合形式。( 2) 計算碟簧壓平時的載荷。( 3) 計算夾緊時的載荷與壓平時的載荷比, 即F／Pc( 4) 計算夾緊時單片碟簧的變形量f 。( 5) 根據(jù)fz／f, 計算出對合組合的片數(shù)并圓整( fz夾緊時的總變形量) 。( 6) 通過以上計算分別計算出自由高度H z 和受F 載荷時的高度H 1( 7) 計算碟簧壓平時危險點的應力, 應小于材料的屈服極限。 活塞行程S 的確定活塞行程一般按如下經驗公式確定式中: S—活塞工作行程。h0—單片碟形彈簧的極限變形量。i—碟形彈簧片數(shù)。a—對合碟形彈簧間的墊片厚度。n—對合碟形彈簧的對數(shù)。S1—碟形彈簧安裝預壓縮量( 一般取5―10mm 為宜, 深孔鉆機取小值, 淺孔機鉆取大值)Pz—為作用在鉆桿上的軸向力。N—為卡瓦作用在鉆桿上所必須的夾持力。f—為卡瓦與鉆桿的摩擦系數(shù)。Py =2M∕d ( 2)M—作用在鉆桿上的扭矩, N ??m。d—鉆桿外徑, m。注意: 摩擦系數(shù)f 值與卡瓦齒實際所受到的單位壓力有關。當單位壓力大于120―200MPa 時, f為0. ―2― 。 單位壓力為10001500MPa 時, f 。高壓下, 卡瓦齒吃入鉆桿, 因此其摩擦系數(shù)大大增加, 在夾緊能力的計算中, 。以卡瓦為研究對象, 做受力分析:式中: Nˊ—座板對卡瓦的支撐力。Nˊˊ—卡圈對卡瓦的正壓力。fˊ—鋼對鋼平面摩擦系數(shù)。???? ?? ?? 卡瓦斜面角。以卡圈為研究對象, 做受力分析:式中: F— 彈簧的預緊力。由上述( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) 公式推導得出:?? ?? 根據(jù)上述公式, 我們不難看出, 卡瓦斜面角α是整個卡盤結構設計中的一個重要參數(shù)。α的大小取決于三方面因素: 第一, ??減小時, 所需彈簧的預緊力F 也相應減小。 第二, 要保證卡盤松開時鉆桿通過空間和卡盤夾緊時夾持余量, 卡瓦受液壓活塞系統(tǒng)推動的軸向距離也要加大。 第三, 要考慮夾緊機構的自鎖性能要好, α不可過小。因此卡瓦斜面角α的選擇, 要綜合考慮尺寸空間和夾持力的平衡關系,因為不同廠家相同規(guī)格的鉆桿接頭尺
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