碗形弹簧片定心夹具的设计计算

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图1 碗形弹簧片自动定心装置简图

①图1 a所示为碗形弹簧片定心装置的结构简图。它用于夹持工件的外圆。拧紧螺钉1，使碗形弹簧片2的中部向左变形，于是定位面d缩小，将工件定心并夹紧。这里四个支柱3用以对工件实现轴向定位。为增加弹性，在碗形弹簧片上开有许多交错排列的径向槽，见图1b。

②图2所示为用于工件以大直径内孔作为定位基准的碗形弹簧片定心装置。拧紧螺母1,簧片2的外圆胀大，使工件定心并夹紧。

③图3所示为与气动装置联用的碗形弹簧片定心装置。其工作原理与图2相似，但要靠弹簧1使碗形弹簧片2松开。这里碗形弹簧片用螺钉和销子固定在夹具体上，在装配后磨削定位面。

④图4所示为用偏心杠杆机构操纵的碗形弹簧片定心装置，用于以外圆定心的工件。顺时针转动手柄1，偏心轴2推动杠杆3向下摆动，拉杆4下移，使碗形弹簧片5变形，定位表面的内径缩小，将工件定心并夹紧凸。

图2 大直径碗形弹簧片自动定心装置

图3 与气动装置联用的碗形弹簧片自动定

图4 用偏心杠杆机构操纵的碗形弹簧片自

⑤图5所以为与气动或液压装置联用的碗形弹簧片定心装置，用于以外圆定心的工件。当拉杆1下移时，其球面台阶拉动碗形弹簧片2的薄壁部分向下变形，使其上部定位表面的内径缩小，将工件定心并夹紧。

图5 与气动或液压装置联用的碗形弹簧片

弹簧片材料可选用65Mn，T7 A或GCr 15等，在大型夹具中也可用45钢，硬度热处理至40~45 HRC。

弹簧片的结构主要参数可参照图6选用，表中尺寸代号见图1。

碗形弹簧片装置的优点是定心精度高，最高可达0. 01 mrn，制造容易，夹紧力大。例如，外径130mm的碗形弹簧片可传递转矩T=9. 5N·m〔见图6)，此转矩相当于6个同样直径的碟形弹簧片所能传递的转矩。

图6 弹簧片的主要结构参数及所传递的转

这种装置的缺点为夹紧时原始力较大，用手动夹紧时，往往要用加长柄的扳手，用较大的力来拧紧螺旋机构;用气动夹紧时，往往要用较大的轴向力。另外，这种装置只能用于定位基准直径较大而短的工件。