本科學生畢業設計 題 目 （ 中文） ： 液壓臺虎鉗設計 （英文） Design of the Hydraulic Bench Vice 姓 名 學 號 院 （系） 專業、年級 指導教師 二 *年 五 月 湖南師范大學本科畢業設計任務書 設 計 題 目 鉗工用 液壓臺虎鉗設計 作 者 姓 名 所屬院、專業、年級 指導教師姓名、職稱 預計字數 10000 開題日期 選題的目的和意義： 1. 鉗工用液壓油臺虎鉗，是針對現在社會生產越來越多的精巧和比較溥的零件而設計的。雖說現在的加工技術越來越好，精度越來越高，但是很多零件的精度還是通過鉗工加工來保證。但是精巧的零件一般都比較小，在鉗工時要求夾緊力合適，由其是硬塑料零件的加工，夾緊力過大則變形或損壞而成為廢品，這樣就得不償失。而現用的臺虎鉗都是用螺紋的，夾緊力的大小由加工師傅的經驗來保證，所以這樣就會是生產 效率低成而使成本上漲。這與現在的市場經濟規例不合，所以就要求對此設計一種新的臺虎鉗來保證，而鉗工用液壓臺虎鉗就滿足上面的要求。 2傳統的臺虎鉗工作效率比較低，傳統臺虎鉗是螺紋傳動，無法實現快速夾緊與松開，使得生產效率比較低。現有的液壓臺虎鉗基本上用在車床上，能實現快速夾緊與松開，但是要配有一個機動的動力源，如果用在鉗工上就成本太高，所以不適用。新設計的鉗工用液壓臺虎鉗，不但可以實現快速夾緊與松開的同時，液壓系統的動力源為手動，這樣相對于機床用的臺虎鉗來說成本比較低，只比傳統臺虎鉗的成本高不了多少。 鉗工用 液壓臺虎鉗有以上優點，新的臺虎鉗的問世是遲早的問題，是必然的趨勢。 3液壓系統用人來做動力源應用比較方泛，但是沒有看見多少能實現快進、工進、快退的，將鉗工用液壓臺虎鉗設計成能實現快速夾緊與松開是一種膽大的挑戰，是一種創新。如果設計成功并且能夠適用的話，將為液壓的發展也可以做出一點點貢獻。 4現在國內外都大力發展液壓傳動，因為便于實現半自動和自動化，我國雖然相對于其它國家而言，起步較晚，但是發展迅速，并應用在各種機械設備上得到了廣泛應用 。 主要研究內容： 1 設計鉗工用油壓臺鉗，將傳統的絲桿螺母結構改為手動 液壓傳動： 2 按指定的參數進行多種方案的設計，進行詳盡的對比分析，選擇最佳方案； 3 設計的重點是手動油缸的設計，尤其是如何保壓的設計； 4 完成設計計算說明書； 5 完成總裝配圖； 6 完成主要零件的工作圖； 7 完成相關技術文件（如零件明細表、標準件明細表、使用說明書）； 為答辯作充分準備 應達到的技術指標或要求： 設計說明書一份； 設計圖紙一份（裝配圖兩張，零件圖一張）。 主要設計方法或技術路線： 1、根據所掌握的專業基礎理論知識，對所選設計課題進行分析處理，列出設計（論文）的綱要； 2、根據所做出的設計綱要， 對所需要的理的論據通過圖書館及網絡尋找相關資料并進行整理分析； 3、針對所搜尋的資料及設計任務書上所提供的設計要求進行全面合理分析，做出設計總體方案和準備措施； 4、對于做出的設計總體方案廣泛征求同學或者專業老師的意見，做到方法合理，設計科學； 5、根據指導教老師的意見，對設計（論文）進行全面整理、修改、完善。 完成本課題應具備的環境（軟件、硬件）： Word AutoCAD 計算機，主要參考書。 各階段任務安排： 第 1 周 第 2 周：查找資料并寫好開題報告初稿； 第 3 周 第 4 周：調查分析，完成 開題報告定稿； 第 5 周 第 6 周：確定設計的整體方案： 第 7 周 第 10 周：完成設計的整體方案，并完成設計（論文）的初稿； 第 11 周 第 12 周：在指導老師的指導下，修改設計（論文），定稿； 第 13 周：準備畢業設計答辯。 主要參考資料： 1朱成根。簡明機械零件設計手冊。機械工業出版社， 1999： P38-47 2成大先。機械設計手冊。化學工業出版社， 2001： P79-102 3曹玉平，閻祥安。液壓傳動與控制 M。天津大學出版社， 2003： P45-68 4黃迷梅。液壓氣動 密封與泄漏防治 M。 北京：機械工業出版社， 2003： P14-19 5周士昌。液壓氣動系統設計運行禁忌 470 倒 M北京：機械工業出版社， 2002： P77-98 6陳次昌，宋文武。流動機械基礎 M。北京：機械工業出版社， 2002： P11-21 7胡宗武、徐履冰、石來德。非標準機械設備設計手冊 M。 北京 機械工業出版社， 2003： P25-52 8濮良貴、紀名剛。機械設計（第七版） M。北京高等教育出版社， 2001： P92-117 9王昆，何小柏，汪信遠。機械設計機械設計基礎課程設 計 M 北京高等教育出版社， 1995P220-274 10 工程力學 M。北京高等教育出版社， 2003P152-189 指導教師意見： 簽 名： 年 月 日 開 題 報 告 會 紀 要 時間 地點 與 會 人 員 （記 錄人 手寫） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 會議記錄摘要： 會議 主持人簽名： 記錄人簽名： 年 月 日 指導小組意見 負責人簽名： 年 月 日 學院意見 負責人簽名： 年 月 日 湖 南 師 范 大 學 學院指導教師指導畢業設計情況登記表 設計題目 鉗工用液壓臺虎鉗設計 學生姓名 所屬專業、年級 指導教師 姓名 職 稱 教授 學 歷 指導時間 指導地點 指 導 內 容 學生簽名 備 注 湖南師范大學本科畢業設計評審表 設計題目 鉗工用液壓臺虎鉗設計 作者姓名 所屬院、專業、年級 指導教師 姓名、職稱 字 數 10000 定稿日期 中 文 摘 要 液壓臺虎鉗是對現有螺紋傳動臺虎鉗的改進，主要用于成批生產。它能實現快速夾緊與快速松開，且能保證夾緊力 大小。這樣就可以避免過去要夾緊一個較溥的零件時，因夾緊力沒有辦法確定去調式的時間，同時因能實現快速夾緊與快速松開，成而大大的提高生產效率。 為了實現快速夾緊與快速松開，將傳統的螺紋改成液壓傳動，活動鉗身的固定通過剎車手柄來帶動鋼帶剎車塊通過摩擦力來抱死活動鉗身，成而實現活動鉗身的快速移動，而夾緊力則由夾緊彈簧來保證，我們可以通過調整彈簧的張緊程度來保證夾緊力的大小。 液壓臺虎鉗與傳統的螺紋臺虎鉗相比是有不足之處的，一是在成本上要比傳統的臺虎鉗要貴，而且制造相對來說復雜操作也復雜一些，二是液壓臺虎鉗的受力方向 受到限制，較大的力（如沖擊力）只能朝固定鉗身方向，給操作者帶來不便。這些不足之處是還需改進的，以后要朝這個方向努力 關鍵詞 液壓傳動、螺紋傳動、夾緊力、生產效率 英 文 摘 要 The hydraulic bench vice is the improvement of the transmission bench vice of existing whorl , mainly used for producing by batch. It can realize clamping and unclamping fast, and can guarantee to clamp the intensity of strength. In this way it can avoid such situation that when clamping a thin part in the past, the time go to the mode cannot confirm, and can make clamping and unclamping fast at the same time , so can improve production efficiency in a high intensity. In order to make clamping and unclamping fast, make the traditional whorl into hydraulic transmission, the fixation of the activity pincers depend on embracing activity pincers body firmly through frictional force comes by the brake handle driving steel band brake lump. That realizes the fast movement of the activity pincers body, while clamped strength guaranteed by clamping the spring. We can guarantee to clamp the intensity of strength by adjusting the tight intensity of the spring. Compared with traditional whorl bench vice, the hydraulic bench vice has weak point. The first is more expensive than the traditional bench vice on the cost, and it is a little more complicated in manufacture and operation. The second, the strength direction of hydraulic bench vice is limited, greater strength (such as shock power ) can only be in the body direction of the fixed pincers , bring inconvenience to operator. These weak points are still should be improved, and diligent is needed in this direction later. 關鍵詞 Hydraulic transmission； Transmission of the whorl； Clamp strength 畢業設計指導教師評定成績 評審基元 評審要素 評審內涵 滿分 實評分 選題質量30% 目的明確 符合要求 選題符合專業培養目標，體現學科、專業特點和綜合訓練的基本要求 10 選題恰當 題目規模適當 5 題目難易度適中 5 聯系 實際 題目與生產、科研、實驗室建設等實際相結合，具有一定的 實際價值 10 能力水平35% 綜合運用 知識能力 能將所學專業知識和機能用與畢業設計中；設計內容有適當的深度、廣度和難度 5 應用文獻 資料能力 能獨立查閱相關文獻資料，能對本設計所涉及的有關研究狀況及成果歸納、總結 和恰當運用 5 實驗（設計） 能力 能運用本學科常用的研究方法，選擇合理可行的方案，能對實際問題進行分析，進行實驗（設計），具有較強的動手能力 5 計算能力 原始數據搜集得當；能進行本專業要求的計算，理論依據正 確 ，數據處理方法和處理結果正確 5 外文應用 能力 能搜集、閱讀、翻譯、歸納、綜述一定量的本專業外文資料與外文摘要，并能加以運用，體現一定的外語水平 5 計算機應用能力 能根據設計題目要求編程上機或使用專業應用軟件完成設計任務 5 分析能力 能對設計項目進行技術經濟分析或對實驗結果進行綜合分析 5 設計質量35% 插圖或圖紙質量 能用計算機繪圖，且繪制圖紙表格符合標準 5 說明書撰寫水平 設計說明書齊全；概念清楚，內容正確，條理分明，語言流 暢，結構嚴謹； 篇幅在 5000 字以上 15 規范化程度 設計的格式、圖紙、數據、用語、量和單位、各種資料引用和 運用規范化，符合標準；設計欄目齊全合理 5 成果的實用性與科學性 較好地完成設計選題的目的要求， 成果富有一定的理論深度和實際運用價值 5 創見性 具有創新意識，設計具有一定的創新性 5 實評總分： 實評成績等級： 指導教師評審意見： 指導教師簽名： 說明：評定成績分為優秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分 90 100 分記為優秀， 80 89 分記為良好， 70 79 分記為中等， 60 69 分記為及格， 60 分以下記為不及格。 畢業設計評閱教師評定成績 評審基元 評審要素 評審內涵 滿分 實評分 選題質量30% 目的明確 符合要求 選題符合專業培養目標，體現學科、專業特點和綜合訓練的基本要求 10 選題恰當 題目規 模適當 5 題目難易度適中 5 聯系實際 題目與生產、科研、實驗室建設等實際相結合，具有一定的 實際價值 10 能力水平35% 綜合運用 知識能力 能將所學專業知識和機能用與畢業設計中；設計內容有適當的深度、廣度和難度 5 應用文獻 資料能力 能獨立查閱相關文獻資料，能對本設計所涉及的有關研究狀況及成果歸納、總結 和恰當運用 5 實驗（設計） 能力 能運用本學科常用的研究方法，選擇合理可行的方案，能對實際問題進行分析，進行實驗（設計），具有較強的動手能力 5 計算能力 原始 數據搜集得當；能進行本專業要求的計算，理論依據正確，數據處理方法和處理結果正確 5 外文應用 能力 能搜集、閱讀、翻譯、歸納、綜述一定量的本專業外文資料與外文摘要，并能加以運用，體現一定的外語水平 5 計算機應用能力 能根據設計題目要求編程上機或使用專業應用軟件完成設計任務 5 分析能力 能對設計項目進行技術經濟分析或對實驗結果進行綜合分析 5 設計質量35% 插圖或圖紙質量 能用計算機繪圖，且繪制圖紙表格符合標準 5 說明書撰寫水平 設計說明書齊全；概念清楚，內容正確，條理分明 ，語言流暢，結構嚴謹； 篇幅在 5000 字以上 15 規范化程度 設計的格式、圖紙、數據、用語、量和單位、各種資料引用和 運用規范化，符合標準；設計欄目齊全合理 5 成果的實用性與科學性 較好地完成設計選題的目的要求， 成果富有一定的理論深度和實際運用價值 5 創見性 具有創新意識，設計具有一定的創新性 5 實評總分： 實評成績等級： 評閱教師評審意見： 評閱教師簽名： 說明：評定成績分為優秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分 90 100 分記為優秀， 80 89 分記為良好， 70 79 分記為中等， 60 69 分記為及格， 60 分以下記為不及格。 湖南師范大學本科畢業設計答辯記錄表 設計題目 鉗工用液壓臺虎鉗設計 作者姓名 所屬院、專業、年級 機械制造與工藝教育專業 指導教師 姓名、職稱 答 辯 會 紀 要 時間 地點 答辯 小組 成員 （記錄人 手寫） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 答辯中提出的主要問題及回答的簡要情況記錄： 會議主持人簽名： 記錄人簽名： 年 月 日 答 辯 小 組 意 見 評語： 評定等級： 負責人（簽名）： 年 月 日 學 院 意 見 評語： 設計學院最終評定等級： 負責人（簽名）： 學院（公章） 年 月 日 學 校 意 見 評語： 評定等級： 負責人（簽名）： 年 月 日 目 錄 摘要 Abstract 1 緒論 1 1.1 鉗工用液壓臺虎鉗的實際意義 1 1.2鉗工用液壓臺虎鉗的工作原理 2 1.3鉗工用液壓臺虎鉗的優缺點 3 2 鉗工用液壓臺虎鉗總體方案的設計 1 2.1鉗工用液壓臺虎鉗幾種設計方案及工作原理 2 2.2設計方案的選擇 3 3 液壓臺虎鉗各部分的設計 4 3.1 液壓泵的選擇 4 3.2臺虎鉗 身的設計 8 3.2.1固定鉗身的設計 9 2.4.2 活動鉗口的設計 9 2.4.3 臺鉗與工作臺的聯接設計 10 4 臺鉗的使用說明書 15 5 全文總結 36 參考文獻 43 致謝 44 附錄 摘要 液壓臺虎鉗是對現有螺紋傳動臺虎鉗的改進，主要用于成批生產。它能實現快速夾緊與快速松開，且能保證夾緊力大小。這樣就可以避免過去要夾緊一個較薄的零件時，因夾緊力沒有辦法 確定調式的時間，同時因能實現快速夾緊與快速松開，從而大大的提高生產效率。 為了實現快速夾緊與快速松開，將傳統的螺紋改成液壓傳動，活動鉗身的固定通過剎車手柄來帶動鋼帶剎車塊通過摩擦力來抱死活動鉗身，從而實現活動鉗身的快速移動，而夾緊力則由夾緊彈簧來保證 .我們可以通過調整彈簧的張緊程度來保證夾緊力的大小。 液壓臺虎鉗與傳統的螺紋臺虎鉗相比是有不足之處的。一是在成本上要比傳統的臺虎鉗要貴，而且相對來說 ,制造復雜 ,操作也復雜一些 ；二是液壓臺虎鉗的受力方向受到限制，較大的力（如沖擊力）只能朝固定鉗身方向，給操作者帶來 不便。這些不足之處是還需改進的，以后要朝這個方向努力。 關鍵詞 ： 液壓傳動；螺紋傳動；夾緊力 Abstract The hydraulic bench vice is the improvement of the transmission bench vice of existing whorl , mainly used for producing by batch. It can realize clamping and unclamping fast, and can guarantee to clamp the intensity of strength. In this way it can avoid such situation that when clamping a thin part in the past, the time go to the mode cannot confirm, and can make clamping and unclamping fast at the same time , so can improve production efficiency in a high intensity. In order to make clamping and unclamping fast, make the traditional whorl into hydraulic transmission, the fixation of the activity pincers depend on embracing activity pincers body firmly through frictional force comes by the brake handle driving steel band brake lump. That realizes the fast movement of the activity pincers body, while clamped strength guaranteed by clamping the spring. We can guarantee to clamp the intensity of strength by adjusting the tight intensity of the spring. Compared with traditional whorl bench vice, the hydraulic bench vice has weak point. The first is more expensive than the traditional bench vice on the cost, and it is a little more complicated in manufacture and operation. The second, the strength direction of hydraulic bench vice is limited, greater strength (such as shock power ) can only be in the body direction of the fixed pincers , bring inconvenience to operator. These weak points are still should be improved, and diligent is needed in this direction later. Key words: Hydraulic transmission； Transmission of the whorl； Clamp strength 1 緒論 1.1 鉗工用液壓臺虎鉗設計的實際意義 鉗工用液壓臺虎鉗，是現在市場所沒有的。一、根據現在生產核技術越來越高，生產精度越高，同時也是生產越來越精巧，夾緊力也要求越來越準確，不能過大過小。但傳統的臺虎鉗所產生的夾緊力是根據師傅的經理來保證的，因此極有 可能會產生以上的不足而使廢品率提高，根據生產的需要，特此設計一套適合加工的鉗工用液壓臺虎鉗。二、傳統的臺虎鉗工作效率比較低，傳統臺虎鉗是螺紋傳動，無法實現快速夾緊與松開，使得生產效率比較低。現有的液壓臺虎鉗基本上用在車床上，能實現快速夾緊與松開，但是要配有一個機動的動力源，如果用在鉗工上就成本太高，所以不適用。新設計的鉗工用液壓臺虎鉗，不但可以實現快速夾緊與松開的同時，液壓系統的動力源為手動，這樣相對于機床用的臺虎鉗來說成本比較低，只比傳統臺虎鉗的成本高不了多少。 鉗工用液壓臺虎鉗有以上優點，新的臺虎鉗的問 世是遲早的問題，是必然的趨勢。 為了保證臺虎鉗的可用性，我用 250N 的力來進行設計各部分的尺寸。液壓臺虎鉗的設計共分為以下幾個部分： 一、緒論； 二、設計方案的設計與選擇； 三、臺虎鉗各部分的設計 四、完成裝配圖 五、寫好使用說明書 1.2 鉗工用液壓臺虎鉗的工作原理 鉗工用液壓臺虎鉗的工作原來就是將傳統的螺紋夾緊換成液壓系統，利用液壓系統的系統壓力可調節的，通過計算可以調出鉗口的夾緊力的大小，這樣就不會出來夾緊力過小或過大對產品造成的損害。詳解請看原理圖： 1、調整螺母， 2、彈簧， 3、活動鉗身固定桿， 4、液 壓油管聯接螺母， 5、活動鉗口， 6、柱塞缸， 7、柱塞泵， 8、底座， 9、固定鉗口， 10、剎車手柄， 11、剎車， 12、帶型剎車磨擦塊， 13、擋圈螺母，15、液壓油管， 16、油泵手柄， 17、鉗口，等組成。 圖 1.1 鉗工用液壓臺虎鉗示意圖 其工作原理具體為： 臺虎鉗的夾緊力是靠彈簧來保證的，液壓系統在止的功用只是讓活動鉗口克服彈簧的張力向左移動一點距離。其工作步驟如下： 一、通過調整調整螺母 1，調整好彈簧在圖示位置的張力，使張力等于要加工零件的夾緊力。 二 、壓油壓手柄 16，通過油管 15 給 6柱塞缸注入液壓油，通過6 推動 5活動鉗口向左移動。并且將 16 卡入（圖示位置，在 16 的下方方塊）方塊中。 三、用手推動活動鉗身向左移動，并且給工件一個初始的夾緊力（預緊力），然后用手扳動手柄 10，通過帶型剎車磨擦塊死死的抱死3 活動鉗身固定桿，使它不能再動。 四、完成以上工作以后，就放開油剎手柄 16，釋放液壓系統的壓力，讓彈簧的張力來實現夾緊工作。從而實現快速夾緊。 五、加工完以后，只需松開手柄 10，然后用手拖開活動鉗身就可以實現快速松開。 1.3 鉗工用液壓臺虎鉗的優缺點 與傳 統的螺紋臺虎鉗相比，鉗工用液壓臺虎鉗有下列優點： 1.液壓臺虎鉗可以根據具體工件的適應夾緊力的大小，準確的調出夾緊力的大小。 8 液壓臺虎鉗可以實現快進與快退，可以在幾秒鐘內實現夾緊與松開，大大提高了工作效率，這是傳統臺鉗所無法比擬的。 9 液壓零件現在已標準化了，可以便于設計和選用。 與傳統的螺紋臺虎鉗相比，鉗工用液壓臺虎鉗有下列缺點： 1 鉗工用液壓臺虎鉗相對于傳統的螺紋來說成本提高不少。 2 鉗工用液壓臺虎鉗相對于傳統臺鉗來說，操作比較復雜一點。 2 鉗工作液壓臺虎鉗總體方案的設計 本設計中，充分考慮到臺虎鉗的功能需 求和與液壓系統的配合需求，在具體實現的過程中，以系統的可靠性與易用為準則，盡量把鉗工用液壓臺虎鉗設計成為一個功能齊全、可靠性高且易于使用的產品 2.1 鉗工用液壓臺虎鉗幾種設計方案及工作原理 由于鉗工用液壓臺虎鉗，是市場現在沒有的，根據現用臺虎鉗為基礎進行改進，有下面兩種設計方案。 A與 B方案都能實現快速夾緊與松開。 1、活動鉗身， 2、小活動鉗口， 3、液壓泵手柄， 4、彈簧， 5、柱塞泵， 6、剎車手柄， 7、擋塊， 8柱塞缸 圖 1.2 液壓臺虎鉗設計方案 A 此種設計方案的工作原理是：先壓液壓手柄 3給柱塞缸 8注入 液壓油使小活動鉗口向右移動，然后放入工件再用手推動活動鉗身 1，給工件一個預緊力，之后就用手往下壓剎車手柄 6，使活動鉗身迅速固定不動，再后就是放松液壓泵手柄 6，使液壓系統壓力為零，此時釋放彈簧的張力，通過彈簧的張力來對工件進行夾緊。實現在快速夾緊。只要把剎車手柄 6往上拉，就要可以拖動活動鉗口，成而實現快速松開。 1、調整螺母， 2、彈簧， 3、液壓泵手柄， 4、柱塞泵， 5、柱塞缸， 6、活動鉗口， 7、固定鉗身， 8、剎車手柄 圖 1.3 液壓臺虎鉗設計方案 B 此種設計方案的工作原理和 A 種設計方案的差不多，不同之處就在 于 B 方案壓液壓泵手柄 3 時，活動鉗口向右移。在這里就不多說了。 2.2 設計方案的選擇 1、 A種設計方案，雖說設計與加工比 B種設計方案要簡單，也可以實現快進與快退，但是在加工（如銼削、鑿削、鋸削）時，主受力方為彈簧的那個方向，因為彈簧雖說可以保證夾緊，但是在受到沖擊力時會因力的突然增大，而使工件的松動。這對工件（如表面質量）也會造成一定的影響；如果沖擊力是朝活動鉗身這邊，因力的突然增大會使得磨擦塊產生的摩擦力無法抱死活動鉗身這樣會使以前的夾緊沒效。會使以前的定位無效。 2 B 種設計方案，雖說設計與加工比 a種設 計方案稍要復雜，同時可以實現快進與快退，但是解決了 a種設計方案在加工時的主要缺點。因為在受到沖擊力的方向只要朝向固定鉗身這邊，所以不管受多大的力，都不會使工件產生松動。 比較這兩種設計方案，兩種方案都能實現快速夾與快速松開， A種設計方案只能用于加工時沒有沖擊的場合，但是鉗工用的臺虎鉗，不可能在加工時不會不遇到沖擊力的，反而是經常會遇到這種情況，所以 A 種設計方案不可取。 B 種設計方案呢，則可以受到沖擊力，只要保證受力方向朝固定鉗口方向就沒有問題了，在鉗工加工是要保證受力方向是沒有問題的。 由此可見 B 要比 A優，所 以我選擇設計方案 B。 3 液壓臺虎鉗各部分的設計 3.1 液壓缸的選擇 將傳統的螺紋傳動改成液壓，因此液壓缸的設計，將是整個臺虎鉗里面最主要的動力元件，也是能否能降低成本的關鍵。所以選擇液壓缸根據如下幾點： 1 推力為 250N 的力，再加上柱塞式液壓缸市場上沒要一定的標準，所以選用柱塞直徑為 18mm 的柱塞式液壓缸。（見圖）在臺虎鉗工作時，鉗中的開度與液壓缸的伸長長度與無關，而加緊時所以液壓缸的伸長長度與臺虎鉗的開度無關，因而要求結構緊湊。所以選擇一個開度小的液壓缸。 2 因為液壓元件是標準件，所以盡量選擇標 準件。 3 為了使液壓系統的泄露較小，所以要求系統壓力為低壓（保證系統壓力 P25MPa），所以選擇活塞橫截面積大一點的。 根據選擇的系統壓力和夾緊力 A=F/P A=250/25=1 A：柱塞有效工作面積 F：柱塞推力 P：液體工作壓力 平方毫米，這么小的橫截面積在市場上沒有，更何況要柱塞柱去 圖 1.4 柱塞式液壓缸 3.2 液壓泵的選擇 為了保證操作都輕松，所以要求液壓泵的橫截面積小于液壓缸的橫截面積。為了減低成本，再就是便于設計，所以選擇柱塞直徑為8mm 的柱塞式液壓缸。見圖 圖 1.5 柱塞式液壓泵 所以止時液壓系統的壓力為 A= xdxd/4 P=250/(3.14x18x18/4) =1MPa A：柱塞有效工作面積 d：柱塞直 但根據彈簧的張力等于 F= ：彈簧的張力 ：彈簧的改變長度 所以當液壓缸推動活動鉗口移動時，越推會力越大，所以要求 P比計算出來的要大些，所以取 1.5MPa。所以系統壓力為 1.5MPa。這時做用在柱塞式液壓泵上的力應為 F=PxA F=1.5xx10x10/4=117.75N, 還經杠桿原理，所以操 作者不需用到一百牛的力，操作起來就不會感到很吃力，所以選取的液壓元件合理。 3.3 臺虎鉗身的設計 鉗工用液壓臺虎鉗的設計要求是整體高度不超過 250mm，為了使結構緊湊，所以對現用的臺虎鉗鉗身必須進行修改方能適用。鉗身的設計中遇到的強度等方面的考慮可以參照已有臺虎進行設計，故可以免除強度計算。 3.3.1 活動 鉗身的設計 為了便于加工，將傳統的整體活動鉗身改為由幾部分組成，活動鉗身主要由活動鉗口、鉗身桿、液壓缸、液壓泵組成。其結構如圖所示： 圖 1.6 活動鉗口示意圖 為了設計和制造簡單，降低成本。其液壓 系統沒有油箱，這樣就要求工作者定期加油，活動鉗口這樣設計的作用主要是便于快速夾緊與松開，只要固定鉗身能快速抱緊與松開鉗身桿，其余的事就全交給活動鉗口了，為了滿足這些要求將活動鉗口用彈簧來推動來實現夾緊，其工作原理是： 一、工作者能過調整螺母 7來調彈簧的張力，因為這個彈簧的張力為夾緊工件的夾緊力，調好夾緊此類工件的夾緊力。 二、工作者用手壓壓桿 3，給液壓柱塞注入液壓油，推動活動鉗口，并且將手柄卡入液壓手柄固定塊內。 三、工作者將工件放入鉗口，用手推動活動鉗身，給工作一個預緊的夾緊力。 四、將 3從固定塊內拿出來 ，釋放柱塞里的液壓油，此時液壓系統的壓力為零。同時彈簧釋放勢能，通過彈簧的張力來實現真正的夾緊。 3.3.2 固定鉗身的設計 在介紹活動鉗身時，講到了固定鉗身必須能在很短的時間內 ，死死的抱死活動鉗身不讓它移動。另外它還參與夾緊工作，這與現用的臺虎鉗是相同的，所以可以參照現有臺虎鉗的固定鉗身來進行設計，與現有臺虎鉗的固定鉗身相比，只需增加一個能實現在很短的時間內抱死活動鉗身的裝置就行了，其它方面改動不大。故可免掉一些強度計算。 固定鉗身主要由：底座、固定鉗口、帶型剎車機構、凸輪機構組成。其結構如圖所示： 圖 1.7 固定鉗身示意圖 此種設計通過剎車手柄 3往下壓時，帶動鋼帶剎車塊，通過摩擦力來抱死活動鉗身固定光桿。成而實現快速夾緊與快速松開。不過要使摩擦力來抱死活動鉗身，就要求鋼帶拉得較緊。 F=Nf F：摩擦力 N：正壓力 f：摩擦系數 因為只有摩擦系數比較 3.3.3 臺鉗與工作臺的聯接設計 為了設計簡單、便于制造、降低成本，所以臺虎鉗與工作臺的聯接部分不做任何改動，完全按照原樣照搬。 4 臺鉗的使用說明書 本臺鉗是改進現有螺紋臺虎鉗，將螺紋傳動改成液壓傳動，且液壓系統的 動力源為手動。可以實現快速夾緊和松開，且保證工作要求的新型臺虎鉗。 與原有臺虎鉗相比，鉗工用液壓臺虎鉗的操作比以前復雜，但是很容易掌握。其操作步驟如下： 一、根據所加工工件的大小和材料以及加工時的受力大小和力的類型，確定要夾緊此類工件的夾緊力，并調好夾緊力（通過調整螺母來調彈） 二、調整好夾緊力以后，就壓下液壓泵給柱塞缸注入液油， 三、將工件放入鉗口，用手推動活動鉗口，夾緊工件，給工件一個初始夾緊力，然后壓下剎車手柄。 四、放開液壓手柄，讓液壓系統壓力為零。即可達到快速夾緊。 夾緊之后是鉗工工作者進行加工了 。 五、只要將剎車手柄往上提就可以拖動活動鉗口，成而快速松開。 注意事項： 因為止液壓臺虎鉗沒有油箱，雖說系統壓力比較低，但還是會存在泄漏，所以要求操作都對臺鉗定時加液壓油，其加油時間要根據加工時的夾緊壓力來確定；另外就是在