夹持机构

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册中》第1860页（1802字）

为将工件固定以便执行作业的机构，通常称作夹具；而机械手或工业机器人用来抓取物件的手部，通常称作夹持手。获得足够的夹紧力，夹持牢靠，通常是设计夹具及夹持手的着眼点。在设计中、杠杆传动的增力特性、死点位置的传力特性、摩擦自锁特性、平行四边形机构中连杆的平动特性等被广泛利用。

例5．2-155 自锁式双升角快速夹紧机构

如图示，由气缸驱动的斜楔呈双升角楔形。大升角a₁用来使构件1迅速接近工件；小升角a用来使构件1夹紧工件，并保持自锁。

例5．2-156 偏心圆盘凸轮控制的夹紧机构

这种机构在工作时转动偏心轮，可使杠杆式夹头压紧工件。其特点是结构简单，制造容易。适用于夹紧动作行程小、振动小的场合。

例5．2-157 浮动拉压夹紧机构

夹爪2、3铰接于机架，并由压簧相联。爪2的外侧呈凸块状。操纵杆1与右爪3铰接于A，杆1的滚子与爪2的凸块接触。当杆1绕A下摆时，夹紧工件；上摆时，在压簧作用下夹爪松开。

例5．2-158 利用死点自锁的夹紧机构

如图a)，逆时针向转动手柄1，摇杆则带动压头4靠近工件。当1与连杆2成一条直线且处于铅直位置时，压头正好压紧工件，这时机构处于死点位置，工件不会自动松开。压头4的压紧位置及压紧力可由调整螺母调节。在图b)中，转动手柄2使其BC与摇杆CD成一直线，机构处于死点位置时，压头5正好压紧工件。压头5的压紧力和压紧位置由调整螺母调节。这种利用死点实现自锁的夹具，其自锁性虽不如摩擦自锁式，但结构简单，动作迅速。

例5．2-159 摩擦自锁式偏心轮夹具

如图示，偏心轮1与机架用销轴铰接于2r销轴，偏心距为e。顺时针向转动轮1手柄，则可将工件2压紧，且只要满足下述关系，便能使之处于自锁状态。

式中 ρ=rf，为销轴处的摩擦圆半径：a为楔紧角；φ为摩擦作用角。

例5．2-160 杠杆式夹持手

图a)为滑块-滑槽-杠杆式夹持机构。增大a角，可使夹紧力F₁增大。但a过大将导致驱动气缸行程过大，一般取a=30°～45°。其特点是结构简单，动作灵活，手爪开闭角度大。图b)为滑块-连杆-杠杆式夹持机构。减小a角，可增大夹紧力F₁。当a=0时，机构处于死点位置，这时即使去掉外力F，重物也不会把手爪推开而脱落。其特点是，可产生较大的夹紧力，铰链联结处摩损较小，但结构比较复杂，适用于抓取重量较大的工件。

例5．2-161 平行四边形机构式夹持手

图a)、b)均是以平行四边形机构的连杆作为夹头的，其特点是在夹持过程中夹头始终作定姿态平动。图b)可利用死点位置实现自锁。

例5．2-162 平行开闭式正-反螺旋夹持机构

机构中螺杆1的中部铰接于支座，两端为导程相同的反向螺纹，与左右两夹头构成螺旋副。当转动螺杆时，两夹头沿支座上的导路反向移动，同时夹紧工件或同时放松工件。通过设计螺纹升角，可实现摩擦自锁。