径向快锁机构：锁紧精度高、结构简单

（1）单向施力径向快锁机构

1）压块式和箍紧式机构如图9-1所示，其工作原理如下：

图9-1a所示是利用螺钉4的旋动，通过与机架1相连的压块3对轴2作径向压紧，压块3的作用是增大压紧面、使之压紧平稳，并可保护轴面不受损伤。

图9-1b所示是利用平带5（金属带或各种耐摩擦纤维带）抱绕于轴2的表面进行径向箍紧的机构。平带的两端绕于两对称的凸轮6。当旋动螺钉8时，通过其端头顶块7压向凸轮6，即可拉紧平带而把轴2作径向箍紧。松开螺钉，平带回弹，即可解锁。

图9-1 螺旋压合式

a）压块式 b）箍紧式

1—机架 2—轴 3—压块 4、8—螺钉 5—平带 6—凸轮 7—顶块

图9-2 偏心轮式快锁机构

1—偏心轮 2—手把 3—可动轴

图9-3 钢球偏心槽式快锁机构

1—导向管 2—套筒 3—钢球 4—锁环 5—衬片

2）偏心轮式快锁机构如图9-2所示。它是利用带手把2的偏心轮1直接压紧可动轴3来实现锁紧。结构简单，使用方便可靠。

3）钢球偏心槽式快锁机构如图9-3所示。锁环4内切有偏心槽G，它相对于轴心的偏心量为e。钢球3装入可移动的套筒2的小孔内，钢球的直径大于套筒2的厚度，使其凸出部分伸入槽内。导向管1根据套筒的移动范围铣出一个槽，装入衬片5。当套筒调到某一位置时，旋转锁环4，其偏心槽G便将钢球压紧于衬片5和导向管1，于是套筒2被锁紧。

图9-4 偏心轴快锁机构

1—轴 2—压块 3—弹簧 4—顶杆 5—偏心轴

4）偏心轴快锁机构如图9-4所示。锁紧时，转动偏心轴5，借其偏心圆柱推动顶杆4，使连于顶杆端头的压块2压向轴1，从而把轴1锁紧。弹簧3的作用是在解锁时使顶杆复位，松开压块。

5）切向收紧式径向快锁机构如图9-5所示。其中，图9-5a所示机构的锁栓3铣有一个与轴1外径相吻合的缺口，当拧紧螺纹旋钮2时，锁栓即作切向移动而将轴1锁紧。图9-5b所示机构的动作原理与图9-5a相同，它利用螺杆5的旋转，使滑行螺母4和滑块6相互收紧而把轴1锁紧。滑块6的位置可用螺钉7和调节圈8以及垫圈来调整。

图9-5 切向收紧式径向快锁机构

a）锁栓式 b）滑块式

1—轴 2—螺纹旋钮 3—锁栓 4—滑行螺母 5—螺杆 6—滑块 7—螺钉 8—调节圈

6）楔压式径向快锁机构如图9-6所示。滑轴1可在支架2孔内移动，锁栓3开有斜面凹槽。当需锁紧滑轴时，拨动小手把4，使锁栓转动一角度，借其斜槽对滑轴的径向楔压作用而把滑轴锁紧。千分卡的锁紧机构就是利用这种锁紧原理设计的。

上述几种径向快锁机构的共同优点是结构简单、制造容易。缺点是单向受力，在锁紧时，被锁轴件在配合面中会产生微量的径向偏移。所以在采用这些机构时，要考虑被锁轴件与支架的配合间隙不能过大。同时，这种机构不宜用于径向偏移会影响定位精度和测量读数的场合。

图9-6 楔压式径向快锁机构

1—滑轴 2—支架 3—锁栓 4—小手把

图9-7 径向双向施力快锁机构

1—手柄 2—螺钉 3—滑块 4—顶杆 5—压簧 6—压头 7—钩头 8—销子 9—套筒

（2）对称施力径向快锁机构

1）径向双向施力快锁机构如图9-7所示。被锁制动盘（如双点画线所示）的外缘装在顶杆4中的压头6和滑块3的钩头7之间。旋转手柄1，螺钉2即旋入滑块3内，推动顶杆4向前移动，同时，滑块3又朝反方向移动。结果把制动盘锁定在压头6与钩头7之间。销子8的作用是防止滑块3在套筒9中转动。

由于制动盘所受的锁紧力是通过制动盘转动中心巨是双向的，所以没有侧向压力，因而也就可以避免锁紧时的径向微动现象。压簧5的作用是保证制动盘解锁时压头6自动退回。(www.xing528.com)

但是，这种机构由于制造误差的原因，加于制动盘的两锁紧力作用点的连线，并不一定通过制动盘的旋转中心，所以在锁紧时，主轴会受到一个力偶的作用，可能使主轴产生微动而引起锁紧误差。

此外，由于滑块3和套筒9之间存在一定的间隙，这将会使锁紧机构和主轴一起产生微动。其微动的摆角约为

式中 Δθ——锁紧时产生微动的摆角（rad）；

Δs——滑块3和套筒9之间的间隙（mm）；

L——套筒9的外端面至主轴中心线的距离（mm）。

例如：若取L=100mm，Δs=0.03mm，则产生摆角误差量为

2）开槽弹性套径向快锁机构如图9-8所示，它也具有较好的锁紧定位精度。旋钮1有锥形孔，与开有轴向槽的锥形弹性套2相配合。当旋紧旋钮时，弹性套便被锥孔面压紧作径向收紧，把轴4锁定在所调节的位置上。这种机构的径向锁紧力分布均匀，不会引起轴的径向偏移，所以锁紧定位精度较高。

3）开槽弹性压块径向快锁机构如图9-9所示。它也可获得较均匀的径向锁紧效果，结构也较简单。它利用旋钮式螺杆1的作用使开槽弹性压块3上下收紧压合于轴2而使之锁紧。

为锁紧轴2，弹性压块3对轴2的摩擦力矩应为

图9-8 开槽弹性套径向快锁机构

1—旋钮 2—锥形弹性套 3—套筒 4—轴

因为

所以

式中 M_T——锁紧时，弹性压块对轴的摩擦力矩；

μ——摩擦因数；

N——压块对轴的压紧力；

P——螺旋收紧力；

d——轴的直径；

a——压块槽底至压块压紧力P的距离；

b——压块槽底至压块压紧力N的距离。

如果使轴可能产生转动的转动力矩为M_P，则须满足如下条件才能锁紧

（3）微动径向快锁机构

图9-10所示的两种微动径向快锁机构，适用于定位锁紧力很小的轻微调节机构。在常态下，这种机构靠弹簧3对压块2的作用而给轴1产生径向锁紧力。解锁时，沿弹簧给压块的作用力反方向压住压块，使轴与压块不接触即可。这种机构结构简单，使用方便。

图9-9 开槽弹性压块径向快锁机构

1—旋钮式螺杆 2—轴 3—弹性压块

图9-10 微动径向快锁机构

a）压块移动式 b）压块偏转式

1—轴 2—压块 3—弹簧