[摘 要]平口钳是机械加工中的通用夹具。目前市场上的平口钳类型主要是普通螺杆机构的平口钳与手动液压平口钳。普通螺杆机构的平口钳结构简单，自锁性好，但移动活动钳口操作费时，且需要施加较大的力才能夹紧工件；手动液压平口钳虽然能够使操作者用一个很小的力对工件进行夹紧，但操作时同样费时，操作效率较低。本文中差动液压平口钳是一种新型的设计结构，利用差动螺旋机构实现活动钳口的快速移动，同时又利用液压平口钳的特点，对工件实现轻松、可靠的夹紧，从而大大提高工作效率和降低劳动者操作强度。
　　[关键词]差动 液压 平口钳 高效 结构设计
　　中图分类号：TH85+4.4 文献标识码：TH 文章编号：1009―914X（2013）25―0332―01
　　一、差动液压平口钳的结构设计
　　该差动液压平口钳的结构设计如下图所示：
　　图1 差动液压平口钳结构示意图
　　1-底座，2-锁紧螺母，3、10-轴用弹性挡圈，4-固定螺杆，5-压板，6-同步活塞，7-差动快移手柄，8-滑键，9-滑键套筒，11-滑动螺杆，12-孔用弹性挡圈，13-液压锁紧螺母，14-活塞销，15-复位弹簧，16-活动钳口
　　该新型平口钳主体结构与其它平口钳相差不大，均由底座1与活动钳口15组成。活动钳口15底面用压板和螺钉将其与底座1底部的凹槽进行联接、两侧面与底座中间槽两侧面接触，并均保证适当的间隙量，使活动钳口能平稳、灵活移动；固定螺杆4左端用锁紧螺母2、弹性挡圈3将其固定在固定钳口端，且保证其不作周向旋转运动，右端螺纹则旋入滑动螺杆11的内螺纹孔；滑动螺杆11右端用滑键8与滑键套筒9间隙配合，以保证差动手柄7旋转时即能驱动滑动螺杆旋转又能使其能沿轴线左右滑动。滑键套筒9的左端则用弹性挡圈10轴向定位。同步活塞6的内螺纹与滑动螺杆11的外螺纹旋合并装入活动钳口16的内孔中，并形成油腔。孔用挡圈12用于保护同步活塞右移时不至滑出活动钳口内孔。液压锁紧螺母13带动活塞销14移动，同时活塞销孔也作为油腔中液压油的注油口。
　　二、差动液压平口钳工作原理
　　首先，差动液压平口钳需要实现快速移动。
　　当顺时针转动手柄7时，滑键套筒9经滑键10带动螺杆11顺时针旋转。由于固定螺杆4为一定螺距P1的右旋螺纹，所以滑动螺杆11每旋转一圈的同时，还往左边前移P1。又由于滑动螺杆的外螺纹为一定螺距P2的左旋螺纹，因此当滑动螺杆11旋转一圈时，同步活塞6也同时向左移动P2。反之，手柄7逆时针时，滑动螺杆与同步活塞则向右移动。所以，手柄7每转动一圈，活动钳口便向左或向右移动P1+P2的距离，移动速度明显加快。
　　其次，差动液压平口钳需要实现对工件的轻松、可靠的夹紧。
　　当活动钳口快速接触到工件时，同步活塞6与滑动螺杆11便相对固定于固定螺杆4的某一位置上，且受螺杆4向左的拉力作用。但此作用力并不足以夹紧工件。当顺时针旋转液压锁紧螺母13时，活塞销14便会伸入油腔中，使油腔中的压力增大。由于同步活塞此时位置固定不能移动，因此，压力油作用在油腔左端使活动钳口继续向左微量移动而夹紧工件。又由于油腔端面的截面积比活塞销端面截面积的大N倍，根据液体静力学原理，对锁紧螺母施加一个很小的力，液压油便会对活动钳口产生一个大N倍的力，从而实现对工件的轻松、可靠的夹紧。
　　当需松开工件时，则先卸压，然后再差动快速退回。
　　三、设计的注意事项
　　1、各受力螺杆、螺纹孔的长度应根据设计要求计算准确，避免产生相互干涉；各螺距的选择要合理；各受力构件应进行相应的强度校核。
　　2、液压装置应设计有可靠的密封。同步活塞的长度要适中，其右端面与孔用挡圈的间隙距离不能太大，以避免同步活塞后退时的油腔真空产生（本设计考虑的是微量位移夹紧，因此并没有设置补油回路，以简化结构），而影响下次夹紧动作；间隙距离也不能太小，会限制活动钳口液压夹紧时的前行移动量而影响夹紧的可靠性。
　　3、油腔左端的截面积与活塞销14的截面积的比值设计要合理。太大则会延长夹紧所需的时间；太小则要很大的力去拧紧螺母13，且难以夹紧工件。
　　4、各零件的材料选择要合理、经济。
　　四、设计小结
　　该差动液压平口钳结构紧凑，设计新颖，利用差动螺旋机构的原理，实现活动钳口的快速、平稳移动。充分吸收液压平口钳的特点，对工件实现轻松、可靠的夹紧，从而大大提高工作效率和降低劳动者操作强度。同步活塞是该平口钳的一大特点，大大简化了设计结构。