專(zhuān)利名稱(chēng)：斜拉驅(qū)動(dòng)的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，具體涉及一種斜拉驅(qū)動(dòng)的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用
于壓力機(jī)或夾具的壓力傳動(dòng)。
背景技術(shù)：
曲柄連桿傳動(dòng)式壓力機(jī)(見(jiàn)《曲柄壓力機(jī)》/何德譽(yù)/機(jī)械工業(yè)出版社，1987)、肘 桿傳動(dòng)式壓力機(jī)(見(jiàn)機(jī)械壓力機(jī)肘桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，張?jiān)?，朱燈林，機(jī)械與電子， 2008 (1) ， 10 12頁(yè))、液壓傳動(dòng)式壓力機(jī)(見(jiàn)《液壓機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，作者俞新陸編著 出版社機(jī)械工業(yè)出版社)和螺旋傳動(dòng)式壓力機(jī)(見(jiàn)J58K系列，數(shù)控電動(dòng)螺旋壓力機(jī)，武 漢新威奇科技有限公司)是目前塑性加工的主要設(shè)備。但現(xiàn)有這些壓力機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滑塊 運(yùn)動(dòng)都存在一些問(wèn)題1、液壓傳動(dòng)式壓力機(jī)的滑塊在全行程范圍內(nèi)以額定載荷工作、壓力 可調(diào)、可保壓，一般用于拉深成形，但是滑塊移動(dòng)速度較慢，工作效率低；2、普通異步電機(jī)驅(qū) 動(dòng)的曲柄連桿傳動(dòng)式壓力機(jī)，滑塊位移隨時(shí)間的運(yùn)動(dòng)曲線為正弦曲線，其額定工作載荷一 般在滑塊行程的下死點(diǎn)以上5 10mm的范圍，適用成形工藝的范圍有限， 一般適合于沖孔 和沖裁加工。而且工作中滑塊對(duì)導(dǎo)軌的側(cè)壓力較大，導(dǎo)軌宜磨損，使滑塊運(yùn)動(dòng)精度不高，從 而降低了成形件精度；3、肘桿傳動(dòng)式壓力機(jī)相對(duì)曲柄連桿傳動(dòng)式壓力機(jī)在增力效果上有優(yōu) 勢(shì)，但是提高并不明顯，并且存在較大的滑塊側(cè)向力；4、液壓傳動(dòng)式和螺旋傳動(dòng)式壓力機(jī)雖 然保證在無(wú)偏載情況下沒(méi)有側(cè)向力，但由于是直接的直線性驅(qū)動(dòng)，其直線推動(dòng)機(jī)構(gòu)沒(méi)有增 力作用，在滑塊的工作行程中，需要的電機(jī)轉(zhuǎn)矩要比一般壓力機(jī)大得多。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種斜拉驅(qū)動(dòng)的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，解決現(xiàn)有壓力機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)存
在的增力效果不明顯，以及曲柄連桿傳動(dòng)、肘桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊側(cè)向力很大的問(wèn)題。 本實(shí)用新型的一種斜拉驅(qū)動(dòng)的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)源、連桿和鉸鏈，其特
征在于 具有一中間架，中間架上固定有連接鉸鏈、驅(qū)動(dòng)鉸鏈和滑塊鉸鏈，所述三個(gè)鉸鏈軸 心的連線構(gòu)成等腰直角三角形，連接鉸鏈軸心位于等腰直角三角形兩直角邊交點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)鉸 鏈軸心和滑塊鉸鏈軸心分別位于直角邊和斜邊的交點(diǎn)； 連桿一端通過(guò)上橫梁鉸鏈與機(jī)架連接，連桿另一端通過(guò)連接鉸鏈與所述中間架連 接，上橫梁鉸鏈軸心和連接鉸鏈軸心之間的距離與連接鉸鏈軸心和滑塊鉸鏈軸心之間的距 離相等； 所述驅(qū)動(dòng)源通過(guò)固定支座鉸鏈與機(jī)架連接，驅(qū)動(dòng)源的主驅(qū)動(dòng)桿軸線與通過(guò)所述上 橫梁鉸鏈軸心的垂直線夾角為45度；所述主驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)驅(qū)動(dòng)鉸鏈與所述中間架連接，主驅(qū) 動(dòng)桿軸線通過(guò)驅(qū)動(dòng)鉸鏈軸心和上橫梁鉸鏈軸心； 滑塊通過(guò)滑塊鉸鏈與所述中間架連接。 所述的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于[0010] 所述驅(qū)動(dòng)源為伺服電機(jī)或者液壓缸，當(dāng)驅(qū)動(dòng)源為伺服電機(jī)時(shí)，主驅(qū)動(dòng)桿由螺桿和
螺母組成，螺母和螺桿構(gòu)成滾珠絲桿結(jié)構(gòu)，伺服電機(jī)通過(guò)連軸器與螺桿連結(jié)，螺母與驅(qū)動(dòng)鉸
鏈鉸接； 當(dāng)驅(qū)動(dòng)源為液壓缸時(shí)，主驅(qū)動(dòng)桿為液壓缸的活塞桿，活塞桿的端頭與驅(qū)動(dòng)鉸鏈鉸 接。 所述的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于 所述中間架為三角板、圓形板或支架。 本實(shí)用新型傳動(dòng)特征在于主驅(qū)動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鉸鏈沿著主驅(qū)動(dòng)桿軸線來(lái)回運(yùn)動(dòng)， 同時(shí)使中間架的連接鉸鏈帶動(dòng)連桿作左右擺動(dòng)，從而中間架和連桿的協(xié)同作用推動(dòng)滑塊鉸 鏈?zhǔn)够瑝K沿著穿過(guò)上橫梁鉸鏈軸心和滑塊鉸鏈軸心的垂線作上下運(yùn)動(dòng)。 本實(shí)用新型利用一個(gè)中間架的直角端與一個(gè)連桿鉸接，中間架的一個(gè)斜角端與一 個(gè)滑塊鉸接，構(gòu)成一個(gè)增力肘桿機(jī)構(gòu)，用一個(gè)驅(qū)動(dòng)桿沿著與垂線夾角45度的方向來(lái)回驅(qū)動(dòng) 中間架的另一個(gè)斜角端，則可以使滑塊在垂線方向作直線上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用該壓力傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)與其它輔助裝置共同構(gòu)成壓力機(jī)，滑塊對(duì)導(dǎo)軌無(wú)側(cè)壓力，可大幅度減少摩擦力提高傳動(dòng) 效率。由于使用肘桿增力原理，使用本實(shí)用新型的壓力機(jī)與傳統(tǒng)曲柄連桿傳動(dòng)式壓力機(jī)、肘 桿傳動(dòng)式壓力機(jī)相比，在相同的額定工作載荷下，可大幅減少輸入功率；額定載荷工作行程 范圍更大；當(dāng)使用伺服電機(jī)作驅(qū)動(dòng)源時(shí)，可控制滑塊作變速運(yùn)動(dòng)，并提高工作效率。用本實(shí) 用新型構(gòu)成的壓力機(jī)既有機(jī)械壓力機(jī)的快速、定位和重復(fù)定位精度高的特性，又有液壓機(jī) 的額定載荷工作行程長(zhǎng)的壓力特性。 本實(shí)用新型采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠只在工作時(shí)輸出需要的能量，對(duì)于壓 力機(jī)等間歇工作的機(jī)器而言，在上、下料時(shí)間中不消耗能量，所以比一般通用驅(qū)動(dòng)方式，基 本節(jié)能50%以上。可利用伺服電機(jī)的控制特性，控制滑塊作變速運(yùn)動(dòng)，提高工作效率。 本實(shí)用新型既有液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性又有曲柄連桿傳動(dòng)、肘桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性， 具有增力作用；在滑塊運(yùn)動(dòng)的大部分行程范圍內(nèi)能夠以額定載荷工作，滑塊在運(yùn)動(dòng)的全行 程范圍內(nèi)對(duì)導(dǎo)軌的側(cè)向力很小，滑塊可以變速運(yùn)動(dòng)，在下死點(diǎn)可以保壓；適用于金屬、非金 屬和特殊材料的成形。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的示意圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的示意圖； 圖3為本實(shí)用新型傳動(dòng)原理圖； 圖4為本實(shí)用新型使用方案示意圖； 圖5為本實(shí)用新型另一種使用方案示意圖； 圖6為本實(shí)用新型其它使用方案示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例一 如圖1所示，本實(shí)施例包括伺服電機(jī)11、連桿5， 三角板3上固定有連接鉸鏈4、驅(qū)動(dòng)鉸鏈8和滑塊鉸鏈2，三個(gè)鉸鏈軸心的連線構(gòu)成等腰直角三角形，連接鉸鏈4軸心位于等腰直角三角形兩直角邊交點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)鉸鏈8軸心和 滑塊鉸鏈2軸心分別位于直角邊和斜邊的交點(diǎn)； 連桿5 —端通過(guò)上橫梁鉸鏈6與機(jī)架連接，連桿5另一端通過(guò)連接鉸鏈4與三角 板3連接，上橫梁鉸鏈6軸心和連接鉸鏈4軸心之間的距離與連接鉸鏈4軸心和滑塊鉸鏈 2軸心之間的距離相等； 伺服電機(jī)11安裝于電機(jī)支架13上，電機(jī)支架13與固定支座鉸鏈12鉸接，固定支
座鉸鏈12固定在機(jī)架上，伺服電機(jī)11通過(guò)連軸器10與螺桿9聯(lián)結(jié)，螺桿9上的螺母7與
三角板3的驅(qū)動(dòng)鉸鏈8鉸接，伺服電機(jī)11，能正、反兩方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，能控制輸出力矩，轉(zhuǎn)數(shù)。 螺桿9軸線與通過(guò)上橫梁鉸鏈6軸心的垂直線夾角為45度；螺桿9軸線延長(zhǎng)線通
過(guò)驅(qū)動(dòng)鉸鏈8軸心和上橫梁鉸鏈6軸心； 滑塊1通過(guò)滑塊鉸鏈2與所述中間架連接。 在螺母7的驅(qū)動(dòng)下，驅(qū)動(dòng)鉸鏈8能同螺母7 —起沿著螺桿9的軸線方向前、后運(yùn)動(dòng)； 此時(shí)連接鉸鏈4在連桿5的約束下，沿著以連桿5的長(zhǎng)度為半徑的圓弧線作左、右擺動(dòng)，滑 塊鉸鏈2則帶動(dòng)滑塊1沿著垂線方向做上、下運(yùn)動(dòng)。 連桿5在被連接鉸鏈4驅(qū)動(dòng)作左、右擺動(dòng)的同時(shí)，起到二力桿的作用，能承受從滑 塊1通過(guò)三角板3傳遞到連桿5的載荷，并將載荷傳遞給固定支座。 實(shí)施例二 如圖2所示，本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)源是液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的液壓缸14，液壓缸 14的活塞桿15的端頭與驅(qū)動(dòng)鉸鏈8鉸接，液壓缸14的底端與固定支座鉸鏈12鉸接；活塞 桿15的軸線與垂線的夾角成45度。在液壓力的驅(qū)動(dòng)下，活塞桿15能沿著軸線方向做進(jìn)、 退運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與活塞桿15端頭鉸接的驅(qū)動(dòng)鉸鏈8同樣沿著軸線方向進(jìn)、退運(yùn)動(dòng)。 本實(shí)施例其它組成部分和實(shí)施例一相同，三角板3、連桿5和滑塊的運(yùn)動(dòng)，在液壓 缸14、活塞桿15和驅(qū)動(dòng)鉸鏈8的驅(qū)動(dòng)下，使滑塊能沿著垂線方向做上、下運(yùn)動(dòng)。 下面對(duì)本實(shí)用新型傳動(dòng)原理進(jìn)一步說(shuō)明。 如圖3所示，本實(shí)用新型三角板3的三鉸鏈構(gòu)成的直角三角形中，第一直角邊18 的長(zhǎng)度等于第二直角邊19的長(zhǎng)度，并等于上橫梁鉸鏈6軸心和連接鉸鏈4軸心之間的距 離；第一直角邊18和第二直角邊19的夾角為90度；主驅(qū)動(dòng)桿軸線16與垂線17的夾角為 45度；主驅(qū)動(dòng)桿軸線穿過(guò)連桿5 —端的上橫梁鉸鏈6中心和驅(qū)動(dòng)鉸鏈8的中心；垂線17穿 過(guò)上橫梁鉸鏈6中心和滑塊鉸鏈2的中心。 主驅(qū)動(dòng)桿可沿著主驅(qū)動(dòng)桿軸線16作進(jìn)、退運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)鉸鏈8沿著主驅(qū)動(dòng)桿軸 線16的方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使三角板3的連接鉸鏈4帶動(dòng)連桿5作左右擺動(dòng)，從而三角板3和 連桿5的協(xié)同作用推動(dòng)滑塊鉸鏈2使滑塊1沿著垂線17的方向作上、下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)連桿5和 第一直角邊18擺動(dòng)到與垂線17重合時(shí)，驅(qū)動(dòng)鉸鏈8停止運(yùn)動(dòng)，能使該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)處于保壓狀 態(tài)。 參見(jiàn)圖4，本實(shí)用新型可用于塑性加工的壓力機(jī)，將本實(shí)用新型安裝在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的 帶有工作臺(tái)23、導(dǎo)軌的機(jī)身上構(gòu)成壓力機(jī)，將與上橫梁鉸鏈6鉸接的支座固定在機(jī)身21上； 將與鉸鏈12鉸接的支座固定在機(jī)身21上；第一導(dǎo)軌22A、第二導(dǎo)軌22B，固定在機(jī)身上。第 一導(dǎo)軌22A和第二導(dǎo)軌22B的作用是約束滑塊l，使之在壓力加工中出現(xiàn)偏心載荷時(shí)，導(dǎo)軌 能夠約束滑塊保持直線運(yùn)動(dòng)，從而確保加工精度。在滑塊的底部安裝上模具，在工作臺(tái)面安 裝下模具，即可用于材料的沖壓、拉深、擠壓、壓印等塑性加工。當(dāng)連桿5和第一直角邊18
5擺動(dòng)到與垂線17重合時(shí)，驅(qū)動(dòng)鉸鏈8停止運(yùn)動(dòng)，能使該壓力機(jī)處于保壓狀態(tài)。 參見(jiàn)圖5，本實(shí)用新型可用作物件的壓緊機(jī)構(gòu)，主驅(qū)動(dòng)桿軸線16與垂線17的夾角 為45度；驅(qū)動(dòng)鉸鏈8沿著主驅(qū)動(dòng)桿軸線16向下移動(dòng)時(shí)，由于連桿5擺動(dòng)的作用，推動(dòng)壓板 24沿著垂線17向下運(yùn)動(dòng)，從而壓緊物件25 ;當(dāng)連桿5和第一直角邊18擺動(dòng)到與垂線17重 合時(shí)，驅(qū)動(dòng)鉸鏈8停止運(yùn)動(dòng)，能使該壓緊機(jī)構(gòu)處于保壓狀態(tài)。 參見(jiàn)圖6，采用兩套本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)，可用作物件的夾緊機(jī)構(gòu)，上軸線16A與垂 線17的夾角為45度、下軸線16B與垂線17的夾角為45度；上驅(qū)動(dòng)鉸鏈8A沿著上軸線16A 向下移動(dòng)的同時(shí)，下驅(qū)動(dòng)鉸鏈8B沿著下軸線16B向上移動(dòng)，由于上連桿5A的擺動(dòng)作用，推 動(dòng)上壓板24A沿著垂線17向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由于下連桿5B的擺動(dòng)作用，推動(dòng)下壓板24B沿著 垂線17向上運(yùn)動(dòng)，從兩方向夾緊物件25 ;當(dāng)上連桿5A和上三角板一邊18A擺動(dòng)到與垂線 17重合，同時(shí)下連桿5B和下三角板一邊18B擺動(dòng)到與垂線17重合時(shí)，上驅(qū)動(dòng)鉸鏈8A和下 驅(qū)動(dòng)鉸鏈8B同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，能使該夾緊機(jī)構(gòu)處于保壓狀態(tài)。
權(quán)利要求一種斜拉驅(qū)動(dòng)的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)源、連桿和鉸鏈，其特征在于具有一中間架，中間架上固定有連接鉸鏈、驅(qū)動(dòng)鉸鏈和滑塊鉸鏈，所述三個(gè)鉸鏈軸心的連線構(gòu)成等腰直角三角形，連接鉸鏈軸心位于等腰直角三角形兩直角邊交點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)鉸鏈軸心和滑塊鉸鏈軸心分別位于直角邊和斜邊的交點(diǎn)；連桿一端通過(guò)上橫梁鉸鏈與機(jī)架連接，連桿另一端通過(guò)連接鉸鏈與所述中間架連接，上橫梁鉸鏈軸心和連接鉸鏈軸心之間的距離與連接鉸鏈軸心和滑塊鉸鏈軸心之間的距離相等；所述驅(qū)動(dòng)源通過(guò)固定支座鉸鏈與機(jī)架連接，驅(qū)動(dòng)源的主驅(qū)動(dòng)桿軸線與通過(guò)所述上橫梁鉸鏈軸心的垂直線夾角為45度；所述主驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)驅(qū)動(dòng)鉸鏈與所述中間架連接，主驅(qū)動(dòng)桿軸線通過(guò)驅(qū)動(dòng)鉸鏈軸心和上橫梁鉸鏈軸心；滑塊通過(guò)滑塊鉸鏈與所述中間架連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)源為伺服電機(jī)或者液壓缸，當(dāng)驅(qū)動(dòng)源為伺服電機(jī)時(shí)，主驅(qū)動(dòng)桿由螺桿和螺母 組成，螺母和螺桿構(gòu)成滾珠絲桿結(jié)構(gòu)，伺服電機(jī)通過(guò)連軸器與螺桿連接，螺母與驅(qū)動(dòng)鉸鏈鉸 接；當(dāng)驅(qū)動(dòng)源為液壓缸時(shí)，主驅(qū)動(dòng)桿為液壓缸的活塞桿，活塞桿的端頭與驅(qū)動(dòng)鉸鏈鉸接。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于 所述中間架為三角板、圓形板或支架。
專(zhuān)利摘要斜拉驅(qū)動(dòng)的連桿壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，屬于連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，解決現(xiàn)有壓力機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)增力效果不明顯及滑塊側(cè)向力無(wú)法消除的問(wèn)題。本實(shí)用新型中間架上固定有連接鉸鏈、驅(qū)動(dòng)鉸鏈和滑塊鉸鏈，三個(gè)鉸鏈軸心的連線構(gòu)成等腰直角三角形；連桿兩端通過(guò)上橫梁鉸鏈、連接鉸鏈分別與機(jī)架和中間架連接，驅(qū)動(dòng)源通過(guò)固定支座鉸鏈與機(jī)架連接，主驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)驅(qū)動(dòng)鉸鏈與中間架連接，滑塊通過(guò)滑塊鉸鏈與中間架連接。本實(shí)用新型既有液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性又有曲柄連桿傳動(dòng)、肘桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性，具有增力作用；在滑塊運(yùn)動(dòng)的大部分行程范圍內(nèi)能夠以額定載荷工作，滑塊在運(yùn)動(dòng)的全行程范圍內(nèi)對(duì)導(dǎo)軌的側(cè)向力很小，滑塊可以變速運(yùn)動(dòng)，在下死點(diǎn)可以保壓；用于壓力機(jī)或夾具的壓力傳動(dòng)。
文檔編號(hào)F16H21/00GK201530140SQ20092027963
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者楊昊玥, 莫健華 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)