專利名稱：多級杠桿壓力放大裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于力學(xué)機械，具體地說是ー種多級杠桿壓カ放大裝置。
背景技術(shù)：
沖壓成型吋，壓邊カ是構(gòu)件加工質(zhì)量的決定因素之一?？煽氐淖儔哼叆珜Τ尚芜^程有重大影響。大功率的伺服電機和步進電機造價昂貴，維修費用也高。如果能用小功率的伺服電機、步進電機與壓カ放大裝置組合實現(xiàn)同樣的可控壓邊力，將大大降低系統(tǒng)的維護費用。常見的壓カ放大裝置為行星齒輪減速機和蝸輪蝸桿減速機。這兩種減速機的缺點是加工難度大，使用過程中較易出現(xiàn)機械磨損。中國專利92200708X，公開了ー種多級杠桿動カ輸出放大裝置，是利用杠桿與齒輪連接，通過動カ杠桿帶動單向飛輪及動カ齒輪，傳動給輸出齒輪及輸出輪ー個大的轉(zhuǎn)動力。 其缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需多個齒輪傳動；同時其輸出的是轉(zhuǎn)動力，無法在沖壓エ藝中使用。為了提高沖壓成型エ藝的沖壓力，發(fā)明ー種結(jié)構(gòu)簡單、維護費用低、輸出壓カ大的壓カ放大裝置是十分必要的。本發(fā)明多級杠桿壓カ放大裝置巧妙的利用兩個或多個杠桿串聯(lián)，杠桿增カ效果得到累積；各級杠桿與各銷軸強度分別相同；力輸出方向始終垂直于受壓物體表面。經(jīng)廣泛查閱專利文獻和國內(nèi)外公開出版物，未見有與本發(fā)明技術(shù)方案完全相同、 各級杠桿與各個銷軸分別強度相等的多級杠桿壓カ放大裝置，因此本發(fā)明具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、各級杠桿和銷軸分別等強度的多級杠桿壓カ放大裝置。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種多級杠桿壓カ放大裝置，由機座、壓塊、一級杠桿、ニ級杠桿、三級杠桿組成， 機座上靠近壓塊和被壓平面一端置有固定鉸支座；機座上還置有導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上設(shè)有滑動鉸支座；一級杠桿、ニ級杠桿、三級杠桿通過銷軸固定在固定鉸支座和滑動鉸支座上；相鄰兩級杠桿通過銷軸串連成ー個多級杠桿；多級杠桿的カ輸出端通過銷軸和壓塊連接；壓塊和被壓平面緊密相連；多級杠桿的カ輸入端連有絲杠、滑塊、伺服電機；或者連有重力砝碼。壓塊可繞銷軸任意轉(zhuǎn)動，壓カ方向始終垂直于被壓表面。本發(fā)明的要點是兩個或多個等強度杠桿串聯(lián)；杠桿之間用銷軸連接；力輸入點、 カ輸出點、杠桿受支撐的點均近似在一條直線上；力輸出端設(shè)有繞銷軸任意轉(zhuǎn)動壓塊。本發(fā)明通過多個杠桿的串聯(lián)，使得輸入力得到放大，以得到更大的壓力。本發(fā)明與國內(nèi)外現(xiàn)有同類產(chǎn)品的相比，其創(chuàng)造性在于1.本發(fā)明利用受彎桿件力學(xué)原理，使得各級杠桿強度相等，節(jié)約材料，降低重量，第一次設(shè)計了結(jié)構(gòu)簡単、維護費用低的壓カ放大裝置，使得人們在沖壓成形中極易獲得大的壓邊力。2.本發(fā)明采用多級杠桿累積增力效果顯著，壓カ大大提高。3.本發(fā)明カ輸出端壓塊可繞杠桿端部銷軸任意轉(zhuǎn)動，壓カ方向始終垂直于被壓表本發(fā)明與國內(nèi)外現(xiàn)有同類產(chǎn)品的不同功能在于1.各級杠桿等強度，σ lmax = σ 2max = σ 3max = · ·；2.杠桿數(shù)量不同，可以產(chǎn)生和加載方向相同或相反的壓カ；3.結(jié)構(gòu)簡単，使用、維修方便；4.輸出壓力方向始終垂直于被壓表面。本發(fā)明的優(yōu)點是1.由于杠桿增カ效果累積作用，可得到很大的壓カ放大倍數(shù)。2.價格低廉，維護容易。3.與單個杠桿相比，在增カ倍數(shù)相同的情況下，利用兩根杠桿作為增カ裝置，可以減小桿件危險截面的最大彎矩值，節(jié)約材料，降低成本。4.輸出壓力方向始終垂直于被壓表面。5.當(dāng)輸入壓力方向一定吋，輸入壓力與輸出壓力之比為常數(shù)。


圖1為本發(fā)明ニ級杠桿壓カ放大裝置原理圖；圖2為使用伺服電機的ニ級杠桿壓カ放大裝置結(jié)構(gòu)圖；圖3為三級杠桿壓カ放大裝置的常壓カ值壓カ機。圖中1為被壓平面；2為壓塊；3為銷軸；4為固定鉸支座；5為ニ級杠桿；6為機座；7為導(dǎo)軌；8為滑動鉸支座；9為ー級杠桿；10為カ輸入端；11為絲杠；12為滑塊；13為伺服電機；14為三級杠桿；15為重力砝碼。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖通過具體實施方式
對本發(fā)明做進ー步說明。實施例1 附圖1為ニ級杠桿壓カ放大裝置原理圖；附圖2為使用伺服電機的ニ級杠桿壓カ 放大裝置結(jié)構(gòu)圖。本實施例如圖2所示，由機座6、壓塊2、一級杠桿9、ニ級杠桿5、組成；機座6靠近壓塊2和被壓平面1的一端置有固定鉸支座4 ；機座6的另一端還設(shè)有導(dǎo)軌7。導(dǎo)軌7上設(shè)有滑動鉸支座8 ；—級杠桿9、ニ級杠桿5通過銷軸3固定在固定鉸支座4和滑動鉸支座 8上。一級杠桿9和ニ級杠桿5通過銷軸3串連成ー個兩級杠桿。兩級杠桿的カ輸出端通過銷軸3和壓塊2連接；壓塊2和被壓平面1緊密相連。兩級杠桿的カ輸入端10連有絲杠 11、滑塊12、伺服電機13。本實施例一級杠桿9、ニ級杠桿5為直徑20mm的不銹鋼管，兩根杠桿的長度均為 240mm,銷軸3直徑10mm。ニ級杠桿5的力輸入端到滑動鉸支座8長度40mm ；滑動鉸支座8到一級杠桿9的力輸入端10長度200mm。壓塊2上的銷軸3到ニ級杠桿5的固定鉸支座4 長度40mm ；固定鉸支座4到連接ー級杠桿9和ニ級杠桿5的銷軸3長度200mm。啟動伺服電機13，給カ輸入端10施力，伺服電機13靜轉(zhuǎn)矩ION · m，絲杠11最大輸出靜壓カ500N，基于ニ級杠桿壓カ放大裝置的伺服系統(tǒng)放大倍率為5X5，整個系統(tǒng)可輸出最大靜壓カ12500N,即12. 5kN。實施例2 本實施例如圖3所示，基于三級杠桿壓カ放大裝置的常壓カ值壓カ機。由機座6、 壓塊2、一級杠桿9、ニ級杠桿5、三級杠桿14組成；機座6上靠近壓塊2和被壓平面1的一端置有固定鉸支座4 ；機座6上還設(shè)有導(dǎo)軌7 ；導(dǎo)軌7上設(shè)有滑動鉸支座8。一級杠桿9、ニ 級杠桿5、三級杠桿14通過銷軸3固定在固定鉸支座4和滑動鉸支座8上。相鄰兩級杠桿通過銷軸3串連成ー個三級杠桿。三級杠桿的カ輸出端通過銷軸3和壓塊2連接；壓塊2 和被壓平面1緊密相連。三級杠桿的力輸入端10連有重力砝碼15。本實施例三級杠桿壓カ放大裝置的常壓カ值壓カ機。連接三級杠桿14與ニ級杠桿5的銷軸3直徑為20mm ；連接ニ級杠桿5與一級杠桿9的銷軸3直徑10mm。三級杠桿14 直徑40mm、ニ級杠桿5直徑30mm、一級杠桿9直徑20mm。三根杠桿串聯(lián)，長度均為MOmm， 不銹鋼管制成。本實施例一級杠桿9的力輸入端10到滑動鉸支座8的長度200mm ；—級杠桿9的滑動鉸支座8到一級杠桿9和ニ級杠桿5之間的銷軸3長度40mm。ニ級杠桿5和一級杠桿9之間的銷軸3到固定ニ級杠桿5的滑動鉸支座8長度200mm ；二級杠桿5的滑動鉸支座8到ニ級杠桿5和三級杠桿14之間的銷軸3長度40mm。ニ級杠桿5和三級杠桿14 之間的銷軸3到固定鉸支座4長度200mm ；固定鉸支座4到三級杠桿14與壓塊2之間的銷軸3長度40mm。杠桿的增カ倍數(shù)為5X5X5 = 125。工作范圍為125kN，重力砝碼15的質(zhì)量為10kg。工作吋，重力砝碼15掛在與力輸入端10，壓塊2可向被壓平面產(chǎn)生125kN的壓力。上述實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)， 所做的任何等同替代、修改和變化，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多級杠桿壓カ放大裝置，由機座(6)、壓塊O)、一級杠桿(9)、ニ級杠桿(5)、三級杠桿(14)組成，其特征在于機座(6)上靠近壓塊( 和被壓平面(1)的一端置有固定鉸支座(4)；機座(6)上還設(shè)有導(dǎo)軌(7)；導(dǎo)軌(7)上設(shè)有滑動鉸支座(8)；—級杠桿(9)、ニ 級杠桿(5)、三級杠桿(14)通過銷軸(3)固定在固定鉸支座(4)和滑動鉸支座(8)上；相鄰兩級杠桿通過銷軸(3)串連成ー個多級杠桿；多級杠桿的カ輸出端通過銷軸( 和壓塊 ⑵連接；壓塊⑵和被壓平面⑴緊密相連；多級杠桿的力輸入端(10)連有絲杠(11)、滑塊(12)、伺服電機(13)；或者連有重力砝碼(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多級杠桿壓カ放大裝置，其特征在于壓塊(2)可繞銷軸(3) 轉(zhuǎn)動，壓カ方向始終垂直于被壓表面(1)。
全文摘要
本發(fā)明屬于力學(xué)機械，多級杠桿壓力放大裝置?，F(xiàn)有技術(shù)缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜；價格昂貴。本發(fā)明機座(6)上靠近壓塊(2)和被壓平面(1)的一端置有固定鉸支座(4)；機座(6)上設(shè)有導(dǎo)軌(7)；導(dǎo)軌(7)上設(shè)有滑動鉸支座(8)；一級杠桿(9)、二級杠桿(5)、三級杠桿(14)通過銷軸(3)固定在固定鉸支座(4)和滑動鉸支座(8)上；相鄰兩級杠桿通過銷軸(3)串連成一個多級杠桿；多級杠桿的力輸出端通過銷軸(3)和壓塊(2)連接；多級杠桿的力輸入端(10)連有絲杠(11)、滑塊(12)、伺服電機(13)；或者連有重力砝碼(15)。本發(fā)明優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護容易；杠桿增力累積顯著，壓力放大倍數(shù)高。
文檔編號F16H21/10GK102562982SQ20121000677
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者劉純利, 孟令啟, 宛傳平, 張華 , 李忠芳, 陳豐, 馬萬征 申請人:安徽科技學(xué)院, 李忠芳