专利名称：多级杠杆压力放大装置的制作方法
技术领域：
本发明属于力学机械，具体地说是ー种多级杠杆压カ放大装置。
背景技术：
冲压成型吋，压边カ是构件加工质量的决定因素之一。可控的变压边カ对成形过程有重大影响。大功率的伺服电机和步进电机造价昂贵，维修费用也高。如果能用小功率的伺服电机、步进电机与压カ放大装置组合实现同样的可控压边力，将大大降低系统的维护费用。常见的压カ放大装置为行星齿轮减速机和蜗轮蜗杆减速机。这两种减速机的缺点是加工难度大，使用过程中较易出现机械磨损。中国专利92200708X，公开了ー种多级杠杆动カ输出放大装置，是利用杠杆与齿轮连接，通过动カ杠杆带动单向飞轮及动カ齿轮，传动给输出齿轮及输出轮ー个大的转动力。 其缺点是结构复杂，需多个齿轮传动；同时其输出的是转动力，无法在冲压エ艺中使用。为了提高冲压成型エ艺的冲压力，发明ー种结构简单、维护费用低、输出压カ大的压カ放大装置是十分必要的。本发明多级杠杆压カ放大装置巧妙的利用两个或多个杠杆串联，杠杆增カ效果得到累积；各级杠杆与各销轴强度分別相同；力输出方向始终垂直于受压物体表面。经广泛查阅专利文献和国内外公开出版物，未见有与本发明技术方案完全相同、 各级杠杆与各个销轴分别强度相等的多级杠杆压カ放大装置，因此本发明具有新颖性、创造性和实用性。
发明内容
本发明的目的是提供ー种结构简单、使用方便、各级杠杆和销轴分别等强度的多级杠杆压カ放大装置。本发明的目的是这样实现的一种多级杠杆压カ放大装置，由机座、压块、一级杠杆、ニ级杠杆、三级杠杆組成， 机座上靠近压块和被压平面一端置有固定铰支座；机座上还置有导轨；导轨上设有滑动铰支座；一级杠杆、ニ级杠杆、三级杠杆通过销轴固定在固定铰支座和滑动铰支座上；相邻两级杠杆通过销轴串连成ー个多级杠杆；多级杠杆的カ输出端通过销轴和压块连接；压块和被压平面紧密相连；多级杠杆的カ输入端连有丝杠、滑块、伺服电机；或者连有重力砝码。压块可绕销轴任意转动，压カ方向始终垂直于被压表面。本发明的要点是两个或多个等强度杠杆串联；杠杆之间用销轴连接；力输入点、 カ输出点、杠杆受支撑的点均近似在一条直线上；力输出端设有绕销轴任意转动压块。本发明通过多个杠杆的串联，使得输入力得到放大，以得到更大的压力。本发明与国内外现有同类产品的相比，其创造性在于1.本发明利用受弯杆件力学原理，使得各级杠杆強度相等，节约材料，降低重量，第一次设计了结构简単、维护费用低的压カ放大装置，使得人们在冲压成形中极易获得大的压边力。2.本发明采用多级杠杆累积增力效果显著，压カ大大提高。3.本发明カ输出端压块可绕杠杆端部销轴任意转动，压カ方向始终垂直于被压表本发明与国内外现有同类产品的不同功能在于1.各级杠杆等強度，σ lmax = σ 2max = σ 3max = · ·；2.杠杆数量不同，可以产生和加载方向相同或相反的压カ；3.结构简単，使用、维修方便；4.输出压力方向始终垂直于被压表面。本发明的优点是1.由于杠杆增カ效果累积作用，可得到很大的压カ放大倍数。2.价格低廉，维护容易。3.与单个杠杆相比，在增カ倍数相同的情况下，利用两根杠杆作为增カ装置，可以减小杆件危险截面的最大弯矩值，节约材料，降低成本。4.输出压力方向始终垂直于被压表面。5.当输入压力方向一定吋，输入压力与输出压力之比为常数。
图1为本发明ニ级杠杆压カ放大装置原理图；图2为使用伺服电机的ニ级杠杆压カ放大装置结构图；图3为三级杠杆压カ放大装置的常压カ值压カ机。图中1为被压平面；2为压块；3为销轴；4为固定铰支座；5为ニ级杠杆；6为机座；7为导轨；8为滑动铰支座；9为ー级杠杆；10为カ输入端；11为丝杠；12为滑块；13为伺服电机；14为三级杠杆；15为重力砝码。
具体实施例方式下面结合附图通过具体实施方式
对本发明做进ー步说明。实施例1 附图1为ニ级杠杆压カ放大装置原理图；附图2为使用伺服电机的ニ级杠杆压カ 放大装置结构图。本实施例如图2所示，由机座6、压块2、一级杠杆9、ニ级杠杆5、組成；机座6靠近压块2和被压平面1的一端置有固定铰支座4 ；机座6的另一端还设有导轨7。导轨7上设有滑动铰支座8 ；—级杠杆9、ニ级杠杆5通过销轴3固定在固定铰支座4和滑动铰支座 8上。一级杠杆9和ニ级杠杆5通过销轴3串连成ー个两级杠杆。两级杠杆的カ输出端通过销轴3和压块2连接；压块2和被压平面1紧密相连。两级杠杆的カ输入端10连有丝杠 11、滑块12、伺服电机13。本实施例一级杠杆9、ニ级杠杆5为直径20mm的不锈钢管，两根杠杆的长度均为 240mm,销轴3直径10mm。ニ级杠杆5的力输入端到滑动铰支座8长度40mm ；滑动铰支座8到一级杠杆9的力输入端10长度200mm。压块2上的销轴3到ニ级杠杆5的固定铰支座4 长度40mm ；固定铰支座4到连接ー级杠杆9和ニ级杠杆5的销轴3长度200mm。启动伺服电机13，给カ输入端10施力，伺服电机13静转矩ION · m，丝杠11最大输出静压カ500N，基于ニ级杠杆压カ放大装置的伺服系统放大倍率为5X5，整个系统可输出最大静压カ12500N,即12. 5kN。实施例2 本实施例如图3所示，基于三级杠杆压カ放大装置的常压カ值压カ机。由机座6、 压块2、一级杠杆9、ニ级杠杆5、三级杠杆14組成；机座6上靠近压块2和被压平面1的一端置有固定铰支座4 ；机座6上还设有导轨7 ；导轨7上设有滑动铰支座8。一级杠杆9、ニ 级杠杆5、三级杠杆14通过销轴3固定在固定铰支座4和滑动铰支座8上。相邻两级杠杆通过销轴3串连成ー个三级杠杆。三级杠杆的カ输出端通过销轴3和压块2连接；压块2 和被压平面1紧密相连。三级杠杆的力输入端10连有重力砝码15。本实施例三级杠杆压カ放大装置的常压カ值压カ机。连接三级杠杆14与ニ级杠杆5的销轴3直径为20mm ；连接ニ级杠杆5与一级杠杆9的销轴3直径10mm。三级杠杆14 直径40mm、ニ级杠杆5直径30mm、一级杠杆9直径20mm。三根杠杆串联，长度均为MOmm， 不锈钢管制成。本实施例一级杠杆9的力输入端10到滑动铰支座8的长度200mm ；—级杠杆9的滑动铰支座8到一级杠杆9和ニ级杠杆5之间的销轴3长度40mm。ニ级杠杆5和一级杠杆9之间的销轴3到固定ニ级杠杆5的滑动铰支座8长度200mm ；二级杠杆5的滑动铰支座8到ニ级杠杆5和三级杠杆14之间的销轴3长度40mm。ニ级杠杆5和三级杠杆14 之间的销轴3到固定铰支座4长度200mm ；固定铰支座4到三级杠杆14与压块2之间的销轴3长度40mm。杠杆的增カ倍数为5X5X5 = 125。工作范围为125kN，重力砝码15的质量为10kg。工作吋，重力砝码15挂在与力输入端10，压块2可向被压平面产生125kN的压力。上述实施例仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，凡在本发明的原则之内， 所做的任何等同替代、修改和变化，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多级杠杆压カ放大装置，由机座(6)、压块O)、一级杠杆(9)、ニ级杠杆(5)、三级杠杆(14)組成，其特征在于机座(6)上靠近压块( 和被压平面(1)的一端置有固定铰支座(4)；机座(6)上还设有导轨(7)；导轨(7)上设有滑动铰支座(8)；—级杠杆(9)、ニ 级杠杆(5)、三级杠杆(14)通过销轴(3)固定在固定铰支座(4)和滑动铰支座(8)上；相邻两级杠杆通过销轴(3)串连成ー个多级杠杆；多级杠杆的カ输出端通过销轴( 和压块 ⑵连接；压块⑵和被压平面⑴紧密相连；多级杠杆的力输入端(10)连有丝杠(11)、滑块(12)、伺服电机(13)；或者连有重力砝码(15)。
2.根据权利要求1所述的多级杠杆压カ放大装置，其特征在于压块(2)可绕销轴(3) 转动，压カ方向始终垂直于被压表面(1)。
全文摘要
本发明属于力学机械，多级杠杆压力放大装置。现有技术缺点是结构复杂；价格昂贵。本发明机座(6)上靠近压块(2)和被压平面(1)的一端置有固定铰支座(4)；机座(6)上设有导轨(7)；导轨(7)上设有滑动铰支座(8)；一级杠杆(9)、二级杠杆(5)、三级杠杆(14)通过销轴(3)固定在固定铰支座(4)和滑动铰支座(8)上；相邻两级杠杆通过销轴(3)串连成一个多级杠杆；多级杠杆的力输出端通过销轴(3)和压块(2)连接；多级杠杆的力输入端(10)连有丝杠(11)、滑块(12)、伺服电机(13)；或者连有重力砝码(15)。本发明优点是结构简单、成本低、维护容易；杠杆增力累积显著，压力放大倍数高。
文档编号F16H21/10GK102562982SQ20121000677
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者刘纯利, 孟令启, 宛传平, 张华 , 李忠芳, 陈丰, 马万征 申请人:安徽科技学院, 李忠芳