轉(zhuǎn)動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用

李　成（山東能源集團貴州礦業(yè)有限公司全倫煤礦,貴陽　550000）

轉(zhuǎn)動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用

李成
（山東能源集團貴州礦業(yè)有限公司全倫煤礦,貴陽550000）

摘要:設(shè)計了一種新型轉(zhuǎn)動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構(gòu)，使設(shè)備最大限度的發(fā)揮其加工性能。

關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)動凸輪連桿；單動式可變連桿；設(shè)計應(yīng)用

1　轉(zhuǎn)動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿

轉(zhuǎn)動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構(gòu)，主要靠電動機帶動凸輪轉(zhuǎn)動和電推桿的推拉運動來實現(xiàn)可變連桿長度在起始位置，中間位置和打擊位置三個位置的調(diào)整，來實現(xiàn)設(shè)備加工工件的穩(wěn)定性和加工精度。主要由嵌套在一起呈滑動配合連接的內(nèi)連桿和外連桿，其特征是在外連桿上開有導(dǎo)向槽，在導(dǎo)向槽中設(shè)置與之滑配的墊塊；在內(nèi)連桿和墊塊的兩側(cè)分別設(shè)置有將內(nèi)連桿和墊塊鉸接在一起的連接板；外連桿上安裝電推桿機構(gòu)，由電推桿的運動調(diào)節(jié)連桿的長度，這種結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)方便，電氣控制容易實現(xiàn)，應(yīng)用靈活、可靠。

單動式可變連桿機構(gòu)主要是應(yīng)用于數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床傳動部分的設(shè)計，本設(shè)計將極大改善沖床的加工性能。數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是金屬板材沖壓加工的主要設(shè)備，隨著社會的發(fā)展，對部件的加工精度越來越高，床子的加工性能直接影響部件的質(zhì)量和加工的周期，根據(jù)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床傳動部分的主要轉(zhuǎn)動方式的不同可以分為機械式，液壓式和伺服主傳動式。其中機械式和伺服主傳動式均可以采用凸輪連桿機構(gòu)，設(shè)備主要是用電機帶動凸輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成為連桿機構(gòu)的往復(fù)直線運動。實線機械運動方式的改變。本設(shè)計主要是采用這種傳動方式來實現(xiàn)沖床加工性能的提升，來提高加工精度及縮短加工周期。

2　對比分析

雖然這種由升降氣缸、平移氣缸、內(nèi)外連桿嵌套結(jié)構(gòu)組成的主傳機構(gòu)相對于傳統(tǒng)機械式主傳動機構(gòu)能夠起到節(jié)約能源，降低噪音等作用，但是在實現(xiàn)換模位置和打擊位置的呼喚時，需要升降氣缸、平移氣缸依次動作，兩者的時間要相互匹配。在實際的電氣控制過程中，為了保證兩組氣缸到位，需要留出相對長的時間，這樣累積下來會使總體控制時間延長；同時需要控制四個氣缸的動作，電氣控制復(fù)雜，不利于安裝和維護。并且該種由升降氣缸、平移氣缸，內(nèi)外連桿嵌套組成的機構(gòu)只能實現(xiàn)最高位置和最低位置兩個位置，無法提供穩(wěn)定的介于最高位置和最低位置的中間位置。

本設(shè)計主要是改變以前沖床在加工性能上所存在存不足，從而提供一種性能穩(wěn)定，調(diào)整與維修簡易，而且其工作效率高，噪音小的連桿長度可以實現(xiàn)三種固定位置轉(zhuǎn)動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構(gòu)。

3　改進方法

利用凸輪連桿機構(gòu)代替曲柄連桿機構(gòu)，凸輪與旋轉(zhuǎn)軸采用剛性連接的方式，這樣更有益于部件的維修與更換，使設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加簡單而且經(jīng)濟實用。可變連桿主要包括嵌套在一起呈滑動配合連接的內(nèi)連桿和外連桿，其主要結(jié)構(gòu)是在外連桿上開有導(dǎo)向槽，在導(dǎo)向槽中設(shè)置與之滑配的墊塊；在內(nèi)連桿和墊塊的兩側(cè)分別設(shè)置有將內(nèi)連桿和墊塊鉸接在一起的連接板；外連桿上安裝電推桿，電推桿機構(gòu)的推桿與墊塊固定。

其中，在外連桿上設(shè)置套裝有壓縮彈簧的螺釘，內(nèi)連桿上固定彈簧支撐塊，壓縮彈簧在彈簧支撐塊與螺釘之間伸縮。彈簧力可以支撐新型內(nèi)連桿、銷軸、滑塊以及打擊機頭的重量。在內(nèi)連桿和墊塊的兩側(cè)分別設(shè)置有將內(nèi)連桿和墊塊鉸連接在一起的連接板是指在內(nèi)連桿、墊塊上面分別開孔且孔內(nèi)鑲嵌無油軸承，銷釘?shù)囊欢瞬迦霟o油軸承內(nèi)并自由轉(zhuǎn)動，另一端通過過應(yīng)配合與連接板固定連接。為防止連接板與內(nèi)外連桿脫離，在外連桿上增加并固定導(dǎo)向板對連接板進行導(dǎo)向和限位。

圖1

4　設(shè)計的優(yōu)點

凸輪連桿機構(gòu)通過采用“凸輪”式機械結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)打擊頭在起始位置、中間位置以及打擊位置三種不同工況下的連桿長度。三種位置可以通過“凸輪連桿機構(gòu)”、電推桿機構(gòu)通過連接板剛性連接，如圖二所示：電推桿處于伸出狀態(tài)時，內(nèi)連桿上表面與外連桿的下表面保持接觸，兩者距離最短，可變連桿的長度是處于起始位置的長度；電推桿伸出一定長度并鎖緊，使墊塊整體平移，內(nèi)連桿下移，可變連桿的長度時處于中間位置時的長度；電推桿收縮并且位置鎖緊，使得墊塊上、下表面分別與外連桿下表面內(nèi)連桿上背面剛性接觸，可變連桿的長度是處于打擊位置時的長度。這種結(jié)構(gòu)使得對連桿長度的調(diào)節(jié)更加方便快速，從而省去了圖五結(jié)構(gòu)中兩組氣缸的匹配時間，電氣控制更加容易，從而使得該種結(jié)構(gòu)的可變連桿應(yīng)用更加廣泛。

5　結(jié)語

通過本次對的設(shè)備的改良，極大的提高了設(shè)備的加工性能及加工精度，在對工件的加工過程中，操作靈活，簡單。增加了加工部件的復(fù)雜性，使設(shè)備最大限度的發(fā)揮其加工性能。

作者簡介：李成（1976-），男，畢業(yè)于山東理工大學(xué)，現(xiàn)就職于山東能源集團貴州礦業(yè)有限公司全倫煤礦從事專業(yè)技術(shù)工作