一种增力装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种增力装置，包括：机座(18)；设置在机座(18)上的滚珠丝杠(16)，滚珠丝杠(16)上套设有滚珠螺母(15)；与滚珠螺母(15)连接，具有斜楔结构的推力块(17)，且推力块(17)斜面的角度不大于45度；通过斜面滚动导轨副(24)设置在推力块(17)斜面上的增力块(25)；用来驱动滚珠丝杠(16)的伺服电机(11)。本装置，通过将伺服电机和滚珠丝杠副以及斜楔机构进行了有效的结合，能够实现输入很小的驱动力，得到很大的输出力，往复运动，从而解决驱动动力源及传动装置的结构复杂、能耗大的问题，结构简单，增力比的计算简单，能够在精密的成形机械中实现位移、速度和输出力的精确控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及动力装置
，特别涉及一种增力装置。
技术介绍
很多场合需要输出很大的力(几吨、几百吨到几千吨甚至上万吨)来完成一项工作，如压力机(机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机，以及冲压机、矫正机、剪切机、锻造操作机)、注塑机、静压桩机和摩擦焊机等。而驱动动力源能够提供的力的大小是有限的，这时就需要一些装置来对力进行增大。现有的主动力驱动方式主要包括液压式和机械式，其中机械式还包括伺服式，相对于全液压式，不采用液压系统而全部用电机和机械结构来实现，节能环保，伺服控制技术能够对力、位移、速度等参数进行闭环控制，实现很高的控制 精度，这是普通的电机调速是无法实现的。其传动特点是，伺服电机+增力机构+传动机构(螺旋传动或圆盘传动)+增力机构+施力部件。这些增力机构包括利用齿轮或皮带减速、螺旋机构、肘杆机构和曲柄连杆机构等等方式。其中，由于曲柄连杆机构的运动规律较好，且结构简单，制造容易，增力比大，因而得到了较广泛的应用。这里就以曲柄连杆机构为例。①增力比，如图I所示，假设杆BC的受力为F，滑块产生的压力为Q。分别以滑块和摇杆为研究对象，并由静力和静力矩平衡方程可得Q*m/C0S a = F*1则该机构的增力比可表示为i = Q/F = l*cos a /m(I)式中i为增力比；m为铰链D到杆CE的距离，mm ；I为铰链D到杆BC的距离，mm ；a为杆CE与滑块导轨DE间的夹角。②数学模型，如图I所示，与各杆件长度有关的尺寸为a，b，c，d，e, f，转角分别为9 1, 9 2, Q 3,则由矢量方程a+b+c = e+f在水平和垂直方向的投影可得f acosGl + bcos02=e + csin03lasin01 - bsin02=f - ccos03( 2 )消去式(2)中的0 2，并经整理可得(2accos 0 l~2ce) sin 0 3+ (2cf-2acsin 0 I) cos 0 3 = a2-b2+c2+e2+f2_2aecos 0l-2afsin0 I(3)令r K=2accos01 - 2ce、L=2cf - 2acsin01、M=a2 - b2 + c2 + e2 + f2 - 2aecos01 - 2afsin01( 4 )则式⑶可改写为Ksin 0 3+Lcos 0 3 = M(5)解式(5)可得9 3 = arcsinM/ (K2+L2) 1/2 ] -arctanL/K(6)在ACDE中，若Q 3, c, d已知,则由正弦定理可知:a = arcsincsin0 3/d(7)又B点的坐标为(_acos 0 1，asin 0 I)，D点的坐标为(_e，f)，则线段BD的长度LBD 为 LBD =(acos 0 l_e) 2+ (asin 0 1-f) 2 1/2(8)在A B⑶中，根据余弦定理便可求得P，其值为= arccosb2+c2_L2BD/2bc(9)因此由图I可知「m=csin ( a + 03 )"I I=CsinP( 10 )将上式代入式(I)可得i = sin ^ cos a /sin ( a + 9 3)(11)因此，当已知曲柄的转角0 I时，即可求得如图I所示的曲柄增力机构的增力比。从上面数学模型的建立过程来看，曲柄增力机构增力比的求解过程相当繁琐,往往需要几十组基础数据才能确定最优的杆系长度和最大的增力比。在以往曲柄增力机构的设计中，多采用试凑法即先根据经验粗定各杆长度，再按比例画出机构运动简图，并量出a角为不同值时的l、m值或P、03值，然后代入式⑴或式(11)算出相应的增力比i值。如i值不能满足设计要求，则需调整各杆的长度值重新作图计算。由此可见，设计过程相当繁琐，效率低，而且由于量出的l，m，a, ￠, 9 3值本身固有的误差，计算出的i值也不太准确。而采用数值模拟方法则简单方便得多，而且计算结果更为准确可靠。一一摘自《曲柄增力机构的模拟设计》，罗善明，《机械科学与技术》，2002年5月。另外，从结构角度来看增力过程结构件比较多。从动力驱动输入到力的执行部件，其结构件都有驱动电机-铰链(A)-曲柄(I)-铰链(B)-连杆(2)-铰链(C)-摇杆(3)-铰链(D)-连杆(4)-铰链(E)-滑块(5)，共有11个部件。结构复杂，影响传动效率，制造相对困难。类似的，在肘杆机构中也存在这样的问题。另外，在伺服电机驱动的成形装备中，广泛采用螺旋机构将旋转运动转换为直线运动。鉴于伺服传动的要求，目前多采用滚珠丝杠。但滚珠丝杆承载能力毕竟有限，而且价格昂贵，开发低成本重载高效精密螺旋副成了伺服成形装备亟待解决的问题之一。出路之一是开发重载滚动丝杠，但是其承载能力还是无法满足几百吨到上千吨的大型成形设备上；其次是开发新型高效重载精密滑动螺旋副。而新型滑动螺旋传动副的开发有3个方面的关键技术要突破一是开发新的耐磨减摩材料和制备技术，除金属材料外，还可考虑非金属材料、复合材料等；二是改进螺母结构，使载荷分布更加均匀；三是改善润滑条件，采用特殊制造工艺，在螺旋副中形成高效润滑流道。摘自《交流伺服压力机及其关键技术》，孙友松，周先辉，黎勉，魏良模，黄开胜，何宏肃，《锻压技术》，2008年8月。因此，如何提供一种增力装置，结构简单，增力比的计算简单，能够在精密的成形机械中实现位移、速度和输出力的精确控制，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种增力装置，结构简单，增力比的计算简单，能够在精密的成形机械中实现位移、速度和输出力的精确控制。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案一种增力装置，包括机座； 设置在所述机座上的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠上套设有滚珠螺母；与所述滚珠螺母连接，具有斜楔结构的推力块，且所述推力块斜面的角度不大于45度；通过斜面滚动导轨副设置在所述推力块斜面上的增力块；用来驱动所述滚珠丝杠的伺服电机。优选的，所述滚珠丝杠通过丝杠支撑件和丝杠支撑座安装在所述机座上。优选的，所述伺服电机通过联轴器连接于所述滚珠丝杠。优选的，还包括固定在所述机座上，连接于所述推力块的限位装置。优选的，所述限位装置包括连接于所述推力块的限位杆；套设在所述限位杆上的限位套；安装在所述机座上，用来固定所述限位杆和所述限位套的限位座。优选的，所述斜面滚动导轨副包括连接在所述推力块上的固定导轨板；连接在所述增力块上的移动板；通过连接键和连接螺钉与所述移动板连接在一起的移动小板；设置在所述移动板和所述固定导轨板之间的第一滚针；设置在所述移动小板和所述固定导轨板之间的第二滚针。优选的，所述第一滚针和所述第二滚针的数量均为相对设置的2列。优选的，还包括设置在所述机座和所述推力块两侧的推力块下导轨副和推力块上导轨副；设置在所述机座和所述增力块两侧的增力块右导轨副和增力块左导轨副。优选的，所述推力块下导轨副、所述推力块上导轨副、所述增力块右导轨副和所述增力块左导轨副均为滚动导轨副。优选的，所述推力块的具体数量为2个，分别为第一推力块和第二推力块，所述第一推力块的一端连接于所述伺服电机，另一端具有斜楔结构，所述第二推力块的一端通过第一斜面滚动导轨副设置在所述第一推力块的斜面上，另一端也具有斜楔结构，所述增力块通过第二斜面滚动导轨副本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增力装置，其特征在于，包括：机座(18)；设置在所述机座(18)上的滚珠丝杠(16)，所述滚珠丝杠(16)上套设有滚珠螺母(15)；与所述滚珠螺母(15)连接，具有斜楔结构的推力块(17)，且所述推力块(17)斜面的角度不大于45度；通过斜面滚动导轨副(24)设置在所述推力块(17)斜面上的增力块(25)；用来驱动所述滚珠丝杠(16)的伺服电机(11)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴智，
申请(专利权)人：柴智，
类型：实用新型
国别省市：