CN1392044A - 无曲柄椭圆齿轮压力机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于压力加工机床领域，它提出了一种无曲柄椭圆齿轮压力机，它包括电动机、小带轮、传动带、大带轮、支轴、连接销、连杆、滑块、机架，其特征在于它还包括主动椭圆齿轮、被动椭圆齿轮。本发明由于利用被动椭圆齿轮的椭圆长轴与被动椭圆齿轮的回转中心和连接销的安装孔中心连线间的夹角改变，使椭圆齿轮的变速运动特性曲线与曲柄滑块运动特性曲线叠加位置不同，从而使同一台压力机能够方便地改变滑块的运动特性曲线，本发明又由于利用被动椭圆齿轮回转中心与连杆连接点距离的改变，从而使同一台压力机能够方便地改变滑块的行程。因此这两种参数的改变使得本发明可广泛应用于拉深加工、精压加工和热压快速压制等压力加工领域。本发明结构简单、变速平稳可靠、容易调整、传动效率高。

Description

无曲柄椭圆齿轮压力机
技术领域
本发明属于压力加工机床领域，它涉及一种无曲柄椭圆齿轮压力机。
背景技术
普通机械压力机采用结构简单的曲柄滑块机构，将曲轴的旋转运动转变为压力机滑块的往复运动。普通机械压力机如图1所示，安装在机架9上的电动机1提供动力，电动机1上装有小带轮2，小带轮2通过传动带3将动力传送给大带轮4，大带轮4、支轴5与曲柄12相互固定连接，并由大带轮4带动曲柄12旋转，曲柄12通过连接销6与连杆7连接，连杆7通过连接销6’与滑块8连接，通过连杆7把曲柄12的旋转运动转变为滑块8的往复运动。这类运动机构的运动特性曲线如图2所示。由于目前所有的普通机械压力机的运动特性曲线都是固定不变的，故难于在同一台压力机上满足拉深、精压、热压等不同压力加工的各种不同的要求。
发明内容
为了用比较简单的方法改善普通机械压力机的曲柄滑块运动特性曲线，为了能够在同一台压力机上满足不同压力加工的各种不同的要求，提出了本发明方案。
本发明解决问题的技术方案如下：
一种无曲柄椭圆齿轮压力机，它包括电动机1、小带轮2、传动带3、大带轮4、支轴5、5’、连接销6、6’、连杆7、滑块8、机架9，其特征在于它还包括既与大带轮4又与支轴5相互固定连接的主动椭圆齿轮10、既与主动椭圆齿轮相啮合又与支轴5’相连接的被动椭圆齿轮11，主动椭圆齿轮和被动椭圆齿轮均支撑在机架9上。
所述的主动椭圆齿轮10和被动椭圆齿轮11外形为相同的椭圆齿轮，其节线均为椭圆。两只椭圆齿轮的齿数均为奇数，两只椭圆齿轮的椭圆长轴111均为对称轴，两只椭圆齿轮的回转中心均定于椭圆的一个焦点上。
所述的被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为-180～180度。
所述的被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6的安装孔113的最小距离Lmin为支轴5’的直径，其最大距离Lmax为被动椭圆齿轮11的椭圆长轴长度与其焦距长度之和的一半。
所述的被动椭圆齿轮11上设有的连接销6的安装孔113，其数量为3～30个。
与现有的技术相比，本发明的优点是：
本发明由于利用被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α的改变，使椭圆齿轮的变速运动特性曲线与曲柄滑块运动特性曲线叠加位置不同，从而使同一台压力机能够方便地改变滑块的运动特性曲线。本发明又由于利用被动椭圆齿轮11的回转中心112与连杆7连接点113距离L的改变，从而使同一台压力机能够方便地改变滑块的行程。因此利用这两种参数的改变使得本发明可广泛应用于拉深加工、精压加工和热压快速压制等压力加工领域。本发明结构简单、变速平稳可靠、容易调整、传动效率高。
附图说明
图1为普通机械压力机结构示意图
图1中，1-电动机，2-小带轮，3-传动带，4-大带轮，5-支轴，6、6’-连接销，7-连杆，8-滑块，9-机架，12-曲柄；
图2为普通机械压力机运动特性曲线
图2中，S-压力机滑块位移曲线，V-压力机滑块速度曲线；
图3为本发明无曲柄椭圆齿轮压力机示意图
图3中，1-电动机，2-小带轮，3-传动带，4-大带轮，5、5’-支轴，6、6’-连接销，7-连杆，8-滑块，9-机架，10-主动椭圆齿轮，11-被动椭圆齿轮；
图4为本发明被动椭圆齿轮11上连接销6的不同安装孔示意图
图4中，11-被动椭圆齿轮，111-被动椭圆齿轮11的椭圆长轴，112-被动椭圆齿轮11的回转中心，113-连接销6的安装孔；
图5为本发明在被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α的改变时压力机滑块运动特性曲线
图5中，S-压力机滑块位移曲线，V-压力机滑块速度曲线；A-被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为-90度情况下，B-被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为0度情况下，C-被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为90度情况下。
具体实施方式
如图4所示，本发明由于利用被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α的改变，使椭圆齿轮的变速运动特性曲线与曲柄滑块运动特性曲线叠加位置不同，从而使同一台压力机能够方便地改变滑块的运动特性曲线。本发明又由于利用被动椭圆齿轮11的回转中心112与连杆7连接点113距离L的改变，从而使同一台压力机能够方便地改变滑块的行程。因此利用这两种参数的改变使得本发明可广泛应用于拉深加工、精压加工和热压快速压制等压力加工领域。本发明结构简单、变速平稳可靠、容易调整、传动效率高。参数改变的发明新构思使得压力机适应不同的压力加工要求，从而明显地扩大了其使用价值。
如图3所示，安装在机架9上的电动机1提供动力，电动机1上装有小带轮2，小带轮2通过传动带3将动力传送给大带轮4，大带轮4、支轴5与主动椭圆齿轮10相互固定连接，由大带轮4带动主动椭圆齿轮10，主动椭圆齿轮10与被动椭圆齿轮11相互啮合，被动椭圆齿轮11由支轴5’支承并通过连接销6与连杆7连接，连杆7通过连接销6’与滑块8连接，通过连杆7把被动椭圆齿轮11的旋转运动转变为滑块8的往复运动。
如图3、图4所示，被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为-180～180度，被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6的安装孔113中心的距离L可变，其最小距离Lmin为支轴5’的直径，其最大距离Lmax为被动椭圆齿轮11的椭圆长轴长度与其焦距长度之和的一半，被动椭圆齿轮11上设有的连接销6的安装孔113，其数量为3～30个，虽然压力机工作时只能使用其中的一个安装孔，但是更换所使用的连接销安装孔均能使压力机滑块表现出不同的运动特性。
如图5所示，它表示了被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的三种不同安装夹角α(α＝-90度、α＝0度、α＝90度)下压力机滑块的运动特性曲线，图中横坐标表示主动椭圆齿轮10的转动角度，S曲线表示压力机滑块8位移与主动椭圆齿轮10转动角度间的关系，也就是表示被动椭圆齿轮11的变速运动特性曲线与滑块8的运动特性曲线的叠加位移曲线；V曲线表示压力机滑块8速度与主动椭圆齿轮10转角的关系，也就是表示被动椭圆齿轮11的变速运动特性曲线与滑块8的运动特性曲线的叠加速度曲线。
可见安装夹角α改变以后，被动椭圆齿轮11的变速运动特性曲线与滑块8的运动特性曲线的叠加位置不同，从而改变了压力机滑块8的运动特性曲线。从图5中可知本发明所示的图5A、图5B、图5C中滑块的运动特性曲线与图2所示的普通压力机滑块运动特性曲线相比均有了明显的改变。
如图4、图5所示，当被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为-90度(参见图5A)时，该机滑块8具有较均匀的压下速度，能够满足均匀压下的压力加工要求，如拉深加工；当被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为0度(参见图5B)时，则该机滑块8在下死点附近具有较小的压下速度，能够满足压制结束期间压力剧增的压力加工要求，如精压加工；若当被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为90度(参见图5C)时，则该机滑块8具有较快的工作行程，能够满足热压等快速压制的加工要求。
如图4、图5所示为本发明的三种特例，当被动椭圆齿轮11的椭圆长轴111与被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6安装孔113中心连线间的夹角α为其他角度时，压力机滑块8具有相应变化的运动特性曲线。当被动椭圆齿轮11的回转中心112和连接销6的安装孔113的距离L进行不同变化时，压力机滑块的行程也产生相应的变化，它能适应长短不同行程的加工要求。其行程随L而变化，其值为L的两倍。为此利用压力机滑块8运动特性曲线的变化和其行程的变化可以更广泛地满足其他压力加工要求。

Claims (5)

1.一种无曲柄椭圆齿轮压力机，它包括电动机(1)、小带轮(2)、传动带(3)、大带轮(4)、支轴(5、5’)、连接销(6、6’)、连杆(7)、滑块(8)、机架(9)，其特征在于它还包括既与大带轮(4)又与支轴(5)相互固定连接的主动椭圆齿轮(10)、既与主动椭圆齿轮(10)相啮合又与支轴(5’)相连接的被动椭圆齿轮(11)，主动椭圆齿轮(10)和被动椭圆齿轮(11)均支撑在机架(9)上。
2.根据权利要求1所述的无曲柄椭圆齿轮压力机，其特征在于所述的主动椭圆齿轮(10)和被动椭圆齿轮(11)外形为相同的椭圆齿轮，其节线均为椭圆。两只椭圆齿轮(10、11)的齿数均为奇数，两只椭圆齿轮(10、11)的椭圆长轴(111)均为对称轴，两只椭圆齿轮(10、11)的回转中心均定于椭圆的一个焦点上。
3.根据权利要求1或2所述的无曲柄椭圆齿轮压力机，其特征在于所述的被动椭圆齿轮(11)的椭圆长轴(111)与被动椭圆齿轮(11)的回转中心(112)和连接销(6)的安装孔(113)中心连线间的夹角α为-180～180度。
4.根据权利要求3所述的无曲柄椭圆齿轮压力机，其特征在于所述的被动椭圆齿轮(11)的回转中心(112)和连接销(6)的安装孔(113)的最小距离Lmin为支轴(5’)的直径，其最大距离Lmax为被动椭圆齿轮(11)的椭圆长轴长度与其焦距长度之和的一半。
5.根据权利要求4所述的无曲柄椭圆齿轮压力机，其特征在于所述的被动椭圆齿轮(11)上设有的连接销(6)的安装孔(113)，其数量为3～30个。
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