CN202402582U - 多级杠杆压力放大装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于力学机械，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。本实用新型机座(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)。本实用新型优点是：结构简单、成本低；杠杆增力累积显著，压力放大倍数高。

Description

多级杠杆压力放大装置

技术领域

本实用新型属于力学机械，具体地说是一种多级杠杆压力放大装置。

背景技术

冲压成型时，压边力是构件加工质量的决定因素之一。可控的变压边力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、步进电机与压力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。

常见的压力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，公开了一种多级杠杆动力输出放大装置，是利用杠杆与齿轮连接，通过动力杠杆带动单向飞轮及动力齿轮，传动给输出齿轮及输出轮一个大的转动力。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，无法在冲压工艺中使用。

为了提高冲压成型工艺的冲压力，发明一种结构简单、维护费用低、输出压力大的压力放大装置是十分必要的。

本实用新型多级杠杆压力放大装置巧妙的利用两个或多个杠杆串联，杠杆增力效果得到累积；各级杠杆与各销轴强度分别相同；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，未见有与本实用新型技术方案完全相同、各级杠杆与各个销轴分别强度相等的多级杠杆压力放大装置，因此本实用新型具有新颖性、创造性和实用性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便、各级杠杆和销轴分别等强度的多级杠杆压力放大装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种多级杠杆压力放大装置，由机座、压块、一级杠杆、二级杠杆、三级杠杆组成，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、二级杠杆、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一个多级杠杆；多级杠杆的力输出端通过销轴和压块连接；压块和被压平面紧密相连；多级杠杆的力输入端连有丝杠、滑块、伺服电机；或者连有重力砝码。

压块可绕销轴任意转动，压力方向始终垂直于被压表面。

本实用新型的要点是：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、力输出点、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。

本实用新型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。

本实用新型与国内外现有同类产品的相比，其创造性在于：

1.本实用新型利用受弯杆件力学原理，使得各级杠杆强度相等，节约材料，降低重量，第一次设计了结构简单、维护费用低的压力放大装置，使得人们在冲压成形中极易获得大的压边力。

2.本实用新型采用多级杠杆累积增力效果显著，压力大大提高。

3.本实用新型力输出端压块可绕杠杆端部销轴任意转动，压力方向始终垂直于被压表面。

本实用新型与国内外现有同类产品的不同功能在于：

1.各级杠杆等强度，σ_1max＝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力；

3.结构简单，使用、维修方便；

4.输出压力方向始终垂直于被压表面。

本实用新型的优点是：

1.由于杠杆增力效果累积作用，可得到很大的压力放大倍数。

2.价格低廉，维护容易。

3.与单个杠杆相比，在增力倍数相同的情况下，利用两根杠杆作为增力装置，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时，输入压力与输出压力之比为常数。

附图说明

图1为本实用新型二级杠杆压力放大装置原理图；

图2为使用伺服电机的二级杠杆压力放大装置结构图；

图3为三级杠杆压力放大装置的常压力值压力机。

图中：1为被压平面；2为压块；3为销轴；4为固定铰支座；5为二级杠杆；6为机座；7为导轨；8为滑动铰支座；9为一级杠杆；10为力输入端；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。

具体实施方式：

下面结合附图通过具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

实施例1：

附图1为二级杠杆压力放大装置原理图；附图2为使用伺服电机的二级杠杆压力放大装置结构图。

本实施例如图2所示，由机座6、压块2、一级杠杆9、二级杠杆5、组成；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；一级杠杆9、二级杠杆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和二级杠杆5通过销轴3串连成一个两级杠杆。两级杠杆的力输出端通过销轴3和压块2连接；压块2和被压平面1紧密相连。两级杠杆的力输入端10连有丝杠11、滑块12、伺服电机13。

本实施例一级杠杆9、二级杠杆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。二级杠杆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到二级杠杆5的固定铰支座4长度40mm；固定铰支座4到连接一级杠杆9和二级杠杆5的销轴3长度200mm。

启动伺服电机13，给力输入端10施力，伺服电机13静转矩10N·m，丝杠11最大输出静压力500N，基于二级杠杆压力放大装置的伺服系统放大倍率为5×5，整个系统可输出最大静压力12500N，即12.5kN。

实施例2：

本实施例如图3所示，基于三级杠杆压力放大装置的常压力值压力机。由机座6、压块2、一级杠杆9、二级杠杆5、三级杠杆14组成；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、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串连成一个三级杠杆。三级杠杆的力输出端通过销轴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力放大装置的常压力值压力机。连接三级杠杆14与二级杠杆5的销轴3直径为20mm；连接二级杠杆5与一级杠杆9的销轴3直径10mm。三级杠杆14直径40mm、二级杠杆5直径30mm、一级杠杆9直径20mm。三根杠杆串联，长度均为240mm，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；一级杠杆9的滑动铰支座8到一级杠杆9和二级杠杆5之间的销轴3长度40mm。二级杠杆5和一级杠杆9之间的销轴3到固定二级杠杆5的滑动铰支座8长度200mm；二级杠杆5的滑动铰支座8到二级杠杆5和三级杠杆14之间的销轴3长度40mm。二级杠杆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。杠杆的增力倍数为5×5×5＝125。工作范围为125kN，重力砝码15的质量为10kg。工作时，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。

上述实施例仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内，所做的任何等同替代、修改和变化，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种多级杠杆压力放大装置，由机座(6)、压块(2)、一级杠杆(9)、二级杠杆(5)、三级杠杆(14)组成，其特征在于：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)、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；压块(2)和被压平面(1)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所述的多级杠杆压力放大装置，其特征在于：压块(2)可绕销轴(3)转动，压力方向始终垂直于被压表面(1)。

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