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CN201998456U - 非圆齿轮传动压力机 - Google Patents

非圆齿轮传动压力机 Download PDF

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CN201998456U
CN201998456U CN2011200600163U CN201120060016U CN201998456U CN 201998456 U CN201998456 U CN 201998456U CN 2011200600163 U CN2011200600163 U CN 2011200600163U CN 201120060016 U CN201120060016 U CN 201120060016U CN 201998456 U CN201998456 U CN 201998456U
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CN
China
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circular gear
crank
circular
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CN2011200600163U
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English (en)
Inventor
邵新宇
黄禹
段正澄
邓建春
朱国力
龚时华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DG-HUST MANUFACTURING ENGINEERING INSTITUTE
Huazhong University of Science and Technology
Jiangsu Xuzhou Metalforming Machine Group Co Ltd
Original Assignee
DG-HUST MANUFACTURING ENGINEERING INSTITUTE
Huazhong University of Science and Technology
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Publication date
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Abstract

本实用新型公开了一种非圆齿轮传动压力机，其包括动力装置、曲柄、连杆、滑块及相互啮合的主动非圆齿轮和从动非圆齿轮。所述连杆与所述曲柄及滑块相连，所述动力装置与所述主动非圆齿轮传动连接，所述从动非圆齿轮与所述曲柄传动连接。本实用新型运动特性曲线富于变化，制造精度高，工作效率高。

Description

非圆齿轮传动压力机
技术领域
本实用新型涉及一种由非圆齿轮传动的压力机，属于压力加工机床设备领域。
背景技术
普通压力机床采用的是简单的圆柱齿轮机构和曲柄滑块机构进行传动，此类压力机的运动特性曲线都类似于图1所示的形状，此类运动曲线的种类单一，满足不了一些要求特殊的场合。例如，在加工工艺要求在冲压工件时速度得慢到一定程度，而在非冲压行程时的速度尽量的快速运动的加工场合，这样才能够保证用户所需的制造精度，以及工作效率。普通由圆柱齿轮机构和曲柄滑块机构传动的机床是很难达到这点要求。
为解决上述问题，现有技术中，已有专利针对普通压力机的上述缺陷进行改进。例如：专利申请号为：02136317.X，公开号为：CN 1392044A 的中国专利揭示了一种无曲柄椭圆齿轮压力机，其设置有相互配合的主动椭圆齿轮和被动椭圆齿轮。其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改变滑块的运动特性曲线。
然而，虽上述现有技术的确能够对上述问题有一定的改善，但其齿轮节线形状只是局限于椭圆，对普通压力机运动特性曲线的改善还不够丰富。因而，如何开发一种不仅制造精度高及工作效率高，而且运动特性曲线富于变化的压力机，已成为亟待解决的课题。
发明内容
本实用新型是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种运动特性曲线富于变化、制造精度高及工作效率高的非圆齿轮传动压力机。
为实现上述目的，本实用新型公开了一种非圆齿轮传动压力机，其包括动力装置、曲柄、连杆、滑块及相互啮合的主动非圆齿轮和从动非圆齿轮，所述连杆与所述曲柄及滑块相连，所述动力装置与所述主动非圆齿轮传动连接，所述从动非圆齿轮与所述曲柄传动连接。
进一步地，所述主动非圆齿轮和从动非圆齿轮的节线为非圆曲线。
进一步地，所述非圆齿轮传动压力机还包括离合器，所述从动非圆齿轮通过所述离合器与所述曲柄传动连接。
进一步地，所述非圆齿轮传动压力机还包括制动器，所述制动器位于所述曲柄的一端。
进一步地，所述动力装置及所述主动非圆齿轮分别连接有小带轮及大带轮，所述小带轮及大带轮上套有传动带。
进一步地，所述动力装置是电机。
综上所述，本实用新型非圆齿轮传动压力机通过设置相互配合的主动非圆齿轮和从动非圆齿轮与所述曲柄的配合，从而实现运动特性曲线富于变化、制造精度高及工作效率高。
附图说明
图1为现有技术的压力机一个周期内的运动特性曲线图。
图2为本实用新型非圆齿轮传动压力机的原理图。
图3为本实用新型非圆齿轮传动压力机的结构示意图。
图4为本实用新型非圆齿轮传动压力机一个周期内的运动特性曲线图。
图1及图4中，坐标轴横轴为时间t，纵轴为S-压力机滑块的位移，或者V压力机滑块的速度；S曲线表示压力机滑块运动的s-t（位移-时间）曲线，V曲线表示压力机滑块运动的v-t（速度-时间）曲线。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
请参阅图1至图4，本实用新型非圆齿轮传动压力机包括动力装置1、曲柄2、连杆3、滑块4、主动非圆齿轮5、从动非圆齿轮6及机架7。所述连杆3与所述曲柄2及滑块4相连，使所述曲柄2、连杆3及滑块4组成曲柄滑块机构。所述主动非圆齿轮5和从动非圆齿轮6相互啮合，所述主动非圆齿轮5和从动非圆齿轮6的节线为非圆曲线。所述从动非圆齿轮6与所述曲柄2传动连接。
所述非圆齿轮传动压力机还包括离合器8及制动器9，所述从动非圆齿轮6通过所述离合器8与所述曲柄2传动连接。所述制动器9位于所述曲柄2的一端，并与所述离合器8位置相对。所述动力装置1及所述主动非圆齿轮5分别连接有小带轮10及大带轮11，所述小带轮10及大带轮11上套有传动带12，所述主动非圆齿轮5与大带轮11固定在同一根传动轴上，从而实现所述动力装置1与所述主动非圆齿轮5传动连接。在本实施例中，所述动力装置1是电机。
本实用新型的工作原理为：由电机带动小带轮10，再通过传动带12带动大带轮11，大带轮11带动主动非圆齿轮5，主动非圆齿轮5带动从动非圆齿轮6，从动非圆齿轮6通过离合器8来带动曲柄2，使曲柄2带动所述滑块4作往复运动。当离合器8松开时，从动非圆齿轮6不能带动曲柄2，再通过制动器9控制，即可使曲柄滑块机构快速停止在某位置上。
通过上述传动过程可知，压力机滑块4的运动特性是由非圆齿轮传动机构的传动特性和曲柄滑块机构的运动特性叠加而成。可通过设计不同的非圆齿轮节线形状，来得到不同的非圆齿轮传动特性，从而可以得到不同的压力机滑块4的运动特性，可以满足用户在很多特殊场合下的要求。例如，通过使用非圆齿轮，可以得到某种特殊的运动特性曲线，使得压力机在工作行程时速度较慢，非工作行程时速度较快，即可提高压力机的工作精度和工作效率。
获得所述非圆齿轮节线形状的方法包括如下步骤：
、根据电机转速和传动机构的传动比求出主动非圆齿轮5的转速W1；
、根据用户需求的压力机运动特性曲线和曲柄滑块机构的运动特性曲线，可以求出曲柄2的转速W2（t），亦即从动非圆齿轮6的转速，它是时间t的函数，随时间变化而改变；
Figure 172295DEST_PATH_IMAGE003
、求出非圆齿轮机构的传动比i(t)= W1/ W2（t），它是时间t的函数；
Figure 432375DEST_PATH_IMAGE004
、设主动非圆齿轮5节线曲线的极坐标表示为r1 (t)和Ф1 (t)，从动非圆齿轮6节线曲线的极坐标表示为r2 (t)和Ф2 (t)，所述两齿轮的中心距为a，则可得到以下方程组：
解上述方程组，即可得主动非圆齿轮5节线曲线的极坐标下参数表达式为：
Figure 415692DEST_PATH_IMAGE006
从动非圆齿轮6节线曲线的极坐标下参数表达式为：
Figure 187339DEST_PATH_IMAGE007
   。
综上所述，本实用新型非圆齿轮传动压力机通过设置相互配合的主动非圆齿轮5和从动非圆齿轮6与所述曲柄2的配合，从而实现运动特性曲线富于变化，制造精度高及工作效率高；获得所述非圆齿轮节线形状的方法是通过所需求的压力机运动特性曲线反算得出，因而简单。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种非圆齿轮传动压力机，其包括动力装置（1）、曲柄（2）、连杆（3）及滑块（4），所述连杆（3）与所述曲柄（2）及滑块（4）相连，其特征在于：还包括相互啮合的主动非圆齿轮（5）及从动非圆齿轮（6），所述动力装置（1）与所述主动非圆齿轮（5）传动连接，所述从动非圆齿轮（6）与所述曲柄（2）传动连接。
2.根据权利要求1所述的非圆齿轮传动压力机，其特征在于：所述主动非圆齿轮（5）和从动非圆齿轮（6）的节线为非圆曲线。
3.根据权利要求1或2所述的非圆齿轮传动压力机，其特征在于：所述非圆齿轮传动压力机还包括离合器（8），所述从动非圆齿轮（6）通过所述离合器（8）与所述曲柄（2）传动连接。
4.根据权利要求1或2所述的非圆齿轮传动压力机，其特征在于：所述非圆齿轮传动压力机还包括制动器（9），所述制动器（9）位于所述曲柄（2）的一端。
5.根据权利要求1或2所述的非圆齿轮传动压力机，其特征在于：所述动力装置（1）及所述主动非圆齿轮（5）分别连接有小带轮（10）及大带轮（11），所述小带轮（10）及大带轮（11）上套有传动带（12）。
6.根据权利要求1或2所述的非圆齿轮传动压力机，其特征在于：所述动力装置（1）是电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102179949A (zh) * 2011-03-09 2011-09-14 东莞华中科技大学制造工程研究院 非圆齿轮传动压力机及非圆齿轮节线形状的获得方法

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Inventor after: Huang Yu

Inventor after: Duan Zhengcheng

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Inventor before: Huang Yu

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Inventor before: Zhu Guoli

Inventor before: Gong Shihua

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Patentee after: Huazhong University of Science and Technology

Patentee after: Jiangsu Xuzhou Forging Machine Tool Plant Group Co., Ltd.

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Patentee before: DG-HUST Manufacturing Engineering Institute

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