[发明专利]一种增力装置

说明书

技术领域

本发明涉及动力装置技术领域，特别涉及一种增力装置。

背景技术

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1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/cosα＝F*l

则该机构的增力比可表示为：i＝Q/F＝l*cosα/m                    (1)

式中：i为增力比；

m为铰链D到杆CE的距离，mm；

l为铰链D到杆BC的距离，mm；

α为杆CE与滑块导轨DE间的夹角。

②数学模型，如图1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θ1，θ2，θ3，则由矢量方程a+b+c＝e+f在水平和垂直方向的投影可得：

acosθ1+bcosθ2=e+csinθ3asinθ1-bsinθ2=f-ccosθ3---(2)]]>

消去式(2)中的θ2，并经整理可得：

(2accosθ1-2ce)sinθ3+(2cf-2acsinθ1)cosθ3＝a2-b2+c2+e2+f2-2aecosθ1-2afsinθ1                                            (3)