轉動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構的設計應用

李　成（山東能源集團貴州礦業有限公司全倫煤礦,貴陽　550000）

轉動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構的設計應用

李成
（山東能源集團貴州礦業有限公司全倫煤礦,貴陽550000）

摘要:設計了一種新型轉動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構，使設備最大限度的發揮其加工性能。

關鍵詞:轉動凸輪連桿；單動式可變連桿；設計應用

1　轉動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿

轉動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構，主要靠電動機帶動凸輪轉動和電推桿的推拉運動來實現可變連桿長度在起始位置，中間位置和打擊位置三個位置的調整，來實現設備加工工件的穩定性和加工精度。主要由嵌套在一起呈滑動配合連接的內連桿和外連桿，其特征是在外連桿上開有導向槽，在導向槽中設置與之滑配的墊塊；在內連桿和墊塊的兩側分別設置有將內連桿和墊塊鉸接在一起的連接板；外連桿上安裝電推桿機構，由電推桿的運動調節連桿的長度，這種結構調節方便，電氣控制容易實現，應用靈活、可靠。

單動式可變連桿機構主要是應用于數控轉塔沖床傳動部分的設計，本設計將極大改善沖床的加工性能。數控轉塔沖床是金屬板材沖壓加工的主要設備，隨著社會的發展，對部件的加工精度越來越高，床子的加工性能直接影響部件的質量和加工的周期，根據數控轉塔沖床傳動部分的主要轉動方式的不同可以分為機械式，液壓式和伺服主傳動式。其中機械式和伺服主傳動式均可以采用凸輪連桿機構，設備主要是用電機帶動凸輪的旋轉運動轉變成為連桿機構的往復直線運動。實線機械運動方式的改變。本設計主要是采用這種傳動方式來實現沖床加工性能的提升，來提高加工精度及縮短加工周期。

2　對比分析

雖然這種由升降氣缸、平移氣缸、內外連桿嵌套結構組成的主傳機構相對于傳統機械式主傳動機構能夠起到節約能源，降低噪音等作用，但是在實現換模位置和打擊位置的呼喚時，需要升降氣缸、平移氣缸依次動作，兩者的時間要相互匹配。在實際的電氣控制過程中，為了保證兩組氣缸到位，需要留出相對長的時間，這樣累積下來會使總體控制時間延長；同時需要控制四個氣缸的動作，電氣控制復雜，不利于安裝和維護。并且該種由升降氣缸、平移氣缸，內外連桿嵌套組成的機構只能實現最高位置和最低位置兩個位置，無法提供穩定的介于最高位置和最低位置的中間位置。

本設計主要是改變以前沖床在加工性能上所存在存不足，從而提供一種性能穩定，調整與維修簡易，而且其工作效率高，噪音小的連桿長度可以實現三種固定位置轉動凸輪連桿傳動及單動式可變連桿機構。

3　改進方法

利用凸輪連桿機構代替曲柄連桿機構，凸輪與旋轉軸采用剛性連接的方式，這樣更有益于部件的維修與更換，使設備的結構更加簡單而且經濟實用。可變連桿主要包括嵌套在一起呈滑動配合連接的內連桿和外連桿，其主要結構是在外連桿上開有導向槽，在導向槽中設置與之滑配的墊塊；在內連桿和墊塊的兩側分別設置有將內連桿和墊塊鉸接在一起的連接板；外連桿上安裝電推桿，電推桿機構的推桿與墊塊固定。

其中，在外連桿上設置套裝有壓縮彈簧的螺釘，內連桿上固定彈簧支撐塊，壓縮彈簧在彈簧支撐塊與螺釘之間伸縮。彈簧力可以支撐新型內連桿、銷軸、滑塊以及打擊機頭的重量。在內連桿和墊塊的兩側分別設置有將內連桿和墊塊鉸連接在一起的連接板是指在內連桿、墊塊上面分別開孔且孔內鑲嵌無油軸承，銷釘的一端插入無油軸承內并自由轉動，另一端通過過應配合與連接板固定連接。為防止連接板與內外連桿脫離，在外連桿上增加并固定導向板對連接板進行導向和限位。

圖1

4　設計的優點

凸輪連桿機構通過采用“凸輪”式機械結構，可以實現打擊頭在起始位置、中間位置以及打擊位置三種不同工況下的連桿長度。三種位置可以通過“凸輪連桿機構”、電推桿機構通過連接板剛性連接，如圖二所示：電推桿處于伸出狀態時，內連桿上表面與外連桿的下表面保持接觸，兩者距離最短，可變連桿的長度是處于起始位置的長度；電推桿伸出一定長度并鎖緊，使墊塊整體平移，內連桿下移，可變連桿的長度時處于中間位置時的長度；電推桿收縮并且位置鎖緊，使得墊塊上、下表面分別與外連桿下表面內連桿上背面剛性接觸，可變連桿的長度是處于打擊位置時的長度。這種結構使得對連桿長度的調節更加方便快速，從而省去了圖五結構中兩組氣缸的匹配時間，電氣控制更加容易，從而使得該種結構的可變連桿應用更加廣泛。

5　結語

通過本次對的設備的改良，極大的提高了設備的加工性能及加工精度，在對工件的加工過程中，操作靈活，簡單。增加了加工部件的復雜性，使設備最大限度的發揮其加工性能。

作者簡介：李成（1976-），男，畢業于山東理工大學，現就職于山東能源集團貴州礦業有限公司全倫煤礦從事專業技術工作