基于杠杆-双阶梯正交切换力的夹紧装置与气动肌腱驱动机构的放大机制外文翻译资料

基于杠杆-双阶梯正交切换力的夹紧装置与气动肌腱驱动机构的放大机制

抽象-基于杆可重构设计思想，四种基于杠杆-双阶梯正交切换力的夹紧装置与气动肌腱驱动机构的放大机制已经创新，对夹紧装置的工作原理进行介绍，其计算公式输出功率也被给出。本文介绍的夹紧装置可满足不同大小和位置的要求，适应了绿化的发展趋势的夹紧装置，具有广泛应用。

关键词气动肌肉；杠杆；切换机构，夹紧装置。

1. 介绍

与传统的气动缸相比，所述气动机构不仅结构简单，摩擦阻力小，无污染。而且还可以产生具有相同直径的气缸的张力，有很多突出的优点，如输出力和直径，大比例输出力与重量。是一种新型的灵活的气动执行机构。可以提供双向拉伸，不能提供推力[1]。随着绿色环保理念不断深入人心，制造业绿色趋势也很明显，气动力用于夹具进行了讨论在[2-5]。在本文中，用了杠杆可重构设计理念，四种基于杠杆-双阶梯正交切换力的夹紧装置与气动肌腱驱动机构的放大机制得到创新。

1. 基于杠杆-双阶梯正交切换力的夹紧装置与气动肌腱驱动机构的放大机制

由气动肌腱、双阶梯正交切换力放大机构、杠杆和压头组成，其工作原理示于图1。当压缩空气进入时，气动肌腱提供力F_i，该力通过双阶梯正交切换夹紧装置放大后，传输到压头。完成这个过程后，气动肌腱重回到压缩空气逸出的状态，同时压头原来复位弹簧的作用的状态。（图1中未示出）

图1.

示出的图1夹紧装置中输出力的计算公式：

恩

这里的为大口径气动肌腱的张力，为切换机构理论上的压力角，为机械机构效率，为活动臂长度的增加，为固定臂杆长度的增加，为切换机构等效摩擦角。（r表示铰链销的半径，L表示双铰链销杆中心距，f是摩擦系数）[6]

为了满足不同的压实要求，我们可以做出适当的改变，例如，根据工件位置使用曲折杠杆而不是普通杠杆，图2杆就是其中之一，其工作原理和输出力计算公式如图1，不作重复。

图2

1. 基于永恒杠杆-双阶梯正交切换力的夹紧装置与气动肌腱驱动机构的放大机制

由气动肌腱、双阶梯正交切换力放大机构、永恒杠杆放大器和压头组成，其工作原理示于图3。夹紧装置的工作原理示于图1，不同的是使用永恒杠杆放大器，不是杠杆。因此，它可以提高输出压紧力，但结构尺寸不改变。

图3

图3中夹紧装置输出力计算公式如下：

其中表示大直径气动肌腱的张力，表示切换机构理论上的压力角，表示机械机构效率，表示活动臂长度的增加，表示被动臂永久长度的增加表示切换机构等效摩擦角。（r表示铰链销的半径，L表示双铰链销杆的中心距，f是摩擦系数）

为了满足不同的压实要求，我们可以根据图3对永恒的杠杆增力做出适当的改变，例如，根据工件位置，增大曲折杠杆的杠杆力，而不是永恒的杠杆力增大，图4是其中之一，工作原理和输出力计算公式如图3，不作重复。

图4

对比图1，图2，图3，图4和公式1公式2，我们可知，只要对杆的结构做一点改变，就可以实现不同压实的要求，但结构大小和气动杠杆直径不能改变，输出力也不能合适的增加。

1. 力学计算

图1、2、3、4有相同的力量放大系数，

为了便于计算，我们假设有

从等式3中得知，实际机械增益为

理论力学优势对理论压力角如图所示

1. 结论

本文介绍了四种夹紧装置，功能完善、绿色环保、增加力效益明显，但在实际生产中压实设备的要求是千变万化的。我们不能忍受继续复制现有设备，借用晶体管发明人肖克莱的话说：这个发明是什么，就是在发明组合之前，相信杆可重构思想的指导，因此我们当然可以发明各种设备来满足生产生活的要求。

参考文献

[1]王熊瑶，2002，介绍一种新产品-肌肉执行器（MAS），中国，液压气动密封件

[2]陆林，钟康民，2010，由气动肌腱驱动的高效夹紧装置，机械设计和研究，上海

[3]王名邸，钟康敏，左敦稳，2005，气动肌腱驱动的切换杆增加力操纵杆，机械，上海

[4]王名邸，钟康敏，左敦稳，王珉，2005，基于气动肌肉和力量放大器的绿色夹具系统，南京航空航天大学，南京。

[5]思广聚，王名邸，中康敏，2008，根据气动肌肉夹具系统-两步正交切换力-放大机制，机械，上海。

[6]W.H林，B.T陈，1987，机床的设计，国防工业出版社，北京。

相同压力的基于恒力-杆-对称切换机构驱动的双点夹紧装置

秦培量 信息和机械部门工程 苏州农业职业技术学院 江苏省苏州市，中国 qpl5560@126.com

康敏钟 机械与电子工程学院 苏州大学 江苏省苏州市，中国 zkm@suda.edu.cn

抽象-利用气动肌肉代替传统的刚性气缸，气动肌肉具有输出力与直径小、输出力和重量比小等优点，在本文中，2个不同直径的气动肌肉，再结合之间的小比例永久力增加杠杆对称肘节力-扩增机制，一种新型的夹紧装置的已改革，这种大直径气动肌肉将用于压力行程的工作行程，而小直径气动肌肉会用于返回行程。

气动肌肉将与收缩的增加减少的紧张，力力放大系数切换杠杆机制将随着压力的角度，这是充分考虑它们之间这种互补关系.所以之间的减小而增大印刷机的输出力曲线提高了系统的灵活性.工作原理进行了分析和力学计算公式。夹持装置是最常用的，例如：工件尺寸大，两个压力头，两个压力头的长距离需要相同的夹紧力。

关键词：气动肌肉; 对称切换力-放大机制; 夹紧装置

1. 介绍

气动肌肉是一种新型的灵活的气动执行器，像许多动物的肌肉能产生很强的收缩力[1]，气动肌肉有许多突出的优点，如直径和输出力，功率和重量之间的小比例的小比例。 与传统的刚性气压缸相比，其具有较大的初始张力，体积小，与液压缸相比较，其具有许多优点，例如重量轻，惯性小，打污染和粉尘的能力强，摩擦小，没有相对运动分量，无磨损易工件防漏。气动肌肉是一个准绿色驱动组件，由于这些优点。 近年来，它被用于越来越广泛，然而，在气动肌肉的研究主要集中在建模机制[2,3]，但较少提到的创新应用技术的内力计算，在此基础上，基于固定力的双点夹紧装置的压力不变，由气动肌肉驱动的连杆对称切换机构得到了创新，该装置可以通过切换和使用长度的函数的永力增大杆之间的夹角功能加大投入力量，它不仅可以加大投入力明显，而且更换液压机在更广泛的范围。

1. 工作原理

由气动肌肉驱动的基于永力增加杠杆对称肘杆机构的工作原理夹紧装置见于图1，由气动肌肉、恒力增杆、对称切换机构和功率输出装置组成。大口径气动肌肉与永力增加杠杆柔性电缆、张力传递对称肘杆机构用于压头的工作行程，而用于回程小口径气动肌肉，永力增加杠杆和对称肘杆机构进行放大和传递的张力。

详细的工作过程如下，大口径气动肌肉提供张力，当压缩空气进入时，张力通过永久力的增大而增大，传递给对称切换机构，通过对称切换机制放大一次，然后转移到压头，压头形成输出压力压实工艺工件，大口径气动肌肉松弛恢复状态时，压缩空气除去，压头的力消失，同时，压缩空气进入气动肌肉的小径，气动肌肉提供的紧张，压力头和对称切换机制恢复到它的原始状态，更换部件，气动肌肉交替工作的循环。

图1.基于恒力-杆-对称切换机构驱动的双点夹紧装置的压力

1. 力学计算

压头的输出功率等式说明在夹紧装置图1中，公式中：

其中，为气动肌肉的张力，为切换机构的压力角理论（示于图1），为机构的机械效率，为永久力增杆活动臂长度，为永久力增杆被动臂长度，等效摩擦角：

(其中为铰链中心距/mm，为铰链轴的半径/mm，为铰链摩擦因数）[4]

在实践中，气动肌肉的张力不是一个常数，气动肌肉的张力随收缩的增加而降低，对称切换机构的力放大系数随压力角的减小而增大，这是充分考虑了它们之间的互补关系，所以输出力往往是一个常数值。

选择的气动肌肉类型为MA S220[1，5]，气动肌肉的张力，分别代入公式1，计算夹紧装置输出夹紧力约为19433N，增加力系数为16，增加力效应显著。虽然当理论压力角越大时，变力系数越大，但由于制造精度，理论的压力角值可能不小，在工程实践中一般选取5-7度[6]。

1. 应用

采用气动肌肉作为驱动元件，无污染，加上恒力杠杆-对称切换力放大机构，解决了传统的气动元件输出功率小、体积大等缺点。有很多优点，如增力效应显著，压力头具有相同的输出力，结构紧凑，可根据工件尺寸调整结构尺寸以满足不同的加工要求。

此外，在实际生产中往往不仅需要从以上的夹紧工件，但还需要从侧面夹紧，我们可以实现它只需基于图1做稍微修改，图2所示为其中之一，其工作过程和计算方法，压头的输出力类似于图1不作重复。

图2.基于固定力的夹紧装置--由气动肌肉驱动的连杆机构

结论

与其它压力装置相比，基于固定力的夹紧装置，由气动肌肉驱动的对称切换机构具有以下优点：

1. 重量轻于液压传动装置，无污染
2. 低噪声相比机械传动装置，低噪声且结构紧凑；
3. 与传统的气动气缸驱动的夹紧装置相比，提高了工作效率；

该设计在实际生产中具有很好的应用前景，适应了装夹装置绿色化的发展趋势，希望它能引起工程技术人员的关注，气动机械式复合传动技术发展迅速，对绿色机械设计和制造技术的绿色化做出了一定的贡献。

参考文献

[1]王熊瑶，2002，介绍一种新产品-肌肉执行器（MAS），中国，液压气动密封件

[2]李宝红，李俊，杨刚，气动人工肌肉系统的建模与仿真，中国机械工程学报，2003，中国

[3]S. Liming, B. Gang,and W. Zuwen，驱动关节特性气动人工肌肉的研究，液压与气动，2002，中国

[4]L. Wenhuan,C. Bentong，机床夹具的设计，国防工业出版社，1987，中国。

[5]L. Jinsheng,C. Jujiang凸轮传动装置提升转位机械手，“中国轻工机械，2004，中国

[6]B. Qing , Z. Kangmin三步夹紧装置的直线电机驱动的，中国，机械，2007，中国

由步进电机和螺杆系列转换杠杆增力驱动的电动夹紧装置

抽象-液压夹紧装置在现代制造业中应用广泛。但是，液压夹紧装置的能量效率较低，环境污染严重，本文介绍了一种新型的电动装夹装置，工作原理是，通过螺杆转换杠杆，三阶梯系列增力机构，对步进电机的旋转运动转变为直线运动的夹紧元件，用滑动螺旋机构的自锁性能，我们可以始终保持夹紧力作用在工件的制造过程。该夹紧装置具有以下优点：（1）结构紧凑，（2）节约能源，保护环境不受污染。

关键词：夹紧装置；螺纹肘杆增力；步进电机

1. 介绍

在现代机械制造领域中，固定装置是必不可少的工具，而目前的夹紧装置大多采用气动或液压传动。气动夹紧动作稳定性差，由于工作压力小，气动装置的输出力或力矩的限制，大噪声，液压油在液压夹紧中容易产生污染环境，复杂的结构、制造和装配维护都比较困难[1]-[4]。

在能源转换环节，无论是气动夹紧还是液压夹具，都有更多的能耗，如图1所示，它显示了它们的能量传递和转换线。图中我们可以看到，经过的路线是长的，能量转换率很低，不能满足现代制造业的要求。

传统的电动夹具，主要是以通用汽车为电源，其功率传输和转换线如图2所示，在减速装置和旋转直线转换装置中，在现代制造业中，结构相对复杂、繁琐，不能满足现代制造业的短周期、大规模、个性化的需求。

基于上述缺点，我们设计了一种新型电动夹具。该原理是利用螺钉-切换杆[ 5 ]，三级增力机构，将电机的转动转化为直线运动，夹紧元件，利用自滑动螺旋传动保持力对工件的锁紧性能，图3显示了该组织的输电和改造线路。该夹紧装置具有结构紧凑、环保、节能等优点。我们将在下面介绍其工作。

图2

图3

图4显示了螺旋夹紧装置基于步进电机驱动原理。当步进驱动器接收到的脉冲信号，驱动步进电机转动一个固定的角度。步进电机连接螺钉通过耦合促进运动螺旋副的方向夹紧工件。当松开工件，才使得步进电机反转。

图4中的夹紧力为：

在图4中，夹具结构简单，制造装配容易，但其

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

资料编号：[148228]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word