铰杆-杠杆串联组合机构分析及其应用

在对长度效应的杠杆增力机构和基于角度效应的铰杆增力机构进行分析分类的基础上,用串联、对称、反向、双向对中输出、双向浮动输出等创新演绎方法,创新设计出了系统性的单边铰杆-杠杆串联组合增力机构和双边铰杆-杠杆串联组合增力机构,形成了该类机构的完整图谱,并对各类型机构进行了力学分析,最后应用到实践中。     

二级杠杆式微牛级微力发生机构

针对力传感器标定系统难以精确加载微牛级微力的现状,设计了一种二级杠杆式微力发生机构。首先,在比较了常用柔性铰链精度性能的基础上,介绍了微力发生机构的工作原理。然后,在考虑杆件变形和柔性铰链中心偏转的基础上,分析了各级杠杆和各柔性铰链的受力和能量传递情况,推导了二级杠杆式微力发生机构力缩小倍数的理论计算方法,并以实现某一力缩小倍数为设计目标,据此提出了微力发生机构的优化设计方法。接着,进行有限元仿真分析,得到了不同输入力下的力值响应特性。最后搭建了微力发生机构的性能实验测试平台。结果表明,有限元分析、实验结果与理论力值间的最大误差分别为5.501%和7.391%,实验非线性误差为2.89%,可实现0～500μN的微力加载。认为力缩小倍数满足设计要求,验证了采用该优化设计方法准确设计二级杠杆式力柔顺机构、提高微力加载精度的有效性。     

增力自锁型手动夹具的设计及力学分析

设计了一种能够自锁的手动夹具增力机构,利用典型的杠杆、铰杆和斜楔增力模块组合成杠杆-铰杆-斜楔式串联传动机构,通过长度和角度效应,实现了力的三级放大。介绍了该机构的组成及工作原理,按照力学模型推导出了增力系数和输出力的计算公式,分析了各工作参数对增力效果的影响。该机构具有绿色环保,结构简单、紧凑,增力系数大等优点。     

铰链夹紧机构的设计及增力特性分析

铰链夹紧机构具有结构简单、增力倍数大、摩擦损失小等优点,在生产实际中得到广泛的应用。笔者从机床夹具中广泛应用的铰链夹紧机构着手,介绍了铰链夹紧机构的基本形式、主要设计参数等,着重介绍了铰链夹紧机构设计计算和机构增力特性的分析。     

蠕动式压电/电致伸缩直线电机钳位机构设计

提出一种用于微进给压电／电致伸缩直线电机的弹性夹紧钳位机构。该机构采用柔性铰链和径向分布式杠杆构成力放大机构,实现对主轴的钳位与松位作用。本文在分析计算单槽半圆柔性铰链转角刚度、夹紧机构的力放大系数的基础上,讨论钳位机构与主轴之间的初始间隙、柔性铰链转角刚度以及杠杆机构的分布组数等因素对夹紧力的影响。该钳位机构可有效地降低钳位致动电压和机械配合精度,提高压电／电致伸缩直线电机的承载能力。     

基于串联增力机构的机械手夹持装置设计

设计了一种基于螺旋-铰杆-杠杆串联增力机构的机械手,分析了其工作原理和性能特点,给出了夹持力的计算公式。该机械手结构简单,以方便传输和携带的电能为动力,同时采用增力机构,提高了机械手的夹持能力。     

气动肌腱驱动的基于曲杠杆-铰杆的增力压紧装置

介绍了两种新型的以气动肌腱为驱动力,基于曲杠杆-铰杆的压紧装置的工作原理,给出了力学计算公式。与已有的气动肌腱与杠杆-铰杆增力机构的组合装置相比,该压紧装置结构紧凑,增力效果好。     

用MathCAD对注射机增力机构进行优化设计

对注射机五铰链斜排双曲肘增力机构进行了运动和力学特性分析,用MathCAD时增力机构进行了优化设计,并验证优化结果具有鲁棒性。     

钳形杠杆增力夹紧机构在重型回转工作台上的应用

针对钳形杠杆增力夹紧机构在重型回转工作台上的应用,从结构原理和机构设计两个方面进行了较为深入的研究。通过对回转工作台所需的夹紧力、夹紧点所要的夹紧力、碟形弹簧机构的夹紧力和油缸推力的计算和比较,得出采用钳形杠杆增力后的夹紧力,完全满足重型回转工作台夹紧力的要求。经生产实际验证,钳形杠杆增力夹紧机构具有技术效果优良,夹紧力大、能耗低、受力好、精度稳定、安全可靠等优点。     

基于双活塞固定气缸的铰杆-杠杆增力双点浮动夹紧装置

现有的铰杆-杠杆增力双点浮动气动夹紧装置,由于采用整体悬吊铰接式气缸,受力状况极差,且容易产生冲击和噪声。创新设计的具有同样功能的双点浮动夹紧装置,采用双活塞固定气缸与滚动高副铰杆-杠杆增力机构,显著改善了受力状况,运行平稳,使用寿命长。     

曲柄增力机构的模拟设计

对曲柄增力机构的增力原理、数学模型等进行了较为详细的分析 ,并用数值模拟的方法求得了增力比的变化规律。结果表明 ,曲柄增力机构可获得较大的增力比 ,其值与铰链 D到连杆 2及 4的距离 l及 m的关系分别为呈正态分布的指数关系和双曲线反比关系     

基于铰杆-杠杆串联增力机构的内夹持气动机械手

设计了一种基于铰杆-杠杆串联增力机构的内夹持气动机械手,分析了其工作原理和性能特点,给出了夹持力的计算公式.该机械手结构简单紧凑,且以洁净的压缩空气为工作介质,绿色化特征突出.同时由于采用二级增力机构,解决了气压传动系统因压力较低而导致夹持力不足的缺点.     

注射机增力机构优化研究

对注射机五铰链斜排双曲肘增力机构进行了运动和力学特性分析,使用改进蚁群算法对该增力机构进行了优化设计,以机构行程比较大、力的放大倍数较大和机构总长较小为目标函数建立了优化数学模型,该优化设计属于多目标函数优化问题,通过对增力机构实例计算与传统设计方法进行了比较,结果表明机构总长减小的同时,行程比及力的放大倍数都有明显提高。     

基于APDL的柔性铰链位移放大机构

针对压电陶瓷微位移驱动器输出位移范围小的局限性,应用柔性铰链位移放大原理,设计了一种柔性铰链微位移放大机构,提出了柔性铰链杠杆放大机构的参数化数学建模方法,并采用ANSYS参数化程序设计语言（APDL）编写了柔性铰链杠杆放大机构的建模和仿真分析程序。仿真试验表明,所设计的柔性铰链杠杆放大机构的输入位移与输出位移线性度高,实际放大位移与理论值相差5％,完全可以满足机构的微位移放大要求。     

气动肌腱驱动的杠杆-双滚轮式二次增力机构

介绍了一种以气动肌腱为驱动力的杠杆-双滚轮式二次增力机构的工作原理,给出了其力学计算公式.该装置结构紧凑,能对输入力进行高倍放大后输出.     

曲柄滑块六杆机构的几个问题

低速曲柄滑块六杆机构具有增力作用,广泛应用于冲床、压碎机等各种机构设备中。该机构设计时要考虑以下几个问题。1.滑块的压力问题影响滑块压力的因素较多,有各杆的长度、滑块处于极限位置时肘杆与滑块中心线的夹角θH(见图4)、曲柄回转中心的位置、轴柄的转向等等。如图4所示,AB为曲柄,CD为连杆,CE为肘杆,D为滑块上的铰链中心,BC杆为曲柄当逆时针转动时的连杆,B′C杆为曲柄当顺时针转动时的连杆。设滑块的导路中心线通过肘杆上端与机架的铰链中心E。设滑块处于上极限位置时,滑块铰链中心D的位置为DH;滑块处于下极限位置时,滑块铰链…     

基于气动肌腱与杠杆-双面斜楔增力机构的高效夹具

介绍了一种以气动肌腱为驱动,利用杠杆-双面斜楔机构进行增力的高效夹具。该夹具的装卸时间与加工时间重合,高效节能,绿色环保。     

带增力机构的工业机器人手臂末端夹持器

介绍两种带增力机构的工业机器人手臂末端夹持器,以气动系统为动力源,采用基于无杆活塞缸驱动的增力机构驱动杠杆式夹持器,在不增加气缸面积的情况下能大大提高夹持力,满足执行系统的要求。     

无杆活塞气缸与二级杠杆-偏心轮复合的浮动式传动系统

介绍一种无杆活塞气缸与二级杠杆-偏心轮复合的浮动式传动系统的工作原理、结构特点和力学计算.几种简单的增力机构和无杆活塞气缸进行合理的组合后,不仅可以实现力的多级放大,而且结构简单紧凑,增力效果显著.     

气动肌腱驱动的二次型铰链增力机构

介绍了一种利用气动肌腱与铰链机构相结合实现两次增力的新型夹具的结构特点、工作原理，推出了其理论与实际增力系数的计算公式，并分析了其优点。