[发明专利]一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机

权利要求书

1.一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，包括：机架(1)、动力装置(2)和变速箱(3)，所述变速箱(3)设置于机架(1)顶部，所述变速箱(3)的输入端与动力装置(2)连接，所述变速箱(3)的输出端连接有主动锥齿轮(4)，所述主动锥齿轮(4)下方的机架(1)具有水平设置的非圆齿轮主动轴(5)，所述非圆齿轮主动轴(5)两端对称设置有非圆主动齿轮(7)，所述非圆齿轮主动轴(5)中部具有从动锥齿轮(6)，所述主动锥齿轮(4)与从动锥齿轮(6)啮合，所述非圆齿轮主动轴(5)下方设置有非圆齿轮从动轴(8)，所述非圆齿轮从动轴(8)上与非圆主动齿轮(7)位置对应处设置有非圆从动齿轮(9)，所述非圆主动齿轮(7)与非圆从动齿轮(9)啮合，所述非圆齿轮从动轴(8)中部具有偏心轴(10)，所述偏心轴(10)上套装有连杆(11)，所述连杆(11)末端连接有滑块(12)，所述滑块(12)底部对称设置有肘杆机构，所述肘杆机构与滑座(15)铰接，所述滑座(15)底部具有上模具(17)，所述上模具(17)下方具有下模具(19)，所述下模具(19)设置于底座(20)表面，所述下模具(19)表面用于放置工件(18)。

2.根据权利要求1所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，所述肘杆机构包括驱动杆(13)、下肘杆(14)和上肘杆(15)，所述驱动杆(13)上部与滑块(12)铰接，所述下肘杆(14)下部与滑座(15)铰接，所述上肘杆(15)上部与机架(1)内侧铰接，所述驱动杆(13)、下肘杆(14)和上肘杆(15)的自由端铰接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，所述机架(1)两侧对称设置有平衡气缸(21)，所述平衡气缸(21)的输出端连接有拉杆(22)，所述拉杆(22)末端具有垂直连接的支撑板(23)，所述支撑板(23)与滑座(15)连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，所述动力装置(2)的数量为三个，所述变速箱(3)具有变速大齿轮(301)，所述变速大齿轮(301)周向均匀啮合有三个变速小齿轮(302)，每一所述变速小齿轮(302)与一个动力装置(2)连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，所述非圆主动齿轮(7)与非圆从动齿轮(9)的传动比函数i₁₂为：

其中：非圆主动齿轮(7)的转动角度为时，对应的节曲线向径为r₁；非圆从动齿轮(9)的转动角度为对应的节曲线向径为r₂。

6.根据权利要求5所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，所述非圆主动齿轮(7)与非圆从动齿轮(9)的节曲线方程为：

其中：a为非圆主动齿轮(7)与非圆从动齿轮(9)中心距。

7.根据权利要求6所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，所述非圆主动齿轮(7)与非圆从动齿轮(9)的节曲线通过滑座(15)的运动学曲线反求得到；所述非圆主动齿轮(7)与非圆从动齿轮(9)的节曲线通过滑座(15)的运动学曲线由多段自由曲线拟合而成；所述滑座(15)的运动学曲线由变速冲压工艺曲线确定。

8.根据权利要求7所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，所述滑座(15)输出的力大小F_MAX与两组非圆从动齿轮(9)上的共同扭矩M₁关系如下：

式中，α、λ、γ是与机构参数相关的角度参数。

9.根据权利要求8所述的一种具有非圆齿轮的九杆增力式伺服热冲压压力机，其特征在于，两组所述非圆主动齿轮(7)上的共同扭矩M₀与M₁关系如下：