[发明专利]伺服机械压力机用双驱动肘杆机构及优化方法

摘要

本发明公开伺服机械压力机用双驱动肘杆机构及优化方法，本发明的技术方案的上肘杆部分由第一曲柄、第一连杆、第二肘杆和机身组成，以行程为优化目标进行机构优化，在获得上肘杆优化机构参数后，代入整个双驱动肘杆机构，以驱动扭矩为优化目标进行下肘杆部分优化，通过对上下肘杆部分行程和驱动扭矩的解耦迭代优化，可解决双驱动肘杆机构采用传统优化方法难以获得最优解的难题，实现伺服机械压力机用双驱动肘杆机构的优化，以提升压力机的性能及适应性，能在保证机身结构、滑块行程满足工作要求，大幅降低曲柄的驱动扭矩，进而降低伺服电动机的容量和成本。本发明使用简单方便、结构合理，方便实用。

主权项

一种伺服机械压力机用双驱动肘杆机构使用的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据所述伺服机械压力机设计的整体要求，确定所述伺服机械压力机用双驱动肘杆机构的基本技术参数，包括公称压力、公称压力行程、总行程、压力机最大总高度、压力机最大总宽度，以及各曲柄、连杆和肘杆的长度要求；2)所述伺服机械压力机用双驱动肘杆机构以滑块处于下死点最低位置时为基准状态，以第一曲柄、第一连杆、第二肘杆与机身构成上肘杆部分，以第二曲柄、第二连杆、第一肘杆、第三肘杆、所述滑块与所述机身构成下肘杆部分；3)以所述第一连杆和所述第二肘杆相连点的行程最大为目标，对所述上肘杆部分进行优化设计，获得优化的机构参数；4)增加所述总行程的约束，将步骤3)所得上肘杆部分优化的机构参数代入所述伺服机械压力机用双驱动肘杆机构，以所述第一曲柄和所述第二曲柄的驱动扭矩之和最小为目标，对所述下肘杆部分进行优化设计，获得优化的机构参数；5)判断所述伺服机械压力机用双驱动肘杆机构优化后的所述第一肘杆、所述第二肘杆和所述第三肘杆长度之和是否满足压力机的总高度要求；6)如优化后的所述第一肘杆、所述第二肘杆和所述第三肘杆长度之和满足压力机的总高度要求，则获得优化的机构参数；7)如优化后的所述第一肘杆、所述第二肘杆和所述第三肘杆长度之和不满足压力机的总高度要求，所述第二肘杆的最大长度约束减去一定尺寸后，作为新的最大长度约束，继续进行所述步骤3)，直到优化后的所述第一肘杆、所述第二肘杆和所述第三肘杆长度之和满足压力机总高度的要求；所述伺服机械压力机用双驱动肘杆机构包括所述第一曲柄、所述第二曲柄、所述第一连杆、所述第二连杆、所述第一肘杆、所述第二肘杆、所述第三肘杆、所述滑块以及所述机身；所述第一曲柄的一端与所述机身相连构成转动副，所述第一曲柄的另一端与所述第一连杆的一端相连构成转动副，所述第一连杆的另一端同时与所述第一肘杆的一端以及所述第二肘杆的一端相连构成转动副，所述第二肘杆的另一端与所述机身相连构成转动副；所述第二曲柄的一端与所述机身相连构成转动副，所述第二曲柄的另一端与所述第二连杆的一端相连构成转动副，所述第二连杆的另一端同时与所述第一肘杆的另一端以及所述第三肘杆的一端相连构成转动副，所述第三肘杆的另一端与所述滑块相连构成转动副；所述滑块置于机身导轨内构成滑动副并作往复直线滑动；其特征在于，所述滑块在一个运动周期内沿所述机身导轨滑动只经一次下死点和一次上死点，所述滑块经所述下死点时，所述第一肘杆、所述第二肘杆以及所述第三肘杆共线并与所述机身导轨轴线重合，所述第一曲柄与所述第一连杆共线，所述第二曲柄与所述第二连杆共线；所述滑块沿所述机身导轨滑动并经所述上死点时，所述第一连杆的另一端同时与所述第一肘杆的一端以及所述第二肘杆的一端相连构成的转动副、以及所述第二连杆的另一端同时与所述第一肘杆的另一端以及所述第三肘杆的一端相连构成的转动副，分别位于所述机身导轨轴线的两侧或同一侧且均处于远离所述机身导轨轴线的最大距离。