内置杆气压缸与气动肌腱驱动的机械增力气动夹具

摘要

气压传动夹具具有介质清洁，能长时间保持对工件的夹紧力而基本不消耗能量，夹紧动作快速等一系列优点，但其在现代制造业中的应用，却不如液压传动夹具广泛。究其原因，关键是压缩空气极易泄漏，造成气压传动的系统压力不可能太高。本论文在对近一时期来气压传动夹具领域相关研究成果进行了系统分析综合的基础上，继续对内置活塞杆式气缸与气动肌腱驱动的夹紧装置，进行性能优化及组合创新方面的工作，所取得的主要成果如下：
　　 （1）以前人们对最简单的杠杆增力机构在气压传动夹具中的应用，不够重视。本论文将一级、二级及三级串联杠杆机构，与内置杆气压缸与气动肌腱进行创意组合，得到了多种具有不同功能的气动-杠杆增力复合传动夹紧装置。
　　 （2）充分利用内置杆气压缸的对称功能，以及长度-角度、角度-长度效应串联增力机构的不同功能，设计多种双工位高效夹紧装置。这种夹紧装置的工件装卸时间与切削加工时间是重合的，因而能显著提高生产效率。
　　 （3）此前人们研究的气动肌腱驱动的夹紧装置，需要时加弹簧或另外一只气动肌腱来松开工件，因为气动肌腱是单向拉力式元件。本文根据科学美学的对称性理念，设计出了双气动肌腱驱动的双工位高效夹具。这种夹具中的每一只气动肌腱，既是夹紧力的驱动元件，又是松开工件的力的来源，不仅能提高生产效率，而且能相对降低夹紧装置的成本。
　　 （4）对各种典型夹紧装置，通过力学建模及分析，给出了相应的力学计算公式。对几个典型增力机构，绘制出了力学性能曲线。这些力学公式及技术曲线，对指导工程设计具有参考价值。
　　 （5）对本论文研究所存在的问题进行了总结，对气动夹具的进一步发展进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1机床夹具的分类

1.1.1通用夹具

1.1.2专用夹具

1.1.3成组专用夹具

1.1.4组合夹具

1.1.5随行夹具

1.2气压传动夹具的发展及现状

1.2.1液压传动夹具的优缺点

1.2.2气压传动的优缺点

1.2.3液压传动与气压传动夹具的比较

1.2.4气压传动夹具的发展及现状

1.3课题研究的意义及主要内容

第二章气压缸与气动肌腱

2.1外置杆式气压缸工作原理和传动力的计算公式

2.1.1外置杆活塞式气压缸

2.2内置杆式气压缸工作原理和传动力的计算公式

2.3内置杆气压缸与外置杆气压缸的比较

2.4气动肌腱简介

2.4.1气动肌腱的结构及工作原理

2.4.2气动肌腱的基本特性

2.4.3气动肌腱的理想静态模型

2.4.4气动肌腱的静态刚度

2.4.5气动肌腱的动态刚度

本章小结

第三章 内置杆气压缸驱动的机械增力夹紧装置

3.1一次增力机构与内置杆气压缸

3.1.1基于长度效应的一次增力输出装置

3.1.2基于角度效应的一次增力输出装置

3.2二级增力机构与内置杆气压缸

3.2.1基于角度-长度效应的二次增力输出装置

3.2.2基于角度-角度效应的二次增力输出装置

3.2.3基于长度-角度效应的二次增力输出装置

3.3三级增力机构与内置杆气压缸

3.3.1基于角度-长度-角度效应的三次增力输出装置

3.3.2基于角度-长度-长度效应的三次增力传动装置

本章小结：

第四章气动肌腱驱动的机械增力夹紧装置

4.1单气动肌腱力输出装置

4.2双气动肌腱驱动的高效夹具

4.2.1基于双气动肌腱驱动的一级增力机构高效夹具

4.2.2基于双气动肌腱驱动的二级增力机构高效夹具

4.2.3基于双气动肌腱驱动的三级增力机构高效夹具

本章小结：

第五章总结与展望

5.1本文总结

5.2研究展望

参考文献

附 录

攻读硕士学位期间研究成果及发表的论文

致 谢