关于气动肌腱和二次正交铰杆增力机构夹具系统.pdf

维普资讯 学兔兔 基 于 气 动 肌 腱 与 二 次 正 交 铰 杆 增 力 机 构 的 夹 具 系 统 口 司广琚 口 王明娣 口 钟康民 苏州大学机电工程学院 苏州 215021 摘 要：简述了气动肌腱作为一种新型的柔性气动执行元件，具有许多普通气缸所不具备的特性，能较好地适应制 造技术绿色化发展趋势，将气动肌腱与各种形式的机械增力机构相结合，是一种实用而又新颖的创新设计方法。在此基础 上，介绍了两种以气动肌腱为驱动力的二次正交铰杆增力气动夹具的结构特点、工作原理，并给出了其力学计算式。 关键词：气动肌腱 铰杆 增力机构 增力系数 绿色夹具 中图分类号：TG751；TH138．51 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2008)04—0068—03 气动肌腱是一种功率 一质量比高、能提供双向拉 大 _I6】，涉及到二次的非常少 · ，而二次铰杆增力机 力的新型气动柔性执行元件。它不是一根普通的橡胶 构的力放大倍数 ，一般能比单次铰杆增力机构增加一 管，而是一个高效的能量转换器，无相对运动构件，无 个数量级。 易损件，无泄漏现象。因此，它与传统气缸相比不但结 二次铰杆增力机构是一种串联组合机构，其类型 构简单、摩擦小、无污染，而且能产生相当于同径气缸 是多种多样的。仅从输出运动的方式来看，既有输出力 数倍的拉伸力¨】，能较好地适应制造技术绿色化的发 与输入力方向相同或平行的机构，也有输出力与输入 展趋势。因此，近年来气动肌腱受到了广泛关注，并陆 力方向不相同或不平行的机构；既有输出直线运动的 续出现了以气动肌腱代替传统气缸的传动技术。利用 机构，也有输出圆弧曲线运动的机构；既有单向输出运 机械增力机构的力放大作用，与气动肌腱相结合，形成 动的机构，也有双向输出运动的机构；既有只包括1个 新型的气动 一机械复合传动系统，可以实现气压传动 力输出件的机构，也可以有包括2个并行的力输出件的 与机械传动在技术上的优势互补，大大简化系统结构。 机构。此外，铰杆机构本身也有好几种形式，如单臂铰 特别是在需要较大输出力而结构尺寸受限制的场合 ， 杆机构、不等长双臂铰杆、等长双臂铰杆等。 有很大的应用空间。另外也可在某些场合中，用相对绿 2 气动肌腱与二次铰杆增力机构的组合系统 色化的气压传动技术，来取代容易产生空气及地面污 染的液压传动技术。 上述众多类型的二次铰杆增力机构，与气动肌腱 进行串联组合，能得到许多形式的气动 一机械复合传 1 铰杆增力机构简介 动装置，在此，我们仅介绍两种采用二次正交铰杆增力 铰杆增力机构是一种仿生机构，因其具有力放大 机构的、且输出运动为单向直线运动的典型复合传动 效果显著、力传递效率高等显著优点，在机械工程领域 装置，并结合图例对它们进行分析与比较 ，还对其力学 得到了极为广泛的应用 _I8】。但是，在此之前应用于 与技术性能进行讨论。 -1-程领域的铰杆增力机构一般只x,-J-．~人力进行一次放 所谓正交机构，是指输入力方向进行正交变向后 收稿日期：2007年l1月 进行输出的机构，即一次正交机构的输出力与输入力 3 结论