新型液压式间歇运动机构的研究与设计

　　常用的间歇圆周运动机构有棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等，这些间歇圆周运动机构在具体应用上有各自的特点，但都存在一定的缺点。如棘轮机构、槽轮机构工作时有较大的冲击和噪声，运动平稳性较差，所以常应用于速度较低、载荷不大、运动精度要求不高的场合; 不完全齿轮机构的从动轮在进入和脱离啮合时有较大冲击，动力学特性较差，故仅适用于低速轻载场合^[1]。在工程实际中，当间歇圆周运动需要驱动大载荷时，上述几种常用机构显然不能满足其使用要求。作者针对间歇圆周运动需要驱动大载荷的具体要求，提出用液压缸驱动滑块摆杆机构，以滑块为主动件，摆杆可摆动设定角度，通过安装在摆杆上的插销液压缸插销和拔销，实现摆杆与转动平台的连接与否，从而实现转动平台的间歇圆周运动。该新型间歇机构将滑块摆杆机构和液压传动系统有机结合，可有效解决常用间歇机构不能适应重载的问题，并通过液压系统对该机构实现自动控制，可满足自动化生产需求。

　　1 曲柄滑块机构的特点及演化

　　1. 1 曲柄滑块机构的特点

　　曲柄滑块机构是较常见的平面四杆机构，以曲柄为主动件将输入的圆周运动转化为滑块的直线运动，也可以滑块为主动件将输入的往复直线运动转化为曲柄的圆周运动。曲柄滑块机构中的运动副均为低副，低副的运动副元素为面接触，压力较小，故可承受较大的载荷; 有利于润滑，磨损较小; 运动副元素几何形状简单 ( 平面或圆柱面) ，便于加工制造，成本低。在曲柄滑块机构中，当主动件的运动规律不变时，可用改变各构件的相对长度来使从动件得到不同的运动规律^[1]。

　　1. 2 曲柄滑块机构的演化及优点

　　在曲柄滑块机构中，当以滑块为主动件时，调节滑块的行程可将输入的往复直线运动转化为曲柄在一定角度范围内的摆动，此时的曲柄演化为摆杆，则曲柄滑块机构演化为滑块摆杆机构。控制滑块的行程即可控制摆杆的摆动角度。

　　如图1 所示，用液压缸驱动滑块摆杆机构并通过插销液压缸与需要实现间歇运动的主体机构连接与否的方式可达成新型间歇机构。该新型间歇机构将滑块摆杆机构和液压控制系统有机结合，具有平面四杆机构和液压传动的双重优点。作为间歇圆周运动机构，该机构具备了平面四杆机构的优点，且具有液压传动的冲击小、无噪声、运动平稳性好等优点，并可根据具体使用情况，无极调节摆杆的转动角速度和调节输出载荷的大小，特别适合低速重载场合。

　　2 用液压系统控制的间歇圆周运动机构设计